JP2023138477A - Polyethylene powder and molded body made by using the powder - Google Patents
Polyethylene powder and molded body made by using the powder Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023138477A JP2023138477A JP2023042537A JP2023042537A JP2023138477A JP 2023138477 A JP2023138477 A JP 2023138477A JP 2023042537 A JP2023042537 A JP 2023042537A JP 2023042537 A JP2023042537 A JP 2023042537A JP 2023138477 A JP2023138477 A JP 2023138477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- mol
- polymerization
- polyethylene powder
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 224
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 217
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 180
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 179
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 35
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 213
- 150000002901 organomagnesium compounds Chemical class 0.000 description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 description 69
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 69
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 61
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 52
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 51
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 40
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 38
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 33
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 31
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 27
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 18
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 15
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 13
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 12
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 12
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 10
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 9
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 9
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 9
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 9
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 8
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 description 7
- 125000005916 2-methylpentyl group Chemical group 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 5
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 5
- 125000005336 allyloxy group Chemical group 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 5
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 1-nonene Chemical compound CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000006176 2-ethylbutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011954 Ziegler–Natta catalyst Substances 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 150000004718 beta keto acids Chemical group 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 4
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 4
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 4
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 125000002734 organomagnesium group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 1,7-octadiene Chemical compound C=CCCCCC=C XWJBRBSPAODJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQOXUMQBYILCKR-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecene Chemical compound CCCCCCCCCCCC=C VQOXUMQBYILCKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DCTOHCCUXLBQMS-UHFFFAOYSA-N 1-undecene Chemical compound CCCCCCCCCC=C DCTOHCCUXLBQMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004493 2-methylbut-1-yl group Chemical group CC(C*)CC 0.000 description 2
- 125000005924 2-methylpentyloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpropyl)aluminum Chemical compound CC(C)C[Al]CC(C)C SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical class [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 2
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- WRXCBRHBHGNNQA-UHFFFAOYSA-N (2,4-dichlorobenzoyl) 2,4-dichlorobenzenecarboperoxoate Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC=C1C(=O)OOC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1Cl WRXCBRHBHGNNQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDGNCLDCOVTOCS-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy propan-2-yl carbonate Chemical compound CC(C)OC(=O)OOC(C)(C)C KDGNCLDCOVTOCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXYKVVLTXXXVRT-UHFFFAOYSA-N (4-chlorobenzoyl) 4-chlorobenzenecarboperoxoate Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(=O)OOC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 OXYKVVLTXXXVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBRWPVTUQDJKCC-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(2-tert-butylperoxypropan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC(C(C)(C)OOC(C)(C)C)=C1 UBRWPVTUQDJKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 1,5-Hexadiene Natural products CC=CCC=C PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhex-3-yne Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C#CC(C)(C)OOC(C)(C)C ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexylpyrrolidine Chemical compound C1CCNC1C1CCCCC1 KRDXTHSSNCTAGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003858 2-ethylbutoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])O*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- YVHUUEPYEDOELM-UHFFFAOYSA-N 2-ethylpropanedioic acid;piperidin-1-id-2-ylmethylazanide;platinum(2+) Chemical compound [Pt+2].[NH-]CC1CCCC[N-]1.CCC(C(O)=O)C(O)=O YVHUUEPYEDOELM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 2-fluoro-5-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=C(F)C(C#N)=C1 CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-M 3-phenylpropionate Chemical compound [O-]C(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002656 Distearyl thiodipropionate Substances 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- HQMRIBYCTLBDAK-UHFFFAOYSA-M bis(2-methylpropyl)alumanylium;chloride Chemical compound CC(C)C[Al](Cl)CC(C)C HQMRIBYCTLBDAK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OCWYEMOEOGEQAN-UHFFFAOYSA-N bumetrizole Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(N2N=C3C=C(Cl)C=CC3=N2)=C1O OCWYEMOEOGEQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFAJLYVPSZWPRP-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;hexane Chemical compound CCCCO.CCCCCC ZFAJLYVPSZWPRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- IZAOMHQHYCDRBR-UHFFFAOYSA-N butoxy-bis(2-methylpropyl)alumane Chemical compound CCCC[O-].CC(C)C[Al+]CC(C)C IZAOMHQHYCDRBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N butyl 4,4-bis(tert-butylperoxy)pentanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCC(C)(OOC(C)(C)C)OOC(C)(C)C BXIQXYOPGBXIEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPIWXMRIPODGLE-UHFFFAOYSA-N butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CCCCOOC(=O)C1=CC=CC=C1 UPIWXMRIPODGLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012933 diacyl peroxide Substances 0.000 description 1
- 150000004796 dialkyl magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- JJSGABFIILQOEY-UHFFFAOYSA-M diethylalumanylium;bromide Chemical compound CC[Al](Br)CC JJSGABFIILQOEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019305 distearyl thiodipropionate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1 LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- GCPCLEKQVMKXJM-UHFFFAOYSA-N ethoxy(diethyl)alumane Chemical compound CCO[Al](CC)CC GCPCLEKQVMKXJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L ethylaluminum(2+);dichloride Chemical compound CC[Al](Cl)Cl UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical compound C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWTMSNCNGOSQAD-UHFFFAOYSA-J hexane;tetrachlorotitanium Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ti+4].CCCCCC GWTMSNCNGOSQAD-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- QCAWEPFNJXQPAN-UHFFFAOYSA-N methoxyfenozide Chemical compound COC1=CC=CC(C(=O)NN(C(=O)C=2C=C(C)C=C(C)C=2)C(C)(C)C)=C1C QCAWEPFNJXQPAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002899 organoaluminium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004115 pentoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002976 peresters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005634 peroxydicarbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N phthalic acid di-n-butyl ester Natural products CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229940116351 sebacate Drugs 0.000 description 1
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L sebacate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- SQBBHCOIQXKPHL-UHFFFAOYSA-N tributylalumane Chemical compound CCCC[Al](CCCC)CCCC SQBBHCOIQXKPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRDRRLQUBZPUOP-UHFFFAOYSA-N trichloro(hydroxy)silane Chemical compound O[Si](Cl)(Cl)Cl ZRDRRLQUBZPUOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGRHYJIWZFEDBT-UHFFFAOYSA-N tridecylaluminum Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[Al] YGRHYJIWZFEDBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORYGRKHDLWYTKX-UHFFFAOYSA-N trihexylalumane Chemical compound CCCCCC[Al](CCCCCC)CCCCCC ORYGRKHDLWYTKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFXVBWRMVZPLFK-UHFFFAOYSA-N trioctylalumane Chemical compound CCCCCCCC[Al](CCCCCCCC)CCCCCCCC LFXVBWRMVZPLFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOJQVUCWSDRWJE-UHFFFAOYSA-N tripentylalumane Chemical compound CCCCC[Al](CCCCC)CCCCC JOJQVUCWSDRWJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNWZYDSEVLFSMS-UHFFFAOYSA-N tripropylalumane Chemical compound CCC[Al](CCC)CCC CNWZYDSEVLFSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPTWZQCTMLQIJK-UHFFFAOYSA-N tris(3-methylbutyl)alumane Chemical compound CC(C)CC[Al](CCC(C)C)CCC(C)C DPTWZQCTMLQIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/02—Ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/16—Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
- C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/28—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/30—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising olefins as the major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/08—Copolymers of ethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリエチレンパウダー、及びこれを用いた成形体等に関する。 The present invention relates to a polyethylene powder, a molded article using the same, and the like.
汎用のポリエチレンに比べ、分子量が高い超高分子量ポリエチレンパウダーは、他のエンプラや金属と比較し、耐摩耗性、耐衝撃性、自己潤滑性、耐薬品性、低温特性、寸法安定性、軽量性、食品に対する安全性等に優れる。そのため、その成形体は船舶やトラックのライニング材、機械用のギヤやベアリング、食品輸送用のローラーやスキー板の裏材、人工骨や人工関節等の様々な分野で使用されている。 Ultra-high molecular weight polyethylene powder, which has a higher molecular weight than general-purpose polyethylene, has better wear resistance, impact resistance, self-lubricating properties, chemical resistance, low-temperature properties, dimensional stability, and light weight compared to other engineering plastics and metals. , excellent food safety, etc. Therefore, the molded products are used in various fields such as lining materials for ships and trucks, gears and bearings for machinery, rollers for food transportation, backing materials for skis, and artificial bones and joints.
超高分子量ポリエチレンは、その分子量の高さから溶融流動性が低く、樹脂を溶融混錬することが困難である。したがって、成形方法としては粉末状の原料樹脂をそのまま加熱圧縮させるプレス成形、ラム押出成形、スクリュー押出成形等により成形されることが多い。そして、超高分子量ポリエチレンの成形上の課題としては、加工速度が遅く生産性が悪いこと、パウダーの充填不良、及びパウダー同士の融着不足により生じるボイド欠点や強度低下、それに伴う良品率の低さ、また特に成形体が大きいほど成形体中央部と端部の物性差が大きくなること等が挙げられる。これらの課題は、超高分子量ポリエチレン成形体がより広範囲で利用されることの妨げとなっている。 Ultra-high molecular weight polyethylene has low melt fluidity due to its high molecular weight, making it difficult to melt and knead the resin. Therefore, the molding method is often press molding, ram extrusion molding, screw extrusion molding, etc. in which powdered raw material resin is heated and compressed as it is. Challenges in molding ultra-high molecular weight polyethylene include slow processing speed, poor productivity, poor powder filling, and insufficient fusion between powders, resulting in void defects and reduced strength, resulting in a low yield rate. In particular, the larger the molded body, the greater the difference in physical properties between the center and the ends of the molded body. These problems hinder the wider use of ultra-high molecular weight polyethylene molded articles.
