JP2018145402A - Catalyst for producing ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle and ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle - Google Patents

Catalyst for producing ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle and ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle excellent in flowability and mechanical characteristics, to provide a catalyst capable of producing the polyethylene particle and to provide a method for efficiently producing the ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle.SOLUTION: The catalyst for producing an ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle includes (A) a specific transition metal compound, (B) an organic-modified clay powder modified with an aliphatic salt and having a median diameter of 4 μm to 20 μm and a geometric standard deviation of the particle size of 0.15 or less, and preferably containing 90% or more of an organic-modified clay powder having a circularity of 0.9 to 1, and (C) an organoaluminum compound. The method for producing an ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle comprises performing the homopolymerization or copolymerization of ethylene in the presence of the catalyst for producing an ultrahigh-molecular-weight polyethylene particle.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒及び超高分子量ポリエチレン粒子に関するものであり、さらに詳細には、流動性が高く、機械特性、加工性に優れた超高分子量ポリエチレン粒子、該超高分子量ポリエチレン粒子を効率よく製造することが可能となる超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒に関するものである。   The present invention relates to a catalyst for producing ultra high molecular weight polyethylene particles and ultra high molecular weight polyethylene particles. More specifically, the present invention relates to ultra high molecular weight polyethylene particles having high fluidity and excellent mechanical properties and processability. The present invention relates to a catalyst for producing ultra-high molecular weight polyethylene particles that enables efficient production of molecular weight polyethylene particles.

従来、超高分子量ポリエチレンは、その粘度平均分子量(Mvと略記する場合がある。)が100万〜1000万に達するため、通常のポリエチレンにはない耐衝撃性、自己潤滑性、耐薬品性、寸法安定性、軽量性、食品安定性等に優れるという効果を有することから、エンジニアリングプラスチックに匹敵する物性を有するものとして、射出成形、押出成形、圧縮成形等の各種成形法によって成形され、ライニング材、食品工業のライン部品、機械部品、スポーツ用品等の用途に用いられている。   Conventionally, ultra-high molecular weight polyethylene has a viscosity average molecular weight (may be abbreviated as Mv) reaching 1 million to 10 million, so impact resistance, self-lubricating property, chemical resistance, Because it has the effect of being excellent in dimensional stability, light weight, food stability, etc., it has physical properties comparable to engineering plastics and is molded by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, etc. It is used for applications such as food industry line parts, machine parts, and sporting goods.

しかし、通常のチーグラー触媒によって製造された超高分子量ポリエチレンは、重量平均分子量(Mwと略記する場合がある。)と数平均分子量(Mnと略記する場合がある。)との比(分子量分布(Mw/Mnと略記する場合がある))が5より大きく、超高分子量成分と低分子量成分が大量に混在した分子量分布の非常に大きいものであった。そして、超高分子量成分は成形体とする際の成形加工性を低下させるという悪影響を有していた。また、その一方で低分子量成分は、耐摩耗性等の機械物性を低下させたり、繊維にした場合に分子鎖末端数が増え、結晶化を阻害することにより、繊維の強度を下げる要因となる等、超高分子量ポリエチレンの特性を低下させる要因となっていた。   However, the ultra-high molecular weight polyethylene produced by a normal Ziegler catalyst has a ratio (molecular weight distribution (weight average molecular weight (may be abbreviated as Mw)) and number average molecular weight (may be abbreviated as Mn). Mw / Mn may be abbreviated as M) /), which is larger than 5 and has a very large molecular weight distribution in which a large amount of ultra high molecular weight components and low molecular weight components are mixed. The ultrahigh molecular weight component has an adverse effect of reducing the molding processability when forming a molded body. On the other hand, the low molecular weight component lowers the mechanical properties such as abrasion resistance or increases the number of molecular chain ends when it is made into a fiber, which causes a decrease in fiber strength by inhibiting crystallization. It was a factor that deteriorated the characteristics of ultrahigh molecular weight polyethylene.

これらを解決する手段として、メタロセン系触媒を用いることにより分子量分布が、3.0以下である超高分子量ポリエチレンが提案されている(例えば特許文献1参照。)。   As means for solving these problems, ultrahigh molecular weight polyethylene having a molecular weight distribution of 3.0 or less has been proposed by using a metallocene catalyst (see, for example, Patent Document 1).

また、一般のポリエチレンは製造工場からペレットとして出荷されるが、超高分子量ポリエチレンは粒子として出荷されるため、粒子形状、粒子径、粒子径分布あるいは帯電の影響により流動性が低いケースがあり、さらに粉じん爆発の対策をする必要もある。   In addition, general polyethylene is shipped as pellets from the manufacturing plant, but because ultra-high molecular weight polyethylene is shipped as particles, there are cases where fluidity is low due to the influence of particle shape, particle size, particle size distribution or charging, It is also necessary to take measures against dust explosions.

特開平09−291112号公報JP 09-291112 A

ポリエチレン粒子は、粒子径が小さいほど、重量に対する表面積の比率が高くなるため、摩擦や静電気による流動性の低下が発生しやすい。さらに微小粒子は粉じん爆発の恐れがあることから、超高分子量ポリエチレン粒子には、微小粒子が含まれないことが望まれていた。   The smaller the particle diameter of the polyethylene particles, the higher the ratio of the surface area to the weight. Therefore, the fluidity is liable to decrease due to friction or static electricity. Further, since the fine particles may cause dust explosion, it has been desired that the ultrahigh molecular weight polyethylene particles do not contain fine particles.

一方、超高分子量ポリエチレン粒子は、粒径が大きくなると溶解性が悪化するため、加工が困難になることから、粗大粒子を含まないことも望まれていた。   On the other hand, since ultrahigh molecular weight polyethylene particles have poor solubility as the particle size increases, it becomes difficult to process them, and it has also been desired not to include coarse particles.

そして、微小粒子や粗大粒子は篩がけ等の分級によって除去することも可能であるが、その際に生じる粉じんによる作業環境の悪化、微小粒子による粉じん爆発の危険性、除去した粒子の廃棄による生産コストの上昇につながる等の課題を有する。   Fine particles and coarse particles can also be removed by classification such as sieving, but the working environment is deteriorated due to dust generated at that time, the risk of dust explosion due to fine particles, and production by disposal of the removed particles There are issues such as increased costs.

そのため、重合の時点で微小粒子や粗大粒子を含まない狭粒子径分布の超高分子量ポリエチレン粒子、その製造方法が望まれていた。   Therefore, an ultrahigh molecular weight polyethylene particle having a narrow particle size distribution that does not contain fine particles and coarse particles at the time of polymerization and a method for producing the same have been desired.

また、超高分子量ポリエチレン粒子の流動性は粒子形状にも影響され、真球に近いほど流動性は良化することから、より球状を有する超高分子量ポリエチレン粒子であることも望まれていた。   In addition, the fluidity of the ultrahigh molecular weight polyethylene particles is also affected by the particle shape, and the fluidity improves as the shape becomes closer to a true sphere. Therefore, ultrahigh molecular weight polyethylene particles having a more spherical shape have also been desired.

そこで、本発明では、微小及び粗大粒径の粒子を有せず粒子径が揃い、かつ流動性に優れた超高分子量ポリエチレン粒子及びそれを効率よく製造可能な超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を提供するものである。   Therefore, in the present invention, there is provided an ultrahigh molecular weight polyethylene particle that does not have fine and coarse particles, has a uniform particle size, and has excellent fluidity, and an ultrahigh molecular weight polyethylene particle production catalyst that can efficiently produce it. It is to provide.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の構造を有する遷移金属化合物、特定の形状を有する脂肪族塩にて変性した有機変性粘土紛体、及び有機アルミニウム化合物から得られる超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒、流動性に優れ、かつ微小及び粗大粒径を有しない超高分子量ポリエチレン粒子を見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained from a transition metal compound having a specific structure, an organically modified clay powder modified with an aliphatic salt having a specific shape, and an organoaluminum compound. The present inventors have found an ultrahigh molecular weight polyethylene particle production catalyst, an ultrahigh molecular weight polyethylene particle that is excellent in fluidity and does not have fine and coarse particle diameters, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)、   That is, the present invention provides a transition metal compound (A) represented by the following general formula (1),

Figure 2018145402
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[式中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Xは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、R1は下記一般式(2)で示されるシクロペンタジエニル基であり、 [Wherein, M 1 is a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom, and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituent having oxygen introduced between carbon-carbon bonds of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, carbonization having 1 to 20 carbon atoms A substituent in which a part of the hydrogen group is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a substituent in which a part of carbons in the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with silicon, and R 1 is A cyclopentadienyl group represented by formula (2);

Figure 2018145402
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(式中、R4は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基である。)
は下記一般式(3)で示されるアミノ基を有するフルオレニル基であり、
(In the formula, each R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 carbon atom. A substituent in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bonds of a hydrocarbon group having ˜20, a substituent in which a part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, carbon (This is a substituent obtained by substituting a part of carbons of the hydrocarbon group of 1 to 20 with silicon.)
R 2 is a fluorenyl group having an amino group represented by the following general formula (3),

Figure 2018145402
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(式中、RおよびRは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基、炭素数7〜30アリールアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換したもの置換基であり、Rおよび/またはRの少なくとも1つが炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基又は炭素数7〜30のアリールアルキルアミノ基である。)
は、下記一般式(4)または下記一般式(5)で示されるRとRの架橋単位であり、
(Wherein R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, C1-C20 arylalkylamino group, C1-C20 alkyl silyl group, C1-C20 hydrocarbon group, the substituent which introduce | transduced oxygen between the carbon-carbon bonds, C1-C20 A substituent obtained by substituting a part of the hydrocarbon group with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a substituent obtained by substituting part of the carbons of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbons with silicon, R 5 and (At least one of R 6 is an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, or an arylalkylamino group having 7 to 30 carbon atoms.)
R 3 is a crosslinking unit of R 1 and R 2 represented by the following general formula (4) or the following general formula (5),

Figure 2018145402
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Figure 2018145402
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(式中、Rは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)
nは1〜5の整数である。]
下記一般式(6)で表される脂肪族塩にて変性した、メジアン径が4μm以上20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下である有機変性粘土紛体(B)、
(In the formula, each R 7 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 20 alkylsilyl groups, substituents in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bonds of hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and some of the hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. A substituent substituted with an amino group, a substituent obtained by substituting a part of carbons of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms with silicon, and M 2 is a silicon atom, a germanium atom or a tin atom.)
n is an integer of 1-5. ]
Modified with an aliphatic salt represented by the following general formula (6), an organically modified clay powder (B) having a median diameter of 4 μm to 20 μm and a geometric standard deviation of particle diameter of 0.15 or less,

Figure 2018145402
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(式中、R〜R10は各々独立して炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキルアルコキシ基、炭素数1〜30のアルキルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、上記炭素数1〜30のアルキル基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部を炭素数1〜30のアルキルアミノ基に置換した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、かつR〜R10のうち少なくとも1つが炭素数10以上のアルキル基であり、Mは周期表第15族の原子であり、[A]はアニオンである。)
及び、有機アルミニウム化合物(C)を含んでなることを特徴とする超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒、超高分子量ポリエチレン粒子に関するものである。
(Wherein R 8 to R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, and an alkyl having 1 to 30 carbon atoms. A silyl group, a substituent in which oxygen is introduced between carbon-carbon bonds of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and a part of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms to an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms. A substituted substituent, a substituent obtained by substituting a part of carbons of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with silicon, and at least one of R 8 to R 10 is an alkyl group having 10 or more carbon atoms; M 3 is an atom of Group 15 of the periodic table, and [A ] is an anion.)
Further, the present invention relates to a catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles, comprising an organoaluminum compound (C), and ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

以下に、本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒は、上記一般式(1)で示される遷移金属化合物(A)、上記一般式(6)で表される脂肪族塩にて変性した、メジアン径4μm以上20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下である有機変性粘土紛体(B)及び有機アルミニウム化合物(C)を含んでなることを特徴とする。   The ultra high molecular weight polyethylene particle production catalyst of the present invention is a median diameter of 4 μm modified with a transition metal compound (A) represented by the general formula (1) and an aliphatic salt represented by the general formula (6). The organic modified clay powder (B) and the organoaluminum compound (C) having a particle size of 20 μm or less and a geometric standard deviation of 0.15 or less are included.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を構成する該遷移金属化合物(A)は、上記一般式(1)で示される遷移金属化合物であり、Rであるシクロペンタジエニル基とRであるアミノ基を有するフルオレニル基でMをサンドイッチする構造をとると共に、RによりRとRとを架橋した構造を有するものである。 The transition metal compound constituting the ultra-high molecular weight polyethylene particles for producing the catalyst of the present invention (A) is a transition metal compound represented by the general formula (1), a cyclopentadienyl group and R 2 is R 1 And having a structure in which M 1 is sandwiched by a fluorenyl group having an amino group, and R 1 and R 2 are bridged by R 3 .

