JP2015528517A - 生産性を高めたポリプロピレンの製造方法 - Google Patents

生産性を高めたポリプロピレンの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、直列に接続された少なくとも2つの重合反応器を有する連続重合法による、ポリプロピレンの製造方法に関し、前記少なくとも2つの重合反応器における重合は、チーグラー・ナッタ触媒の存在下で起こり、当該チーグラー・ナッタ触媒が、(a) プロ触媒であって、(a1) 遷移金属の化合物、(a2) 周期律表(IUPAC)の1族から3族のうちの1つから選択される金属(M)の化合物、及び(a3) 内部電子ドナー、を有する上記プロ触媒と、(b) 助触媒と、(c) 外部ドナーとを有し、第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対する触媒供給速度の比が、1.0g/tから4.5g/tである。【選択図】なし

Description

本発明は、生産性を高めた低灰分ポリプロピレンの新規な製造方法を対象とする。
ポリプロピレンは、多くの用途に用いられており、例えば、そのポリマー鎖が電界ストレス下で配向するようないかなる極性基をも持たないことから、フィルムキャパシタの分野における最適な材料である。つまり、本来ポリプロピレンは、損失係数が低く、また体積抵抗率が高い。これらの特性と併せて、比較的高い誘電率やキャパシタ内での自己修復特性、それに高い溶融温度や高い剛性といった良好な機械的特性を有することから、ポリプロピレンは、当該技術分野において非常に重要なものとなっている。しかしながら、ポリプロピレンの製造にチーグラー・ナッタ触媒が用いられている場合、通常そうしたポリプロピレンからなる誘電膜は、使用されたチーグラー・ナッタ触媒に由来する塩素、アルミニウム、チタン、マグネシウム又はケイ素といった極性残留物を相当量含んでいる。こうした残留物により、ポリマーは抵抗値が下がる、即ち導電性が上がるので、キャパシタ用フィルムなどの非常に低い導電性が求められる用途では、そのまま用いるには適さないポリマーとなる。したがって、この技術分野においてポリプロピレンを商業的に魅力的なものとするには、ポリマー材料から不要な残留物を除去するために、困難な精製、通常は洗浄を行わなければならないが、その処理には時間がかかり、コストも大きい。通常、ポリマーの精製は、重合工程の後に追加される工程において行われる。したがって、最終重合工程からのポリマーは、洗浄工程へと導かれ、残留触媒がポリマー材料から溶出される。用いられる洗浄液には、通常、ヒドロキシル基などの極性基を有する炭化水素溶媒、例えばプロパノールが含まれている。
残留物が多量となるのには幾つかの要因があるが、そのうち生産性が中心的な役割を果たしている。使用される触媒の重合プロセスにおける生産性が高ければ、触媒の使用を少量とすることができ、不要な残留物の量を減らすことができる。
したがって、本発明は、面倒な洗浄工程さえ要すること無くポリプロピレン中の残留物含有量を低く保つことにより、当業者が高い生産性でポリプロピレンを製造することを可能とする方法を提供することを目的とする。
改題を解決するための手段
本発明は、第1重合反応器(R1)において、プロピレン(C3)供給速度に対する触媒供給速度の比を低くすることにより、触媒の生産性が驚くほど高められることを見出したものである。さらに、本発明の方法では、好ましくは、外部ドナー(ED)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/ED]、及び/又は遷移金属(TM)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/TM]がバランスの取れたチーグラー・ナッタ触媒が用いられる。
したがって、本発明は、直列に接続された少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)を有する連続重合法による、ポリプロピレン(PP)の製造方法であって、
当該少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)における重合は、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下で起こり、当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)が、
(a) プロ触媒(PC)であって、
(a1) 遷移金属(TM)の化合物、
(a2) 周期律表(IUPAC)の1族から3族のうち1つから選択される金属(M)の化合物、及び
(a3) 内部電子ドナー(ID)、を有する上記プロ触媒(PC)と、
(b) 助触媒(Co)と、
(c) 外部ドナー(ED)と、を有し、
第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)供給速度の比が、1.0g/tから4.5g/tである、
製造方法に関する。
好ましくは、外部ドナー(ED)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/ED]が、10を超え25未満の範囲内であり、及び/又は遷移金属(TM)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/TM]が、100を超え200未満の範囲内である。
好ましくは、本発明に係る方法は、直列に接続された、少なくとも2つの反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)を有する連続重合法を有する。より好ましい実施形態において、温度は、当該少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)のすくなくとも1つ、好ましくは当該少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)の少なくとも1つ、より好ましくは3つの反応器(R1、R2及びR3)全てにおいて、50℃から130℃の範囲内である。
好ましい実施形態において、第1重合反応器(R1)で生成されるポリプロピレン(PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレート(MFR)よりも高い。
好ましい実施形態では、更に、第1重合反応器(R1)の上流にプレ重合反応器(PR)が用いられ、当該プレ重合反応器(PR)には、前記チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)が存在する。プレ重合は、プレ重合反応器(PR)において、0℃から60℃の温度で行われることが好ましい。より好ましい実施形態において、前記プレ重合反応器(PR)には、プロピレン(C3)に加えてエチレン(C2)が、0.5g/kgから10.0g/kgのC2/C3供給比にて、及び/又はプレ重合反応器(PR)中のC2/C3比が0.5mol/kmolから5.0mol/kmolとなるように供給される。
驚くべきことに、第1重合反応器(R1)においてプロピレン(C3)供給速度に対して触媒供給速度を低くした、本発明に係る方法により製造したポリプロピレン(PP)は、残留物の含有量が低いことが見出された。また、用いた触媒の生産性は、このような条件下において非常に高い。また、本発明の方法を、第1重合反応器(R1)で生成されるポリプロピレン(PP−A)のメルトフローレートMFRが、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレート(MFR)よりも高くなるように行うことにより、生産性が更に高くなり、得られるポリプロピレン(PP)中の残留物の含有量が減少することが見出された。さらに、プレ重合において追加的にエチレン供給を行い、特定のチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)を用いることにより、生産性を更に高め、残留物の含有量を減少することができることが見出された。
本方法により、特定のポリプロピレン(PP)を製造することができる。従って、本発明は、
(a) ISO1133に準じて測定される全体のメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から7.0g/10分の範囲内であり、
(b) 溶融温度Tmが159℃を超えて168℃までの範囲内である、
プロピレンホモポリマー(H−PP)であって、
当該プロピレンホモポリマー(H−PP)は、少なくとも3つのポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)を有し、
さらに、第1ポリプロピレン部分(PP−A)のメルトフローレート(MFR)が、プロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレート(MFR)よりも2.5g/10分を超えて高い、
プロピレンホモポリマー(H−PP)をも対象としている。
好ましくは、前記プロピレンホモポリマー(H−PP)は、さらに
(i) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から12.0g/10分の範囲内であり;
(ii) 前記ポリプロピレン部分(PP−B)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.05g/10分から5.0g/10分の範囲内であり;
(iii) 前記第3ポリプロピレン部分(H−PP−C)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、1.0g/10分から7.0g/10分の範囲内であり;
任意で、ポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)は、互いに±1.3g/10分を超えて異なるものとする。
よりいっそう好ましくは、前記プロピレンホモポリマー(H−PP)は、さらに、
(a) 灰分量が、40ppm未満、好ましくは35ppm未満、より好ましくは31ppm未満であり;
及び/又は
(d) ISO6271−10(200℃)に準じて測定されるずり流動化指数(0/100)が、少なくとも20、好ましくは25から40の範囲内であり;
及び/又は
(c) 多分散指数(PI)が、少なくとも2.5であり;
及び/又は
(d) 13C−NMRスペクトル法により求められる2,1エリスロレギオ欠陥が、0.4mol%以下、好ましくは0.2mol%以下、より好ましくは0.1mol%以下、さらにより好ましくは2,1エリスロレギオ欠陥が検出不能であり;
及び/又は
(e) 170℃を超えて180℃までで溶融する結晶性画分が、少なくとも14.0重量%であり、及び/又は160℃を超えて170℃までで溶融する結晶性画分が、36.0重量%を超え、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められ;
及び/又は
(f) 結晶化温度Tcが109℃を超える、ことを特徴とする。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
重合プロセス
本発明に係る方法は、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、より好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)を有する。好ましい実施形態の1つにおいて、本発明に係る方法は、3つの重合反応器(R1、R2及びR3)からなる。
具体的な好ましい実施形態では、プレ重合反応器(PR)におけるプレ重合工程が、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)における(主)重合の前、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)における(主)重合の前、より好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)における(主)重合の前に適用される。
別の実施形態では、好ましさでは劣るが、重合は、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)、より好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)のみにおいて行われ、プレ重合は行われない。
全ての反応器、即ち任意のプレ重合反応器(PR)及び当該重合反応器(PR)の下流に配置された他の重合反応器、即ち少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、例えば少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)は、直列に接続されている。
用語「プレ重合」や、用語「プレ重合反応器(PR)」とは、それが本発明のポリプロピレン(PP)が生成される主重合ではないことを示す。対して、「少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)」又は「少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)」では、主重合が起こる、すなわち本発明のポリプロピレン(PP)が生成される。したがって、プレ重合反応器(PR)、即ちプレ重合工程が用いられる場合、そこではプロピレンが、任意で少量のエチレンの存在下、ポリプロピレン(Pre−PP)へと重合される。
まず、(主)重合、即ち少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)における重合について説明し、その後、(主)重合の前のプレ重合反応器(PR)における任意のプレ重合について定義する。
上述したように、ポリプロピレン(PP)の(主)製造方法は、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)を有する連続重合法を有する。好ましい実施形態において、連続重合法は、少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)を有し、より好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)からなる。
用語「連続重合法」とは、ポリプロピレンが、直列に接続された少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)において製造されることを指す。したがって、本方法は、好ましくは、少なくとも第1重合反応器(R1)、第2重合反応器(R2)及び任意で第3重合反応器(R3)を有する。用語「重合反応器」とは、主たる重合が起こることを指すものとする。これは、語句「重合反応器」(又は用語「(重合)反応器R1、R2及びR3」)には、本発明の好ましい実施形態において用いられるプレ重合反応器が含まれないことを意味する。よって、本方法が3つの重合反応器(R1、R2及びR3)「からなる」とする場合でも、この定義は、全プロセス中に、プレ重合反応器におけるプレ重合工程が含まれることを除外するものでは全く無い。用語「からなる」は、主たる重合反応器について限定する表現にすぎない。
したがって、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)、より好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)において、ポリプロピレン(PP)は製造される。よって、本発明に係るポリプロピレン(PP)は、好ましくは少なくとも2つの部分(PP−A及びPP−B)を有し、より好ましくは2つの部分(PP−A及びPP−B)からなり、さらにより好ましくは少なくとも3つの部分(PP−A、PP−B及びPP−C)を有し、いっそうより好ましくは3つの部分(PP−A、PP−B及びPP−C)からなる。好ましくは、これらの部分は、少なくとも1つの特性、好ましくは分子量、したがってメルトフローレート(下記参照)が異なる。好ましい実施形態によれば、第1重合反応器にて得られるポリプロピレン部分(PP−A)のメルトフローレートは、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレートよりも高い。
全工程中に下記に定義するプレ重合が含まれる場合、ポリプロピレン(PP)は、前段落に定義する部分に加えて、少量のポリプロピレン(Pre−PP)を有していてもよい。
第1重合反応器(R1)は、好ましくはスラリー反応器(SR)であり、バルク又はスラリーを用いるいかなる連続式又は単純撹拌バッチ式の槽反応器又はループ反応器であってよい。バルクとは、少なくとも60%(w/w)のモノマーを有する反応媒中での重合を意味する。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくは(バルク)ループ反応器(LR)である。
第1重合反応器(R1)には、少なくともチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)及びプロピレン(C3)が供給される。プレ重合が行われるかどうかによって、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)とプレ重合反応器(PR)(下記参照)で生成されるポリプロピレン(Pre−PP)との混合物(MI)として供給されるか、あるいはプレ重合工程を経ずに直接供給される。後者の場合、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、そのまま、あるいはチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)とポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンとの混合物(好ましい)として添加される。このような混合物は、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)とポリプロピレン(Pre−PP)との混合物(MI)の製造と同様にして得てもよい。