これら問題を解決するため、いくつかの方法が検討されている。例えば、特許文献1には、分子量100万以上の超高分子ポリエチレンに分子量5,000~20,000の低分子量ポリエチレンを混合することで生産性を向上できることが報告されている。 Several methods are being considered to solve these problems. For example, Patent Document 1 reports that productivity can be improved by mixing low molecular weight polyethylene with a molecular weight of 5,000 to 20,000 to ultra-high molecular weight polyethylene with a molecular weight of 1 million or more.
また、特許文献2には、特殊な架橋メタロセン触媒系を利用して分子量分布を狭めることで加工性を向上できることが報告されている。 Further, Patent Document 2 reports that processability can be improved by narrowing the molecular weight distribution using a special crosslinked metallocene catalyst system.
さらに、特許文献3には、分子量分布、及び粒度分布を狭くすることで、圧縮成型時の生産性が向上できると報告されている。 Further, Patent Document 3 reports that productivity during compression molding can be improved by narrowing the molecular weight distribution and particle size distribution.
また、特許文献4には、パウダーに特殊な熱処理を施すことで、独自に定義したパウダー広がりパラメーターを調整し、ボイド欠点の発生を抑制し、良品率が向上できることが報告されている。 Further, Patent Document 4 reports that by subjecting powder to special heat treatment, uniquely defined powder spreading parameters can be adjusted, the occurrence of void defects can be suppressed, and the yield rate can be improved.
特許文献1に記載の方法によれば、成形時の生産速度の向上は認められるが、それと同時に、成形体物性、特に耐摩耗性が大きく低下してしまうという問題が生じる。また、良品率の向上や物性のバラつきに関しては考慮されていない。 According to the method described in Patent Document 1, an improvement in the production speed during molding is recognized, but at the same time, a problem arises in that the physical properties of the molded product, particularly the wear resistance, are greatly reduced. Furthermore, no consideration is given to improving the yield rate or variations in physical properties.
特許文献2に記載の方法によれば、分子量分布を狭めることで加工性を向上できると報告されている。しかしながら、具体的にその効果は示されておらず、また、良品率の向上や物性のバラつきに関しては考慮されていない。 According to the method described in Patent Document 2, it is reported that processability can be improved by narrowing the molecular weight distribution. However, its effects have not been specifically demonstrated, and improvements in the yield rate and variations in physical properties have not been considered.
特許文献3に記載の方法によれば、分子量分布、及び粒度分布を狭めることで、加工性が向上すると報告されている。生産速度やボイド欠点の抑制に効果があるものと推察されるが、具体的にその効果は示されておらず、また、良品率の向上や物性のバラつきに関しては考慮されていない。 According to the method described in Patent Document 3, it is reported that processability is improved by narrowing the molecular weight distribution and particle size distribution. Although it is presumed to be effective in suppressing production speed and void defects, the effect has not been specifically shown, and improvement in the yield rate and variation in physical properties have not been taken into consideration.
特許文献4に記載の方法によれば、ボイド欠点の発生を抑制し、良品率が向上できると報告されている。しかしながら、より厚みのある大きな成形体に対しては、その性能はいまだ満足できるものではない。また、生産速度の向上や物性のバラつきに関しては考慮されていない。 According to the method described in Patent Document 4, it is reported that the occurrence of void defects can be suppressed and the rate of non-defective products can be improved. However, its performance is still not satisfactory for thicker and larger molded bodies. Furthermore, no consideration is given to improvements in production speed or variations in physical properties.
そこで本発明においては、上記問題点に鑑み、優れた加工性を有し、成形体の成形時の生産速度に優れ、ボイド欠点或いは融着不足による強度低下の抑制により良品率や物性の均一性等を高めることが可能な、ポリエチレンパウダー、及びこれを用いた成形体等を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention has excellent processability, excellent production speed during molding of molded products, and suppresses decrease in strength due to void defects or insufficient fusion, thereby improving yield rate and uniformity of physical properties. It is an object of the present invention to provide a polyethylene powder that can improve the properties of polyethylene, etc., and a molded article using the same.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を進めた結果、驚くべきことにポリエチレンパウダーを所定の目開きのスクリーンメッシュで分級した際に、粒子径の大きいパウダーと粒子径の小さいパウダーの粘度平均分子量の差と、所定のかさ密度とタップ密度の比とを有するポリエチレンパウダーが、上記の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。 As a result of intensive research to solve the above problem, the present inventors surprisingly found that when polyethylene powder was classified using a screen mesh with a predetermined opening, it was found that powder with a large particle size and powder with a small particle size The inventors have discovered that polyethylene powder having a difference in viscosity average molecular weight and a predetermined ratio of bulk density to tap density can solve the above problems, and have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
〔1〕
100,000(g/mol)~10,000,000(g/mol)の粘度平均分子量Mvを有し、
累積質量基準で50μm~200μmの平均粒子径X50を有し、
目開き75μmのスクリーンメッシュで分級した際のパスパウダーの粘度平均分子量Mv75(g/mol)と目開き150μmのスクリーンメッシュで分級した際のオンパウダーの粘度平均分子量Mv150(g/mol)との差ΔMv(ここで、ΔMv=Mv75-Mv150である。)が、0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下であり、
かさ密度a(g/cm3)のタップ密度b(g/cm3)に対する割合a/bが、83.0(%)以上である、
ポリエチレンパウダー。
[1]
having a viscosity average molecular weight Mv of 100,000 (g/mol) to 10,000,000 (g/mol),
having an average particle diameter X50 of 50 μm to 200 μm on a cumulative mass basis,
The viscosity average molecular weight Mv 75 (g/mol) of the pass powder when classified with a screen mesh with an opening of 75 μm and the viscosity average molecular weight Mv 150 (g/mol) of the on-powder when classified with a screen mesh with an opening of 150 μm. The difference ΔMv (here, ΔMv = Mv 75 - Mv 150 ) is greater than 0 (g/mol) and less than or equal to 4,000,000 (g/mol),
The ratio a/b of the bulk density a (g/cm 3 ) to the tap density b (g/cm 3 ) is 83.0 (%) or more;
polyethylene powder.
〔2〕
前記割合a/bが、88.0(%)より大きい
〔1〕に記載のポリエチレンパウダー。
[2]
The polyethylene powder according to [1], wherein the ratio a/b is greater than 88.0 (%).
〔3〕
前記差ΔMvが、10(g/mol)より大きく3,000,000(g/mol)以下である
〔1〕又は〔2〕に記載のポリエチレンパウダー。
[3]
The polyethylene powder according to [1] or [2], wherein the difference ΔMv is greater than 10 (g/mol) and less than 3,000,000 (g/mol).
〔4〕
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のポリエチレンパウダーを含む原料を成形してなる成形体。
[4]
A molded article obtained by molding a raw material containing the polyethylene powder according to any one of [1] to [3].
〔5〕
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のポリエチレンパウダーを含む原料をプレス成形してなるプレス成形体。
[5]
A press-molded body obtained by press-molding a raw material containing the polyethylene powder according to any one of [1] to [3].
〔6〕
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のポリエチレンパウダーを含む原料を押出成形してなる押出成形体。
〔7〕
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のポリエチレンパウダーを用いた微多孔膜。
〔8〕
〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のポリエチレンパウダーを用いた高強度繊維。
[6]
An extruded product obtained by extruding a raw material containing the polyethylene powder according to any one of [1] to [3].
[7]
A microporous membrane using the polyethylene powder according to any one of [1] to [3].
[8]
A high-strength fiber using the polyethylene powder according to any one of [1] to [3].
本発明によれば、特異な粘度平均分子量の差ΔMv、及び、かさ密度aとタップ密度bの特異な割合a/bを有し、加工性に優れ、成形体の成形時の生産速度に優れ、良品率及び物性均一性等を高めることが可能な、ポリエチレンパウダー、及びこれを用いた成形体等を提供することができる。 According to the present invention, it has a unique difference in viscosity average molecular weight ΔMv and a unique ratio a/b of bulk density a and tap density b, and has excellent processability and excellent production speed when molding a molded body. It is possible to provide a polyethylene powder, a molded article using the same, and the like, which can improve the yield rate and uniformity of physical properties.
以下、本発明の実施の形態(以降において、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。すなわち、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施することができる。なお、本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this embodiment") will be described in detail. Note that the following embodiments are illustrative for explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be implemented with arbitrary changes within the scope without departing from the gist thereof. In this specification, when "~" is used to express numerical values or physical property values before and after it, it is used to include the values before and after it.