ここで、Mは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、これら特定の金属原子であることにより分子量の非常に高い超高分子量ポリエチレン粒子を効率よく製造することが可能となり、特に超高分子量ポリエチレン粒子を生産効率よく製造することが可能な超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒となることからジルコニウム原子またはハフニウム原子であることが好ましい。 Here, M 1 is a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom, and these specific metal atoms make it possible to efficiently produce ultrahigh molecular weight polyethylene particles having a very high molecular weight. Zirconium atoms or hafnium atoms are preferred because they become catalysts for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles capable of producing molecular weight polyethylene particles with high production efficiency.

Xは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、これら特定の置換基であることにより分子量の非常に高い超高分子量ポリエチレン粒子を製造することが可能となる。そして、Xの具体的例示として、例えば水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基やそれらの異性体置換基などの炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基などの炭素数6〜30のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基などの炭素数7〜30のアリールアルキル基、またはメチルフェニル基、エチルフェニル基、メチルナフチル基などの炭素数7〜30のアルキルアリール基、トリメチルシリル基などのアルキルシリル基などが挙げられる。   X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms. Group, a substituent in which oxygen is introduced between carbon-carbon bonds of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms And a substituent obtained by substituting a part of carbon of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms with silicon, and by using these specific substituents, ultrahigh molecular weight polyethylene particles having a very high molecular weight are produced. It becomes possible. Specific examples of X include, for example, halogen atoms such as hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group and isomer substituents thereof. C1-C30 alkyl group, such as a phenyl group, an indenyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, a biphenylenyl group, a C6-C30 aryl group, a benzyl group, a phenylethyl group, a diphenylmethyl group, a diphenylethyl group And an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, such as an alkylaryl group having 7 to 30 carbon atoms such as a methylphenyl group, an ethylphenyl group, and a methylnaphthyl group, and an alkylsilyl group such as a trimethylsilyl group.

は、上記一般式(2)で示されるシクロペンタジエニル基であり、R4は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、これら特定の置換基であることにより分子量の非常に高い超高分子量ポリエチレン粒子を製造することが可能となる。そして、Rの具体的例示としては、上記したXの例示と同様のものを挙げることができ、Rの具体的例示としては、例えばシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、n−ブチル−シクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、ジエチルシクロペンタジエニル基、メトキシシクロペンタジエニル基、ジメチルアミノ−シクロペンタジエニル基、トリメチルシリル−シクロペンタジエニル基などが挙げられる。 R 1 is a cyclopentadienyl group represented by the general formula (2), and each R 4 is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a C 1-30 hydrocarbon group, or a C 1-20 carbon atom. Alkylamino group, alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituent having oxygen introduced between carbon-carbon bonds of hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, part of hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms Is a substituent obtained by substituting a C 1-20 alkylamino group, a part of the C 1-20 hydrocarbon group with silicon substituted by silicon, and the molecular weight is determined by these specific substituents. Can be produced. Specific examples of R 4 can be the same as those of X described above. Specific examples of R 1 include, for example, a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, ethyl Cyclopentadienyl group, n-butyl-cyclopentadienyl group, dimethylcyclopentadienyl group, diethylcyclopentadienyl group, methoxycyclopentadienyl group, dimethylamino-cyclopentadienyl group, trimethylsilyl-cyclopenta A dienyl group etc. are mentioned.

は、上記一般式(3)で示されるアミノ基を有するフルオレニル基であり、RおよびRは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基、炭素数7〜30のアリールアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、Rおよび/またはRの少なくとも1つは、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基又は炭素数7〜30のアリールアルキルアミノ基であり、特に炭素数1〜20のジアルキルアミノ基、炭素数6〜30のジアリールアミノ基又は炭素数7〜30のジアリールアルキルアミノ基であることが好ましい。これら特定の置換基であることにより分子量の非常に高いエチレン系重合体を製造することが可能となる。そして、RおよびRの具体的例示としては、上記したXの例示と同様のもの、更にはジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等を挙げることができ、Rの具体的例示としては、2−ジメチルアミノフルオレニル基、2−ジエチルアミノフルオレニル基、2−ジイソプロピルアミノフルオレニル基、2,7−ビス(ジエチルアミノ)−フルオレニル基、2、7−ビス(ジイソプロピルアミノ)−フルオレニル基などが挙げられる。ここで、RおよびRのいずれもが、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基又は炭素数7〜30のアリールアルキルアミノ基でない場合、得られる触媒をエチレン系重合体の製造に用いても分子量の非常に高いエチレン系重合体を効率的に製造することができない。 R 2 is a fluorenyl group having an amino group represented by the general formula (3), and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a carbon number Carbon of 1-20 alkylamino group, C6-C30 arylamino group, C7-C30 arylalkylamino group, C1-C20 alkylsilyl group, C1-C20 hydrocarbon group A substituent in which oxygen is introduced between the carbon and carbon bonds, a substituent in which part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms In which at least one of R 5 and / or R 6 is an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, or a carbon number. 7-30 arylalkyls An amino group, in particular a dialkylamino group having 1 to 20 carbon atoms is preferably a diarylamino alkylamino group diarylamino group, or a C7-30 having 6 to 30 carbon atoms. These specific substituents make it possible to produce an ethylene polymer having a very high molecular weight. Specific examples of R 5 and R 6 are the same as those described above for X, and further include a diphenylamino group, a dibenzylamino group, etc. Specific examples of R 2 include 2-dimethylaminofluorenyl group, 2-diethylaminofluorenyl group, 2-diisopropylaminofluorenyl group, 2,7-bis (diethylamino) -fluorenyl group, 2,7-bis (diisopropylamino) -fluorenyl group Etc. Here, when neither R 5 nor R 6 is an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, or an arylalkylamino group having 7 to 30 carbon atoms, the obtained catalyst is used. Even if it uses for manufacture of an ethylene-type polymer, an extremely high molecular weight ethylene-type polymer cannot be manufactured efficiently.

は、該Rと該Rの架橋単位であり、上記一般式(4)又は上記一般式(5)で表される架橋単位であり、Rは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、これら特定の置換基であることにより分子量の高い超高分子量ポリエチレン粒子を製造することが可能となる。そして、Rの具体的例示として、上記したXの例示と同様のものを挙げることができる。また、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。 R 3 is a bridging unit of R 1 and R 2 and is a bridging unit represented by the general formula (4) or the general formula (5). R 7 is independently a hydrogen atom, halogen, Atom, hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms A substituent in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bonds, a substituent in which part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, and carbonization having 1 to 20 carbon atoms It is a substituent obtained by substituting a part of carbon of a hydrogen group with silicon, and by using these specific substituents, it becomes possible to produce ultrahigh molecular weight polyethylene particles having a high molecular weight. As specific examples of R 7, the same examples as those of X described above can be given. M 2 is a silicon atom, a germanium atom, or a tin atom.

そして、nは1〜5の整数である。   And n is an integer of 1-5.

該遷移金属化合物(A)は、シクロペンタジエニル基(または置換シクロペンタジエニル基)とアミノ基を有するフルオレニル基を組み合わせた構造の配位子を有する遷移金属化合物であり、その具体例として、例えばジフェニルシランテトライル(シクロペンタジエニル)(2−(ジメチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランテトライル(シクロペンタジエニル)(2,7−ビス(ジメチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランテトライル(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランテトライル(シクロペンタジエニル)(2,7−ビス(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジメチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ビス(ジメチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ビス(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドなどのジルコニウム化合物、ジルコニウム原子をチタン原子またはハフニウム原子に変えた化合物や上記遷移金属化合物のジクロロ体をジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体に変えた化合物などを例示することができ、その中でも、超高分子量ポリエチレン粒子を生産効率よく製造することが可能なポリエチレン製造用触媒系となることからジルコニウム系化合物またはハフニウム系化合物であることが好ましい。   The transition metal compound (A) is a transition metal compound having a ligand having a structure in which a cyclopentadienyl group (or a substituted cyclopentadienyl group) and a fluorenyl group having an amino group are combined. For example, diphenylsilanetetrayl (cyclopentadienyl) (2- (dimethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanetetrayl (cyclopentadienyl) (2,7-bis (dimethylamino) -9- Fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanetetrayl (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanetetrayl (cyclopentadienyl) (2,7-bis (diethylamino) -9 -Fluorenyl) Luconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (dimethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-bis (dimethylamino) -9-fluorenyl) Zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-bis (diethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride, etc. Zirconium compounds, compounds in which zirconium atoms are changed to titanium atoms or hafnium atoms, and dichloro bodies of the above transition metal compounds are dimethyl, diethyl, dihydro, diphenyl, and diben. Examples of such a compound include a zirconium compound or a hafnium compound because it can be used as a catalyst system for producing polyethylene capable of producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles with high production efficiency. It is preferable.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を構成する有機変性粘土紛体(B)は、上記一般式(6)で表される脂肪族塩にて変性された、メジアン径が4μm以上、20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下の有機変性粘土紛体である。   The organically modified clay powder (B) constituting the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention has a median diameter of 4 μm or more and 20 μm or less modified with an aliphatic salt represented by the general formula (6). Further, it is an organically modified clay powder having a geometric standard deviation of particle size of 0.15 or less.

ここで、R〜R10は、各々独立して炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキルアルコキシ基、炭素数1〜30のアルキルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、上記炭素数1〜30のアルキル基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部を炭素数1〜30のアルキルアミノ基に置換した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、かつ、R〜R10のうち少なくとも1つが炭素数10以上のアルキル基である。R〜R10のいずれもが、炭素数10未満のアルキル基又はアルキル基以外の置換基である場合、得られる触媒は、超高分子量ポリエチレン粒子を効率的に製造することが困難となる。 Here, R 8 to R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, and an alkyl having 1 to 30 carbon atoms. A silyl group, a substituent in which oxygen is introduced between carbon-carbon bonds of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and a part of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms to an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms. A substituted substituent, a substituent obtained by substituting a part of carbons of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with silicon, and at least one of R 8 to R 10 is an alkyl group having 10 or more carbon atoms. . When any of R 8 to R 10 is an alkyl group having less than 10 carbon atoms or a substituent other than an alkyl group, it is difficult for the resulting catalyst to efficiently produce ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

そして、R〜R10の具体的例示としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、アリール基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、2−メチルブチル基、1−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オレイル基、ベヘニル基等の炭素数1〜30のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数1〜30のアルキルアルコキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等の炭素数1〜30のアルキルアミノ基;トリメチルシリル基、トリtert−ブチルシリル基、ジtert−ブチルメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基等炭素数1〜30のアルキルシリル基;メトキシメチレン基、エトキシメチレン基等の炭素数1〜30のアルキル基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基;ジメチルアミノメチレン基、ジエチルアミノメチレン基等の炭素数1〜30のアルキル基の一部を炭素数1〜30のアルキルアミノ基に置換した置換基;トリメチルシリルメチレン基、tert−ブチルジメチルシリルメチレン基等の炭素数1〜30のアルキル基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基、等を挙げることができる。 Specific examples of R 8 to R 10 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, aryl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl, isopentyl, 2-methylbutyl, 1-methylbutyl, 1-ethylpropyl, neopentyl, tert-pentyl, n-hexyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl Group, oleyl group, behenyl group and other alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, isopropoxy group and other alkyl alkoxy groups having 1 to 30 carbon atoms; dimethylamino group, diethylamino group Group, dipropylamino group, dibutylamino group, diisopropylamino group, etc. An alkylamino group having ˜30; a trimethylsilyl group, a tri-tert-butylsilyl group, a ditert-butylmethylsilyl group, a tert-butyldimethylsilyl group, etc., an alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms; a methoxymethylene group, an ethoxymethylene group, etc. A substituent in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bond of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; a part of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a dimethylaminomethylene group and a diethylaminomethylene group; A substituent in which a part of the carbon atoms of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a trimethylsilylmethylene group and a tert-butyldimethylsilylmethylene group are substituted with silicon, and the like. .