好ましくは、第1重合反応器(R1)のポリプロピレン(PP)、即ちポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)、より好ましくはポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を含むループ反応器(LR)のポリマースラリーは、間にフラッシュ工程を挟むことなく直接第2重合反応器(R2)、例えば第1気相反応器(GPR−1)へと送られる。この種の直接供給は、EP887379A、EP887380A、EP887381A及びEP991684Aに記載されている。「直接供給」とは、第1反応器(R1)、即ちループ反応器(LR)の内容物である、ポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を含むポリマースラリーが、次の段階の気相反応器へと直接導かれる方法を意味する。
あるいは、第1重合反応器(R1)のポリプロピレン(PP)、即ちポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)、より好ましくはポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を含むループ反応器(LR)のポリマースラリーは、第2重合反応器(R2)、例えば第1気相反応器(GPR−1)に供給される前に、フラッシュ工程又はさらなる濃縮工程に送られてもよい。したがって、この「間接供給」とは、第1重合反応器(R1)であるループ反応器(LR)の内容物、即ちポリマースラリーが、反応媒分離部を経て反応媒が当該分離部からガスとして分離され、例えば第1気相反応器(GPR−1)である第2反応器(R2)へと送られる方法を言う。
本発明に係る気相反応器(GPR)は、好ましくは流動床反応器、高速流動床反応器若しくは固定床反応器又はこれらのいずれかの組み合わせである。
より好ましくは、第2重合反応器(R2)、第3重合反応器(R3)及びそれらに続く重合反応器(存在する場合)は、好ましくは気相反応器(GPR)である。これらの気相反応器(GPR)は、いかなる機械混合式又は流動床反応器であってよい。好ましくは、気相反応器(GPR)は、ガス速度が少なくとも0.2m/秒である機械撹拌型の流動床反応器を有する。よって、気相反応器は、好ましくは機械式攪拌機を備えた流動床式の反応器であることが好ましい。
よって、好ましい実施形態において、第1重合反応器(R1)は、ループ反応器(LR)などのスラリー反応器(SR)である一方、第2重合反応器(R2)、第3重合反応器(R3)及びこれらに続くその他任意の重合反応器は、気相反応器(GPR)である。したがって、本方法には、直列に接続された少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)、好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)、即ちループ反応器(LR)等のスラリー反応器(SR)、第1の気相反応器(GPR−1)及び第2の気相反応器(GPR−2)が用いられる。スラリー反応器(SR)の前に、プレ重合反応器(PR)を備えていてもよい(下記参照)。
上述したように、プレ重合が行われる場合、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、プレ重合反応器(PR)に供給され、次いでプレ重合反応器(PR)で得られるポリプロピレン(Pre−PP)と共に第1反応器(R1)へと移される。
好ましい多段プロセスは、「ループ−気相」法であり、例えばBorealis A/S(デンマーク)が開発したもの(BORSTAR(登録商標)テクノロジーとして知られる)があり、例えば特許文献であれば、EP0887379、WO92/12182、WO2004/000899、WO2004/111095、WO99/24478、WO99/24479又はWO00/68315等に記載されている。
さらなる好適なスラリー−気相法は、BasellのSpheripol(登録商標)法である。
特に良い結果が得られるのは、反応器内の温度を注意深く設定した場合である。したがって、2つの重合反応器(R1及びR2)の少なくとも1つ、好ましくは3つの重合反応器(R1、R2及びR3)の少なくとも1つ、より好ましくは少なくとも第1重合反応器(R1)、即ちループ反応器(LR)における温度が、50℃から130℃の範囲内、より好ましくは70℃から100℃の範囲内、さらに好ましくは70℃から90℃の範囲内、よりいっそう好ましくは80℃から90℃の範囲内、例えば82℃から90℃、即ち85℃であることが好ましい。好ましい実施形態の1つにおいて、本方法は、3つの重合反応器(R1、R2及びR3)を有し、3つ全ての重合反応器(R1、R2及びR3)における温度が、50℃から130℃の範囲内、より好ましくは70℃から100℃の範囲内、さらに好ましくは70℃から90℃の範囲内、よりいっそう好ましくは80℃から90℃の範囲内、例えば82℃から90℃、即ち85℃又は90℃である。
通常、第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)の圧力は、20barから80bar、好ましくは30barから60barの範囲内である一方、第2重合反応器(R2)、即ち第1気相反応器(GPR−1)、第3重合反応器(R3)、即ち第2気相反応器(GPR−2)、及びそれに続く他の反応器(存在する場合)の圧力は、5barから50bar、好ましくは15barから35barの範囲内である。
本発明に必須な側面の1つは、第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)供給速度の比が、比較的低い、すなわち1.0g/tから4.5g/tであることである。好ましい実施形態では、第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対する触媒供給速度の比が、2.0g/tから4.0g/t、より好ましくは2.5g/tから3.8g/t、更に好ましくは2.5g/tから3.5g/tである。
本方法がプレ重合工程を有する場合、第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度は、プレ重合(PR)におけるプロピレン(C3)供給と、第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給とを合わせた合計である。言い換えれば、前段落のプロピレン(C3)供給速度に対するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)供給速度の比については、プレ重合反応器(PR)及び第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給の総量を考慮しなければならない。
また、分子量、即ちメルトフローレートMFRを制御するために、各反応器に水素を添加することが好ましい。したがって、本発明の好ましい側面において、本方法は、第1重合反応器(R1)において生成されるポリプロピレン(PP−A)のISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)よりも高くなるように行われる。より好ましい実施形態では、第1重合反応器(R1)において生成されるポリプロピレン(PP−A)のMFRが、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のMFRよりも、少なくとも1.5倍、より好ましくは少なくとも2倍高い。
好ましくは、プロピレン(C3)に対する助触媒(Co)の重量比[Co/C3]は、特にプレ重合(存在する場合)及び重合反応器へのプロピレンの供給を合わせた全供給を考慮すると、15g/tから40g/tの範囲内、より好ましくは17g/tから35g/tの範囲内、さらに好ましくは18g/tから30g/tの範囲内である。
好ましくは、プロピレン(C3)に対する外部ドナー(ED)の重量比[ED/C3]は、特にプレ重合(存在する場合)及び重合反応器へのプロピレンの供給を合わせた全供給を考慮すると、1.50g/tから4.30g/tの範囲内、好ましくは2.00g/tから4.00g/tの範囲内、より好ましくは2.10g/tから3.50g/tの範囲内である。
滞留時間は、上記の反応器によって様々である。実施形態によっては、第1重合反応器(R1)、例えばループ反応器(LR)での滞留時間は、0.3時間から5時間、例えば0.4時間から2時間の範囲内であり、一方、それに続く重合反応器、即ち気相反応器での滞留時間は、一般に0.3時間から8時間、好ましくは0.5時間から4時間、例えば0.6時間から2時間となるであろう。
好ましくは、本方法は、少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)、好ましくは少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)におけるポリプロピレン(PP)の(主)重合に加えて、それらの前に、第1重合反応器(R1)の上流のプレ重合反応器(PR)におけるプレ重合を有する。
プレ重合反応器(PR)では、ポリプロピレン(Pre−PP)が生成される。プレ重合は、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下で行われる。この実施形態によれば、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の全成分、即ちプロ触媒(PC)、助触媒(Co)及び外部ドナー(ED)は、全てプレ重合工程において導入される。しかしながら、これは、後段における選択肢、例えば更なる助触媒(Co)を例えば第1反応器(R1)における重合プロセスに添加する可能性を除外するものではない。好ましい実施形態において、プレ重合が行われる場合、プロ触媒(PC)、助触媒(Co)及び外部ドナー(ED)は、プレ重合反応器(PR)においてのみ添加される。
このようなプレ重合では、プロピレン(C3)及び任意で他のC〜C12α−オレフィン、好ましくはエチレン(C2)が重合される。したがって、本発明のさらに好ましい側面では、プレ重合反応器(PR)へのプロピレン(C3)とエチレン(C2)の供給比が、特定の比とされる。この好ましい実施形態によれば、プロピレン(C3)に加えてエチレン(C2)が、0.5g/kgから10.0g/kg、好ましくは1.0g/kgから8.0g/kg、より好ましくは1.5g/kgから7.0g/kg、更に好ましくは2.0g/kgから6.0g/kgのC2/C3供給比で、プレ重合反応器(PR)へ供給される。好ましくは、この供給比を用いて、プレ重合反応器(PR)中の好ましいC2/C3比が実現される。プレ重合反応器(PR)中のC2/C3比は、0.5mol/kmolから5.0mol/kmolであることが好ましく、好ましくは0.8mol/kmolから3.0mol/kmol、より好ましくは1.0mol/kmolから2.0mol/kmol、更に好ましくは1.1mol/kmolから1.8mol/kmolである。
通常、プレ重合反応器(PR)において生成されるポリプロピレン(Pre−PP)とチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の遷移金属(TM)の重量比は、4.0kgPre−pp/gTM未満、より好ましくは0.5kgPre−pp/gTMから4.0kgPre−pp/gTMの範囲内、さらにより好ましくは0.8kgPre−pp/gTMから3.0kgPre−pp/gTMの範囲内、いっそうより好ましくは1.0kgPre−pp/gTMから2.5kgPre−pp/gTMの範囲内である。
また、プレ重合反応器(PR)において生成されるポリプロピレン(Pre−PP)の重量平均分子量(M)は、幾分低い。よって、プレ重合反応器(PR)において生成されるポリプロピレン(Pre−PP)は、重量平均分子量(M)が、300000g/mol以下、より好ましくは200000g/mol未満である。好ましい実施形態では、プレ重合反応器(PR)において生成されるポリプロピレン(Pre−PP)の重量平均分子量(M)が、5000g/molから200000g/molの範囲内、より好ましくは5000g/molから100000g/molの範囲内、さらに好ましくは5000g/molから50000g/molの範囲内である。
プレ重合反応は、通常0℃から60℃、好ましくは15℃から50℃、より好ましくは20℃から45℃の温度で行われる。
プレ重合反応器の圧力は、重要ではないが、反応混合物が液相状態に維持されるよう十分高くなくてはならない。よって、圧力は、20barから100bar、例えば30barから70barであってよい。
好ましい実施形態において、重合は液体プロピレン中のバルクスラリー重合として行われる。即ち液相が、主にプロピレンと、任意でそこに溶解した不活性成分とを有する。さらに、本発明によれば、上述したように、プレ重合中にエチレン供給が行われる。
プレ重合段階に、他の成分を添加することも可能である。よって、公知であるように、プレ重合段階に水素を添加して、ポリプロピレン(Pre−PP)の分子量を制御してもよい。また、帯電防止添加剤を用いて、粒子同士又は粒子が反応器の壁に付着するのを防止してもよい。
プレ重合条件及び反応パラメータの正確な制御は、当業者の技能の範疇である。
上記に定義するプレ重合の条件により、好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)と、プレ重合反応器(PR)において生成されるポリプロピレン(Pre−PP)との混合物(MI)が得られる。好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、ポリプロピレン(Pre−PP)中に(細かく)分散している。言い換えれば、プレ重合反応器(PR)に導入されたチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の粒子は、より小さな断片に分かれて、成長過程のポリプロピレン(Pre−PP)中に均一に分配される。導入されるチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)粒子や、得られる断片の大きさは、本発明と不可欠に関連するものではなく、当業者の知識の範疇である。
上述のように、プレ重合が行われる場合、当該プレ重合に続いて、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)とプレ重合反応器(PR)において生成されたポリプロピレン(Pre−PP)の混合物(MI)が、第1反応器(R1)へと移される。通常、最終ポリプロピレン(PP)中のポリプロピレン(Pre−PP)の合計量は、幾分低く、通常5.0重量%以下、より好ましくは4.0重量%以下、更に好ましくは0.5重量%から4.0重量%の範囲内、例えば1.0重量%から3.0重量%の範囲内である。
プレ重合が行われない場合、プロピレン及びチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)等のその他の成分は、第1重合反応器(R1)に直接導入される。
好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、第1反応器(R1)、例えばループ反応器(LR)にスラリーとして移される。好ましくは、スラリーには、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)及びポリプロピレン(Pre−PP)の他に、未反応のプロピレン及びエチレンもある程度含まれる。したがって、第1反応器(R1)、例えばループリアクター(LR)にも、元々はプレ重合反応器(PR)に供給されたエチレンが幾らか含まれていてもよい。したがって、プレ重合工程が行われる場合、第1反応器(R1)、例えばループリアクター(LR)におけるC2/C3比は、0.05mol/kmolから1.50mol/kmol、好ましくは0.08mol/kmolから1.00mol/kmol、より好ましくは0.10mol/kmolから0.80mol/kmol、さらにより好ましくは0.15mol/kmolから0.50mol/kmol、例えば0.30mol/kmolから0.50mol/kmolの範囲内であることが好ましい。この特定の比は、好ましくは第1反応器(R1)、例えばループリアクター(LR)に追加のエチレンを供給すること無く達成される。
プレ重合を行わない場合、本発明に係る方法は、上記に示した条件下において、好ましくは以下の工程を有する(第1の実施形態)。
(a) 第1の重合反応器(R1)に、プロ触媒(PC)、外部ドナー(ED)及び助触媒(Co)を有するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)を供給する工程であって、当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンと混合されていてもよい、上記工程と、
(b) 第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)において、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレン及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を得る工程と、