〔ポリエチレンパウダー〕
本実施形態のポリエチレンパウダー(以下、単に「パウダー」ともいう。)は、100,000(g/mol)~10,000,000(g/mol)の粘度平均分子量Mvを有し、累積質量基準で50μm~200μmの平均粒子径X50を有し、目開き75μmのスクリーンメッシュで分級した際のパスパウダーの粘度平均分子量Mv75(g/mol)と目開き150μmのスクリーンメッシュで分級した際のオンパウダーの粘度平均分子量Mv150(g/mol)との差ΔMv(ここで、ΔMv=Mv75-Mv150である。)が、0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下であり、かさ密度a(g/cm3)のタップ密度b(g/cm3)に対する割合a/bが、83.0(%)以上である。
[Polyethylene powder]
The polyethylene powder of this embodiment (hereinafter also simply referred to as "powder") has a viscosity average molecular weight Mv of 100,000 (g/mol) to 10,000,000 (g/mol), based on cumulative mass. The viscosity average molecular weight Mv 75 (g/mol) of pass powder has an average particle size X 50 of 50 μm to 200 μm and is classified using a screen mesh with an opening of 75 μm. The difference ΔMv (here, ΔMv = Mv 75 - Mv 150 ) from the viscosity average molecular weight Mv 150 (g/mol) of the on-powder is greater than 0 (g/mol) and 4,000,000 (g/mol). mol) or less, and the ratio a/b of the bulk density a (g/cm 3 ) to the tap density b (g/cm 3 ) is 83.0 (%) or more.
本実施形態のポリエチレンパウダーとは、ポリエチレン粒子の集合である。 The polyethylene powder of this embodiment is a collection of polyethylene particles.
本実施形態のポリエチレンパウダーを構成するポリエチレンとしては、以下に限定されないが、例えば、エチレン単独重合体、又は、エチレンと他のコモノマーとの共重合体等が好適に挙げられる。前記共重合体は、3元ランダム共重合体であってもよい。 The polyethylene constituting the polyethylene powder of this embodiment is not limited to the following, but suitable examples include ethylene homopolymers, copolymers of ethylene and other comonomers, and the like. The copolymer may be a ternary random copolymer.
他のコモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、α-オレフィン、ビニル化合物等が挙げられる。 Other comonomers include, but are not particularly limited to, α-olefins, vinyl compounds, and the like.
上記α-オレフィンとしては、特に限定されず、例えば、炭素数3~20のα-オレフィン等が挙げられる。炭素数3~20のα-オレフィンとしては、具体的には、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、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン等が挙げられる。この中でも、α-オレフィンとしては、ポリエチレンパウダーの成形体の耐衝撃性、耐摩耗性や耐熱性、及び剛性の観点から、プロピレン及び1-ブテンが好ましい。 The above α-olefin is not particularly limited, and examples thereof include α-olefins having 3 to 20 carbon atoms. Specifically, the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms includes propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene. , 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene and the like. Among these, propylene and 1-butene are preferred as the α-olefin from the viewpoint of impact resistance, abrasion resistance, heat resistance, and rigidity of the molded product of polyethylene powder.
上記ビニル化合物としては、特に限定されず、例えば、ビニルシクロヘキサン、スチレン及びその誘導体等が挙げられる。 The above-mentioned vinyl compound is not particularly limited, and examples thereof include vinylcyclohexane, styrene, and derivatives thereof.
また、必要に応じて、他のコモノマーとして、1,5-ヘキサジエン、1,7-オクタジエン等の非共役ポリエンを使用することもできる。 Furthermore, if necessary, non-conjugated polyenes such as 1,5-hexadiene and 1,7-octadiene can also be used as other comonomers.
他のコモノマーは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Other comonomers may be used alone or in combination of two or more.
他のコモノマーの含有量は、特に限定されず、ポリエチレンに対し、好ましくは0.8mol%以下であり、より好ましくは0.7mol%以下であり、さらに好ましくは0.6mol%以下である。他のコモノマーの量を0.8mol%以下に調整することにより、耐衝撃性、耐摩耗性、剛性に優れる成形体が得られ易い傾向にある。他のコモノマーを使用する場合、その量の下限は、特に限定されず、ポリエチレンに対し、0mol%超過であればよい。 The content of other comonomers is not particularly limited, and is preferably at most 0.8 mol%, more preferably at most 0.7 mol%, even more preferably at most 0.6 mol%, based on polyethylene. By adjusting the amount of other comonomers to 0.8 mol % or less, a molded article with excellent impact resistance, abrasion resistance, and rigidity tends to be easily obtained. When using other comonomers, the lower limit of the amount thereof is not particularly limited, and may be in excess of 0 mol% relative to polyethylene.
なお、ポリエチレンのコモノマーの含有量は、後述の実施例に記載のNMR法、または赤外分析法等で確認することができる。 In addition, the content of the comonomer of polyethylene can be confirmed by the NMR method or infrared analysis method described in Examples below.
〔粘度平均分子量Mv〕
本実施形態のポリエチレンパウダーの粘度平均分子量Mv(g/mol)は、100,000以上、10,000,000以下であり、好ましくは500,000以上9,000,000であり、さらに好ましくは1,000,000以上8,000,000以下である。
[Viscosity average molecular weight Mv]
The viscosity average molecular weight Mv (g/mol) of the polyethylene powder of this embodiment is 100,000 or more and 10,000,000 or less, preferably 500,000 or more and 9,000,000, and more preferably 1 ,000,000 or more and 8,000,000 or less.
粘度平均分子量Mvが100,000(g/mol)以上であることにより、本実施形態のポリエチレンパウダーを成形加工して得られる成形体の耐衝撃性や耐摩耗性がより向上する傾向にある。また、粘度平均分子量Mvが10,000,0000(g/mol)以下であることにより、パウダーを成形する際、パウダーの溶融やパウダー同士の融着が促進されて、成形加工時の生産速度がより向上し、融着不足によるボイド欠点がより抑制され、成形体内での物性のバラつきもより低下する傾向にある。 When the viscosity average molecular weight Mv is 100,000 (g/mol) or more, the impact resistance and abrasion resistance of the molded article obtained by molding the polyethylene powder of this embodiment tend to be further improved. In addition, since the viscosity average molecular weight Mv is 10,000,0000 (g/mol) or less, melting of the powder and fusion between powders is promoted when molding the powder, and the production rate during the molding process is reduced. void defects due to insufficient fusion are further suppressed, and variations in physical properties within the molded article tend to be further reduced.
なお、ポリエチレンパウダーの粘度平均分子量Mvは、後述する触媒を用い、重合条件等を適宜調整することで調整することができる。重合条件としては、具体的には、重合系に水素を存在させること、及び/又は、重合温度を変化させること等が挙げられる。また、ポリエチレンパウダーの粘度平均分子量Mvは、後述の実施例に記載の方法で求めることができる。 In addition, the viscosity average molecular weight Mv of the polyethylene powder can be adjusted by appropriately adjusting the polymerization conditions and the like using a catalyst described below. Specific examples of the polymerization conditions include allowing hydrogen to be present in the polymerization system and/or changing the polymerization temperature. Further, the viscosity average molecular weight Mv of the polyethylene powder can be determined by the method described in Examples below.
〔平均粒子径X50〕
本実施形態のポリエチレンパウダーの平均粒子径X50とは、累積質量が50質量%となる粒子径(ふるい径)、すなわちメディアン径である。ポリエチレンパウダーの平均粒子径X50の算出は、後述の実施例に記載の方法で行うことができる。ポリエチレンパウダーの平均粒子径X50は、50μm~200μmであり、好ましくは60μm~175μmであり、より好ましくは70μm~150μmである。ポリエチレンパウダーの平均粒子径X50が200μm以下であることにより、ポリエチレンパウダーが溶融しやすく、その結果、加工時の生産速度が向上し、融着不足によるボイド欠点の発生が抑制され、成形体内での物性のバラつきが低下される傾向にある。また、ポリエチレンパウダーの平均粒子径X50が50μm以上であることにより、パウダーの飛散が抑制されるためパウダーを取り扱う際のハンドリング性が向上する傾向にある。
[Average particle diameter X 50 ]
The average particle diameter X 50 of the polyethylene powder of this embodiment is the particle diameter (sieve diameter) at which the cumulative mass is 50% by mass, that is, the median diameter. The average particle diameter X50 of the polyethylene powder can be calculated by the method described in Examples below. The average particle diameter X 50 of the polyethylene powder is 50 μm to 200 μm, preferably 60 μm to 175 μm, and more preferably 70 μm to 150 μm. When the average particle diameter The variation in physical properties tends to be reduced. Further, when the average particle diameter X50 of the polyethylene powder is 50 μm or more, scattering of the powder is suppressed, so that handling properties when handling the powder tend to be improved.
ポリエチレンパウダーの平均粒子径X50は、特定の目開きのスクリーンメッシュにより篩分することにより制御することができる。本実施形態においては、溶媒への溶解性の観点から、特にJIS Z8801規格に準拠した標準ふるいのうち、目開きが425μmのスクリーンメッシュを通過させたポリエチレンパウダーを使用することが好ましい。 The average particle diameter X50 of the polyethylene powder can be controlled by sieving through a screen mesh with a specific opening. In this embodiment, from the viewpoint of solubility in the solvent, it is particularly preferable to use polyethylene powder that has been passed through a screen mesh with an opening of 425 μm among standard sieves conforming to the JIS Z8801 standard.