該R〜R10のうち少なくとも1つの置換基は、炭素数10以上のアルキル基であり、例えばデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オレイル基、ベヘニル基等を例示することができる。 At least one substituent among the R 8 to R 10 is an alkyl group having 10 or more carbon atoms, and examples thereof include a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, an oleyl group, and a behenyl group. be able to.

該Mは、周期律表第15族の原子であり、周期律表第15族以外の原子である場合、得られる触媒は、超高分子量ポリエチレン粒子を効率的に製造することが困難となる。そして、該Mとしては、例えば窒素原子、リン原子等を挙げることができる。 The M 3 is an atom belonging to Group 15 of the periodic table, and when it is an atom other than Group 15 of the periodic table, the resulting catalyst makes it difficult to efficiently produce ultrahigh molecular weight polyethylene particles. . Examples of M 3 include a nitrogen atom and a phosphorus atom.

該[A]はアニオンであり、アニオンの範疇に属するものであれば如何なるものでもよく、例えばフッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、シュウ酸イオン、クエン酸イオン、コハク酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオンまたはヘキサフルオロリン酸イオン等を挙げることがきる。 The [A ] is an anion and may be any as long as it belongs to the category of anions. For example, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, sulfate ion, nitrate ion, phosphate ion, Examples include perchlorate ions, oxalate ions, citrate ions, succinate ions, tetrafluoroborate ions, hexafluorophosphate ions, and the like.

そして、該脂肪族塩の具体例としては、例えばN,N−ジメチル−ベヘニルアミン塩酸塩、N−メチル−N−エチル−ベヘニルアミン塩酸塩、N−メチル−N−n−プロピル−ベヘニルアミン塩酸塩、N,N−ジオレイル−メチルアミン塩酸塩、N,N−ジメチル−ベヘニルアミン硫酸塩、N−メチル−N−エチル−ベヘニルアミン硫酸塩、N−メチル−N−n−プロピル−ベヘニルアミン硫酸塩、N,N−ジオレイル−メチルアミン硫酸塩等の脂肪族アミン塩;P,P−ジメチル−ベヘニルホスフィン塩酸塩、P,P−ジエチル−ベヘニルホスフィン塩酸塩、P,P−ジプロピル−ベヘニルホスフィン塩酸塩、P,P−ジメチル−ベヘニルホスフィン硫酸塩、P,P−ジエチル−ベヘニルホスフィン硫酸塩、P,P−ジプロピル−ベヘニルホスフィン硫酸塩等の脂肪族ホスフォニウム塩;等を挙げることができる。   Specific examples of the aliphatic salt include, for example, N, N-dimethyl-behenylamine hydrochloride, N-methyl-N-ethyl-behenylamine hydrochloride, N-methyl-Nn-propyl-behenylamine hydrochloride Salt, N, N-dioleyl-methylamine hydrochloride, N, N-dimethyl-behenylamine sulfate, N-methyl-N-ethyl-behenylamine sulfate, N-methyl-Nn-propyl-behenylamine sulfate Salts, aliphatic amine salts such as N, N-dioleyl-methylamine sulfate; P, P-dimethyl-behenylphosphine hydrochloride, P, P-diethyl-behenylphosphine hydrochloride, P, P-dipropyl-behenylphosphine hydrochloride Salt, P, P-dimethyl-behenylphosphine sulfate, P, P-diethyl-behenylphosphine sulfate, P, P-dipropyl-behenyl Sufin aliphatic phosphonium salts such as sulfates; and the like.

また、該有機変性粘土紛体(B)を構成する粘土化合物紛体としては、粘土化合物紛体の範疇に属するものであれば如何なるものであってもよく、一般的にシリカ四面体が二次元上に連続した四面体シートと、アルミナ八面体やマグネシア八面体等が二次元上に連続した八面体シートが1:1又は2:1で組合わさって構成されるシリケート層と呼ばれる層が何枚にも重なって形成され、一部のシリカ四面体のSiがAl、アルミナ八面体のAlがMg、マグネシア八面体のMgがLi等に同型置換されることにより層内部の正電荷が不足し、層全体として負電荷を帯びており、この負電荷を補償するために層間にはNaやCa2+等の陽イオンが存在しているものとして知られているものである。そして、該粘土化合物としては天然品、または合成品としてのカオリナイト、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、雲母、脆雲母、縁泥石等が存在し、これらを用いることが可能であり、その中でも入手のしやすさと有機変性の容易さからスメクタイトが好ましく、特にスメクタイトのなかでもヘクトライトまたはモンモリロナイトがさらに好ましい。 Further, the clay compound powder constituting the organically modified clay powder (B) may be any clay compound powder as long as it belongs to the category of clay compound powder, and generally a silica tetrahedron is continuous in two dimensions. A layer called a silicate layer, which is formed by combining 1: 1 or 2: 1 octahedral sheets in which the octahedral sheet and the alumina octahedron and magnesia octahedron are two-dimensionally continuous, overlaps each other. In some cases, Si in some tetrahedral tetrahedrons is replaced with Al, Al in alumina octahedrons is replaced with Mg, Mg in magnesia octahedrons is replaced with Li, etc. It has a negative charge, and it is known that cations such as Na + and Ca 2+ exist between layers in order to compensate for this negative charge. As the clay compound, kaolinite, talc, smectite, vermiculite, mica, brittle mica, curdstone and the like as natural products or synthetic products exist, and these can be used. Smectite is preferable from the viewpoint of easiness of modification and organic modification, and hectorite or montmorillonite is more preferable among smectites.

該有機変性粘土紛体(B)は、該粘土化合物紛体の層間に該脂肪族塩を導入し、イオン複合体を形成することにより得る事が可能である。該有機変性粘土紛体(B)を調製する際には、粘土化合物の濃度0.1〜30重量%、処理温度0〜150℃の条件を選択して処理を行うことが好ましい。また、該脂肪族塩は固体として調製して溶媒に溶解させて使用しても良いし、溶媒中での化学反応により該脂肪族塩の溶液を調製してそのまま使用しても良い。該粘土化合物紛体と該脂肪族塩の反応量比については、粘土化合物紛体の交換可能なカチオンに対して当量以上の脂肪族塩を用いることが好ましい。処理溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類;エチルアルコール、メチルアルコール等のアルコール類;エチルエーテル、n−ブチルエーテル等のエーテル類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;アセトン;1,4−ジオキサン;テトラヒドロフラン;水、等を用いることができる。そして、好ましくは、アルコール類または水を単独もしくは溶媒の一成分として用いることである。   The organically modified clay powder (B) can be obtained by introducing the aliphatic salt between layers of the clay compound powder to form an ionic complex. In preparing the organically modified clay powder (B), it is preferable to carry out the treatment by selecting conditions of a clay compound concentration of 0.1 to 30% by weight and a treatment temperature of 0 to 150 ° C. The aliphatic salt may be prepared as a solid and dissolved in a solvent for use, or a solution of the aliphatic salt may be prepared by a chemical reaction in the solvent and used as it is. Regarding the reaction amount ratio between the clay compound powder and the aliphatic salt, it is preferable to use an aliphatic salt having an equivalent amount or more with respect to exchangeable cations of the clay compound powder. Examples of the processing solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; alcohols such as ethyl alcohol and methyl alcohol; ethers such as ethyl ether and n-butyl ether. Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform; acetone; 1,4-dioxane; tetrahydrofuran; water; Preferably, alcohols or water is used alone or as one component of a solvent.

また、該有機変性粘土紛体(B)のメジアン径を4μm以上、20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下となるように制御するための方法としては、粉砕や造粒で直接制御する方法、粉砕や造粒後に分級する方法、等が挙げられ、スプレードライにより造粒で直接制御することが好ましい。また、粒径制御の後に変性をしても良いし、変性後に粒径制御を実施しても良く、なかでもスプレードライによる粒径制御は変性前に実施することが好ましい。   In addition, as a method for controlling the median diameter of the organically modified clay powder (B) to 4 μm or more and 20 μm or less and the geometric standard deviation of the particle diameter to 0.15 or less, direct control is performed by pulverization or granulation. And a method of classifying after pulverization or granulation, etc., and direct control by granulation by spray drying is preferred. In addition, modification may be performed after particle size control, or particle size control may be performed after modification, and in particular, particle size control by spray drying is preferably performed before modification.

そして、変性前の粘土化合物は水に分散させるとコロイド液となり、そのコロイド液をそのままスプレードライすると球状の粘土化合物紛体を得ることができる。   The clay compound before modification becomes a colloidal liquid when dispersed in water, and a spherical clay compound powder can be obtained by spray-drying the colloidal liquid as it is.

その際に粘土コロイド液は濃度が高くなると粘度が高くなりゲル化が起こる傾向があるため、スプレードライヤーへの送液・供給が困難という課題が発生しやすくなるため、ゲル化防止剤としてピロリン酸ナトリウム及び/又はエチドロン酸ナトリウムを添加することが好ましい。その際、ゲル化防止剤の添加量としてはより効率的なゲル化防止が可能となることから粘土化合物に対して5重量%以上20重量%以下であることが好ましい。そして、その際の粘土化合物としては、市販品として合成粘土にゲル化防止剤を添加済みのものとして、例えば(商品名)ラポナイトRDS(ビックケミー・ジャパン株式会社製、合成ヘクトライトにピロリン酸ナトリウムを添加)、(商品名)ラポナイトS482(ビックケミー・ジャパン株式会社製、合成ヘクトライトにエチドロン酸ナトリウムを添加)を挙げることができる。なお、ピロリン酸ナトリウムは水中で徐々に加水分解してゲル化防止作用のないリン酸ナトリウムに代わり、特に高温状態でそれが促進されるが、エチドロン酸ナトリウムは安定性が高いため、これを含む粘土コロイド液を加熱することで、粘度を下げることが可能である。   At that time, since the viscosity of the clay colloid liquid tends to increase and the gelation tends to occur at that time, the problem of difficulty in feeding and supplying to the spray dryer is likely to occur. It is preferred to add sodium and / or sodium etidronate. At that time, the addition amount of the anti-gelling agent is preferably 5% by weight or more and 20% by weight or less with respect to the clay compound because more effective prevention of gelation becomes possible. As a clay compound at that time, as a commercially available product in which an antigelling agent has been added to synthetic clay, for example, (trade name) Laponite RDS (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd., sodium pyrophosphate is added to synthetic hectorite. Addition), (trade name) Laponite S482 (manufactured by Big Chemie Japan, Inc., sodium etidronate added to synthetic hectorite). Sodium pyrophosphate is gradually hydrolyzed in water to replace sodium phosphate, which has no anti-gelling effect, and is promoted particularly at high temperatures, but it is included because sodium etidronate is highly stable. It is possible to lower the viscosity by heating the clay colloid solution.

一方、変性後の粘土化合物は水に分散させてもコロイド化しないため、有機変性粘土化合物スラリーをボールミル等の湿式粉砕で粉砕し、有機変性粘土化合物を1μm未満の微粒子にさせてからスプレードライを行う。湿式粉砕後の有機変性粘土化合物スラリーは粘度が著しく上昇するため、スラリー濃度は15重量%以下であることが好ましい。   On the other hand, since the modified clay compound is not colloidal even when dispersed in water, the organic modified clay compound slurry is pulverized by wet pulverization such as a ball mill, and the organic modified clay compound is made into fine particles of less than 1 μm and then spray-dried. Do. Since the viscosity of the organically modified clay compound slurry after the wet pulverization is remarkably increased, the slurry concentration is preferably 15% by weight or less.

スプレードライの方式としては回転ディスク式、加圧ノズル式、二流体ノズル式、四流体ノズル式等が挙げられ、どの方式でも差し支えないが粒度分布を狭くすることが容易な回転ディスク式が好ましい。回転ディスク式ではコロイド液やスラリーを高速回転するディスクに滴下し、ディスクの遠心力で噴霧させるため、ディスクの直径や回転数により、噴霧液滴の大きさが変わり、液滴の乾燥によって得られる紛体の粒径を制御できる。   Examples of the spray drying method include a rotating disk type, a pressure nozzle type, a two-fluid nozzle type, and a four-fluid nozzle type, and any type is acceptable, but a rotating disk type that can easily narrow the particle size distribution is preferable. In the rotating disk type, colloidal liquid or slurry is dropped onto the disk that rotates at high speed and sprayed by the centrifugal force of the disk, so the size of the sprayed droplets varies depending on the disk diameter and the number of rotations, and is obtained by drying the droplets The particle size of the powder can be controlled.