(c) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)を第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)に移す工程と、
(d) 第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)において、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第2ポリプロピレン部分(PP−B)を得て、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)と前記第2ポリプロピレン部分(PP−B)が第1混合物(1stM)となる工程と、
(e) 前記第1混合物(1stM)を第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)に移す工程と、
(f) 第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)において、前記第1混合物(1stM)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第3ポリプロピレン部分(PP−C)を得て、前記第1混合物(1stM)と前記第3ポリプロピレン部分(PP−C)がポリプロピレン(PP)となる工程と、を有する。
あるいは、プレ重合が行われる場合、本発明に係る方法は、上記に示した条件下において好ましくは以下の工程を有する(第2の実施形態)。
(a) プレ重合反応器(PR)において、好ましくはエチレン、そしてプロ触媒(PC)、外部ドナー(ED)及び助触媒(Co)を有するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレンを反応させて、生成されるポリプロピレン(Pre−PP)と、用いた当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)との混合物(MI)を得る工程と、
(b) チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)及びポリプロピレン(Pre−PP)を有する前記混合物(MI)を、第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)に移す工程と、
(c) 第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)において、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を得る工程と、
(d) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)を第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)に移す工程と、
(e) 第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)において、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第2ポリプロピレン部分(PP−B)を得て、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)と前記第2ポリプロピレン部分(PP−B)が第1混合物(1stM)となる工程と、
(f) 前記第1混合物(1stM)を第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)に移す工程と、
(g) 第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)において、前記第1混合物(1stM)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第3ポリプロピレン部分(PP−C)を得て、前記第1混合物(1stM)と前記第3ポリプロピレン部分(PP−C)がポリプロピレン(PP)となる工程と、を有する。
プレ重合が行われる場合、極めて具体的な側面では、本発明に係る方法は、上記に示した条件下において好ましくは以下の工程を有する(第3の実施形態)。
(a) プレ重合反応器(PR)において、エチレン、そしてプロ触媒(PC)、外部ドナー(ED)及び助触媒(Co)を有するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレンを反応させることで、生成されるポリプロピレン(Pre−PP)と、用いたチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)との混合物(MI)を得る工程と、
(b) チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)、ポリプロピレン(Pre−PP)及び未反応のエチレン(C2)を有する前記混合物(MI)を、第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)に移す工程と、
(c) 第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)において、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレン、エチレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を得る工程と、
(d) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)を第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)に移す工程と、
(e) 第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)において、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第2ポリプロピレン部分(PP−B)を得て、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)と前記第2ポリプロピレン部分(PP−B)が第1混合物(1stM)となる工程と、
(f) 前記第1混合物(1stM)を第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)に移す工程と、
(g) 第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)において、前記第1混合物(1stM)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第3ポリプロピレン部分(PP−C)を得て、前記第1混合物(1stM)と前記第3ポリプロピレン部分(PP−C)がポリプロピレン(PP)となる工程と、を有する。
それぞれ第1ポリプロピレン部分(PP−A)及び第1混合物(1stM)を移すことにより、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)もまた、自ずと次の反応器へと移される。
工程(f)(第1の実施形態)又は工程(g)(第2及び第3の実施形態)の後、ポリプロピレン(PP)は、好ましくはいかなる洗浄工程も経ることなく排出される。したがって、好ましい実施形態の1つでは、ポリプロピレン(PP)は、洗浄工程によって処理されない。言い換えれば、具体的な実施形態では、ポリプロピレン(PP)は洗浄工程によって処理されずに、未洗浄のまま成形プロセスへと適用される。
チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)
上記において指摘したように、上記に定めるポリプロピレン(PP)の具体的な製造方法では、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)を用いる。したがって、ここでチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)についてより詳細に説明する。
したがって、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、
(a) プロ触媒(PC)であって、
(a1) 遷移金属(TM)の化合物、
(a2) 周期律表(IUPAC)の1族から3族のうちの1つから選択される金属(M)の化合物、及び
(a3) 内部電子ドナー(ID)、を有する上記プロ触媒と、
(b) 助触媒(Co)と、
(c) 外部ドナー(ED)と、を有する。
遷移金属(TM)の化合物の金属は、周期律表(IUPAC)の好ましくは4族から6族のうちの1つから、特に4族から選択され、例えばチタン(Ti)である。したがって、遷移金属(TM)の化合物は、好ましくは酸化度3又は4のチタン化合物、バナジウム化合物、クロム化合物、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物及び希土類金属化合物からなる群から選択され、より好ましくはチタン化合物、ジルコニウム化合物及びハフニウム化合物からなる群から選択される。最も好ましくは、当該遷移金属はチタン化合物である。さらに、遷移金属(TM)の化合物は、特に遷移金属ハライド、例えば遷移金属塩化物などである。三塩化チタン及び四塩化チタンが特に好ましい。とりわけ好ましいのは四塩化チタンである。
本発明によれば、用語「遷移金属の化合物」及び用語「遷移金属化合物」は、同義である。
金属(M)の化合物は、周期律表(IUPAC)の1族から3族のいずれかから、好ましくは2族から選択される金属の化合物である。通常、金属(M)の化合物は、チタンを含まない。特に、金属(M)の化合物は、マグネシウム化合物、例えばMgClである。
さらに、上記のようにプロ触媒(PC)は、内部電子ドナー(ID)を有するが、これはチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の外部ドナー(ED)とは化学的に異なる。即ち、内部ドナー(ID)は、好ましくは式(II)のフタル酸ジアルキルを有し、よりいっそう好ましくは式(II)のフタル酸ジアルキルである。
Figure 2015528517
式中、R及びRは、C〜Cアルキルから独立に選択することができ、好ましくはR及びRは同一、即ち同一のC〜Cアルキル残基を表す。
好ましくは、内部ドナー(ID)は、式(II)のフタル酸n−ジアルキルを有し、例えば式(II)のフタル酸n−ジアルキルであり、式中、R及びRは、C〜Cn−アルキルから独立に選択することができ、好ましくはR及びRは同一、即ち同一のC〜Cn−アルキル残基を表す。いっそうより好ましくは、内部ドナー(ID)は、式(II)のフタル酸n−ジアルキルを有し、例えば式(II)のフタル酸n−ジアルキルであり、式中、R及びRは、C及びCアルキルから独立に選択することができ、好ましくはR及びRは同一、即ち同一のC又はCアルキル残基を表す。いっそうより好ましくは、内部ドナー(ID)は、フタル酸ジエチルを有し、例えばフタル酸ジエチルである。
当然ながら、上記で定義され、下記でさらに定義されるプロ触媒(PC)は、好ましくは固体の担持プロ触媒組成物である。
さらに、プロ触媒(PC)は、遷移金属(TM)、好ましくはチタンを2.5重量%以下含有する。いっそうより好ましくは、プロ触媒は、遷移金属(TM)、好ましくはチタンを1.7重量%から2.5重量%含有する。加えて、プロ触媒の金属(M)、例えばMgに対する内部ドナー(ID)のモル比[ID/M]は、0.03から0.08の間、いっそうより好ましくは0.04から0.06の間であり、及び/又はその内部ドナー(ID)含有量は、4重量%から15重量%の間であることが好ましく、いっそうより好ましくは6重量%から12重量%の間である。
さらに、内部ドナー(ID)は、式(I)のフタル酸ジアルキルがアルコールとトランスエステル反応した結果物であることが好ましい。特に、プロ触媒(PC)は、特許出願WO87/07620、WO92/19653、WO92/19658及びEP0491566のようにして製造されたプロ触媒(PC)であることが好ましい。これらの文書の記載内容は、ここに本明細書の一部を構成するものとして援用される。
遷移金属(TM)の化合物の金属は、周期律表(IUPAC)の好ましくは4族から6族のいずれか、特に4族から選択され、例えばチタン(Ti)である。
したがって、プロ触媒(PC)は、好ましくは以下を合わせることにより調製され:
(a) 遷移金属(TM)の化合物、好ましくは周期律表(IUPAC)の4族から6族のいずれかから選択される遷移金属(TM)化合物、さらに好ましくは4族の遷移金属(TM)化合物、例えばチタン(Ti)化合物、特にハロゲン化チタン、例えばTiCl又はTiCl、このうち後者が特に好ましい;
(b) 周期律表(IUPAC)の1族から3族のいずれかから選択される金属(M)の化合物、好ましくはマグネシウムの化合物、例えばMgCl
(c) C〜Cアルコール、好ましくはC〜Cアルコール、例えばメタノール又はエタノール、最も好ましくはエタノール;及び
(d) 式(I)のフタル酸ジアルキルか、
Figure 2015528517
(式中、R’及びR’は、前記アルコールよりも多くの炭素原子を有し、好ましくは独立に少なくともCアルキルであり、例えば少なくともCアルキルであり、より好ましくはR’及びR’は同一であって少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである。)、
又は、
好ましくは、式(I)のフタル酸n−ジアルキルであって、R’及びR’が、前記アルコールよりも多くの炭素原子を有し、好ましくは独立に少なくともCn−アルキルであり、例えば少なくともCn−アルキルであり、より好ましくはR’及びR’は同一であって少なくともCn−アルキル、例えば少なくともCn−アルキルである、上記式(I)のフタル酸n−ジアルキルか、
又は、
より好ましくは、フタル酸ジオクチル、例えばフタル酸ジイソオクチル又はフタル酸ジエチルヘキシル、さらにより好ましくはフタル酸ジエチルヘキシル;
前記アルコールと式(I)の前記フタル酸ジアルキルとの間で、好適なトランスエステル反応条件下、即ち130℃から150℃の間の温度にてトランスエステル反応が行われる。
中でも、上記及び下記のプロ触媒(PC)の製造方法に用いられる好ましい式(I)のフタル酸ジアルキルは、フタル酸プロピルヘキシル(PrHP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジエチルヘキシル及びフタル酸ジトリデシル(DTDP)からなる群から選択される。最も好ましいフタル酸ジアルキルは、フタル酸ジオクチル(DOP)、例えばフタル酸ジイソオクチル、又はフタル酸ジエチルヘキシル、特にフタル酸ジエチルヘキシルである。
好ましくは、式(I)のフタル酸ジアルキルの好ましくは少なくとも80重量%、より好ましくは少なくとも90重量%が、上記に定義される式(II)のフタル酸ジアルキルにトランスエステル化されている。
特に好ましくは、プロ触媒(PC)が、
(a) スプレー法で結晶化又は固体化された式MgCl x nEtOH(式中、nは1から6である。)の付加物とTiClとを接触させて、チタン化担体を形成し、
(b) 当該チタン化担体に、
(i) R’及びR’が独立に少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである、式(I)のフタル酸ジアルキルか、
又は、好ましくは
(ii) R’及びR’が同一であって、少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである、式(I)のフタル酸ジアルキルか、
又は、より好ましくは
(iii) フタル酸プロピルヘキシル(PrHP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)及びフタル酸ジトリデシル(DTDP)からなる群から選択される式(I)のフタル酸ジアルキル、さらにより好ましくは、フタル酸ジオクチル(DOP)、例えばフタル酸ジイソオクチル又はフタル酸ジエチルヘキシル、特にフタル酸ジエチルヘキシルである、式(I)のフタル酸ジアルキル
を添加して、第1の生成物を形成し、
(c) 前記エタノールが、式(I)の前記フタル酸ジアルキルのエステル基とトランスエステル化反応して、好ましくは少なくとも80mol%、より好ましくは90mol%、より好ましくは95mol%のR及びRが−CHCHである式(II)のフタル酸ジアルキルを形成するように、前記第1の生成物を、好適なトランスエステル化反応条件下、即ち130℃から150℃の間の温度下に供し、
(d) 前記トランスエステル化反応の生成物を、プロ触媒(PC)として回収する、
ことにより調製される。
さらなる要件として、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、助触媒(Co)を有する。好ましくは、助触媒(Co)は、周期律表(IUPAC)の13族の化合物、例えば有機アルミニウム、例えばアルキルアルミニウム、アルミニウムハライド又はアルキルアルミニウムハライド化合物といったアルミニウム化合物である。したがって、具体的な実施形態の1つにおいて、助触媒(Co)は、トリアルキルアルミニウム、例えばトリエチルアルミニウム(TEA)、ジアルキルアルミニウムクロライド又はアルキルアルミニウムセスキクロライドである。具体的な実施形態の1つにおいて、助触媒(Co)はトリエチルアルミニウム(TEA)である。
加えて、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、外部ドナー(ED)を有さなければならない。好ましくは、外部ドナー(ED)は、ヒドロカルビルオキシシラン誘導体である。したがって、具体的な実施形態の1つにおいて、外部ドナー(ED)は、式(IIIa)又は式(IIIb)により表される。