〔差ΔMv〕
差ΔMvは、ポリエチレンパウダーを目開き75μmのスクリーンメッシュで分級した際にメッシュを通過したパウダー(以下、「パスパウダー」ともいう。)の粘度平均分子量Mv75と、ポリエチレンパウダーを目開き150μmのスクリーンメッシュで分級した際にメッシュ上に残ったパウダー(以下、「オンパウダー」ともいう。)の粘度平均分子量Mv150との差である。具体的には、差ΔMvは、式:ΔMv=Mv75-Mv150 に基づいて算出される値である。差ΔMvは、0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下であり、好ましくは5(g/mol)より大きく3,500,000(g/mol)以下であり、より好ましくは10(g/mol)より大きく3,000,000(g/mol)以下である。差ΔMvが0(g/mol)より大きいことにより、大粒径パウダーの粘度平均分子量Mvが小粒径パウダーの粘度平均分子量Mvよりも小さく、その結果、熱の伝わりが遅い大粒径パウダーの溶融やパウダー同士の融着が比較的に進みやすくなり、成形加工時の生産速度がより向上し、融着不足によるボイド欠点がより抑制され、成形体内での物性のバラつきもより低下する傾向にある。一方、差ΔMvが4,000,000(g/mol)以下であることにより、大粒径パウダーの粘度平均分子量Mvが低くなりすぎることを抑制することができる。その結果、成形体の耐衝撃性、耐摩耗性がより向上する傾向にある。また同時に、小粒径パウダーの粘度平均分子量Mvが高くなりすぎることを抑制することができ、その結果、小粒径パウダーの溶融、パウダー同士の融着が進みやすくなり、成形加工時の生産速度がより向上し、融着不足によるボイド欠点がより抑制され、成形体内での物性のバラつきもより低下する傾向にある。
[Difference ΔMv]
The difference ΔMv is the viscosity average molecular weight Mv 75 of the powder that passed through the mesh when polyethylene powder was classified using a screen mesh with an opening of 75 μm (hereinafter also referred to as “pass powder”), and the viscosity average molecular weight Mv 75 of the powder that passed through the mesh when polyethylene powder was classified using a screen mesh with an opening of 150 μm. This is the difference from the viscosity average molecular weight Mv 150 of the powder remaining on the mesh (hereinafter also referred to as "on-powder") when it is classified using the mesh. Specifically, the difference ΔMv is a value calculated based on the formula: ΔMv=Mv 75 −Mv 150 . The difference ΔMv is greater than 0 (g/mol) and less than or equal to 4,000,000 (g/mol), preferably greater than 5 (g/mol) and less than or equal to 3,500,000 (g/mol), More preferably, it is greater than 10 (g/mol) and less than 3,000,000 (g/mol). Since the difference ΔMv is larger than 0 (g/mol), the viscosity average molecular weight Mv of the large particle size powder is smaller than the viscosity average molecular weight Mv of the small particle size powder, and as a result, the large particle size powder has a slower heat transfer rate. Melting and fusion between powders progresses relatively easily, production speed during molding is further improved, void defects due to insufficient fusion are further suppressed, and variations in physical properties within the molded object tend to be further reduced. be. On the other hand, when the difference ΔMv is 4,000,000 (g/mol) or less, it is possible to prevent the viscosity average molecular weight Mv of the large particle size powder from becoming too low. As a result, the impact resistance and abrasion resistance of the molded article tend to be further improved. At the same time, it is possible to prevent the viscosity average molecular weight Mv of the small particle size powder from becoming too high, and as a result, the melting of the small particle size powder and the fusion between the powders progresses more easily, which increases the production speed during molding. There is a tendency that the void defects due to insufficient fusion are further suppressed, and the variation in physical properties within the molded article is further reduced.
粘度平均分子量Mv75と粘度平均分子量Mv150は、後述の実施例に記載の方法で求めることができ、これらの値から、上記式に基づいて、差ΔMvを算出することができる。 The viscosity average molecular weight Mv 75 and the viscosity average molecular weight Mv 150 can be determined by the method described in Examples below, and the difference ΔMv can be calculated from these values based on the above formula.
差ΔMvを0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、重合方法を選択することが挙げられる。具体的な例を挙げると、ポリエチレンの重合反応において後述する触媒を用い、2段階で実施する方法(以下、「2段重合」ともいう。)や、2段重合の1段目の重合で2段目の重合よりも低分子量のポリエチレンを重合する方法等が挙げられる。 A method for controlling the difference ΔMv to be greater than 0 (g/mol) and less than 4,000,000 (g/mol) is not particularly limited, but includes, for example, selecting a polymerization method. Specific examples include a method in which the polyethylene polymerization reaction is carried out in two stages using the catalyst described below (hereinafter also referred to as "two-stage polymerization"), and a method in which two stages are carried out in the first stage of two-stage polymerization. Examples include a method of polymerizing polyethylene having a lower molecular weight than the polymerization of the first stage.
上記方法により差ΔMvを制御できる理由を説明する。1段目の重合において一定の粒度分布を有する低分子量ポリエチレンを製造する。1段目の重合後の大粒径のパウダーは、触媒活性が低下しており、かつパウダー中央の触媒までのエチレン拡散速度が緩やかとなるため、2段目の高分子量ポリエチレン重合時に重合反応が進行しにくい。一方、1段目の重合後の小粒径パウダーは、触媒活性が比較的に大粒径パウダーほどは低下しておらず、かつパウダー中央の触媒までのエチレン拡散速度が比較的に速いため、2段目の高分子量ポリエチレン重合時に重合反応が進行しやすい。その結果、2段目の重合後のパウダーは、粒径が小さくなるに従い、粘度平均分子量Mvを大きくすることができる。なお、ΔMvを所定の範囲に制御する方法としては、1段目と2段目の分子量を調整すること、1段目の粒度分布を調整すること等が挙げられる。 The reason why the difference ΔMv can be controlled by the above method will be explained. In the first stage polymerization, low molecular weight polyethylene having a constant particle size distribution is produced. The large particle diameter powder after the first stage polymerization has a reduced catalytic activity and the ethylene diffusion rate to the catalyst in the center of the powder is slow, so the polymerization reaction does not occur during the second stage high molecular weight polyethylene polymerization. Difficult to progress. On the other hand, the catalyst activity of the small particle size powder after the first stage polymerization has not decreased as much as the relatively large particle size powder, and the ethylene diffusion rate to the catalyst in the center of the powder is relatively fast. The polymerization reaction progresses easily during the second stage of high molecular weight polyethylene polymerization. As a result, the viscosity average molecular weight Mv of the powder after the second stage polymerization can be increased as the particle size becomes smaller. Note that methods for controlling ΔMv within a predetermined range include adjusting the molecular weight in the first and second stages, adjusting the particle size distribution in the first stage, and the like.
差ΔMvを0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下に制御する他の方法としては後述する触媒を用い、2つの重合器を使用し、並列重合反応をおこない、その後重合スラリーを混合する重合方法(以下、「並列重合」ともいう。)を用い、それぞれ得られた粒径の大きな低分子量ポリエチレンと粒径の小さな高分子量ポリエチレンとを混合する方法が挙げられる。パウダーの粒径を制御する方法としては触媒の活性を調整すること等が挙げられ、具体的には重合圧力や触媒添加量を変化させること等が挙げられる。 Another method for controlling the difference ΔMv to be greater than 0 (g/mol) and less than 4,000,000 (g/mol) is to use a catalyst described below, use two polymerization vessels, and perform a parallel polymerization reaction. Examples include a method of mixing the obtained low molecular weight polyethylene with a large particle size and high molecular weight polyethylene with a small particle size using a polymerization method in which a polymerization slurry is then mixed (hereinafter also referred to as "parallel polymerization"). A method for controlling the particle size of the powder includes adjusting the activity of the catalyst, and specifically, changing the polymerization pressure and the amount of catalyst added.
さらに、差ΔMvを0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下に制御する他の方法としては、粒径、及び粘度平均分子量Mvの異なる複数のポリエチレンパウダーをドライブレンドで混合する方法が挙げられる。 Furthermore, another method for controlling the difference ΔMv to be greater than 0 (g/mol) and less than 4,000,000 (g/mol) is to dry blend multiple polyethylene powders with different particle sizes and viscosity average molecular weights Mv. An example is a method of mixing.