有機変性粘土紛体(B)のメジアン径(d50)は4μm以上、20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下である。ここで幾何標準偏差とはlog(d84/d50)によって定義される粒度分布の広がりを示す指標であり、d84は粒径の積分曲線が84%となる粒径である。紛体のメジアン径と標準偏差がこの範囲であると、本発明の触媒によって得られる超高分子量ポリエチレン粒子は、紛体特性に優れるものとなり、メジアン径100μm以上、200μm以下であり、粒子径の幾何標準偏差が0.15以下の超高分子量ポリエチレン粒子を効率よく得ることが可能となる。 The median diameter (d 50 ) of the organically modified clay powder (B) is 4 μm or more and 20 μm or less, and the geometric standard deviation of the particle size is 0.15 or less. Here, the geometric standard deviation is an index indicating the spread of the particle size distribution defined by log (d 84 / d 50 ), and d 84 is the particle size at which the integral curve of particle size is 84%. When the median diameter and standard deviation of the powder are within this range, the ultrahigh molecular weight polyethylene particles obtained by the catalyst of the present invention have excellent powder characteristics, and have a median diameter of 100 μm or more and 200 μm or less. It becomes possible to efficiently obtain ultra high molecular weight polyethylene particles having a deviation of 0.15 or less.

有機変性粘土紛体(B)の粒径は、レーザー回折・散乱式の粒径測定装置によって測定することができる。   The particle size of the organically modified clay powder (B) can be measured by a laser diffraction / scattering particle size measuring device.

また、該有機変性粘土紛体(B)としては、粒子径分布、紛体特性、流動特性に優れる超高分子量ポリエチレン粒子を効率よく製造することが可能となる超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒となることから、円形度が0.9〜1の有機変性粘土紛体を90%以上含有するものであることが好ましい。ここで、円形度とは(投影面積の等しい円の周長)/(粒子の周長)で定義される指標であり、これが1に近いほど円に近くなる。円形度が1である粒子の比率が100%であった場合、これらの粒子は真球であると見なすことができる。円形度の測定方法は特に限定されないが、例えば粒子や紛体のSEM写真をとり、非常に細かい格子上に投影させ、投影部分の格子面積とその外周を測定することによって求めることが可能である。   In addition, the organically modified clay powder (B) can be a catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles capable of efficiently producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles having excellent particle size distribution, powder characteristics, and flow characteristics. Therefore, it is preferable that 90% or more of the organically modified clay powder having a circularity of 0.9 to 1 is contained. Here, the circularity is an index defined by (peripheral length of circles having the same projected area) / (peripheral length of particles), and the closer to 1, the closer to the circle. If the proportion of particles with a circularity of 1 is 100%, these particles can be considered as true spheres. The method for measuring the circularity is not particularly limited. For example, it can be obtained by taking an SEM photograph of particles or powder, projecting it on a very fine lattice, and measuring the lattice area of the projected portion and its outer periphery.

一般的にスプレードライによって得られる紛体は球状もしくは偏球状であることが多いが、原液の粘度が高く、液滴の乾燥が均一に進まないケースでは得られる紛体にへこみがあったり、中心に穴のある紛体ができたりする場合もあり、その際には円形度が0.9未満の紛体となる。また、ジェットミル等の粉砕法で得られる紛体は不定形状であるため、円形度が0.9未満となりやすい。   In general, powders obtained by spray drying are often spherical or oblate, but in cases where the viscosity of the stock solution is high and the drying of the droplets does not proceed uniformly, the resulting powder has dents or holes in the center. In some cases, a powder having a circularity of less than 0.9 is formed. Further, since the powder obtained by a pulverization method such as a jet mill has an indefinite shape, the circularity tends to be less than 0.9.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を構成する有機アルミニウム化合物(C)は、有機アルミニウム化合物と称される範疇に属するものであれば如何なるものも用いることができ、その中でも、特に超高分子量エチレン系重合体粒子を生産効率よく製造することが可能な触媒系となることから、下記一般式(7)で表される有機アルミニウム化合物であることが好ましい。ここで、有機アルミニウム化合物以外の化合物、例えばホウ素系化合物、メチルアルモキサン系化合物を用いた場合、触媒により得られるエチレン系重合体は、分子量が低いものとなったり、成形加工性に劣ったりなどの課題を有するものとなる。   Any organoaluminum compound (C) constituting the ultra high molecular weight polyethylene particle production catalyst of the present invention can be used as long as it belongs to the category called organoaluminum compound. An organoaluminum compound represented by the following general formula (7) is preferable because it becomes a catalyst system capable of producing molecular weight ethylene polymer particles with high production efficiency. Here, when a compound other than the organoaluminum compound, such as a boron compound or a methylalumoxane compound, is used, the ethylene polymer obtained by the catalyst has a low molecular weight or is inferior in moldability. It has the subject of.

Figure 2018145402
Figure 2018145402

(式中、R11は炭素数1〜20の炭化水素基であり、R12及びR13は各々独立して炭素数1〜20の炭化水素基、水素原子または塩素原子である。)
該有機アルミニウム化合物としては、特に遷移金属化合物(A)を容易にアルキル化することが可能となることから、例えば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などのアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。
(In the formula, R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom, or a chlorine atom.)
Examples of the organoaluminum compound include alkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum because the transition metal compound (A) can be easily alkylated.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒には非イオン性界面活性剤(D)を加えても良い。   A nonionic surfactant (D) may be added to the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention.

Figure 2018145402
Figure 2018145402

非イオン性界面活性剤(D)は、上記一般式(8)で表される化合物であることを特徴とする。そして、a、b、cはそれぞれ平均重合度を表す、1〜300の整数であり、好ましくはaとcはそれぞれ1〜60の整数であり、bは2〜100の整数であり、全分子量としては100〜20000であることが好ましい。また、mは1もしくは2であり、nは3〜20の整数であり、好ましくとしてmは2、nは3である。 The nonionic surfactant (D) is a compound represented by the general formula (8). A, b and c are each an integer of 1 to 300 representing the average degree of polymerization, preferably a and c are each an integer of 1 to 60, b is an integer of 2 to 100, and the total molecular weight Is preferably 100 to 20000. M is 1 or 2, n is an integer of 3 to 20, and preferably m is 2 and n is 3.

非イオン性界面活性剤(D)としては、具体的にはポリオキシメチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを挙げることができる。   Specific examples of the nonionic surfactant (D) include polyoxymethylene polyoxypropylene glycol and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol.

非イオン性界面活性剤(D)を加えると、得られる超高分子量ポリエチレン粒子が帯電しにくくなり、反応器へのファウリング抑制や、静電付着による流動性の低下を防止することが可能となる。   When a nonionic surfactant (D) is added, the resulting ultrahigh molecular weight polyethylene particles are less likely to be charged, and it is possible to prevent fouling to the reactor and to prevent a decrease in fluidity due to electrostatic adhesion. Become.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を構成する該遷移金属化合物(A)(以下(A)成分ということもある。)、該有機変性粘土紛体(B)(以下、(B)成分ということもある。)及び該有機アルミニウム化合物(C)(以下、(C)成分ということもある。)の使用割合に関して、(A)成分、(B)成分および(C)成分については、超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒としての使用が可能であれば如何なる制限を受けるものでなく、その中でも、特に超高分子量ポリエチレン粒子を生産効率よく製造することが可能な触媒となることから、(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は((A)成分):((C)成分)=100:1〜1:100000の範囲にあることが好ましく、特に1:1〜1:10000の範囲であることが好ましい。また、(A)成分と(B)成分の重量比が((A)成分):((B)成分)=10:1〜1:10000にあることが好ましく、特に3:1〜1:1000の範囲であることが好ましい。   The transition metal compound (A) (hereinafter also referred to as component (A)) constituting the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention, the organically modified clay powder (B) (hereinafter referred to as component (B)). And the organoaluminum compound (C) (hereinafter also referred to as the component (C)), the component (A), the component (B) and the component (C) No limitation is imposed as long as it can be used as a catalyst for producing molecular weight polyethylene particles, and among them, a catalyst capable of producing ultra-high molecular weight polyethylene particles particularly efficiently can be obtained. The molar ratio of the component to the component (C) per metal atom is preferably in the range of (component (A)) :( component (C)) = 100: 1 to 1: 100000, and particularly 1: 1 to 1: 1. 100 It is preferably in the range of 0. The weight ratio of the component (A) to the component (B) is preferably ((A) component): ((B) component) = 10: 1 to 1: 10000, particularly 3: 1 to 1: 1000. It is preferable that it is the range of these.

また、非イオン性界面活性剤(D)(以下、(D)成分ということもある)の使用比としては帯電防止作用と重合活性に優れることから(B)成分と(D)成分の重量比が((B)成分):((D)成分)=1:0.0001〜1:100の範囲であることが好ましく、特に((B)成分):((D)成分)=1:0.01〜20の範囲であることが好ましい。   Further, the use ratio of the nonionic surfactant (D) (hereinafter sometimes referred to as the component (D)) is excellent in antistatic action and polymerization activity, so that the weight ratio of the component (B) to the component (D). Is preferably in the range of ((B) component): ((D) component) = 1: 0.0001 to 1: 100, particularly ((B) component): ((D) component) = 1: 0. A range of 0.01 to 20 is preferable.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の調製方法に関しては、該(A)成分、該(B)成分及び該(C)成分から調製することが可能であれば如何なる方法を用いてもよい。例えば各(A)、(B)及び(C)成分に関して不活性な溶媒中あるいは重合を行うモノマーを溶媒として用い、混合する方法などを挙げることができる。また、これらの成分を反応させる順番に関しても制限はないが、特に重合活性に優れることから、(B)成分および(C)成分を接触させたのちに、(A)成分を接触させた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒とすることが好ましい。この際の処理を行う温度、処理時間に制限はない。また、(A)成分、(B)成分、(C)成分のそれぞれを2種類以上用いて超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒系を調製することも可能である。   Regarding the method for preparing the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention, any method may be used as long as it can be prepared from the component (A), the component (B) and the component (C). . For example, there can be mentioned a method in which each of the components (A), (B) and (C) is mixed in an inert solvent or using a monomer for polymerization as a solvent. The order of reacting these components is not limited. However, since the polymerization activity is particularly excellent, after contacting the (B) component and the (C) component, the ultra-high height in which the (A) component is contacted. A catalyst for producing molecular weight polyethylene particles is preferred. There is no limitation on the temperature and processing time for performing the treatment at this time. It is also possible to prepare a catalyst system for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles by using two or more of each of component (A), component (B), and component (C).

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒を用い得られる超高分子量ポリエチレン粒子としては、エチレンの単独重合体粒子のみならず他のα−オレフィンとの共重合体粒子であってもよく、これら重合により得られる超高分子量ポリエチレン粒子は、単独重合体粒子のみならず共重合体粒子も含む意味で用いられる。   Ultra high molecular weight polyethylene particles obtained using the catalyst for producing ultra high molecular weight polyethylene particles of the present invention may be not only ethylene homopolymer particles but also copolymer particles with other α-olefins. The ultrahigh molecular weight polyethylene particles obtained by polymerization are used in the sense of including not only homopolymer particles but also copolymer particles.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子の製造方法としては、スラリー重合法を挙げるができる。また、スラリー重合法に用いる溶媒としては、一般に用いられている有機溶媒であればいずれでもよく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられ、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキセンなどのオレフィンを溶媒として用いることもできる。   Examples of the method for producing the ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention include a slurry polymerization method. The solvent used in the slurry polymerization method may be any organic solvent that is generally used, and examples thereof include benzene, toluene, xylene, pentane, hexane, heptane, and the like. Propylene, 1-butene, 1- Olefins such as octene and 1-hexene can also be used as a solvent.