式(IIIa)は、以下のように定義される。
Si(OCH (IIIa)
式中、Rは、炭素原子数3から12の分岐アルキル基、好ましくは炭素原子数3から6の分岐アルキル基、又は炭素原子数4から12のシクロアルキル、好ましくは炭素原子数5から8のシクロアルキルを表す。
特に、Rは、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、tert.−ブチル、tert.−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル及びシクロヘプチルからなる群から選択されることが好ましい。
式(IIIb)は、以下のように定義される。
Si(OCHCH(NR) (IIIb)
式中、R及びRは、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数1から12の炭化水素基を表す。
及びRは、炭素原子数1から12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素原子数1から12の分岐状脂肪族炭化水素基及び炭素原子数1から12の環状脂肪族炭化水素基からなる群から独立に選択される。特に、R及びRは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、オクチル、デカニル、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、tert.−ブチル、tert.−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル及びシクロヘプチルからなる群から独立に選択されることが好ましい。
より好ましくは、R及びRは、どちらも同一であり、より好ましくはR及びRは、どちらもエチル基である。
より好ましくは、外部ドナー(ED)は、ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH)](U−ドナー)、ジクロロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)](D−ドナー)、ジイソプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH](P−ドナー)及びそれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、外部ドナー(ED)は、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)](D−ドナー)である。
したがって、特に良い結果が得られるのは、以下を有するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)である:
(a) チタン、MgCl及び内部ドナー(ID)を有するプロ触媒(PC)であって、前記内部ドナー(ID)が、
(i) 式(II)のフタル酸ジアルキルか
Figure 2015528517
(式中、R及びRは、独立にC〜Cアルキルから選択され、好ましくはR及びRは同一、即ち同一のC〜Cアルキル残基を表す。)、
又は、好ましくは
(ii) R及びRが、C〜Cn−アルキルから独立に選択され、好ましくはR及びRが同一、即ち同一のC〜Cn−アルキル残基を表す、式(II)のフタル酸n−ジアルキルか、
又は、より好ましくは
(iii) R及びRが、C及びCアルキルから独立に選択され、好ましくはR及びRが同一、即ち同一のC又はCアルキル残基を表す、式(II)のフタル酸n−ジアルキルか、
又は、いっそうより好ましくは
(iv) フタル酸ジエチル、
を有するか、好ましくは前記内部ドナー(ID)が上記(i)〜(iv)のいずれかである、上記プロ触媒(PC)と;
(b) トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムクロライド又はアルキルアルミニウムセスキクロライド、好ましくはトリエチルアルミニウム(TEA)である助触媒(Co)と;
(c) ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH)]、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)](D−ドナー)、ジイソプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH](P−ドナー)及びそれらの混合物から選択され、より好ましくはジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)]である、外部ドナー(ED)。
必要に応じて、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、ビニル化合物を当該触媒の存在下で重合することにより改変され、当該ビニル化合物は、以下の式を有する:
CH=CH−CHR
式中、R及びRは、一緒に5員又は6員の飽和、不飽和又は芳香族性の環を形成するか、又は、独立に、炭素原子数1から4のアルキル基を表す。
より好ましくは、前記プロ触媒(PC)は、上記に定義するようにして製造されており、また、特許出願WO92/19658、WO92/19653及びEP0491566A2に記載されている。助触媒(Co)及び外部ドナー(ED)は、プレ重合反応器に供給される。
本発明の好ましい側面は、一方では助触媒(Co)と外部ドナー(ED)との比[Co/ED]が、また他方では助触媒(Co)と遷移金属(TM)との比[Co/TM]が、注意深く設定されることである。
したがって、
(a) 外部ドナー(ED)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/ED]が、好ましくは10を超え25未満の範囲内であり、好ましくは12から23の範囲内であり、さらにより好ましくは15から22の範囲内であり、及び/又は
(b) 遷移金属(TM)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/TM]が、好ましくは100を超え200未満の範囲内であり、好ましくは110から195の範囲内であり、より好ましくは120から190の範囲内であり、いっそうより好ましくは125から185の範囲内であり、さらにより好ましくは128から182の範囲内である。
ポリプロピレン(PP)
定義された特定のチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)を用いた上記の方法によれば、高い生産性でポリプロピレン(PP)を製造することができる。したがって、ポリプロピレン(PP)は、特に低灰分であること、特にいかなる精製、即ち洗浄工程を経なくとも低灰分であることを特徴とする。したがって、ポリプロピレン(PP)は、灰分量が40ppm未満、即ち10ppm以上40ppm未満の範囲内、好ましくは35ppm未満、即ち15ppm以上35ppm未満の範囲内、より好ましくは31ppm未満、即ち20ppmから31ppmの範囲内である。
本発明の方法により、例えば異相系、即ちポリプロピレンマトリクス中に弾性プロピレンコポリマーが分散している組成物のような複合構造も含め、いかなるポリプロピレン(PP)をも製造することができる。しかしながら、本発明に係るポリプロピレン(PP)は、低温キシレン可溶分(XCS)が幾分低いこと、即ち低温キシレン可溶分(XCS)が10重量%未満であることを特徴とすることが好ましく、したがって異相系であるとは考えられない。したがって、ポリプロピレン(PP)は、低温キシレン可溶分(XCS)が、好ましくは0.3重量%から6.0重量%の範囲内、より好ましくは0.5重量%から5.5重量%の範囲内、さらに好ましくは1.0重量%から4.0重量%の範囲内である。
したがって、ポリプロピレン(PP)は、好ましくは結晶性である。用語「結晶性」とは、ポリプロピレン(PP)、即ちプロピレンホモポリマー(H−PP)又はプロピレンコポリマー(R−PP)が、幾分高い溶融温度を有することを指す。したがって、プロピレンホモポリマー(H−PP)又はプロピレンコポリマー(R−PP)は、特段の指定が無い限り、本発明を通して結晶性であるとみなされる。したがって、ポリプロピレン(PP)は、溶融温度が好ましくは120℃を超え、より好ましくは125℃を超え、いっそうより好ましくは130℃を超え、例えば130℃を超えて168℃までの範囲内、さらにより好ましくは158℃を超え、例えば158℃を超えて168℃まで、さらにいっそうより好ましくは159℃を超え、例えば159℃を超えて168℃までである。ポリプロピレン(PP)がプロピレンホモポリマー(H−PP)である場合、溶融温度は158℃を超え、即ち158℃を超えて168℃まで、例えば159℃を超え、即ち159℃を超えて168℃までであることが特に好ましい。一方、ポリプロピレンがランダムプロピレンコポリマー(R−PP)である場合、溶融温度は好ましくは125℃を超え、例えば125℃を超えて155℃までの範囲内、より好ましくは130℃を超え、例えば130℃を超えて155℃までの範囲内である。
加えて、又はあるいは、ポリプロピレン(PP)、即ちプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、幾分高い結晶化温度を有することが好ましい。よって、ポリプロピレン(PP)、即ちプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、結晶化温度が少なくとも105℃、より好ましくは少なくとも109℃である。したがって、ポリプロピレン(PP)、即ちプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、結晶化温度が105℃から128℃の範囲内、より好ましくは109℃から128℃の範囲内、さらにより好ましくは109℃から125℃の範囲内である。ポリプロピレン(PP)がプロピレンホモポリマー(H−PP)である場合、結晶化温度は、105℃を超え、即ち105℃を超えて128℃までであることが特に好ましく、より好ましくは109℃を超え、例えば109℃を超えて128℃までである。一方、ポリプロピレンがランダムプロピレンコポリマー(R−PP)である場合、結晶化温度は、好ましくは109℃を超え、例えば109℃を超えて120℃までの範囲内、より好ましくは110℃を超え、例えば110℃から120℃までの範囲内である。
好ましくは、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、アイソタクチックである。したがって、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、ペンタッド濃度(mmmm%)が幾分高い、即ち92.0%を超えることが好ましく、より好ましくは93.5%を超え、例えば93.5%を超えて97.0%まで、いっそうより好ましくは少なくとも94.0%、例えば94.0%から97.0%の範囲内である。
ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)のさらなる特徴は、プロピレンのポリマー鎖への誤挿入が少ないことであり、これは、当該ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)が、上記に定義される触媒の存在下、即ちチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下で製造されていることを示す。したがって、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、13C−NMRスペクトル法により求められる2,1エリスロレギオ欠陥の量が少ないことが好ましく、即ち0.4mol%以下、より好ましくは0.2mol%以下、例えば0.1mol%以下である。特に好ましい実施形態では、2,1エリスロレギオ欠陥が検出不能である。
レギオ欠陥の量が少ないことから、ポリプロピレン(PP)は、厚いラメラの含有量が多いことをさらなる特徴とする。幾分高いmmmmペンタッド濃度と少ないレギオ欠陥という特定の組み合わせは、ポリプロピレン(PP)の結晶化挙動にも影響を及ぼす。よって、本発明のポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、結晶化可能な長い配列を特徴としており、したがって厚いラメラが幾分多いことを特徴とする。このような厚いラメラを同定するには、段階的等温分離法(SIST)が最適である。したがって、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)であるポリプロピレン(PP)は、代わりに又は付加的に170℃を超えて180℃までの温度範囲内で溶融する結晶性画分によって定義することができる。したがって、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)であるポリプロピレン(PP)は、170℃を超えて180℃までで溶融する結晶性画分が、少なくとも14.0重量%、より好ましくは14.0重量%から30.0重量%以下の範囲内、さらに好ましくは15.0重量%から25.0重量%の範囲内であり、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められる。
また、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)であるポリプロピレン(PP)は、160℃を超えて170℃までで溶融する結晶性画分が36.0重量%を超えることが好ましく、より好ましくは36.0重量%を超えて45.0重量%以下の範囲内であり、さらに好ましくは38.0重量%を超えてから43.0重量%までの範囲内であり、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められる。
ペンタッド濃度、2,1エリスロレギオ欠陥及びSISTにより得られる結晶性画分について定められる値は、特にポリプロピレン(PP)がポリプロピレンホモポリマー(H−PP)である場合に適応可能である。
また、ポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)は、低温キシレン可溶分(XCS)が、好ましくは0.3重量%から6.0重量%、より好ましくは0.5重量%から5.5重量%、いっそうより好ましくは1.0重量%から4.0重量%の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態の1つにおいて、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、MFR(230℃)が7.0g/10分以下、より好ましくは0.5g/10分から7.0g/10分の範囲内、例えば1.5g/10分から7.0g/10分の範囲内、さらに好ましくは1.0g/10分から5.0g/10分の範囲内、いっそうより好ましくは1.5g/10分から4.0g/10分の範囲内である。
あるいは又は加えて、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、クロスオーバー周波数ω(重量平均分子量に対応するパラメータ)により定義されるが、当該クロスオーバー周波数ωとは、動的機械的レオロジー試験により求められる貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”とが同一となるときの周波数であり、クロスオーバー係数Gと定義される。よって、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、ISO6271−10に準じて動的レオロジーにより求められる200℃におけるクロスオーバー周波数ωが、10.0rad/s以上であることが好ましく、より好ましくは12.0rad/s以上、いっそうより好ましくは14.0rad/s以上、さらにより好ましくは12.0rad/sから24.0rad/sの範囲内、さらにいっそうより好ましくは13.0rad/sから22.0rad/sの範囲内、例えば14.0rad/sから20.0rad/sの範囲内である。
また、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、分子量分布がなだらかであることを特徴とすることが好ましい。したがって、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、10/G(GはISO6271−10に準じて動的レオロジーにより求められる200℃におけるクロスオーバー係数である。)と定義される多分散指数(PI)が、少なくとも2.5であることが必要であり、より好ましくは2.5以上5.5未満の範囲内、いっそうより好ましくは3.0から5.0の範囲内、例えば3.4から4.5である。
あるいは又は加えて、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、ISO6271−10に準じて200℃において求められるずり流動化指数SHI(0/100)が、少なくとも20、より好ましくは少なくとも22、さらにより好ましくは20以上50未満の範囲内、いっそうより好ましくは22から45の範囲内、例えば25から40の範囲内又は28から45の範囲内である。
好ましくは、ポリプロピレン(PP)は、ポリプロピレンホモポリマー(H−PP)である。