〔割合a/b〕
本明細書において、かさ密度aとは、ポリエチレンパウダーを自由落下させた時のみかけ密度(g/cm3)であり、タップ密度bとは、自由落下させたパウダーを180回タッピングした後のみかけ密度(g/cm3)を意味する。かさ密度a及びタップ密度bは、後述の実施例に記載の方法で求めることができ、これらの値から、式:割合a/b=100×a/bに基づいて、割合a/b(%)の値を求めることができる。すなわち、割合a/bが100(%)に近づくほど自由落下の段階でパウダーが密に充填されていることを意味する。割合a/bは83.0(%)以上であり、好ましくは86.0(%)より大きく、より好ましくは88.0(%)より大きい。上限は、特に限定されず、100(%)以下であればよい。割合a/bが83.0(%)以上であることにより、パウダーが密に充填されやすく、パウダー同士が融着しやすくなるため、成形加工時のボイド欠点の発生が抑制され、成形体内での物性のバラつきがより低下する傾向にある。
[Ratio a/b]
In this specification, bulk density a is the apparent density (g/cm 3 ) when polyethylene powder is allowed to fall freely, and tapped density b is the apparent density after tapping the free-falling powder 180 times. Means density (g/cm 3 ). The bulk density a and the tap density b can be determined by the method described in the Examples below, and from these values, the ratio a/b (% ) can be found. That is, the closer the ratio a/b is to 100 (%), the more densely packed the powder is in the free fall stage. The ratio a/b is 83.0 (%) or more, preferably greater than 86.0 (%), more preferably greater than 88.0 (%). The upper limit is not particularly limited, and may be 100(%) or less. When the ratio a/b is 83.0 (%) or more, the powders are easily packed densely and the powders are easily fused to each other, which suppresses the occurrence of void defects during molding and prevents the formation of defects within the molded object. The variation in physical properties tends to be further reduced.
割合a/bを83.0(%)以上に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、重合方法、重合条件、及びパウダーの冷却方法に工夫すること等が挙げられる。 Methods for controlling the ratio a/b to 83.0 (%) or higher are not particularly limited, but include, for example, devising the polymerization method, polymerization conditions, and powder cooling method.
まずは、割合a/bを83.0(%)以上に制御するための重合方法、重合条件の具体例を説明する。重合方法としては前述の2段重合、または並列重合を利用することが挙げられる。2段重合の重合条件としては2段目の重合反応を急激に進行させること、並列重合の重合条件としては、片方の重合器で粒径の大きなポリエチレンを、もう片方の重合器で粒径の小さなポリエチレンを重合し、粒径の小さなポリエチレンを重合する際に急激に重合反応を進行させることが挙げられる。重合反応を急激に進行させる重合条件の具体例としては、後述の助触媒の量を多く添加すること、重合圧力をあげること等が挙げられる。このような重合方法、重合条件でポリエチレンパウダーを製造することで、粒径が小さくなるにつれパウダー粒子の表面凹凸が粗くなり、この特異なパウダー形態により従来よりも割合a/bを高めることができる。この特異なパウダー形態を形成することにより、表面凹凸が少ない大粒径パウダーと表面凹凸が粗い小粒径パウダーとの接触面積が少なくなり、自由落下の段階で大粒径パウダーの隙間に小粒径パウダーが密に充填され、割合a/bの値を大きくすることができる。なお、大粒径パウダー、小粒径パウダー共に表面凹凸を粗くした場合は、お互いの表面凹凸が抵抗となり割合a/bの値は小さくなってしまう。 First, specific examples of the polymerization method and polymerization conditions for controlling the ratio a/b to 83.0 (%) or more will be explained. Examples of the polymerization method include the above-mentioned two-stage polymerization or parallel polymerization. The polymerization conditions for two-stage polymerization are to allow the second-stage polymerization reaction to proceed rapidly, and the polymerization conditions for parallel polymerization are to use polyethylene with a large particle size in one polymerization vessel and to use polyethylene with a large particle size in the other polymerization vessel. An example of this is to polymerize small polyethylene and rapidly advance the polymerization reaction when polymerizing polyethylene with small particle size. Specific examples of polymerization conditions for rapidly advancing the polymerization reaction include adding a large amount of the co-catalyst described below and increasing the polymerization pressure. By producing polyethylene powder using this polymerization method and polymerization conditions, the surface irregularities of the powder particles become rougher as the particle size decreases, and this unique powder form allows for a higher ratio a/b than before. . By forming this unique powder form, the contact area between the large-particle powder with few surface irregularities and the small-particle powder with rough surface irregularities is reduced, and small particles fit into the gaps between the large-particle powder during the free-falling stage. The diameter powder is densely packed, and the value of the ratio a/b can be increased. Note that if the surface irregularities of both the large particle diameter powder and the small particle diameter powder are made rough, the surface irregularities of both will act as resistance and the value of the ratio a/b will become small.
前記方法により粒径が小さくなるにつれパウダー粒子の表面凹凸が粗くなる理由を前記具体例の2段重合を例に説明する。前述の通り、1段目の重合後の小粒径パウダーは大粒径パウダーと比較し、2段目の重合反応、すなわち粒子成長が進行しやすく、かつ小粒径パウダーは粒子成長の際の応力が分散しにくいため、大粒径パウダーと比較し、パウダー表面に割れが発生しやすく、その結果、2段重合後のパウダーは粒径が小さくなるにつれパウダー粒子の表面凹凸が粗くなる。 The reason why the surface irregularities of the powder particles become rougher as the particle size decreases by the above method will be explained using the two-stage polymerization of the above specific example as an example. As mentioned above, the small particle size powder after the first stage polymerization is more likely to undergo the second stage polymerization reaction, that is, particle growth, compared to the large particle size powder, and the small particle size powder is more likely to undergo the second stage polymerization reaction, that is, particle growth. Since stress is difficult to disperse, cracks are more likely to occur on the powder surface than with large-particle powders, and as a result, as the particle size of the powder after two-stage polymerization becomes smaller, the surface irregularities of the powder particles become rougher.
次に割合a/bを83.0(%)以上に制御するための具体例として、パウダーの冷却方法関して説明する。重合パウダーの乾燥後にパウダーを攪拌させながら急冷させることで、粒径が小さくなるにつれパウダー粒子の表面凹凸を粗くすることができる。これは、小粒径パウダーは冷却されやすく、かつ冷却時の体積収縮に伴う応力が分散しにくいためである。 Next, a powder cooling method will be described as a specific example for controlling the ratio a/b to 83.0 (%) or more. By rapidly cooling the powder while stirring the polymerized powder after drying, the surface irregularities of the powder particles can be made rougher as the particle size becomes smaller. This is because small particle diameter powders are easily cooled and stress due to volumetric contraction during cooling is difficult to disperse.
〔ポリエチレンパウダーの製造方法〕
[触媒成分]
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造に使用される触媒成分としては、特に限定されないが、例えば、一般的なチーグラー・ナッタ触媒が挙げられる。
[Production method of polyethylene powder]
[Catalyst component]
The catalyst component used in the production of the polyethylene powder of this embodiment is not particularly limited, but includes, for example, a common Ziegler-Natta catalyst.
(チーグラー・ナッタ触媒)
チーグラー・ナッタ触媒としては、固体触媒成分[A]及び有機金属化合物成分[B]からなる触媒であって、固体触媒成分[A]が、下記(式1)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物(A-1)と、下記(式2)で表されるチタン化合物(A-2)とを反応させることにより製造されるオレフィン重合用触媒であるものが好ましい。
(Ziegler-Natta catalyst)
The Ziegler-Natta catalyst is a catalyst consisting of a solid catalyst component [A] and an organometallic compound component [B], where the solid catalyst component [A] is an inert hydrocarbon solvent represented by the following (Formula 1). A catalyst for olefin polymerization produced by reacting an organomagnesium compound (A-1) that is soluble in
(A-1):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)b(Y1)c ・・・(式1)
(式1中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ基、シロキシ基、アリロキシ基、アミノ基、アミド基、-N=C-R4、R5、-SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β-ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0≦c、0<a+b、0≦c/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(A-1): (M 1 ) α (Mg) β (R 2 ) a (R 3 ) b (Y 1 ) c ... (Formula 1)
(In formula 1, M 1 is a metal atom belonging to Group 12, Group 13, and Group 14 of the periodic table, and R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms. , Y 1 is an alkoxy group, siloxy group, allyloxy group, amino group, amide group, -N=C-R 4 , R 5 , -SR 6 (where R 4 , R 5 and R 6 have 1 or more carbon atoms) Represents a hydrocarbon group of 20 or less. When c is 2, each Y 1 may be different), β-keto acid residue, α, β, a, b, and c are real numbers that satisfy the following relationships: 0≦α, 0<β, 0≦a, 0≦b, 0≦c, 0<a+b, 0≦c/(α+β)≦2, nα+2β=a+b+c (where , n represents the valence of M1 ))
(A-2):Ti(OR7)dX1
(4-d) ・・・(式2)
(式2中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
(A-2): Ti(OR 7 ) d X 1 (4-d) ...(Formula 2)
(In Formula 2, d is a real number of 0 to 4, R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 is a halogen atom.)
なお、有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)との反応に使用する不活性炭化水素溶媒としては、特に限定されないが、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;及びシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。 The inert hydrocarbon solvent used in the reaction between the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2) is not particularly limited, but includes, for example, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane. ; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane.
まず、有機マグネシウム化合物(A-1)について説明する。
有機マグネシウム化合物(A-1)は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示され、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体のすべてを包含するものである。記号α、β、a、b、cの関係式nα+2β=a+b+cは、金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。
First, the organomagnesium compound (A-1) will be explained.