また、ポリエチレンを共重合体とする際にエチレンとの共重合に用いるα−オレフィンとしては、例えばプロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィンを挙げることができる。   Examples of the α-olefin used for copolymerization with ethylene when making polyethylene a copolymer include α- such as propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene. Mention may be made of olefins.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子を製造する際の重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー濃度などの重合条件については任意に選択可能であり、その中でも、効率よく超高分子量ポリエチレン粒子を製造することが可能となることから重合温度30〜90℃、重合時間10秒〜20時間、重合圧力常圧〜100MPaの範囲で行うことが好ましい。また、重合時に水素などを用いて分子量の調節を行うことも可能である。重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれの方法でも行うことが可能であり、重合条件を変えて、2段以上に分けて行うことも可能である。また、重合終了後に得られる超高分子量ポリエチレン粒子は、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収され、乾燥して得ることができる。   The polymerization conditions such as polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, and monomer concentration when producing the ultra high molecular weight polyethylene particles of the present invention can be arbitrarily selected, and among them, the ultra high molecular weight polyethylene particles are efficiently produced. Therefore, the polymerization temperature is preferably 30 to 90 ° C., the polymerization time is 10 seconds to 20 hours, and the polymerization pressure is normal pressure to 100 MPa. It is also possible to adjust the molecular weight using hydrogen during polymerization. The polymerization can be carried out by any of batch, semi-continuous and continuous methods, and can be carried out in two or more stages by changing the polymerization conditions. Further, the ultra-high molecular weight polyethylene particles obtained after completion of the polymerization can be obtained by separating and recovering from the polymerization solvent by a conventionally known method and drying.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子は、粒子径分布、紛体特性、流動特性に優れる超高分子ポリエチレン粒子となることから、円形度0.9〜1の粒子が90%以上を占め、メジアン径が100μm以上200μm以下であり、デカリンを溶媒とし、135℃で測定した固有粘度(dL/g)が10以上60未満のものであることが好ましい。   Since the ultra high molecular weight polyethylene particles of the present invention become ultra high molecular polyethylene particles having excellent particle size distribution, powder characteristics, and flow characteristics, particles having a circularity of 0.9 to 1 account for 90% or more, and the median diameter is The intrinsic viscosity (dL / g) measured at 135 ° C. using decalin as a solvent is preferably 10 or more and less than 60.

また、該超高分子量ポリエチレン粒子としては、特に流動特性、加工性に優れるものとなることから、その粒子径の幾何標準偏差が0.15以下であることが好ましい。   Further, the ultra high molecular weight polyethylene particles are particularly excellent in flow characteristics and processability, and therefore the geometric standard deviation of the particle diameter is preferably 0.15 or less.

なお、円形度、メジアン径、幾何標準偏差は、上記した方法と同様の方法により求めることができる。   The circularity, median diameter, and geometric standard deviation can be obtained by the same method as described above.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子は、成形加工性、力学特性に優れるものとなることから重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量/数平均分子量)が2.0を超えて5.0以下、更には2.0を超えて4.0以下であることが好ましく、特に3.0を超えて4.0以下であることが好ましい。   Since the ultra high molecular weight polyethylene particles of the present invention are excellent in molding processability and mechanical properties, the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (weight average molecular weight / number average molecular weight) exceeds 2.0. It is preferably 0 or less, more preferably 2.0 to 4.0 or less, and particularly preferably 3.0 to 4.0 or less.

また、該超高分子量ポリエチレン粒子は、流動特性、成形加工性に優れるものとなることから、安息角が40°以下のものであることが好ましい。安息角の測定法は、粒子を自然落下させ、水平面に堆積させた時に粒子の作る角度を測定する注入法、容器底部の小さな穴から自然落下させ、容器内に残った粒子が作る角度を測定する排出法、容器内に粒子を入れ、容器を傾けた際に作る粒子の角度を測定する傾斜法等があり、それぞれで安息角が異なる場合もあるが、ここでは、注入法により測定した安息角を指す。   The ultra high molecular weight polyethylene particles preferably have a repose angle of 40 ° or less because they have excellent flow characteristics and moldability. The angle of repose measurement method is an injection method that measures the angle that particles form when they are naturally dropped and deposited on a horizontal surface, and the angle that particles that are left in the container make by naturally dropping from a small hole at the bottom of the container. There are cases where the angle of repose is different and there are cases where the angle of repose is different. Point to the corner.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒は、流動性に優れ、さらに優れた機械的特性、耐摩耗性、成形性を有する超高分子量ポリエチレン粒子を効率的に製造することが可能となり、該超高分子量ポリエチレン粒子は、各種成形品の材料として用いることができる。   The catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles of the present invention is excellent in fluidity, and can efficiently produce ultrahigh molecular weight polyethylene particles having excellent mechanical properties, wear resistance, and moldability. Ultra high molecular weight polyethylene particles can be used as materials for various molded articles.

以下に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により制限されるものではない。なお、断りのない限り、用いた試薬等は市販品、あるいは既知の方法に従って合成したものを用いた。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise noted, the reagents used were commercially available products or those synthesized according to known methods.

粘土の粒径調整には3種のスプレードライヤー(大川原化工機株式会社製の(商品名)L−8i(小型アトマイザー式)、アイエス ジャパン株式会社製の(商品名)SDR−27(大型アトマイザー式)及び藤崎電機株式会社製の(商品名)MDL−050M(四流体ノズル式))のいずれかを用い、さらに必要に応じて気流式分級機(日清エンジニアリング株式会社製の(商品名)TC−15)を用いて実施した。粉砕後の粒径はマイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製、(商品名)MT3000)を用いてエタノールを分散剤として測定を行い、体積基準で累積50%径(d50,メジアン径)及び84%径(d84)を求め、log(d84/d50)を幾何標準偏差(σ)とした。 Three types of spray dryers (trade name: L-8i (small atomizer type) manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.) and (trade name) SDR-27 (large size atomizer type) manufactured by IS Japan Co., Ltd. are used to adjust the particle size of clay. ) And Fujisaki Electric Co., Ltd. (trade name) MDL-050M (four-fluid nozzle type)), and if necessary, an airflow classifier (Nisshin Engineering Co., Ltd. (trade name) TC -15). The particle size after pulverization was measured using a microtrack particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., (trade name) MT3000) using ethanol as a dispersant, and a cumulative 50% diameter (d 50 , median diameter) on a volume basis. And 84% diameter (d 84 ) was determined, and log (d 84 / d 50 ) was taken as the geometric standard deviation (σ).

超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の調製、超高分子量ポリエチレン粒子の製造および溶媒精製は全て不活性ガス雰囲気下で行った。トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(20wt%)は東ソーファインケム(株)製を用いた。   Preparation of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles, production of ultrahigh molecular weight polyethylene particles, and solvent purification were all carried out in an inert gas atmosphere. A hexane solution (20 wt%) of triisobutylaluminum manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd. was used.

さらに、実施例における超高分子量ポリエチレン粒子の諸物性は、以下に示す方法により測定した。   Furthermore, various physical properties of the ultrahigh molecular weight polyethylene particles in the examples were measured by the following methods.

〜円形度の測定〜
日本電子株式会社製FE−SEM JSM−7100Fを用い、表面をオスミウムコートして2000倍で写したSEM写真に0.5mm間隔の透明方眼紙を重ね、粒子が重なる方眼紙の格子を塗りつぶし、その格子面積と外周径を測定することにより求めた。
~ Measurement of circularity ~
Using a FE-SEM JSM-7100F manufactured by JEOL Ltd., a transparent graph paper with an interval of 0.5 mm was overlaid on the SEM photo that was osmium-coated on the surface and copied at a magnification of 2000, and the grid of the graph paper on which particles overlapped was painted. It was determined by measuring the lattice area and the outer diameter.

〜固有粘度の測定〜
ウベローデ型粘度計を用い、デカリンを溶媒として、135℃において、超高分子量ポリエチレン粒子濃度0.005wt%〜0.01wt%で測定した。
~ Measurement of intrinsic viscosity ~
Using an Ubbelohde viscometer, measurement was performed at 135 ° C. using decalin as a solvent at an ultrahigh molecular weight polyethylene particle concentration of 0.005 wt% to 0.01 wt%.

〜Mw、MnおよびMw/Mnの測定〜
GPC装置(東ソー(株)製、(商品名)HLC−8121GPC/HT)およびカラム(東ソー(株)製、(商品名)TSKgel GMHhr−H(20)HT)を用い、カラム温度を140℃に設定し、溶離液として1,2,4−トリクロロベンゼンを用いて測定した。測定試料は1.0mg/mLの濃度で調製し、0.3mL注入して測定した。分子量の検量線は、分子量既知のポリスチレン試料を用いて校正した。なお、Mw、Mnは直鎖状ポリエチレン換算の値として求めた。
~ Measurement of Mw, Mn and Mw / Mn ~
Using a GPC device (manufactured by Tosoh Corporation, (trade name) HLC-8121GPC / HT) and a column (manufactured by Tosoh Corporation, (trade name) TSKgel GMHhr-H (20) HT), the column temperature was set to 140 ° C. Set and measured using 1,2,4-trichlorobenzene as eluent. A measurement sample was prepared at a concentration of 1.0 mg / mL, and 0.3 mL was injected and measured. The calibration curve of molecular weight was calibrated using a polystyrene sample having a known molecular weight. In addition, Mw and Mn were calculated | required as a value of linear polyethylene conversion.

〜超高分子量ポリエチレン粒子のメジアン径及び幾何標準偏差〜
JIS Z8801に規定の篩(目開き;710μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、53μm)により超高分子量ポリエチレン粒子を分級し、それぞれの篩上の粒子の重量と篩の目開きとの相関を示す粒子重量−粒径の積分曲線とし、該積分曲線における50重量%の粒径をメジアン径とした。さらに、上記の積分曲線における50重量%の粒径d50と84重量%の粒径d84によりlog(d84/d50)を幾何標準偏差(σ)とした。
-Median diameter and geometric standard deviation of ultra high molecular weight polyethylene particles-
Ultra high molecular weight polyethylene particles are classified according to the sieves defined in JIS Z8801 (openings: 710 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, 75 μm, 53 μm), and the weight of the particles on each sieve and the sieve mesh An integral curve of particle weight-particle diameter showing a correlation with the opening was used, and the particle diameter of 50% by weight in the integral curve was defined as the median diameter. Furthermore, the log (d 84 / d 50 ) was defined as the geometric standard deviation (σ) based on the particle diameter d 50 of 50 wt% and the particle diameter d 84 of 84 wt% in the integral curve.

〜嵩密度〜
JIS K−6721:1997に従い測定した。
~The bulk density~
It measured according to JIS K-6721: 1997.

〜融点測定〜
DSC(株式会社日立ハイテクサイエンス製、(商品名)DSC6220)を用い、α−アルミナをリファレンスとし、30℃をスタート温度とし、10℃/minの昇温速度でサンプルを220℃まで昇温後、−20℃まで冷却させ、10℃/minの昇温速度で再度昇温させながら測定した。
~ Melting point measurement ~
Using DSC (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., (trade name) DSC6220), α-alumina was used as a reference, 30 ° C was the start temperature, the sample was heated to 220 ° C at a temperature increase rate of 10 ° C / min, The temperature was measured while cooling to −20 ° C. and increasing the temperature again at a temperature increase rate of 10 ° C./min.

〜流動性の測定〜
ポリエチレン粒子50gをホッパーに入れ、自然落下させ、水平面に堆積させた時に粉末の作る角度を測定する注入法で実施した。
~ Measurement of fluidity ~
It was carried out by an injection method in which 50 g of polyethylene particles were placed in a hopper, allowed to fall naturally, and the angle formed by the powder when it was deposited on a horizontal surface.

〜超高分子量ポリエチレンの評価用シートの作製〜
超高分子量ポリエチレンの評価用シートは以下の方法で成形した。すなわち、超高分子量ポリエチレンをポリエチレンテレフタレートフィルムに挟んで、190℃で、5分間予熱した後、190℃、プレス圧力20MPaの条件にて加熱圧延した。その後、金型温度110℃、10分間冷却し、厚さ0.3mmのプレスシートを作成した。
-Preparation of ultra high molecular weight polyethylene evaluation sheet-
The evaluation sheet of ultra high molecular weight polyethylene was molded by the following method. That is, ultra high molecular weight polyethylene was sandwiched between polyethylene terephthalate films, preheated at 190 ° C. for 5 minutes, and then heat-rolled under conditions of 190 ° C. and a press pressure of 20 MPa. Thereafter, the mold was cooled at a mold temperature of 110 ° C. for 10 minutes to prepare a press sheet having a thickness of 0.3 mm.

〜引張破断強度の測定〜
超高分子量ポリエチレンの評価用シートからダンベル型に切り出したサンプル(測定部の幅5mm)を、23℃にて48時間静置した後、引張試験機((株)エイ・アンド・ディー製、(商品名)テンシロンRTG−1210)にて、測定温度23℃、試験片の初期長さ20mm、引張速度20mm/分で引張試験をし、引張破断強度を求めた。
~ Measurement of tensile strength at break ~
A sample cut from a sheet for evaluation of ultrahigh molecular weight polyethylene into a dumbbell shape (measurement part width 5 mm) was allowed to stand at 23 ° C. for 48 hours, and then a tensile tester (manufactured by A & D Co., Ltd., ( (Trade name) Tensilon RTG-1210) was subjected to a tensile test at a measurement temperature of 23 ° C., an initial length of the test piece of 20 mm, and a tensile speed of 20 mm / min to obtain a tensile breaking strength.