本発明によれば、語句「ポリプロピレンホモポリマー(H−PP)」とは、実質的にプロピレン単位のみからなる、即ち少なくとも99.0重量%、より好ましくは少なくとも99.5重量%がプロピレン単位からなるプロピレンに関する。上述のように本発明の側面の一つでは、エチレンがプレ重合反応器(PR)に供給される。この重合反応器(PR)から、未反応のエチレンが、第1反応器(R1)、例えばループ反応器(LR)に移されてもよい。したがって、ポリプロピレン(Pre−PP)や第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、エチレンを含んでおり、したがって、最終ポリプロピレン(PP)もある程度のエチレンを含んでいてもよい。したがって、エチレンは、重合系のうちのプレ重合反応器(PR)のみに供給されるが、ポリプロピレンホモポリマー(H−PP)である最終ポリプロピレン(PP)は、測定可能な量のエチレンを含んでいてもよい。したがって、本発明のプロピレンホモポリマー(H−PP)は、最大で0.90重量%、好ましくは最大で0.80重量%、より好ましくは0.20重量%から0.70重量%の範囲内、さらに好ましくは0.20重量%から0.60重量%の範囲内のエチレンを有していてもよい。
ポリプロピレン(PP)は、ランダムポリプロピレンコポリマー(R−PP)である場合、プロピレンと共重合可能なモノマー、即ちプロピレン以外のα−オレフィン、例えばエチレン及び/又はC〜C10α−オレフィン、特にエチレン及び/又はC〜Cα−オレフィン、例えば1−ブテン及び/又は1−ヘキセンを有する。好ましくは、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群から選択されるプロピレンと共重合可能なモノマーを有し、特に当該モノマーのみからなる。より具体的には、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、(プロピレン以外に)エチレン及び/又は1−ブテン由来の単位を有する。本発明の好ましい実施形態において、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、エチレン及びプロピレン由来の単位のみを有する。
ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)中のコモノマー含有量は、比較的低いことが好ましく、即ち10.0重量%未満、より好ましくは5.0重量%以下である。好ましい実施形態の1つでは、コモノマー含有量は、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)の全重量に対して、好ましくは0.7重量%を超えて5.0重量%まで、より好ましくは0.8重量%を超えて4.0重量%までの範囲内、さらにより好ましくは0.9重量%を超えて3.5重量%までの範囲内、最も好ましくは1.0重量%から3.0重量%の範囲内である。
ランダムという用語は、IUPAC(Glossary of basic terms in polymer science(ポリマー科学の基本用語集);IUPAC recommendations 1996)に準じて解される。したがって、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、ランダム度が少なくとも40%であることが好ましく、より好ましくは少なくとも50%、さらにより好ましくは少なくとも55%、いっそうより好ましくは少なくとも60%、さらにいっそうより好ましくは少なくとも65%である。
ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)である場合、上記の工程(c)、(e)及び(g)の少なくとも1つ(第1の実施形態)又は(b)、(d)及び(f)の少なくとも1つ(第2及び第3の実施形態)、より好ましくは3工程すべてにおいて、コモノマーが本発明において示すように重合される。
「重合プロセス」の項で述べたように、本ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、少なくとも2つの反応器、好ましくは3つの反応器で製造される。したがって、本ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは3つの部分を有し又は3つの部分からなる(ポリプロピレン(Pre−PP)を除く)。好ましくは、ポリプロピレン(PP)、例えばプロピレンホモポリマー(H−PP)又はランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、
(a) 好ましくは第1反応器(R1)で製造された、15重量%から40重量%、好ましくは20重量%から38重量%の第1ポリプロピレン部分(PP−A)と、
(b) 好ましくは第2反応器(R2)で製造された、25重量%から50重量%、好ましくは30重量%から45重量%の第2ポリプロピレン部分(PP−B)と、
(c) 好ましくは第3反応器(R3)で製造された、15重量%から40重量%、好ましくは25重量%から35重量%の第3ポリプロピレン部分(PP−C)と、
を有する。なお、これらの量は、ポリプロピレン(PP)の全重量に対する量、好ましくは、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、第2ポリプロピレン部分(PP−B)及び第3ポリプロピレン部分(PP−C)を合わせた全重量に対する量である。
ポリプロピレン(PP)がプロピレンホモポリマー(H−PP)である場合、その各部分もプロピレンホモポリマー部分となる。
特に、本発明の好ましい実施形態となるのは、第1重合反応器(R1)で生成されるポリプロピレン部分(PP−A)のMFRが、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレートMFRよりも高い場合である。したがって、本発明に係るポリプロピレン(PP)は、それぞれのメルトフローレートMFRが異なる部分を有する。個々の部分のメルトフローレートに実質的な差異がある場合、ポリプロピレン(PP)はマルチモーダル(multimodal)であると称され、メルトフローレートの異なる部分の数に応じて、例えばバイモーダル((PP−A)及び(PP−B))又はトリモーダル((PP−A)、(PP−B)及び(PP−C))と称される。したがって、実施形態の一つにおいて、ポリプロピレン(PP)は、マルチモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)又はマルチモーダルランダムプロピレンコポリマー(R−PP)、好ましくはマルチモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)であり、その各ポリプロピレン部分、好ましくはポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)のそれぞれが、異なるメルトフローレートMFRを有する。即ち、互いに±1.3g/10分を超えて、より好ましくは±1.5g/10分を超えて、さらに好ましくは±1.3g/10分を超えて±7.0g/10分以内、いっそうより好ましくは±1.5g/10分を超えて±6.5g/10分以内で異なる。
この実施形態によれば、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)で生成されるプロピレン部分のメルトフローレートMFRが、ポリプロピレン(PP)のメルトフローレートMFRよりも高いことがより好ましい。好ましくは、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)で生成されるポリプロピレン部分のメルトフローレートMFRが、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレートMFRよりも、2.5g/10分を超えて高く、より好ましくは、3.0g/10分、さらに好ましくは2.5g/10分を超えて10.0g/10分以内、いっそうより好ましくは3.0g/10分を超えて8.0g/10分以内で高い。
好ましくは、第1ポリプロピレン部分(PP−A)が、重合反応器(R1、R2及びR3)において生成される全てのポリプロピレン部分、好ましくは3つのポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)全てのうち最も高いメルトフローレートMFRを有する。ここで、好ましくは、第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、第1重合反応器(R1)において生成され、第2ポリプロピレン部分(PP−B)及び第3ポリプロピレン部分(PP−C)は、第2及び第3反応器(R2及びR3)で(好ましくはこの順序で)生成される。
好ましい具体的な実施形態の一つにおいて、
(a) 第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1重合反応器(R1)で生成されるプロピレン部分が、最も高いメルトフローレートMFRを有し、
(b) 好ましくは第2重合反応器(R2)で生成される、第2ポリプロピレン部分(PP−B)が、最も低いメルトフローレートMFRを有し、
(c) 好ましくは第3重合反応器(R3)で生成される、第3ポリプロピレン部分(PP−C)が、第1ポリプロピレン部分(PP−A)のメルトフローレートMFRと第2ポリプロピレン部分(PP−B)のメルトフローレートMFRの間となるメルトフローレートMFRを有する。
好ましくは、ポリプロピレン(PP)は、3つのポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)からなる。からなるという語句は、ポリプロピレン(Pre−PP)の存在や添加剤の存在を除外するものではなく、他のポリプロピレン部分が存在しないことを示すものとする。
別の具体的な実施形態の一つにおいて、
(a) 第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1重合反応器(R1)で生成されるプロピレン部分が、最も高いメルトフローレートMFRを有し、
(b) 好ましくは第2重合反応器(R2)で生成される、第2ポリプロピレン部分(PP−B)が、第1ポリプロピレン部分(PP−A)のメルトフローレートMFRと第3ポリプロピレン部分(PP−C)のメルトフローレートMFRの間となるメルトフローレートMFRを有し、
(c) 好ましくは第3重合反応器(R3)で生成される、第3ポリプロピレン部分(PP−C)が、最も低いメルトフローレートMFRを有する。
好ましくは、ポリプロピレン(PP)は、3つのポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)からなる。からなるという語句は、ポリプロピレン(Pre−PP)の存在や添加剤の存在を除外するものではなく、他のポリプロピレン部分が存在しないことを示すものとする。
上述したように、ポリプロピレン(PP)が、エチレンが供給されるプレ重合工程を有する方法により製造される場合、ポリプロピレン(Pre−PP)、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、そして最終ポリプロピレン(PP)も、測定可能な量のエチレンを含みうる。したがって、プロピレンホモポリマー(H−PP)である最終ポリプロピレン(PP)もまた、最終ポリプロピレン(PP)の全重量に対して、即ちプロピレンホモポリマー(H−PP)に対して、最大で0.9重量%、好ましくは最大で0.8重量%、例えば0.2重量%から0.7重量%のエチレンを含む。より好ましくは、そのような場合、第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、エチレン含有量が、少なくとも0.50重量%、より好ましくは0.50重量%から5.00重量%の範囲内、より好ましくは0.80重量%から3.50重量%の範囲内、いっそうより好ましくは1.00重量%から2.50重量%の範囲内の、エチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)である。
しかしながら、プレ重合工程が適用されない場合には、第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、好ましくはプロピレンホモポリマー部分(H−PP−A)である。
したがって、上述のプロピレンホモポリマー(H−PP)の定義は、その部分のいくつかがプロピレンコポリマーである可能性を除外するものではない。より好ましくは、プロピレンホモポリマー(H−PP)は、第1プロピレンホモポリマー部分(H−PP−A)又はエチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)(後者が好ましい)と、第2プロピレンホモポリマー部分(H−PP−B)と、第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)とを有する。よって、具体的な実施形態の一つにおいて、プロピレンホモポリマー(H−PP)は、
(a) 第1ポリプロピレン部分(PP−A)、好ましくはエチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)を15重量%から40重量%、好ましくは20重量%から38重量%と;
(b) 第2ポリプロピレン部分(PP−B)、好ましくは第2プロピレンホモポリマー部分(H−PP−B)を25重量%から50重量%、好ましくは30重量%から45重量%と;
(c) 第3ポリプロピレン部分(PP−C)、好ましくは第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)を15重量%から40重量%、好ましくは25重量%から35重量%と;を有する。
したがって、マルチモーダルプロピレンポリマー(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)、好ましくは第1プロピレンホモポリマー部分(H−PP−A)又はエチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から12.0g/10分の範囲内、好ましくは5.0g/10分から12.0g/10分の範囲内であり、また任意で、第2ポリプロピレン部分(PP−B)、好ましくは第2プロピレンホモポリマー部分(H−PP−B)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.05g/10分から5.0g/10分の範囲内、好ましくは0.05g/10分から2.0g/10分の範囲内である。加えて、第3ポリプロピレン部分(PP−C)、好ましくは第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、1.0g/10分から7.0g/10分の範囲内、好ましくは2.0g/10分から6.0g/10分の範囲内である。
好ましくは、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、好ましくは第1プロピレンホモポリマー部分(H−PP−A)又はエチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)は、第1反応器(R1)、好ましくはループ反応器において生成される一方、第2ポリプロピレン部分(PP−B)、好ましくは第2プロピレンホモポリマー部分(H−PP−B)は、第2反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)において生成される。さらに好ましくは、第3ポリプロピレン部分(PP−C)、好ましくは第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)は、第3反応器(R2)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)において生成される。
実施形態の一つにおいて、ポリプロピレン(PP)は、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)であるか、又はその部分の少なくとも1つは、ランダムプロピレンコポリマー部分である。したがって、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、プロピレンホモポリマー部分を有していてもよい。しかしながら、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、ランダムプロピレンコポリマー部分のみからなることが好ましい。プロピレンホモポリマー(H−PP)とは逆に、ランダムプロピレンコポリマー(R−PP)は、コモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量が高く、即ち、好ましくは1.0重量%から10.0重量%の範囲内、より好ましくは1.0重量%から5.0重量%の範囲内、例えば1.0重量%から3.0重量%の範囲内である。
具体的な実施形態において、本発明は、以下を有する少なくともトリモーダルのプロピレンホモポリマー(H−PP)であるポリプロピレン(PP)を対象とし、好ましくは、以下を有するトリモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)である:
(a) ISO1133に準じて測定される、0.5g/10分から7.0g/10分の範囲内、好ましくは1.0g/10分から5.0g/10分の範囲内、より好ましくは1.5g/10分から4.0g/10分の範囲内の全体のメルトフローレート(MFR)、
(b) 159℃を超え、好ましくは159℃を超えて168℃までの範囲内の溶融温度Tm及び/又は109℃を超え、好ましくは109℃を超えて128℃までの範囲内、より好ましくは109℃を超えて125℃の範囲内の結晶化温度Tc、
前記少なくともトリモーダルのプロピレンホモポリマー(H−PP)は、少なくとも3つのプロピレン部分(PP−A)、(H−PP−B)及び(H−PP−C)を有し、好ましくは3つのプロピレン部分(PP−A)、(H−PP−B)及び(H−PP−C)からなり(任意の(Pre−PP)を除く)、さらに、