The organomagnesium compound (A-1) is indicated as a complex compound of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, and includes all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds. It is something. The relational expression nα+2β=a+b+c of the symbols α, β, a, b, and c indicates the stoichiometry between the valence of the metal atom and the substituent.
(式1)において、R2及びR3表される炭素数2以上20以下の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。特に好ましくはアルキル基である。α>0の場合、金属原子M1としては、周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子が使用でき、例えば、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられる。特に、アルミニウム、亜鉛が好ましい。 In (Formula 1), the hydrocarbon group having 2 or more and 20 or less carbon atoms represented by R 2 and R 3 is, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, although it is not particularly limited. , ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group and the like. Particularly preferred is an alkyl group. When α>0, metal atoms belonging to Group 12, Group 13, and Group 14 of the periodic table can be used as the metal atom M 1 , such as zinc, boron, aluminum, and the like. Particularly preferred are aluminum and zinc.
金属原子M1に対するマグネシウムの比β/αには特に限定されないが、0.1以上30以下であることが好ましく、0.5以上10以下であることがより好ましい。また、α=0である所定の有機マグネシウム化合物を用いる場合、例えば、R2が1-メチルプロピル等の場合には不活性炭化水素溶媒に可溶であり、このような化合物も本実施形態に好ましい結果を与える。 The ratio β/α of magnesium to metal atom M 1 is not particularly limited, but is preferably 0.1 or more and 30 or less, more preferably 0.5 or more and 10 or less. Further, when using a predetermined organomagnesium compound in which α=0, for example, when R 2 is 1-methylpropyl, etc., it is soluble in an inert hydrocarbon solvent, and such a compound is also applicable to the present embodiment. give favorable results.
前記(式1)において、α=0の場合のR2、R3は次に示す3つの群(1)、群(2)、群(3)のいずれか1つを満たすものであることが推奨される。
群(1):R2、R3の少なくとも一方が炭素原子数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基であること、好ましくはR2、R3がともに炭素原子数4以上6以下のアルキル基であり、少なくとも一方が二級又は三級のアルキル基であること。
群(2):R2とR3とが炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはR2が炭素原子数2又は3のアルキル基であり、R3が炭素原子数4以上のアルキル基であること。
群(3):R2、R3の少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR2、R3に含まれる炭素原子数を加算すると12以上になるアルキル基であること。
In the above (Formula 1), R 2 and R 3 in the case of α=0 satisfy any one of the following three groups (1), group (2), and group (3). Recommended.
Group (1): At least one of R 2 and R 3 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably both R 2 and R 3 have 4 to 6 carbon atoms. The following alkyl groups, at least one of which is a secondary or tertiary alkyl group.
Group (2): R 2 and R 3 are alkyl groups having different numbers of carbon atoms, preferably R 2 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 3 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms. be an alkyl group.
Group (3): At least one of R 2 and R 3 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, preferably an alkyl group whose total number of carbon atoms in R 2 and R 3 is 12 or more. Something.
以下これらの基を具体的に示す。 These groups will be specifically shown below.
前記群(1)において、炭素原子数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基としては、例えば、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、2-メチルブチル基、2-エチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、2-メチルペンチル基、2-エチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2-メチル-2-エチルプロピル基等が挙げられる。特に、1-メチルプロピル基が好ましい。 In the above group (1), examples of the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms include 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, 2 -Methylbutyl group, 2-ethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2-methyl-2-ethylpropyl group, etc. . In particular, 1-methylpropyl group is preferred.
また、前記群(2)において炭素原子数2又は3のアルキル基としては、例えば、エチル基、1-メチルエチル基、プロピル基等が挙げられる。このなかでもエチル基が特に好ましい。また、炭素原子数4以上のアルキル基としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。特に、ブチル基、ヘキシル基が好ましい。 Further, examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms in the group (2) include ethyl group, 1-methylethyl group, propyl group, and the like. Among these, ethyl group is particularly preferred. Further, the alkyl group having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, but specific examples thereof include a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and the like. Particularly preferred are butyl group and hexyl group.
さらに、前記群(3)において炭素原子数6以上の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、2-ナフチル基等が挙げられる。炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でも特に、ヘキシル基、オクチル基が好ましい。 Further, in the above group (3), the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is not particularly limited, but includes, for example, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, phenyl group, 2-naphthyl group, etc. can be mentioned. Among the hydrocarbon groups, alkyl groups are preferred, and among the alkyl groups, hexyl and octyl groups are particularly preferred.
一般に、アルキル基に含まれる炭素原子数が増えると不活性炭化水素溶媒に溶けやすくなる傾向にあり、また溶液の粘度が高くなる傾向にある。そのため適度な長鎖のアルキル基を用いることが取り扱い上好ましい。なお、上記有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒で希釈して使用することができるが、当該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のルイス塩基性化合物が含有され、又は残存していても差し支えなく使用できる。 Generally, as the number of carbon atoms contained in an alkyl group increases, it tends to become more soluble in an inert hydrocarbon solvent, and the viscosity of the solution tends to increase. Therefore, it is preferable to use an alkyl group with a moderately long chain in terms of handling. The above-mentioned organomagnesium compound can be used after being diluted with an inert hydrocarbon solvent, but the solution may contain or remain in trace amounts of Lewis basic compounds such as ethers, esters, and amines. can be used without any problem.
次にY1について説明する。 Next, Y1 will be explained.
前記(式1)において、Y1はアルコキシ基、シロキシ基、アリロキシ基、アミノ基、アミド基、-N=C-R4,R5、-SR6(ここで、R4、R5及びR6はそれぞれ独立に炭素数2以上20以下の炭化水素基を表す。)、β-ケト酸残基のいずれかである。 In the above (Formula 1), Y 1 is an alkoxy group, a siloxy group, an allyloxy group, an amino group, an amide group, -N=C-R 4 , R 5 , -SR 6 (where R 4 , R 5 and R 6 each independently represents a hydrocarbon group having 2 or more and 20 or less carbon atoms) or a β-keto acid residue.
前記(式1)において、R4、R5及びR6で表される炭化水素基としては、炭素原子数1以上12以下のアルキル基又はアリール基が好ましく、3以上10以下のアルキル基又はアリール基がより好ましい。特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基、ブチル基、1-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2-メチルペンチル基、2-エチルブチル基、2-エチルペンチル、2-エチルヘキシル、2-エチル-4-メチルペンチル、2-プロピルヘプチル基、2-エチル-5-メチルオクチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。特に、ブチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルペンチル基及び2-エチルヘキシル基が好ましい。 In the above (Formula 1), the hydrocarbon group represented by R 4 , R 5 and R 6 is preferably an alkyl group or aryl group having 1 or more and 12 or less carbon atoms, and an alkyl group or aryl group having 3 or more and 10 or less carbon atoms. group is more preferred. Examples include, but are not limited to, methyl group, ethyl group, propyl group, 1-methylethyl group, butyl group, 1-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, pentyl group, hexyl group, 2-methylpentyl group , 2-ethylbutyl group, 2-ethylpentyl, 2-ethylhexyl, 2-ethyl-4-methylpentyl, 2-propylheptyl group, 2-ethyl-5-methyloctyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, phenyl group, naphthyl group, etc. Particularly preferred are butyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpentyl group and 2-ethylhexyl group.
また、前記(式1)において、Y1はアルコキシ基又はシロキシ基であることが好ましい。 Further, in the above (Formula 1), Y 1 is preferably an alkoxy group or a siloxy group.
アルコキシ基としては、特に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、1-メチルエトキシ基、ブトキシ基、1-メチルプロポキシ基、1,1-ジメチルエトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、2-メチルペントキシ基、2-エチルブトキシ基、2-エチルペントキシ基、2-エチルヘキソキシ基、2-エチル-4-メチルペントキシ基、2-プロピルヘプトキシ基、2-エチル-5-メチルオクトキシ基、オクトキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基であることが好ましい。特に、ブトキシ基、1-メチルプロポキシ基、2-メチルペントキシ基及び2-エチルヘキソキシ基であることがより好ましい。 Examples of the alkoxy group include, but are not limited to, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a 1-methylethoxy group, a butoxy group, a 1-methylpropoxy group, a 1,1-dimethylethoxy group, a pentoxy group, a hexoxy group, 2-methylpentoxy group, 2-ethylbutoxy group, 2-ethylpentoxy group, 2-ethylhexoxy group, 2-ethyl-4-methylpentoxy group, 2-propylheptoxy group, 2-ethyl-5-methyl Preferred are octoxy, octoxy, phenoxy, and naphthoxy groups. Particularly preferred are butoxy group, 1-methylpropoxy group, 2-methylpentoxy group and 2-ethylhexoxy group.