実施例1
(1)粘土紛体の造粒
合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製、(商品名)ラポナイトRDS)0.8kgを水19.2kgに分散し、4時間攪拌して無色透明な粘土コロイド液を得た。このコロイド液を直径40mmの回転ディスクを設置した小型アトマイザー式スプレードライヤーに1時間当たり2.5kg送液し、ディスクの回転数を29,500rpm、熱風入口温度250℃でスプレードライしたところ、0.7kgの粘土紛体を得た。この粘土紛体のメジアン径は7.6μmであり、幾何標準偏差は0.12であった。また、SEM写真から円形度を測定したところ、円形度0.9〜1の粒子の比率は95%であった。
Example 1
(1) Granulation of clay powder 0.8 kg of synthetic hectorite (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd., (trade name) Laponite RDS) is dispersed in 19.2 kg of water and stirred for 4 hours to give a colorless and transparent clay colloidal solution. Obtained. When 2.5 kg of this colloidal liquid was fed to a small atomizer type spray dryer equipped with a rotating disk having a diameter of 40 mm per hour and spray-dried at a disk rotating speed of 29,500 rpm and hot air inlet temperature of 250 ° C. 7 kg of clay powder was obtained. The median diameter of this clay powder was 7.6 μm, and the geometric standard deviation was 0.12. Further, when the circularity was measured from the SEM photograph, the ratio of particles having a circularity of 0.9 to 1 was 95%.

(2)粘土紛体の変性
2リットルの容器に工業用アルコール(日本アルコール販売社製、(商品名)エキネンF−3)0.6リットル及び蒸留水0.6リットルを入れ、濃塩酸1.5g及びジメチルベヘニルアミン;C2245(CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンDM22D)84.8g(0.24mol)を添加し、45℃に加熱して(1)で得られた粘土紛体を0.2kg分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水120ミリリットルで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより0.28kgの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が8.4μm、標準偏差が0.13、円形度0.9〜1の比率は94%であった。
(2) Modification of clay powder Into a 2 liter container, 0.6 liter of industrial alcohol (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd., (trade name) Echinen F-3) and 0.6 liter of distilled water were added, and 1.5 g of concentrated hydrochloric acid And dimethylbehenylamine; 84.8 g (0.24 mol) of C 22 H 45 (CH 3 ) 2 N (manufactured by Lion Corporation, (trade name) Armin DM22D), and heated to 45 ° C. (1) After 0.2 kg of the obtained clay powder was dispersed, the mixture was heated to 60 ° C. and stirred for 1 hour while maintaining the temperature. This slurry was separated by filtration, washed twice with 120 ml of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 0.28 kg of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 8.4 μm, a standard deviation of 0.13, and a ratio of circularity of 0.9 to 1 of 94%.

(3)超高分子量ポリエチレン製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された500ミリリットルのフラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体50gとヘキサンを140ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジメチルアミノ)−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを1.2g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液280ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、420ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを420ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液加えて超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を得た(固形重量分:15.7wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for production of ultra-high molecular weight polyethylene After replacing a nitrogen flask in a 500 ml flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 50 ml of the organically modified clay powder obtained in (2) and 140 ml of hexane were obtained. Then, 1.2 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (dimethylamino) -9-fluorenyl) zirconium dichloride and 280 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane were added thereto at 60 ° C. for 3 hours. Stir. After standing for 1 hour, the supernatant liquid is extracted, washed twice with 420 ml of hexane, 420 ml of hexane and a hexane solution of 20% triisobutylaluminum are added, and a suspension of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles is prepared. Obtained (solid weight: 15.7 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレン粒子の製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で30分攪拌後、(3)で得られた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を127mg(固形分20mg相当)加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。240分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレン粒子を120g得た。
(4) Production of ultrahigh molecular weight polyethylene particles 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2-liter autoclave purged with nitrogen, and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. 127 mg (equivalent to 20 mg solid content) of the suspension of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles obtained in (3) was added, and the partial pressure was 0.87 MPa while adjusting the temperature in the autoclave to maintain 60 ° C. Then, ethylene was continuously fed to carry out slurry polymerization of ethylene. After 240 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 120 g of ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

この超高分子量ポリエチレン粒子は、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数94%であり、メジアン径は124μm、σは0.13、融点は135℃、固有粘度は22dL/g、Mw/Mnは3.7、嵩密度は396kg/m、安息角は38.3°であった。また、成形シートの引張破断強度は55MPaであった。 The ultra high molecular weight polyethylene particles have a circularity of 0.9 to 1 and a total particle number of 94%, a median diameter of 124 μm, σ of 0.13, a melting point of 135 ° C., an intrinsic viscosity of 22 dL / g, Mw / Mn was 3.7, the bulk density was 396 kg / m 3 , and the angle of repose was 38.3 °. Further, the tensile breaking strength of the molded sheet was 55 MPa.

実施例2
(1)粘土紛体の造粒
実施例1の(1)と同様に行った。
Example 2
(1) Granulation of clay powder It carried out similarly to (1) of Example 1.

(2)粘土紛体の変性
2リットルの容器に工業用アルコール(日本アルコール販売社製、(商品名)エキネンF−3)0.6リットル及び蒸留水0.6リットルを入れ、濃塩酸1.5g及びメチルジオレイルアミン;(C1835CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンM2O)127g(0.24mol)を添加し、45℃に加熱して、先のスプレードライをした粘土紛体を200g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水120ミリリットルで2回洗浄し、85℃の乾燥器内で12時間乾燥させることにより320gの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が8.5μm、幾何標準偏差が0.14、円形度0.9〜1の比率は91%であった。
(2) Modification of clay powder Into a 2 liter container, 0.6 liter of industrial alcohol (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd., (trade name) Echinen F-3) and 0.6 liter of distilled water are added, and 1.5 g of concentrated hydrochloric acid is added. And (C 18 H 35 ) 2 CH 3 N (manufactured by Lion Corporation, (trade name) Armin M2O) 127 g (0.24 mol) are added, heated to 45 ° C., and the previous spray drying is performed. After 200 g of the clay powder was dispersed, the temperature was raised to 60 ° C. and stirred for 1 hour while maintaining the temperature. The slurry was separated by filtration, washed twice with 120 ml of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 320 g of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 8.5 μm, a geometric standard deviation of 0.14, and a ratio of circularity of 0.9 to 1 was 91%.

(3)超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された5リットルのフラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体50gとヘキサンを140ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライドを1.57g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液280ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、420ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを420ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液加えてメタロセン系触媒の懸濁液を得た(固形重量分:15.9wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for producing ultra-high molecular weight polyethylene particles After substituting a 5-liter flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, 50 g of the organically modified clay powder obtained in (2) and 140 hexane were added. Next, 1.57 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) hafnium dichloride and 280 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane were added to the mixture at 60 ° C. for 3 hours. Stir. After standing for 1 hour, the supernatant was extracted, washed twice with 420 ml of hexane, and then added with 420 ml of hexane and a hexane solution of 20% triisobutylaluminum to obtain a suspension of a metallocene catalyst (solid weight). Min: 15.9 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレン粒子の製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で30分攪拌後、(3)で得られた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を1.54g(固形分245mg相当)及び1−ブテンを7.9g加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。145分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレン粒子を207g得た。
(4) Production of ultrahigh molecular weight polyethylene particles 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2-liter autoclave purged with nitrogen, and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Add 1.54 g (equivalent to 245 mg solids) of the suspension of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles obtained in (3) and 7.9 g of 1-butene so that the temperature in the autoclave is kept at 60 ° C. While adjusting, ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.87 MPa, and slurry polymerization of ethylene was performed. After 145 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 207 g of ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

この超高分子量ポリエチレン粒子は、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数92%であり、メジアン径は121μm、σは0.11、融点は121℃、固有粘度は17dL/g、Mw/Mnは3.9、嵩密度は430kg/m、安息角は39.3°また、成形シートの引張破断強度は37MPaであった。 The ultrahigh molecular weight polyethylene particles have a circularity of 0.9 to 1 and a total number of particles of 92%, a median diameter of 121 μm, σ of 0.11, a melting point of 121 ° C., an intrinsic viscosity of 17 dL / g, Mw / Mn was 3.9, the bulk density was 430 kg / m 3 , the angle of repose was 39.3 °, and the tensile strength at break of the molded sheet was 37 MPa.

実施例3
(1)粘土紛体の造粒
実施例1の(1)と同様に行った。
Example 3
(1) Granulation of clay powder It carried out similarly to (1) of Example 1.

(2)粘土紛体の変性
実施例2の(2)と同様に行った。
(2) Modification of clay powder The same procedure as in (2) of Example 2 was performed.

(3)超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒懸濁液の調製
実施例2の(3)と同様に行った。
(3) Preparation of catalyst suspension for production of ultrahigh molecular weight polyethylene particles The same procedure as in (2) of Example 2 was performed.

(4)超高分子量ポリエチレン粒子の製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で30分攪拌後、(3)で得られた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を1.54g(固形分245mg相当)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(第一工業製薬社製、(商品名)エパン710)を15.8mg、1−ブテンを7.9g加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。145分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレン粒子を201g得た。
(4) Production of ultrahigh molecular weight polyethylene particles 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2-liter autoclave purged with nitrogen, and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. 1.54 g (corresponding to a solid content of 245 mg) of the suspension of the ultrahigh molecular weight polyethylene particle production catalyst obtained in (3), polyoxyethylene polyoxypropylene glycol (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., (trade name) Epan 710) 15.8 mg and 1-butene 7.9 g were added, ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.87 MPa while adjusting the temperature in the autoclave to be 60 ° C. The slurry polymerization was performed. After 145 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 201 g of ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

この超高分子量ポリエチレン粒子は、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数91%であり、メジアン径は122μm、σは0.11、融点は121℃、固有粘度は17dL/g、Mw/Mnは3.9、嵩密度は435kg/m、安息角は35.7°であった。また、成形シートの引張破断強度は37MPaであった。 The ultra high molecular weight polyethylene particles have a circularity of 0.9 to 1 and a total number of particles of 91%, a median diameter of 122 μm, σ of 0.11, a melting point of 121 ° C., an intrinsic viscosity of 17 dL / g, Mw / Mn was 3.9, the bulk density was 435 kg / m 3 , and the angle of repose was 35.7 °. Further, the tensile breaking strength of the molded sheet was 37 MPa.

実施例4
(1)粘土紛体の造粒及び分級
ゲル化防止剤としてピロリン酸ナトリウムを含む合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製、(商品名)ラポナイトRDS)52.2kgを水747.8kgに分散し、4時間撹拌して無色透明な粘土コロイド液を得た。このコロイド液を大型アトマイザー式スプレードライヤーに1時間当たり149kg送液し、直径150mmのディスクの回転数を24000rpm、熱風入口温度300℃でスプレードライしたところ、44.4kgの粘土紛体を得た。この粘土紛体のメジアン径は11.4μm、幾何標準偏差は0.21であった。この得られた粘土紛体を気流式分級機に20kg/hrで供給し、風量7.5m/min、回転数2550rpmで分級を行ったところ、メジアン径7.1μm、幾何標準偏差0.13の粘土紛体を13.2kg得た。なお、円形度0.9〜1の比率は92%であった。
Example 4
(1) Granulation and classification of clay powder 52.2 kg of synthetic hectorite (BIC Chemie Japan Co., Ltd., (trade name) Laponite RDS) containing sodium pyrophosphate as an anti-gelling agent was dispersed in 747.8 kg of water, The mixture was stirred for 4 hours to obtain a colorless and transparent clay colloid solution. When 149 kg of this colloidal solution was sent to a large atomizer spray dryer per hour and spray-dried at a rotational speed of a disk with a diameter of 150 mm at 24,000 rpm and hot air inlet temperature of 300 ° C., 44.4 kg of clay powder was obtained. The median diameter of this clay powder was 11.4 μm, and the geometric standard deviation was 0.21. The obtained clay powder was supplied to an airflow classifier at 20 kg / hr and classified at an air volume of 7.5 m 3 / min and a rotational speed of 2550 rpm. As a result, the median diameter was 7.1 μm and the geometric standard deviation was 0.13. 13.2 kg of clay powder was obtained. The ratio of the circularity of 0.9 to 1 was 92%.