(i) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から12.0g/10分の範囲内、好ましくは5.0g/10分から12.0g/10分の範囲内であり、より好ましくは6.0g/10分から11.0g/10分の範囲内であり;
(ii) 前記第2プロピレンホモポリマー部分(H−PP−B)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.05g/10分から5.0g/10分の範囲内、好ましくは0.05g/10分から2.0g/10分の範囲内、より好ましくは0.1g/10分から1.5g/10分の範囲内であり;
(iii) 前記第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、1.0g/10分から7.0g/10分の範囲内、好ましくは2.0g/10分から6.0g/10分の範囲内、より好ましくは2.0g/10分から5.0g/10分の範囲内である。
好ましくは、ポリプロピレン部分(PP−A)、(H−PP−B)及び(H−PP−C)のそれぞれが、異なるメルトフローレートMFRを有する。即ち、互いに±1.3g/10分を超えて、より好ましくは±1.5g/10分を超えて、さらに好ましくは±1.3g/10分を超えて±7.0g/10分以内、いっそうより好ましくは±1.5g/10分を超えて±6.5g/10分以内で異なる。
好ましくは、少なくともトリモーダルのプロピレンホモポリマー(H−PP)、例えばトリモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)は、エチレン含有量が、最大で0.90重量%、好ましくは最大で0.80重量%、より好ましくは0.20重量%から0.70重量%の範囲内、さらに好ましくは0.20重量%から0.60重量%の範囲内である。少なくともトリモーダルのプロピレンホモポリマー(H−PP)中には、他のコモノマーは存在しない。
より好ましくは、少なくともトリモーダルのプロピレンホモポリマー(H−PP)、例えばトリモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、第1ポリプロピレン部分(PP−A)の全重量に対するエチレン含有量が、0.5重量%を超えて5.0重量%まで、より好ましくは0.80重量%から3.50重量%の間、さらにより好ましくは1.0重量%から2.50重量%の間である、エチレン−プロピレンコポリマー部分(E−PP−A)である。
好ましくは、前段落の前記プロピレンホモポリマー(H−PP)、即ちトリモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)、例えばトリモーダルプロピレンホモポリマー(H−PP)は、さらに、
(a) 灰分量が、40ppm未満、好ましくは35ppm未満、より好ましくは31ppm未満、さらに好ましくは10ppm以上40ppm未満の範囲内、いっそう好ましくは15ppm以上35ppm未満の範囲内、いっそうより好ましくは20ppmから31ppmの範囲内であり、
及び/又は
(b) ISO6271−10(200℃)に準じて求められるずり流動化指数(0/100)が、少なくとも20、より好ましくは少なくとも22、さらにより好ましくは20以上50未満の範囲内、いっそうより好ましくは22から45の範囲内、例えば25から40の範囲内又は28から45の範囲内であり、
及び/又は、
(c) 多分散指数(PI)が、少なくとも2.5、より好ましくは2.5以上5.5未満の範囲内、いっそうより好ましくは3.0から5.0の範囲内、例えば3.4から4.5であり、
及び/又は
(d) 13C−NMRスペクトル法により求められる2,1エリスロレギオ欠陥が、0.4mol%以下、好ましくは0.2mol%以下、より好ましくは0.1mol%以下、さらにより好ましくは2,1エリスロレギオ欠陥が検出されず;
及び/又は
(e) 170℃を超えて180℃までで溶融する結晶性画分が少なくとも14.0重量%、より好ましくは14.0重量%から30.0重量%以下の範囲内、さらに好ましくは15.0重量%から25.0重量%の範囲内であり、且つ任意で、160℃を超えて170℃までで溶融する結晶性画分が36.0重量%を超え、より好ましくは36.0重量%を超えて45.0重量%以下の範囲内であり、さらに好ましくは38.0重量%を超えて43.0重量%までの範囲内であり、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められる。
プロピレンホモポリマー(H−PP)の更に好ましい実施形態は、上記で論じたポリプロピレン(PP)についての情報から取り上げることができる。したがって、ポリプロピレン(PP)についての全ての好ましい実施形態は、別段の指定がない限り、プロピレンホモポリマー(H−PP)の好ましい実施形態でもある。また、記載されるポリプロピレン(PP)及びプロピレンホモポリマー(H−PP)の全ての好ましい実施形態は、それぞれ本発明に規定する方法の好ましい製造物でもある。
二軸延伸フィルム/キャパシタフィルム
このように定義されるポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)は、成膜プロセスに供することができ、キャパシタフィルムを得ることができる。好ましくは、ポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)は、キャパシタフィルム中の唯一のポリマーである。したがって、キャパシタフィルムは、添加剤を含みうるが、好ましくは他のポリマーを含まない。よって、100.0重量%に至る残りの部分は、公知の添加剤、例えば酸化防止剤により満たされる。しかしながら、当該残りの部分は、キャパシタフィルム中5.0重量%以下、好ましくは2.0重量%以下、例えば1.0重量%以下であるものとする。したがって、キャパシタフィルムは、本明細書に定義するポリプロピレン(PP)、特にポリプロピレンホモポリマー(H−PP)を、好ましくは95.0重量%を超え、より好ましくは98.0重量%を超え、例えば99.0重量%を超えて有する。
キャパシタフィルムの厚さは、最大15.0μmまで可能であるが、通常、キャパシタフィルムは、厚さが12.0μm以下、好ましくは10.0μm以下、より好ましくは8.0μm以下、さらにより好ましくは2.5μmから10μmの範囲内、例えば3.0μmから8.0μmの範囲内である。
また、キャパシタフィルムは、二軸延伸フィルムであることが好ましい。即ち、上記に定義されるポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)又はポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)を有する混合物(ブレンド)が、延伸処理されて、二軸延伸ポリマーとなっていることが好ましい。上記のように、キャパシタフィルムは、ポリプロピレン(PP)、とくにポリプロピレンホモポリマー(H−PP)を唯一のポリマーとして含んでいることから、二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)は、当該ポリプロピレン(PP)、とくに当該ポリプロピレンホモポリマー(H−PP)からなることが好ましい。
好ましくは、キャパシタフィルム、即ち二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)は、機械方向の延伸比が少なくとも3.0、また、横方向の延伸比が少なくとも3.0であることが好ましい。市販の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、少なくとも上記に定義する程度まで破損すること無く延伸可能でなければならないため、このような比が好ましい。試料の長さは、縦方向の延伸時に長くなるので、縦方向の延伸比は、試料の元の長さに対する現時点の長さの比として算出される。続いて、試料を横方向に延伸するが、この際に試料の幅が広がる。したがって、延伸比は、試料の元の幅に対する現時点の幅から算出される。好ましくは、キャパシタフィルム、即ち二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)の機械方向の延伸比は、3.5から8.0の範囲内、より好ましくは4.5から6.5の範囲内である。キャパシタフィルム、即ち二軸ポリプロピレン(BOPP)の横方向の延伸比は、好ましくは4.0から15.0の範囲内、より好ましくは6.0から10.0の範囲内である。延伸の際の温度は、一般に100℃から180℃である。
上記に定義されるように、キャパシタフィルム、即ち二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)は、好ましくはポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)から製造されることから、ポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)についての特性は、異なる定めの無い限り、等しくキャパシタフィルムにも適用される。
好ましくは、ポリプロピレン(PP)、とくにプロピレンホモポリマー(H−PP)は、二軸配向している。
ポリプロピレン(PP)の製造後、ポリプロピレン(PP)は、成膜プロセスに供される。キャパシタフィルムの製造に好適であれば、いかなる成膜プロセスも用いることができる。
好ましい実施形態において、ポリプロピレン(PP)は、成膜プロセスの前に洗浄工程による処理を受けない。
キャパシタフィルム、即ち二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)は、従来公知の延伸法により製造することができる。したがって、本発明に係るキャパシタフィルム、即ち二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)の製造方法は、本明細書に定義するポリプロピレン(PP)を使用することと、それを好ましくは公知のテンター法によりフィルム状に形成することとを有する。
テンター法とは、特に、本明細書に定義するポリプロピレン(PP)、特にプロピレンホモポリマー(H−PP)をTダイなどのスリットダイから溶融押出し、冷却ドラム上で冷却して非延伸シートを得る方法である。当該シートを、例えば加熱した金属ロールでプレ加熱し、次いで周速度が異なるように設定された複数のロール間で長さ方向に延伸し、そして両端をグリッパーで把持し、オーブン中でテンターを用いて該シートを横方向に延伸すると、二軸延伸フィルムが得られる。縦方向の延伸では、延伸シートの温度は、本明細書に定義するポリプロピレンの融点の範囲内(機械方向:−20℃から−10℃、横方向:−5℃から+10℃)の温度となるよう調整されることが好ましい。横方向の延伸における膜厚の均一性は、フィルムの所定領域を長さ方向の延伸後にマスクし、横方向の延伸後に、当該マスキングの間隔を測定して、実際の延伸係数を測定することにより評価可能である。
続けて、キャパシタフィルム、即ち二軸延伸フィルム(BOPP)を空気、窒素、二酸化炭素ガスまたはこれらの混合物中でのコロナ放電により処理して表面を金属化することにより、蒸着される金属との接着力を高めることができ、そして巻き取り機で巻き取る。
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
A.測定法
以下の用語の定義及び決定法は、別段の定めが無い限り、下記の実施例だけでなく、クレームを含め上記の本発明の一般的記載にも適用される。
NMRスペクトル法による微細構造の定量化
定量的核磁気共鳴(NMR)スペクトル法を用いて、ポリマーの立体規則性(タクチシティ)、レギオ規則性及びコモノマー含有量を定量した。
Bruker Advance III 400NMRスペクトロメーターを用い、H及び13Cについてそれぞれ400.15及び100.62MHzで操作して、溶液状態にて定量的13C{H}NMRスペクトルを記録した。いずれのスペクトルも、13Cに最適化した10mm延長温度プローブヘッドを用い、125℃にてすべての圧力に窒素ガスを用いて記録した。
ポリプロピレンホモポリマーについては、約200mgの試料を1,2−テトラクロロエタン−d(TCE−d)中に溶解した。確実に均一溶液とするため、ヒートブロックにおける最初の試料調製の後、NMRチューブをさらにロータリーオーブンで少なくとも1時間加熱した。マグネットへの挿入にあたり、チューブを10Hzで回転させた。この手順は、主に、高解像度が求められるタクチシティ分布の定量に使用した(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.;Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules30(1997)6251)。標準の単一パルスによる励起とし、NOEを用い、バイレベルWALTZ16デカップリング法を用いた(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.Rapid Commun.2007,28,11289)。走査回数は、スペクトルあたり計8192(8k)回であった。
エチレン−プロピレンコポリマーについては、約200mgの試料を、クロム(III)アセチルアセトナート(Cr(acac))と共に3mlの1,2−テトラクロロエタン−d(TCE−d)中に溶解して、溶媒中の緩和剤の最終濃度が65mMの溶液とした(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing28 5(2009),475)。確実に均一溶液とするため、ヒートブロックにおける最初の試料調製の後、NMRチューブをさらにロータリーオーブンで少なくとも1時間加熱した。マグネットへの挿入にあたり、チューブを10Hzで回転させた。この手順は、主に、高解像度と定量性が求められるエチレン含有量の厳密な定量化に使用した。標準の単一パルスによる励起とし、NOEを用いず、先端角を最適化し、待ち時間を1秒とし、バイレベルWALTZ16デカップリング法を用いた(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.Rapid Commun.2007,28,11289)。走査回数は、スペクトルあたり計6144(6k)回であった。
定量13C{H}NMRスペクトルを処理及び積分して、専用のコンピュータプログラムを用いて積分値からその量的な特性を求めた。
エチレン−プロピレンコポリマーについては、溶媒の化学シフトを用いて、すべての化学シフトを30.00ppmのエチレンブロック(EEE)の中央のメチレン基に基づいて間接的に基準化した。この手法により、この構造単位が存在しない場合であっても比較可能な基準化が可能となる。
ポリプロピレンホモポリマーについては、すべての化学シフトを21.85ppmのメチルイソタクチックペンタッド(mmmm)に基づいて、内部的に基準化した。
レギオ欠陥(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253;;Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules17(1984),1950)又はコモノマーに対応する特徴的なシグナルが観察された。
タクチシティ分布を、23.6ppmから19.7ppmの間のメチル領域を積分することで定量化し、対象の立体配列に無関係のあらゆるサイトについて補正した(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules30(1997)6251)。
特に、タクチシティ分布の定量化に対するレギオ欠陥及びコモノマーの影響を、代表的なレギオ欠陥及びコモノマーの積分値を立体配列に特異的な領域の積分値から減算することで補正した。
アイソタクチシティをペンタッドレベルで求め、すべてのペンタッド配列に対するアイソタクチックペンタッド(mmmm)配列のパーセントとして表した。
[mmmm]%=100 x (mmmm/すべてのペンタッドの合計)
2,1エリスロレギオ欠陥の存在を、17.7及び17.2ppmの2つのメチルサイトの存在により推定し、他の特徴的なサイトにより確定した。
他のレギオ欠陥に対応する特徴的なシグナルは観察されなかった(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。
2,1エリスロレギロ欠陥の量を、17.7及び17.2ppmの2つの特徴的なメチルサイトの平均積分値を用いて定量化した。
21e=(Ie6+Ie8)/2
1,2−1次挿入(primary inserted)されたプロペンの量を、メチル領域に基づいて定量化し、この領域に含まれる1次挿入に無関係のサイト及びこの領域外の1次挿入サイトついて補正を行った。
12=ICH3+P12e
全プロペン量を、1次挿入されたプロペン及び他に存在するすべてのレギオ欠陥の合計として定量した。
total=P12+P21e
2,1エリスロレギオ欠陥のモルパーセントを、全プロペンに対して定量した。
[21e]モル%=100 x (P21e/Ptotal
コポリマーについては、エチレンの取り込みに対応する特徴的なシグナルが観察された(Cheng,H.N.,Macromolecules17(1984),1950)。
レギオ欠陥も観察されたことから(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253;Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules17(1984),1950)、こうした欠陥のコモノマー含有量に対する影響を補正する必要があった。