シロキシ基としては、特に限定されないが、例えば、ヒドロジメチルシロキシ基、エチルヒドロメチルシロキシ基、ジエチルヒドロシロキシ基、トリメチルシロキシ基、エチルジメチルシロキシ基、ジエチルメチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基等が好ましい。特に、ヒドロジメチルシロキシ基、エチルヒドロメチルシロキシ基、ジエチルヒドロシロキシ基、トリメチルシロキシ基がより好ましい。 The siloxy group is not particularly limited, but preferably includes, for example, a hydrodimethylsiloxy group, an ethylhydromethylsiloxy group, a diethylhydrosiloxy group, a trimethylsiloxy group, an ethyldimethylsiloxy group, a diethylmethylsiloxy group, a triethylsiloxy group, and the like. Particularly preferred are hydrodimethylsiloxy group, ethylhydromethylsiloxy group, diethylhydrosiloxy group, and trimethylsiloxy group.
前記有機マグネシウム化合物(A-1)の合成方法には特に制限はなく、例えば、式R2MgX1、及び式R2Mg(R2は前述の意味であり、X1はハロゲン原子である。)からなる群に属する有機マグネシウム化合物と、式M1R3 n及びM1R3 (n-1)H(M1、及びR3は前述の意味であり、nはM1の原子価を表す。)からなる群に属する有機金属化合物とを、不活性炭化水素溶媒中、25℃以上150℃以下で反応させ、必要な場合には、続いて式Y1-H(Y1は前述の意味である。)で表される化合物を反応させる、又はY1で表される官能基を有する有機マグネシウム化合物及び/又は有機アルミニウム化合物を反応させることにより合成することができる。このうち、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と式Y1-Hで表される化合物とを反応させる場合、反応の順序については特に制限はなく、例えば、有機マグネシウム化合物中に式Y1-Hで表される化合物を加えていく方法、式Y1-Hで表される化合物中に有機マグネシウム化合物を加えていく方法、又は両者を同時に加えていく方法のいずれの方法も用いることができる。 There are no particular limitations on the method for synthesizing the organomagnesium compound (A-1), and for example, formula R 2 MgX 1 and formula R 2 Mg (R 2 has the above-mentioned meaning and X 1 is a halogen atom). ) and an organomagnesium compound belonging to the group consisting of formulas M 1 R 3 n and M 1 R 3 (n-1) H (M 1 and R 3 have the above-mentioned meanings, and n represents the valence of M 1 ) is reacted with an organometallic compound belonging to the group consisting of the formula Y 1 -H (Y 1 is the aforementioned ) or by reacting an organomagnesium compound and/or an organoaluminium compound having a functional group represented by Y1 . Among these, when reacting an organomagnesium compound soluble in an inert hydrocarbon solvent with a compound represented by the formula Y 1 -H, there is no particular restriction on the order of the reaction. Either a method of adding a compound represented by Y 1 -H, a method of adding an organomagnesium compound to a compound represented by formula Y 1 -H, or a method of adding both at the same time is used. be able to.
前記有機マグネシウム化合物(A-1)における全金属原子に対するY1のモル組成比c/(α+β)は、0≦c/(α+β)≦2であることが好ましく、0≦c/(α+β)<1であることがより好ましい。全金属原子に対するY1のモル組成比が2以下であることにより、チタン化合物(A-2)に対する有機マグネシウム化合物(A-1)の反応性が向上する傾向にある。 The molar composition ratio c/(α+β) of Y 1 to all metal atoms in the organomagnesium compound (A-1) is preferably 0≦c/(α+β)≦2, and 0≦c/(α+β)< More preferably, it is 1. When the molar composition ratio of Y 1 to all metal atoms is 2 or less, the reactivity of the organomagnesium compound (A-1) with respect to the titanium compound (A-2) tends to improve.
次に、チタン化合物(A-2)について説明する。 Next, the titanium compound (A-2) will be explained.
チタン化合物(A-2)は、下記式2で表されるチタン化合物である。
(A-2):Ti(OR7)dX1
(4-d) ・・・(式2)
(式2中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
The titanium compound (A-2) is a titanium compound represented by the following formula 2.
(A-2): Ti(OR 7 ) d X 1 (4-d) ...(Formula 2)
(In Formula 2, d is a real number of 0 to 4, R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 is a halogen atom.)
前記(式2)において、dは0以上1以下であることが好ましく、0であることがさらに好ましい。 In the above (Formula 2), d is preferably 0 or more and 1 or less, and more preferably 0.
また、前記(式2)においてR7で表される炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、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、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、アリル基等の脂肪族炭化水素基;シクロヘキシル基、2-メチルシクロヘキシル基、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基;フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。特に、脂肪族炭化水素基が好ましい。 In addition, the hydrocarbon group represented by R 7 in the above (Formula 2) is not particularly limited, but includes, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, Aliphatic hydrocarbon groups such as heptyl, octyl, decyl, and allyl groups; alicyclic hydrocarbon groups such as cyclohexyl, 2-methylcyclohexyl, and cyclopentyl; aromatic hydrocarbons such as phenyl and naphthyl groups Examples include groups. Particularly preferred are aliphatic hydrocarbon groups.
X1で表されるハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。特に、塩素原子が好ましい。前記チタン化合物(A-2)は、四塩化チタンであることが特に好ましい。本実施形態においては上記から選ばれた化合物を2種以上混合して使用することが可能である。 Examples of the halogen atom represented by X 1 include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Particularly preferred is a chlorine atom. It is particularly preferable that the titanium compound (A-2) is titanium tetrachloride. In this embodiment, it is possible to use a mixture of two or more kinds of compounds selected from the above.
次に、有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)との反応について説明する。 Next, the reaction between the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2) will be explained.
当該反応は、不活性炭化水素溶媒中で行われることが好ましく、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒中で行われることがより好ましい。反応における有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)とのモル比については特に限定されないが、有機マグネシウム化合物(A-1)に含まれるMg原子に対する、チタン化合物(A-2)に含まれるTi原子のモル比(Ti/Mg)が0.1以上10以下であることが好ましく、0.3以上3以下であることがより好ましい。 The reaction is preferably carried out in an inert hydrocarbon solvent, more preferably carried out in an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. The molar ratio of the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2) in the reaction is not particularly limited, but the molar ratio of the titanium compound (A-2) to the Mg atoms contained in the organomagnesium compound (A-1) ) is preferably 0.1 or more and 10 or less, and more preferably 0.3 or more and 3 or less.
反応温度については、特に限定されないが、-80℃以上150℃以下の範囲で行うことが好ましく、-40℃以上100℃以下の範囲で行うことがより好ましい。 The reaction temperature is not particularly limited, but it is preferably carried out in a range of -80°C or more and 150°C or less, and more preferably carried out in a range of -40°C or more and 100°C or less.
有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)の添加順序には特に制限はなく、有機マグネシウム化合物(A-1)に続いてチタン化合物(A-2)を加える、チタン化合物(A-2)に続いて有機マグネシウム化合物(A-1)を加える、有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)とを同時に添加する、のいずれの方法も可能であるが、有機マグネシウム化合物(A-1)とチタン化合物(A-2)とを同時に添加する方法が好ましい。本実施形態においては、上記反応により得られた固体触媒成分[A]は、不活性炭化水素溶媒を用いたスラリー溶液として使用される。 There is no particular restriction on the order of addition of the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2). Either method of adding the organomagnesium compound (A-1) following A-2) or adding the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2) at the same time is possible; A method of adding the organomagnesium compound (A-1) and the titanium compound (A-2) at the same time is preferred. In this embodiment, the solid catalyst component [A] obtained by the above reaction is used as a slurry solution using an inert hydrocarbon solvent.
本実施形態において使用されるチーグラー・ナッタ触媒成分の他の例としては、固体触媒成分[C]及び有機金属化合物成分[B]からなり、固体触媒成分[C]が、下記(式3)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物(C-1)と、下記(式4)で表される塩素化剤(C-2)との反応により調製された担体(C-3)に、下記(式5)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物(C-4)と、下記(式6)で表されるチタン化合物(C-5)と、を担持することにより製造されるオレフィン重合用触媒が好ましい。 Another example of the Ziegler-Natta catalyst component used in the present embodiment includes a solid catalyst component [C] and an organometallic compound component [B], where the solid catalyst component [C] is represented by the following (Formula 3): A carrier (C -3), an organomagnesium compound (C-4) that is soluble in an inert hydrocarbon solvent represented by the following (formula 5), and a titanium compound (C-5) represented by the following (formula 6). An olefin polymerization catalyst produced by supporting and is preferable.