(2)粘土紛体の変性
1リットルの容器に工業用アルコール(日本アルコール販売社製、(商品名)エキネンF−3)300ミリリットル及び蒸留水300ミリリットルを入れ、濃塩酸13ミリリットル及びメチルベヘニルアミン;C2245(CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンDM22D)44.9g(0.12mol)を添加し、45℃に加熱して、先のスプレードライ及び分級により得られた粘土紛体を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水60リットルで2回洗浄し、85℃の乾燥器内で12時間乾燥させることにより136gの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が8.4μm、幾何標準偏差が0.13、円形度0.9〜1の比率は92%であった。
(2) Modification of clay powder Into a 1 liter container, 300 ml of industrial alcohol (manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd., (trade name) Echinen F-3) and 300 ml of distilled water are placed, 13 ml of concentrated hydrochloric acid and methylbehenylamine; 44.9 g (0.12 mol) of C 22 H 45 (CH 3 ) 2 N (manufactured by Lion Corporation, (trade name) Armin DM22D) is added, heated to 45 ° C., and obtained by the previous spray drying and classification. After 100 g of the obtained clay powder was dispersed, the temperature was raised to 60 ° C. and stirred for 1 hour while maintaining the temperature. This slurry was filtered, washed twice with 60 liters of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 136 g of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 8.4 μm, a geometric standard deviation of 0.13, and a ratio of circularity of 0.9 to 1 was 92%.

(3)超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300ミリリットルの四つ口フラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体15gとヘキサンを65ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライドを0.429g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液85ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、125ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを125ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液6ミリリットル加えてメタロセン系触媒の懸濁液を得た(固形重量分:12.2wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for production of ultra high molecular weight polyethylene particles 15 g of the organically modified clay powder obtained in (2) after substituting a 300 ml four-necked flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, Add 65 ml of hexane, then add 0.429 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) hafnium dichloride, and 85 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane to add 60 ° C. For 3 hours. After standing for 1 hour, the supernatant was extracted, washed twice with 125 ml of hexane, and then added with 125 ml of hexane and 6 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution to obtain a suspension of a metallocene catalyst ( Solid weight: 12.2 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレン粒子の製造
窒素置換した内容量10リットルのオートクレーブにヘキサンを6リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を5.5ミリリットル加え、25℃で10分攪拌後、(3)で得られた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を3.17g(固形分387mg相当)加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。240分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレン粒子を1918g得た。
(4) Production of ultra high molecular weight polyethylene particles 6 liters of hexane and 5.5 ml of hexane solution of 20% triisobutylaluminum were added to a 10 liter autoclave purged with nitrogen, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. 3.17 g of the suspension for producing ultra-high molecular weight polyethylene particles obtained in (1) (corresponding to a solid content of 387 mg) was added, and the partial pressure was 0.87 MPa while adjusting the temperature in the autoclave to be 60 ° C. Then, ethylene was continuously fed to carry out slurry polymerization of ethylene. After 240 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 1918 g of ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

この超高分子量ポリエチレン粒子は、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数93%であり、メジアン径は172μm、σは0.12、融点は134℃、固有粘度は18.5dL/g、Mw/Mnは3.8、嵩密度は412kg/m、安息角は38.1°また、成形シートの引張破断強度は51MPaであった。 The ultra high molecular weight polyethylene particles have a circularity of 0.9 to 1 and a total number of particles of 93%, a median diameter of 172 μm, σ of 0.12, a melting point of 134 ° C., and an intrinsic viscosity of 18.5 dL / g, Mw / Mn was 3.8, bulk density was 412 kg / m 3 , angle of repose was 38.1 °, and tensile strength at break of the molded sheet was 51 MPa.

実施例5
(1)粘土紛体の造粒
エチドロン酸ナトリウムを添加した合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製、(商品名)ラポナイトS482)3kgを水7kgに分散し、60℃にて3時間攪拌して、薄く白濁した粘土コロイド液を得た。このコロイド液を四流体ノズル式スプレードライヤーに1時間当たり1.2kgずつ送液し、熱風入口温度200℃にてスプレードライをしたところ、2.7kgの粘土紛体を得た。この粘土紛体はメジアン径が6.2μm、幾何標準偏差は0.21、円形度0.9〜1の比率は93%であった。
Example 5
(1) Granulation of clay powder 3 kg of synthetic hectorite (Bicchemy Japan Co., Ltd., (trade name) Laponite S482) to which sodium etidronate was added was dispersed in 7 kg of water and stirred at 60 ° C for 3 hours. A thin and cloudy clay colloidal solution was obtained. This colloidal solution was fed into a four-fluid nozzle spray dryer at a rate of 1.2 kg per hour and spray dried at a hot air inlet temperature of 200 ° C. to obtain 2.7 kg of clay powder. This clay powder had a median diameter of 6.2 μm, a geometric standard deviation of 0.21, and a ratio of circularity of 0.9 to 1 was 93%.

(2)粘土紛体の変性
500ミリリットルの容器にエタノール150ミリリットル及び蒸留水150ミリリットルを入れ、濃塩酸6.7ミリリットル及びメチルベヘニルアミン;C2245(CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンDM22D)22.5gを添加し、45℃に加熱して、先のスプレードライ及び分級により得られた粘土紛体を50g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水60リットルで2回洗浄し、85℃の乾燥器内で12時間乾燥させることにより68gの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が7.5μm、標準偏差が0.10、円形度0.9〜1の比率は93%であった。
(2) Modification of clay powder 150 ml of ethanol and 150 ml of distilled water were placed in a 500 ml container, and 6.7 ml of concentrated hydrochloric acid and methylbehenylamine; C 22 H 45 (CH 3 ) 2 N (manufactured by Lion Corporation, (Product name) Armin DM22D) 22.5 g was added and heated to 45 ° C., 50 g of the clay powder obtained by the previous spray drying and classification was dispersed, and then the temperature was raised to 60 ° C. Stirring was continued for 1 hour. This slurry was filtered, washed twice with 60 liters of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 68 g of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 7.5 μm, a standard deviation of 0.10, and a ratio of circularity of 0.9 to 1 was 93%.

(3)超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された500ミリリットルの四つ口フラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体30gとヘキサンを130ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライドを0.858g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液170ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、125ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを125ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液6ミリリットル加えてメタロセン系触媒の懸濁液を得た(固形重量分:12.2wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for production of ultra high molecular weight polyethylene particles 30 g of the organically modified clay powder obtained in (2) after substituting a 500 ml four-necked flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen Add 130 ml of hexane, then add 0.858 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) hafnium dichloride and 170 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane at 60 ° C. For 3 hours. After standing for 1 hour, the supernatant was extracted, washed twice with 125 ml of hexane, and then added with 125 ml of hexane and 6 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution to obtain a suspension of a metallocene catalyst ( Solid weight: 12.2 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレン粒子の製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で10分攪拌後、(3)で得られた超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の懸濁液を639mg(固形分78mg相当)加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.67MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。180分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレン粒子を152g得た。
(4) Production of ultra-high molecular weight polyethylene particles 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of a 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2-liter autoclave purged with nitrogen, and stirred at 25 ° C. for 10 minutes. 639 mg (equivalent to 78 mg solid content) of the suspension of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles obtained in (3) was added, and the partial pressure was 0.67 MPa while adjusting the temperature in the autoclave to maintain 60 ° C. Then, ethylene was continuously fed to carry out slurry polymerization of ethylene. After 180 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 152 g of ultrahigh molecular weight polyethylene particles.

この超高分子量ポリエチレン粒子は、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数92%であり、メジアン径は156μm、σは0.09、融点は134℃、固有粘度は18.4dL/g、Mw/Mnは3.8、嵩密度は403kg/m、安息角は39.1°また、成形シートの引張破断強度は52MPaであった。 The ultra high molecular weight polyethylene particles have a circularity of 0.9 to 1 and a total number of particles of 92%, a median diameter of 156 μm, σ of 0.09, a melting point of 134 ° C., and an intrinsic viscosity of 18.4 dL / g, Mw / Mn was 3.8, the bulk density was 403 kg / m 3 , the repose angle was 39.1 °, and the tensile strength at break of the molded sheet was 52 MPa.

比較例1
(1)粘土紛体の造粒
合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製、(商品名)ラポナイトRDS)2.6kgを水17.4kgに分散し、4時間攪拌して無色透明な粘土コロイド液を得た。このコロイド液を直径40mmの回転ディスクを設置した小型アトマイザー式スプレードライヤーに1時間当たり2.5kg送液し、ディスクの回転数を20,000rpm、熱風入口温度250℃でスプレードライしたところ、2.4kgの粘土紛体を得た。この粘土紛体のメジアン径は25μmであり、幾何標準偏差は0.21であった。また、SEM写真から円形度を測定したところ、円形度0.9〜1の比率は92%であった。
Comparative Example 1
(1) Granulation of clay powder Synthetic hectorite (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd., (trade name) Laponite RDS) 2.6 kg is dispersed in 17.4 kg of water and stirred for 4 hours to give a colorless and transparent clay colloidal solution. Obtained. When 2.5 kg of this colloidal solution was fed to a small atomizer spray dryer equipped with a rotating disk having a diameter of 40 mm per hour and spray-dried at a disk rotation speed of 20,000 rpm and hot air inlet temperature of 250 ° C. 4 kg of clay powder was obtained. The median diameter of this clay powder was 25 μm, and the geometric standard deviation was 0.21. Moreover, when the circularity was measured from the SEM photograph, the ratio of the circularity of 0.9 to 1 was 92%.

(2)粘土紛体の変性
2リットルの容器に工業用アルコール0.6リットル及び蒸留水0.6リットルを入れ、濃塩酸1.5g及びメチルジオレイルアミン;(C1835CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンM2O)127g(0.24mol)を添加し、45℃に加熱して、先のスプレードライをした粘土紛体を200g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水120ミリリットルで2回洗浄し、85℃の乾燥器内で12時間乾燥させることにより324gの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が26μm、幾何標準偏差が0.22、円形度0.9〜1の粒子の比率は91%であった。
(2) Modification of clay powder 0.6 liters of industrial alcohol and 0.6 liters of distilled water are placed in a 2 liter container, and 1.5 g of concentrated hydrochloric acid and methyldioleylamine; (C 18 H 35 ) 2 CH 3 N ( Add 127 g (0.24 mol) of (trade name) Armin M2O, manufactured by Lion Co., Ltd., heat to 45 ° C, disperse 200 g of the spray-dried clay powder, and then raise the temperature to 60 ° C. The mixture was stirred for 1 hour while maintaining the temperature. The slurry was separated by filtration, washed twice with 120 ml of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 324 g of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 26 μm, a geometric standard deviation of 0.22, and a ratio of particles having a circularity of 0.9 to 1 of 91%.

(3)ポリエチレン製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された5リットルのフラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体50gとヘキサンを140ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライドを1.57g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液280ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、420ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを420ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液加えてポリエチレン製造用触媒の懸濁液を得た(固形重量分:15.9wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for polyethylene production After replacing a nitrogen of a 5 liter flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 50 g of the organically modified clay powder obtained in (2) and 140 ml of hexane were added. 1.57 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) hafnium dichloride and 280 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane were added and stirred at 60 ° C. for 3 hours. After standing for 1 hour, the supernatant was extracted, washed twice with 420 ml of hexane, and then added with 420 ml of hexane and a 20% triisobutylaluminum hexane solution to obtain a suspension of a catalyst for producing polyethylene (solid Weight: 15.9 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレンの製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で30分攪拌後、(3)で得られたポリエチレン製造用触媒の懸濁液を1.54g(固形分245mg相当)、1−ブテンを7.9g加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。145分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレンを87g得た。
(4) Production of Ultra High Molecular Weight Polyethylene 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2 liter autoclave purged with nitrogen and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. While adding 1.54 g (corresponding to a solid content of 245 mg) of the suspension for the catalyst for polyethylene production obtained in 3) and 7.9 g of 1-butene, adjusting the temperature in the autoclave to maintain 60 ° C, Ethylene was continuously supplied so that the pressure was 0.87 MPa, and slurry polymerization of ethylene was performed. After 145 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 87 g of ultrahigh molecular weight polyethylene.

この超高分子量ポリエチレンは、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数80%であり、メジアン径は210μm、σは0.22、融点は122℃、固有粘度は16.5dL/g、Mw/Mnは3.8、嵩密度は250kg/m、安息角は47.7°であった。また、成形シートの引張破断強度は20MPaであった。 This ultrahigh molecular weight polyethylene has a circularity of 0.9 to 1 and a total number of particles of 80%, a median diameter of 210 μm, σ of 0.22, a melting point of 122 ° C., and an intrinsic viscosity of 16.5 dL / g. , Mw / Mn was 3.8, bulk density was 250 kg / m 3 , and repose angle was 47.7 °. Further, the tensile breaking strength of the molded sheet was 20 MPa.