ポリマー中のエチレンのモル分率を、Wangらの方法(Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules33(2000),1157)を用い、規定の条件により得られた13C{H}スペクトルの全領域にわたる複数のシグナルを積分することにより定量した。この方法は、その正確さ、信頼性、及び必要に応じてレギオ欠陥の存在を示す能力を理由に選ばれた。積分領域を若干調整することにより、より広範なコモノマー含有量に適用できるよう適用性を高めた。
ポリマー内に取り込まれたコモノマーのモルパーセントを、以下の式に従ってモル分率から算出した。
E[mol%]=100 x fE
ポリマー内に取り込まれたコモノマーの重量パーセントを、以下の式に従ってモル分率から算出した。
E[wt%]=100 x (fE×28.05)/((fE×28.05)+((1−fE) x 42.08))
トリアドレベルでのコモノマーの配列分布を、Kakugoらの方法(Kakugo,M.,Naito,Y.,Mizunuma,K.,Miyatake,T.Macromolecules15(1982)1150)を用い、規定の条件により得られた13C{H}スペクトルの全領域にわたる複数のシグナルを積分することにより求めた。この方法は、その信頼性を理由に選ばれた。積分領域を若干調整することにより、より広範なコモノマー含有量に適用できるよう適用性を高めた。
ポリマー中の所定のコモノマートリアド配列のモルパーセントを、Kakugoらの方法(Kakugo,M.,Naito,Y.,Mizunuma,K.,Miyatake,T.Macromolecules15(1982)1150)により求めたモル分率から、以下の式に従い算出した。
XXX[mol%]=100 x fXXX
トリアドレベルでのコモノマー配列分布から求めた、ポリマー中に取り込まれたコモノマーのモル分率は、以下の公知の必須関係式(Randall,J.Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201)を用いて、トリアド分布から算出した。
fXEX=fEEE+fPEE+fPEP
fXPX=fPPP+fEPP+fEPE
式中、PEE及びEPPは、それぞれ反転配列PEE/EEP及びEPP/PPEの合計を表す。
コモノマー分布のランダム性を、取り込まれた全エチレンに対する単離エチレン配列の相対量として定量した。ランダム性を、以下の関係式を用いて、トリアド配列の分布から算出した。
R(E)[%]=100 x (fPEP/fXEX)
第2ポリプロピレン部分(PP−B)のコモノマー含有量の算出
Figure 2015528517
式中、
w(PP1)は、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)の生成物の重量分率、
w(PP2)は、第2ポリプロピレン部分(PP−B)、即ち第2反応器(R2)において生成されるポリマーの重量分率、
C(PP1)は、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)の生成物のコモノマー含有量[重量%]、
C(R2)は、第2反応器(R2)において得られる生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)との混合物のコモノマー含有量[重量%]、
C(PP2)は、算出される第2ポリプロピレン(PP−B)のコモノマー含有量[重量%]である。
第3ポリプロピレン部分(PP−C)のコモノマー含有量の算出
Figure 2015528517
式中、
w(R2)は、第2反応器(R2)、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)との混合物の重量分率、
W(PP3)は、第3ポリプロピレン部分(PP3)、即ち第3反応器(R3)において生成されるポリマーの重量分率、
C(R2)は、第2反応器(R2)の生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)の混合物のコモノマー含有量[重量%]、
C(R3)は、第3反応器(R3)において得られる生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と、第2ポリプロピレン部分(PP−B)と、第3ポリプロピレン部分(PP−C)との混合物のコモノマー含有量[重量%]、
C(PP3)は、算出される第3ポリプロピレン部分(PP−C)のコモノマー含有量[重量%]である。
レオロジー:動的レオロジー測定を、Rheometrics RDA−II QCを用い、圧縮成形試料について、200℃の窒素雰囲気下、直径25mmのプレート及びプレート形状を用いて行った。振動せん断試験を、歪みの線形粘弾性領域内において、0.01から500rad/sの周波数にて行った(ISO6271−10)。
貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)、複素弾性率(G)及び複素粘性(η)を、周波数(ω)の関数として得た。
ゼロせん断粘度(η)を、複素粘度の逆数として定義される複素流動度を用いて算出した。実数及び虚数部分は、以下のように定義される。
f’(ω)=η’(ω)/[η’(ω)+η”(ω)]及び
f”(ω)=η”(ω)/[η’(ω)+η”(ω)
これらは、以下の等式から得られる。
η’=G”/ω 及び η”=G’/ω
f’(ω)=G”(ω) x ω/[G’(ω)+G”(ω)
f”(ω)=G’(ω) x ω/[G’(ω)+G”(ω)
多分散指数、PI
PI=10/Gcは、G’(ωc)=G”(ωc)=Gcが成り立つG’(ω)及びG”(ω)のクロスオーバーポイントから算出する。
ずり流動化指数(SHI)は、MWDと相関するがMWとは独立であり、Heino1,2)(以下)に従い算出した。SHI(0/100)は、ゼロせん断粘度と100kPaのせん断応力時の粘度(η100)との比として定義される。
1)Rheological characterization of polyethylene fractions. Heino,E.L.;Lehtinen,A;Tanner,J.;Seppaelae,J.Neste Oy,Porvoo,Finland. Theor.Appl.Rheol.,Proc.Int.Congr.Rheol.,11th(1992),1 360−362
2)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
クロスオーバー周波数ωc
クロスオーバー周波数ωcは、G’(ωc)=G”(ωc)=Gcが成り立つG’(ω)及びG”(ω)のクロスオーバーポイントから求める。
メルトフローレート(MFR
メルトフローレートを、230℃、荷重2.16kg(MFR)で測定した。メルトフローレートは、温度230℃、荷重2.16kg下において、ISO1133に準じた試験装置から10分間で押し出されるポリマーの量をグラムで示したものである。
第2ポリプロピレン部分(PP−B)のメルトフローレートMFR(230℃)の算出
Figure 2015528517
式中、
w(PP1)は、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)の生成物の重量分率、
w(PP2)は、第2ポリプロピレン部分(PP−B)、即ち第2反応器(R2)において生成されるポリマーの重量分率、
MFR(PP1)は、第1ポリプロピレン部分(PP−A)、即ち第1反応器(R1)の生成物のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]、
MFR(R2)は、第2反応器(R2)において得られる生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)との混合物のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]、
MFR(PP2)は、算出される第2ポリプロピレン部分(PP−B)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]である。
第3ポリプロピレン部分(PP−C)のメルトフローレートMFR(230℃)の算出
Figure 2015528517
式中、
w(R2)は、第2反応器(R2)、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)との混合物の重量分率、
w(PP3)は、第3ポリプロピレン部分(PP−C)、即ち第3反応器(R3)において生成されるポリマーの重量分率、
MFR(R2)は、第2反応器(R2)の生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)との混合物のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]、
MFR(R3)は、第3反応器(R3)において得られる生成物、即ち第1ポリプロピレン部分(PP−A)と第2ポリプロピレン部分(PP−B)と第3ポリプロピレン部分(PP−C)との混合物のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]、
MFR(PP3)は、算出される第3ポリプロピレン部分(PP−C)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]である。
数平均分子量(M )、重量平均分子量(M )及び分子量分布(MWD)は、以下の方法に従い、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求める。
重量平均分子量Mw及び分子量分布(MWD=Mw/Mn(Mnは数平均分子量、Mwは重量平均分子量))は、ISO16014−1:2003及びISO16014−4:2003に基づく方法により測定する。屈折率検出器及びオンライン粘度計を備えたWater Alliance GPCV2000を用い、TosoHaasの3xTSKゲルカラム(GMHXL−HT)、溶媒として1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB、200mg/Lの2,6−ジtertブチル−4−メチル−フェノールで安定化)を用いて、145℃、1mL/分の定流速とした。各分析につき、216.5μLの試料溶液を注入した。カラムセットは、0.5kg/molから11500kg/molの範囲内の19種のMWDの狭いポリスチレン(PS)標準試料及び特徴のはっきりした1組の広いポリプロピレン標準試料を用い、相対キャリブレーションにより校正した。試料は全て、5〜10mgのポリマーを10mL(160℃)の安定化TCB(移動相と同一)に溶解し、GPC装置に供する前に3時間連続して振盪しつづけて調製した。
灰分量は、ISO3451−1(1997)に準じて測定する。
ICP(誘導結合プラズマ)分析
誘導結合プラズマ発光分光法(ICP)とは、微量金属の検出に用いられる分析技術である。これは、誘導結合プラズマ(アルゴン)を用いて、各元素に固有の波長の電磁放射線を放出する励起原子及びイオンを生成する発光分光分析の一種である。この発光の強度により、試料中の元素の濃度が示される。
用いた装置:Perkin−Elmer製Optima2000DV
ペレット中のチタン、アルミニウム及びマグネシウムをICPで求める。酸標準試料を基準として用いる。
試料の調製
試料(試料重量[g])をまずDIN EN ISO3451−1に従って灰化し、その灰を1NのHSO(試料濃度[mg/l])に溶解する。
標準試料:
標準チタン溶液(メルク):1000ppm Ti=ストック溶液A
標準アルミニウム溶液(メルク):1000ppm Al=ストック溶液B
標準マグネシウム溶液(メルク):1000ppm Mg=ストック溶液C
標準試料 10ppm Ti、Al、Mg
メスフラスコにて、各ストック溶液1mlを蒸留水で100mlに希釈する。
酸標準試料 10ppm Ti、10ppm Al及び10ppm Mg
各1mlのストック溶液A、B及びCを100mlのメスフラスコに入れる。2gのKHSO及び25mlの1N HSOを加え、蒸留水で100mlに希釈する=標準高濃度試料。
酸標準試料 1ppm Ti、1ppm Al及び1ppm Mg
各10mlの10ppm Ti、Al、Mg標準試料を100mlのメスフラスコに入れる。2gのKHSO及び25mlの1N HSOを加え、蒸留水で100mlに希釈する=標準低濃度試料。
Al、Ti及びMg測定用空試料
25mlのHSO及び2gのKHSOを100mlのメスフラスコに加え、蒸留水で100mlに希釈する=標準Al、Ti、Mg空試料。
標準低濃度試料及び標準高濃度試料について得られた結果について、キャリブレーションの概要を調査する。標準試料の「RSD値」(相対標準偏差値)は、常に≦10%であるべきものとする。得られる結果は、使用した標準試料の実際の値に近いものでなければならない。キャリブレーションの概要をチェックする。相関係数が、≧0.997でなければならない。
各試料につき3回分析する。得られる結果をチェックし、RSDが≦10%であることを確認する。
3回の測定の平均値を用いる。
以下のように元素濃度(ppm)を算出する:
Figure 2015528517
キシレン可溶分(XCS、重量%):低温キシレン可溶分(XCS)の含有量は、ISO16152(第1版、2005年7月1日)に準じて25℃にて求める。
溶融温度T 、結晶化温度T は、ISO11357−3に準じて、Mettler TA820示差走査熱量計(DSC)を用いて5〜10mgの試料について測定する。結晶化曲線及び溶融曲線を、どちらも30℃から225℃の間を10℃/分で冷却及び加熱走査して得た。溶融及び結晶化温度を、吸熱及び発熱ピークとして検出した。
溶融及び結晶化のエンタルピー(H 及びH も、ISO11357−3に準じてDSC法により測定した。
段階的等温分離法(SIST)
SIST分析のための等温結晶化を、Mettler TA820 DSCを用い、3±0.5mgの試料について200℃から105℃の間での降温により行った。
(i) 試料を225℃にて5分間溶融した。
(ii) 次いで、80℃/分で145℃まで冷却した。
(iii) 145℃で2時間保持した。
(iv) 次いで、80℃/分で135℃まで冷却した。
(v) 135℃で2時間保持した。
(vi) 次いで、80℃/分で125℃まで冷却した。
(vii) 125℃で2時間保持した。
(viii) 次いで、80℃/分で115℃まで冷却した。
(ix) 115℃で2時間保持した。
(x) 次いで、80℃/分で105℃まで冷却した。
(xi) 105℃で2時間保持した。
最終ステップの後、試料を80℃/分で−10℃まで冷却し、冷却した試料を10℃/分の昇温速度で200℃まで加熱して溶融曲線を得た。測定は、すべて窒素雰囲気にて行った。溶融エンタルピーを、温度の関数として記録し、以下の温度間隔において溶融する画分の溶融エンタルピーを測定することで評価した。
50から60℃;60から70℃;70から80℃;80から90℃;90から100℃;100から110℃;110から120℃;120から130℃;130から140℃;140から150℃;150から160℃;160から170℃;170から180℃;180から190℃;190から200℃。
B.実施例
例IE1、IE2、IE3、CE1及びCE2の重合法に用いる触媒を、以下のように製造した:まず、0.1molのMgClx3EtOHを、不活性条件下、大気圧の反応器中で250mlのデカンに懸濁させた。溶液を−15℃まで冷却し、同温度に保ちながら300mlの冷TiClを加えた。次いで、スラリーの温度をゆっくりと20℃まで上昇させた。この温度にて、0.02molのフタル酸ジオクチル(DOP)をスラリーに加えた。フタル酸エステルの添加後、温度を90分かけて135℃まで上昇させ、スラリーを60分間放置した。次いで、さらに300mlのTiClを加え、120分間温度を135℃に保った。この後、触媒を液体からろ別して、80℃のヘプタン300mlで6回洗浄した。次いで、固体触媒成分をろ過し、乾燥させた。触媒及びその調製法は、例えば特許公報EP491566、EP591224及びEP586390にその概要が記載されている。助触媒としてトリエチルアルミニウム(TEAL)、またドナーとしてのジシクロペンチルジメトキシシラン(Dドナー)を用いた。ドナーに対するアルミニウムの比を表1に示す。
Figure 2015528517
Figure 2015528517
上記の実施例及び比較例からわかるように、本発明に従って、ポリプロピレンポリマーを高い生産性にて、その結果低い灰分量にて製造することができる。実施例IE1は、比較例CE1からCE3と比較して、触媒あたりの生産性が大きく上昇している。IE1では、第1重合反応器(R1)において、低い触媒/プロピレン(C3)供給比を用いた。IE1に従って製造して得られたポリマーは、例えば灰分量から明らかなように、結果として低い不純物含有量を示している。
さらに、IE2からIE4は、CE1からCE3及びIE1と比較して、ポリマー設計が、触媒の生産性に対して付加的な効果を及ぼすことを示している。IE2からIE4によれば、第1重合反応器(R1)で生成されたプロピレンポリマー(PP−A)は、MFRが、第3重合反応器(R3)において最終生成物として得られるプロピレンポリマー(PP)よりも高い。よって、IE2からIE4では、例えば灰分量から明らかなように、不純物のレベルがさらに低くなっている。
第1重合反応器(R1)において低い触媒/プロピレン(C3)供給比とすることにより、ポリプロピレンポリマーを高い生産性で得ることができ、洗浄工程を経なくても不純物含有量を低くすることができることが示された。第1重合反応器(R1)で生成されるプロピレンポリマー(PP−A)のMFRが、第3重合反応器(R3)において最終生成物として得られるプロピレンポリマー(PP)のMFRよりもが高くなるように製造法を調整することにより、生産性をさらに高めることができる。

Claims (20)

  1. 直列に接続された少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)を有する連続重合法による、ポリプロピレン(PP)の製造方法であって、
    前記少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)における重合は、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下で起こり、当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)が、
    (a) プロ触媒(PC)であって、
    (a1) 遷移金属(TM)の化合物、
    (a2) 周期律表(IUPAC)の1族から3族のうちの1つから選択される金属(M)の化合物、及び
    (a3) 内部電子ドナー(ID)、
    を有する上記プロ触媒(PC)と、
    (b) 助触媒(Co)と、
    (c) 外部ドナー(ED)、
    とを有し、
    第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)供給速度の比が、1.0g/tから4.5g/tである、
    ポリプロピレン(PP)の製造方法。
  2. 第1重合反応器(R1)において製造されるポリプロピレン(PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のメルトフローレート(MFR)よりも高く、好ましくは、第1重合反応器(R1)において製造されるポリプロピレン(PP−A)のMFRが、最終生成物として得られるポリプロピレン(PP)のMFRよりも、少なくとも1.5倍、より好ましくは少なくとも2倍高い、請求項1に記載の製造方法。
  3. 第1重合反応器(R1)の上流にプレ重合反応器(PR)をさらに有し、前記チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、プレ重合反応器(PR)中にも存在し、好ましくは、プロピレン(C3)に加えてエチレン(C2)が、前記プレ重合反応器(PR)に
    (i) 0.5g/kgから10.0g/kg、好ましくは1.0g/kgから8.0g/kg、より好ましくは1.5g/kgから7.0g/kg、さらにより好ましくは2.0g/kgから6.0g/kgのC2/C3供給比にて、
    及び/又は
    (ii)プレ重合反応器(PR)におけるC2/C3比が、0.5mol/kmolから5.0mol/kmol、好ましくは0.8mol/kmolから3.0mol/kmol、より好ましくは1.0mol/kmolから2.0mol/kmol、さらに好ましくは1.1mol/kmolから1.8mol/kmolとなるように
    供給される、請求項1又は請求項2に記載の製造方法。
  4. 第1重合反応器(R1)におけるプロピレン(C3)供給速度に対するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)供給速度の比が、2.0g/tから4.0g/t、好ましくは2.5g/tから3.8g/t、より好ましくは2.5g/tから3.5g/tである、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5. さらに、
    (a) 外部ドナー(ED)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/ED]が、10を超えて25未満、好ましくは12を超えて23未満の範囲内であり、
    及び/又は
    (b) 遷移金属(TM)に対する助触媒(Co)のモル比[Co/TM]が、100を超えて200未満、好ましくは110を超えて195未満の範囲内である、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の製造方法。
  6. 前記連続重合法は、直列に接続された少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)を有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の製造方法。
  7. (a) 前記少なくとも2つの重合反応器(R1及びR2)の少なくとも1つにおける温度、好ましくは前記少なくとも3つの重合反応器(R1、R2及びR3)の少なくとも1つにおける温度、より好ましくは3つの反応器(R1、R2及びR3)の全てにおける温度が、50℃から130℃の範囲内、好ましくは70℃から100℃の範囲内であり、
    及び/又は
    (b) プレ重合反応器(PR)における温度が、0℃から60℃、好ましくは15℃から50℃、より好ましくは20℃から45℃である、
    請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の製造方法。
  8. (a) プロピレン(C3)に対する助触媒(Co)の重量比[Co/C3]が、15g/tから40g/tの範囲内、好ましくは17g/tから35g/tの範囲内、より好ましくは18g/tから30g/tの範囲内であり;
    及び/又は
    (b) プロピレン(C3)に対する外部ドナー(ED)の重量比[ED/C3]が、1.50g/tから4.30g/tの範囲内、好ましくは2.00g/tから4.00g/tの範囲内、より好ましくは2.10g/tから3.50g/tの範囲内である、
    請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の製造方法。
  9. (a) 前記遷移金属(TM)の化合物の金属が、周期律表(IUPAC)の4族から6族のうちの1つ、特に4族から選択され、例えばTiであり、
    及び/又は
    (b) 前記金属(M)の化合物がMgClであり、
    及び/又は
    (c) 前記内部ドナー(ID)が、式(II)のフタル酸ジアルキルを有し、
    Figure 2015528517
    式中、R及びRは、独立に、C〜Cアルキルである、
    請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の製造方法。
  10. (a) 前記助触媒(Co)が、アルミニウム化合物であり、
    及び/又は
    (b) 前記外部ドナー(ED)が、ヒドロカルビルオキシシラン、好ましくは式(III)に表す化合物であり、
    Si(OCH (III)
    式中、Rは、炭素原子数3から12の分岐アルキル基、好ましくは炭素原子数3から6の分岐アルキル基、又は炭素原子数4から12のシクロアルキル、好ましくは炭素原子数5から8のシクロアルキルである、
    請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の製造方法。
  11. (a) プレ重合反応器(PR)が、バルクスラリー反応器であり、
    及び/又は
    (b) 第1反応器(R1)が、ループ反応器(LR)であり、及び/又はそれに続く反応器が気相反応器(GR)である、
    請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の製造方法。
  12. ポリプロピレン(PP)の洗浄工程を有さない、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の製造方法。
  13. (a) プレ重合反応器(PR)において、プロ触媒(PC)、外部ドナー(ED)及び助触媒(Co)を有するチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、また、任意でエチレンの存在下、プロピレンを反応させて、製造されるポリプロピレン(Pre−PP)と用いた当該チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)との混合物(MI)を得、
    (b) チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)及びポリプロピレン(Pre−PP)を有する前記混合物(MI)を、第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)に移し、
    (c) 第1重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)において、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第1ポリプロピレン部分(PP−A)を得、
    (d) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)を第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)に移し、
    (e) 第2重合反応器(R2)、好ましくは第1気相反応器(GPR−1)において、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第2ポリプロピレン部分(PP−B)を得て、前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)と前記第2ポリプロピレン部分(PP−B)が第1混合物(1stM)となり、
    (f) 前記第1混合物(1stM)を第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)に移し、
    (g) 第3重合反応器(R3)、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)において、前記第1混合物(1stM)の存在下、プロピレン、及び任意で少なくとも1種のその他のα−オレフィン、例えば任意でプロピレン以外のC〜C10α−オレフィンを重合して、ポリプロピレン(PP)の第3ポリプロピレン部分(PP−C)を得て、前記第1混合物(1stM)と前記第3ポリプロピレン部分(PP−C)がポリプロピレン(PP)となる、
    請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の製造方法。
  14. ポリプロピレン(PP)は、
    (a) ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から7.0g/10分、好ましくは1.0g/10分から5.0g/10分、より好ましくは1.5g/10分から4.0g/10分の範囲内であり、
    及び/又は
    (b) 灰分量が、40ppm未満、好ましくは35ppm未満、より好ましくは31ppm未満であり;
    及び/又は
    (c) ISO6271−10(200℃)に準じて測定されるずり流動化指数(0/100)が、少なくとも20、好ましくは25から40の範囲内であり;
    及び/又は
    (d) 13C−NMRスペクトル法により求められる2,1エリスロレギオ欠陥が、0.4mol%以下、好ましくは0.2mol%以下、より好ましくは0.1mol%以下、さらにより好ましくは2,1エリスロレギオ欠陥が検出不能であり;
    及び/又は
    (e) 170℃を超えて180℃までで溶融する結晶性画分が、少なくとも14.0重量%であり、及び/又は160℃を超えて170℃までで溶融する結晶性画分が、36.0重量%を超え、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められ;
    及び/又は
    (f) 多分散指数(PI)が、少なくとも2.5であり;
    及び/又は
    (g)溶融温度Tmが、159℃を超え、
    及び/又は
    (h) 結晶化温度Tcが、109℃を超える、
    請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の製造方法。
  15. ポリプロピレン(PP)が、プロピレンホモポリマー(H−PP)である、請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の製造方法。
  16. ポリプロピレン(PP)が、マルチモーダル、好ましくはトリモーダルのポリプロピレン(PP)であり、好ましくは当該ポリプロピレン(PP)が
    (a) ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10分から12.0g/10分の範囲内、好ましくは5.0g/10分から12.0g/10分の範囲内、より好ましくは6.0g/10分から11.0g/10分の範囲内である、第1ポリプロピレン部分(PP−A)と;
    (b) ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、0.05g/10分から5.0g/10分の範囲内、好ましくは0.05g/10分から2.0g/10分の範囲内、より好ましくは0.1g/10分から1.5g/10分の範囲内である、第2ポリプロピレン部分(H−PP−B)と;
    (c) ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が、1.0g/10分から7.0g/10分の範囲内、好ましくは2.0g/10分から6.0g/10分の範囲内、より好ましくは2.0g/10分から5.0g/10分の範囲内である、第3プロピレンホモポリマー部分(H−PP−C)と;を有し、
    任意で、ポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)が、互いに±1.3g/10分を超えて、より好ましくは±1.5g/10分を超えて、さらに好ましくは±1.3g/10分を超えて±7.0g/10分以内、いっそうより好ましくは±1.5g/10分を超えて±6.5g/10分以内で異なる、
    請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の製造方法。
  17. プロピレンホモポリマー(H−PP)であって、
    (a) ISO1133に準じて測定される全体のメルトフローレート(MFR)が、1.5g/10分から7.0g/10分の範囲内であり、
    (b) 溶融温度Tmが、159℃を超えて168℃までの範囲内であり、
    前記プロピレンホモポリマー(H−PP)が、すくなくとも3つのポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)を有し、
    さらに、第1ポリプロピレン部分(PP−A)のメルトフローレート(MFR)が、プロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFRよりも、2.5g/10分を超えて高く、また任意で、ポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)は、互いに±1.3g/10分を超えて異なるものとする、
    プロピレンホモポリマー(H−PP)。
  18. (i) 前記第1ポリプロピレン部分(PP−A)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が0.5g/10分から12.0g/10分の範囲内であり;
    (ii) 前記ポリプロピレン部分(PP−B)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が0.05g/10分から5.0g/10分の範囲内であり;
    (iii) 前記第3ポリプロピレン部分(H−PP−C)は、ISO1133に準じて測定されるメルトフローレート(MFR)が1.0g/10分から7.0g/10分の範囲内であり;
    任意で、ポリプロピレン部分(PP−A)、(PP−B)及び(PP−C)は、互いに±1.3g/10分を超えて異なるものとする、
    請求項17に記載のプロピレンホモポリマー(H−PP)。
  19. (a) 灰分量が、40ppm未満、好ましくは35ppm未満、より好ましくは31ppm未満であり;
    及び/又は
    (b) ISO6271−10(200℃)に準じて測定されるずり流動化指数(0/100)が、少なくとも20、好ましくは25から40の範囲内であり;
    及び/又は
    (c) 多分散指数(PI)が、少なくとも2.5であり;
    及び/又は
    (d) 13C−NMRスペクトル法により求められる2,1エリスロレギオ欠陥が、0.4mol%以下、好ましくは0.2mol%以下、より好ましくは0.1mol%以下、さらにより好ましくは2,1エリスロレギオ欠陥が検出不能であり;
    及び/又は
    (e) 170℃を超えて180℃までで溶融する結晶性画分が、少なくとも14.0重量%であり、及び/又は160℃を超えて170℃までで溶融する結晶性画分が、36.0重量%を超え、当該画分は段階的等温分離法(SIST)により求められ;
    及び/又は
    (f) 結晶化温度Tcが、109℃を超える、
    請求項17又は請求項18に記載のプロピレンホモポリマー(H−PP)。
  20. (a) 第1ポリプロピレン部分(PP−A)を15重量%から40重量%、好ましくは20重量%から38重量%;
    (b) 第2ポリプロピレン部分(PP−B)を25重量%から50重量%、好ましくは30重量%から45重量%;及び
    (c) 第3ポリプロピレン部分(PP−C)を15重量%から40重量%、好ましくは25重量%から35重量%、
    有する、請求項17から請求項19のいずれか1項に記載のプロピレンホモポリマー(H−PP)。
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