比較例2
(1)粘土紛体の粒径調整
合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製、(商品名)ラポナイトRDS)をジェットミル(セイシン企業社製、(商品名)CO−JET SYSTEM α MARK III)に10g/minで供給し、0.7MPaの窒素気流で粉砕したところ、メジアン径3.1μm、標準偏差0.16の粘土紛体を得た。この紛体には、円形度0.9〜1の粒子が81%存在した。
Comparative Example 2
(1) Adjustment of particle size of clay powder 10 g of synthetic hectorite (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd., (trade name) Laponite RDS) in a jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., (trade name) CO-JET SYSTEM α MARK III) / Min and pulverized with a 0.7 MPa nitrogen stream to obtain a clay powder having a median diameter of 3.1 μm and a standard deviation of 0.16. In this powder, 81% of particles having a circularity of 0.9 to 1 were present.

(2)粘土紛体の変性
2リットルの容器に工業用アルコール0.6リットル及び蒸留水0.6リットルを入れ、濃塩酸1.5g及びメチルジオレイルアミン;(C1835CHN(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンM2O)127g(0.24mol)を添加し、45℃に加熱して、先のスプレードライをした粘土紛体を200g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水120ミリリットルで2回洗浄し、85℃の乾燥器内で12時間乾燥させることにより325gの有機変性粘土紛体を得た。この有機変性粘土紛体はメジアン径が3.8μm、幾何標準偏差が0.17、円形度0.9〜1の粒子の比率は81%であった。
(2) Modification of clay powder 0.6 liters of industrial alcohol and 0.6 liters of distilled water are placed in a 2 liter container, and 1.5 g of concentrated hydrochloric acid and methyldioleylamine; (C 18 H 35 ) 2 CH 3 N ( Add 127 g (0.24 mol) of (trade name) Armin M2O, manufactured by Lion Co., Ltd., heat to 45 ° C, disperse 200 g of the spray-dried clay powder, and then raise the temperature to 60 ° C. The mixture was stirred for 1 hour while maintaining the temperature. The slurry was filtered, washed twice with 120 ml of water at 60 ° C., and dried in an oven at 85 ° C. for 12 hours to obtain 325 g of an organically modified clay powder. This organically modified clay powder had a median diameter of 3.8 μm, a geometric standard deviation of 0.17, and a ratio of particles having a circularity of 0.9 to 1 was 81%.

(3)ポリエチレン製造用触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された5リットルのフラスコを窒素置換した後に(2)で得られた有機変性粘土紛体50gとヘキサンを140ミリリットル入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2−(ジエチルアミノ)−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライドを1.57g、及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液280ミリリットルを添加して60℃で3時間攪拌した。1時間静置後、上澄み液を抜き取り、420ミリリットルのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを420ミリリットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液加えてポリエチレン製造用触媒の懸濁液を得た(固形重量分:15.9wt%)。
(3) Preparation of catalyst suspension for polyethylene production After replacing a nitrogen of a 5 liter flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 50 g of the organically modified clay powder obtained in (2) and 140 ml of hexane were added. 1.57 g of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2- (diethylamino) -9-fluorenyl) hafnium dichloride and 280 ml of 20% triisobutylaluminum in hexane were added and stirred at 60 ° C. for 3 hours. After standing for 1 hour, the supernatant was extracted, washed twice with 420 ml of hexane, and then added with 420 ml of hexane and a 20% triisobutylaluminum hexane solution to obtain a suspension of a catalyst for producing polyethylene (solid Weight: 15.9 wt%).

(4)超高分子量ポリエチレンの製造
窒素置換した内容量2リットルのオートクレーブにヘキサンを1.2リットル及び20%トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を1.1ミリリットル加え、25℃で30分攪拌後、(3)で得られたポリエチレン製造用触媒の懸濁液を1.54g(固形分245mg相当)、1−ブテンを7.9g加え、オートクレーブ内の温度が60℃を保つように調整しつつ、分圧が0.87MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、エチレンのスラリー重合を行った。145分経過後に脱圧及び冷却を行い、スラリーを濾別乾燥することで、超高分子量ポリエチレンを204g得た。
(4) Production of Ultra High Molecular Weight Polyethylene 1.2 liters of hexane and 1.1 ml of 20% triisobutylaluminum hexane solution were added to a 2 liter autoclave purged with nitrogen and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. While adding 1.54 g (corresponding to a solid content of 245 mg) of the suspension for the catalyst for polyethylene production obtained in 3) and 7.9 g of 1-butene, adjusting the temperature in the autoclave to maintain 60 ° C, Ethylene was continuously supplied so that the pressure was 0.87 MPa, and slurry polymerization of ethylene was performed. After 145 minutes, depressurization and cooling were performed, and the slurry was filtered and dried to obtain 204 g of ultrahigh molecular weight polyethylene.

この超高分子量ポリエチレンは、円形度0.9〜1の粒子数が全粒子数89%であり、メジアン径は110μm、σは0.17、融点は120℃、固有粘度は13dL/g、Mw/Mnは4.5、嵩密度は380kg/m、安息角は44.7°であった。また、成形シートの引張破断強度は22MPaであった。 This ultra high molecular weight polyethylene has a circularity of 0.9 to 1 and the total number of particles is 89%, the median diameter is 110 μm, σ is 0.17, the melting point is 120 ° C., the intrinsic viscosity is 13 dL / g, Mw / Mn was 4.5, the bulk density was 380 kg / m 3 , and the angle of repose was 44.7 °. Further, the tensile breaking strength of the molded sheet was 22 MPa.

本発明の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒から得られる超高分子量ポリエチレン粒子は、優れた流動性、機械的特性、耐摩耗性、成形性を有しており、各種成形品の材料として用いることができる。   Ultra high molecular weight polyethylene particles obtained from the catalyst for producing ultra high molecular weight polyethylene particles of the present invention have excellent fluidity, mechanical properties, wear resistance, and moldability, and are used as materials for various molded products. Can do.

Claims (7)

下記一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)、
Figure 2018145402
[式中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Xは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、R1は下記一般式(2)で示されるシクロペンタジエニル基であり、
Figure 2018145402
(式中、R4は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基である。)
は下記一般式(3)で示されるアミノ基を2つ有するフルオレニル基であり、
Figure 2018145402
(式中、RおよびRは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基、炭素数7〜30アリールアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換したもの置換基であり、Rのいずれか1つおよび/またはRのいずれか1つが炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数6〜30のアリールアミノ基又は炭素数7〜30アリールアルキルアミノ基である。)
は、下記一般式(4)または下記一般式(5)で示されるRとRの架橋単位であり、
Figure 2018145402
Figure 2018145402
(式中、Rは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20の炭化水素基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部を炭素数1〜20のアルキルアミノ基に置換した置換基、炭素数1〜20の炭化水素基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、Mはケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)
nは1〜5の整数である。]
下記一般式(6)で表される脂肪族塩にて変性した、メジアン径が4μm以上20μm以下かつ粒径の幾何標準偏差が0.15以下である有機変性粘土紛体(B)、
Figure 2018145402
(式中、R〜R10は各々独立して炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキルアルコキシ基、炭素数1〜30のアルキルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、上記炭素数1〜30のアルキル基の炭素と炭素の結合間に酸素を導入した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部を炭素数1〜30のアルキルアミノ基に置換した置換基、上記炭素数1〜30のアルキル基の一部の炭素をケイ素に置換した置換基であり、かつR〜R10のうち少なくとも1つが炭素数10以上のアルキル基であり、Mは周期表第15族の原子であり、[A]はアニオンである。)、
及び、有機アルミニウム化合物(C)を含んでなることを特徴とする超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒。
Transition metal compound (A) represented by the following general formula (1),
Figure 2018145402
[Wherein, M 1 is a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom, and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituent having oxygen introduced between carbon-carbon bonds of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, carbonization having 1 to 20 carbon atoms A substituent in which a part of the hydrogen group is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a substituent in which a part of carbons in the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with silicon, and R 1 is A cyclopentadienyl group represented by formula (2);
Figure 2018145402
(In the formula, each R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 carbon atom. A substituent in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bonds of a hydrocarbon group having ˜20, a substituent in which a part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is substituted with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, carbon (This is a substituent obtained by substituting a part of carbons of the hydrocarbon group of 1 to 20 with silicon.)
R 2 is a fluorenyl group having two amino groups represented by the following general formula (3),
Figure 2018145402
(Wherein R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, C1-C20 arylalkylamino group, C1-C20 alkyl silyl group, C1-C20 hydrocarbon group, the substituent which introduce | transduced oxygen between the carbon-carbon bonds, C1-C20 A substituent obtained by substituting a part of the hydrocarbon group with an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a part of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms substituted with silicon, and a substituent of R 5 Any one and / or any one of R 6 is an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 30 carbon atoms, or an arylalkylamino group having 7 to 30 carbon atoms.)
R 3 is a crosslinking unit of R 1 and R 2 represented by the following general formula (4) or the following general formula (5),
Figure 2018145402
Figure 2018145402
(In the formula, each R 7 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 20 alkylsilyl groups, substituents in which oxygen is introduced between the carbon-carbon bonds of hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and some of the hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. A substituent substituted with an amino group, a substituent obtained by substituting a part of carbons of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms with silicon, and M 2 is a silicon atom, a germanium atom or a tin atom.)
n is an integer of 1-5. ]
Modified with an aliphatic salt represented by the following general formula (6), an organically modified clay powder (B) having a median diameter of 4 μm to 20 μm and a geometric standard deviation of particle diameter of 0.15 or less,
Figure 2018145402
(Wherein R 8 to R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms, and an alkyl having 1 to 30 carbon atoms. A silyl group, a substituent in which oxygen is introduced between carbon-carbon bonds of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and a part of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms to an alkylamino group having 1 to 30 carbon atoms. A substituted substituent, a substituent obtained by substituting a part of carbons of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with silicon, and at least one of R 8 to R 10 is an alkyl group having 10 or more carbon atoms; M 3 is an atom of Group 15 of the periodic table, and [A ] is an anion).
And a catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles, comprising an organoaluminum compound (C).
有機変性粘土紛体(B)が、円形度0.9〜1の有機変性粘土紛体を90%以上含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒。 The catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles according to claim 1, wherein the organically modified clay powder (B) contains 90% or more of an organically modified clay powder having a circularity of 0.9 to 1. 有機変性粘土紛体(B)が、ピロリン酸ナトリウム及び/又はエチドロン酸ナトリウムを含むものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒。 The catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles according to claim 1 or 2, wherein the organically modified clay powder (B) contains sodium pyrophosphate and / or etidronate sodium. 円形度0.9〜1の粒子が90%以上を占め、メジアン径が100μm以上200μm以下であり、粒子径の幾何標準偏差が0.15以下であり、デカリンを溶媒とし、135℃で測定した固有粘度(dL/g)が10以上60未満であることを特徴とする超高分子量ポリエチレン粒子。 Particles with a circularity of 0.9 to 1 account for 90% or more, the median diameter is 100 μm or more and 200 μm or less, the geometric standard deviation of the particle diameter is 0.15 or less, and measured at 135 ° C. using decalin as a solvent. An ultrahigh molecular weight polyethylene particle having an intrinsic viscosity (dL / g) of 10 or more and less than 60. 自然落下させ、水平面に堆積させた時に粒子の作る角度を測定する注入法により測定した安息角が40°以下のものであることを特徴とする請求項4に記載の超高分子量ポリエチレン粒子。 The ultrahigh molecular weight polyethylene particle according to claim 4, wherein the repose angle measured by an injection method for measuring an angle formed by the particle when it is naturally dropped and deposited on a horizontal surface is 40 ° or less. 分子量分布が3.0を超えて4.0以下のものであることを特徴とする請求項4又は5に記載の超高分子量ポリエチレン粒子。 The ultrahigh molecular weight polyethylene particles according to claim 4 or 5, wherein the molecular weight distribution is more than 3.0 and not more than 4.0. 請求項1〜3のいずれかに記載の超高分子量ポリエチレン粒子製造用触媒の存在下、エチレンの単独重合又は共重合を行うことを特徴とする超高分子量ポリエチレン粒子の製造方法。 A process for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles, wherein ethylene is homopolymerized or copolymerized in the presence of the catalyst for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles according to claim 1.
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