(C-1):(M2)γ(Mg)δ(R8)e(R9)f(OR10)g ・・・(式3)
(式3中、M2は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R8、R9及びR10はそれぞれ炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、e、f及びgは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦e、0≦f、0≦g、0<e+f、0≦g/(γ+δ)≦2、kγ+2δ=e+f+g(ここで、kはM2の原子価を表す。))
(C-1): (M 2 ) γ (Mg) δ (R 8 ) e (R 9 ) f (OR 10 ) g ... (Formula 3)
(In formula 3, M 2 is a metal atom belonging to the group consisting of Groups 12, 13 and 14 of the periodic table, and R 8 , R 9 and R 10 each have a carbon number of 1 to 20 carbon atoms) It is a hydrogen group, and γ, δ, e, f, and g are real numbers that satisfy the following relationships: 0≦γ, 0<δ, 0≦e, 0≦f, 0≦g, 0<e+f, 0≦ g/(γ+δ)≦2, kγ+2δ=e+f+g (here, k represents the valence of M2 ))
(C-2):HhSiCliR11
(4-(h+i)) ・・・(式4)
(式4中、R11は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす実数である。0<h、0<i、0<h+i≦4)
(C-2): H h SiCl i R 11 (4-(h+i)) ...(Formula 4)
(In Formula 4, R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and h and i are real numbers that satisfy the following relationship: 0<h, 0<i, 0<h+i≦4)
(C-4):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)bY1
c ・・・(式5)
(式5中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ基、シロキシ基、アリロキシ基、アミノ基、アミド基、-N=C-R4,R5、-SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β-ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0≦c、0<a+b、0≦c/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(C-4): (M 1 ) α (Mg) β (R 2 ) a (R 3 ) b Y 1 c ... (Formula 5)
(In formula 5, M 1 is a metal atom belonging to the group consisting of Groups 12, 13 and 14 of the periodic table, and R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 or more and 20 or less carbon atoms. , Y 1 is an alkoxy group, a siloxy group, an allyloxy group, an amino group, an amide group, -N=C-R 4 , R 5 , -SR 6 (where R 4 , R 5 and R 6 have 1 or more carbon atoms) Represents a hydrocarbon group of 20 or less. When c is 2, each Y 1 may be different), β-keto acid residue, α, β, a, b, and c are real numbers that satisfy the following relationships: 0≦α, 0<β, 0≦a, 0≦b, 0≦c, 0<a+b, 0≦c/(α+β)≦2, nα+2β=a+b+c (where , n represents the valence of M1 ))
(C-5):Ti(OR7)dX1
(4-d) ・・・(式6)
(式6中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
(C-5): Ti(OR 7 ) d X 1 (4-d) ...(Formula 6)
(In formula 6, d is a real number of 0 to 4, R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 is a halogen atom.)
まず、有機マグネシウム化合物(C-1)について説明する。有機マグネシウム化合物(C-1)は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体のすべてを包含するものである。式3の記号γ、δ、e、f及びgの関係式kγ+2δ=e+f+gは金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。 First, the organomagnesium compound (C-1) will be explained. The organomagnesium compound (C-1) is shown as a complex compound of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, but all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds This includes: The relational expression kγ+2δ=e+f+g between the symbols γ, δ, e, f, and g in Formula 3 indicates the stoichiometry between the valence of the metal atom and the substituent.
上記式3中、R8ないしR9で表される炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、それぞれアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、具体的には、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、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。このなかでも、好ましくはR8及びR9は、それぞれアルキル基である。α>0の場合、金属原子M2としては、周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子が使用でき、例えば、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられる。特に、アルミニウム、亜鉛が好ましい。 In the above formula 3, the hydrocarbon group represented by R 8 to R 9 is not particularly limited, but is, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and specifically, a methyl group, an ethyl group, Examples include propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group, and the like. Among these, preferably R 8 and R 9 are each an alkyl group. When α>0, metal atoms belonging to the group consisting of Groups 12, 13, and 14 of the periodic table can be used as the metal atom M 2 , such as zinc, boron, aluminum, and the like. Particularly preferred are aluminum and zinc.
金属原子M2に対するマグネシウムの比δ/γは、特に限定されないが、0.1以上30以下であることが好ましく、0.5以上10以下であることがより好ましい。また、γ=0である所定の有機マグネシウム化合物を用いる場合、例えば、R8が1-メチルプロピル等の場合には、不活性炭化水素溶媒に可溶であり、このような化合物も本実施形態に好ましい結果を与える。 The ratio δ/γ of magnesium to metal atom M 2 is not particularly limited, but is preferably 0.1 or more and 30 or less, more preferably 0.5 or more and 10 or less. Further, when using a predetermined organomagnesium compound in which γ=0, for example, when R 8 is 1-methylpropyl, etc., it is soluble in an inert hydrocarbon solvent, and such a compound is also used in this embodiment. give favorable results.
前記(式3)において、γ=0の場合のR8、R9は、次に示す3つの群(1)、群(2)、群(3)のいずれか1つであることが推奨される。
群(1):R8、R9の少なくとも一方が炭素数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基であること、好ましくはR8、R9がともに炭素数4以上6以下であり、少なくとも一方が二級又は三級のアルキル基であること。
群(2):R8とR9とが炭素数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはR8が炭素数2又は3のアルキル基であり、R9が炭素数4以上のアルキル基であること。
群(3):R8、R9の少なくとも一方が炭素数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR8、R9に含まれる炭素数の和が12以上になるアルキル基であること。
以下、これらの基を具体的に示す。
In the above (Formula 3), R 8 and R 9 in the case of γ = 0 are recommended to be any one of the following three groups (1), group (2), and group (3). Ru.
Group (1): At least one of R 8 and R 9 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably both R 8 and R 9 have 4 to 6 carbon atoms. and at least one of them is a secondary or tertiary alkyl group.
Group (2): R 8 and R 9 are alkyl groups having different numbers of carbon atoms, preferably R 8 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 9 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms. To be.
Group (3): At least one of R 8 and R 9 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, preferably an alkyl group in which the sum of the carbon numbers contained in R 8 and R 9 is 12 or more. .
These groups will be specifically shown below.
群(1)において炭素数4以上6以下である二級又は三級のアルキル基としては、例えば、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、2-メチルブチル基、2-エチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、2-メチルペンチル基、2-エチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2-メチル-2-エチルプロピル基等が用いられる。特に、1-メチルプロピル基が好ましい。 Examples of the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms in group (1) include 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, and 2-methylbutyl group. , 2-ethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2-methyl-2-ethylpropyl group, etc. are used. In particular, 1-methylpropyl group is preferred.
また、群(2)において炭素数2又は3のアルキル基としては、例えば、エチル基、1-メチルエチル基、プロピル基等が挙げられる。特に、エチル基が好ましい。また炭素数4以上のアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。特に、ブチル基、ヘキシル基が好ましい。 Further, examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms in group (2) include ethyl group, 1-methylethyl group, propyl group, and the like. Particularly preferred is ethyl group. Further, the alkyl group having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, and the like. Particularly preferred are butyl group and hexyl group.
さらに、群(3)において炭素数6以上の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、2-ナフチル基等が挙げられる。炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でもヘキシル基、オクチル基が特に好ましい。 Furthermore, the hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms in group (3) is not particularly limited, but examples include hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, phenyl group, 2-naphthyl group, etc. It will be done. Among the hydrocarbon groups, alkyl groups are preferred, and among the alkyl groups, hexyl and octyl groups are particularly preferred.
一般に、アルキル基に含まれる炭素原子数が増えると不活性炭化水素溶媒に溶けやすくなる傾向にあり、溶液の粘度が高くなる傾向にある。そのため、適度な長鎖のアルキル基を用いることが取り扱い上好ましい。なお、上記有機マグネシウム化合物は不活性炭化水素溶液として使用されるが、当該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のルイス塩基性化合物が含有され、或いは残存していても差し支えなく使用できる。 Generally, as the number of carbon atoms contained in an alkyl group increases, it tends to become more soluble in an inert hydrocarbon solvent, and the viscosity of the solution tends to increase. Therefore, it is preferable to use an alkyl group with a moderately long chain in terms of handling. Although the above-mentioned organomagnesium compound is used as an inert hydrocarbon solution, it can be used without any problem even if a trace amount of Lewis basic compounds such as ethers, esters, and amines are contained or remain in the solution.
次に、前記(式3)中、アルコキシ基(OR10)について説明する。 Next, the alkoxy group (OR 10 ) in the above (Formula 3) will be explained.
R10で表される炭化水素基としては、炭素原子数1以上12以下のアルキル基又はアリール基が好ましく、3以上10以下のアルキル基又はアリール基が特に好ましい。R10としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基、ブチル基、1-メチルプロピル基、1,1-ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2-メチルペンチル基、2-エチルブチル基、2-エチルペンチル基、2-エチルヘキシル基、2-エチル-4-メチルペンチル基、2-プロピルヘプチル基、2-エチル-5-メチルオクチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。特に、ブチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルペンチル基及び2-エチルヘキシル基が好ましい。 The hydrocarbon group represented by R 10 is preferably an alkyl group or aryl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group or aryl group having 3 to 10 carbon atoms. R 10 is not particularly limited, but includes, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 1-methylethyl group, a butyl group, a 1-methylpropyl group, a 1,1-dimethylethyl group, a pentyl group, a hexyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2-ethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-ethyl-4-methylpentyl group, 2-propylheptyl group, 2-ethyl-5-methyloctyl group, octyl group , nonyl group, decyl group, phenyl group, naphthyl group, etc. Particularly preferred are butyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpentyl group and 2-ethylhexyl group.
前記有機マグネシウム化合物(C-1)の合成方法には特に限定しないが、式R8MgX1及び式R8Mg(R8は前述の意味であり、X1はハロゲン原子である。)からなる群に属する有機マグネシウム化合物と、式M2R9 k及び式M2R9 (k-1)H(M2、R9及びkは前述の意味)からなる群に属する有機金属化合物とを不活性炭化水素溶媒中、25℃以上150℃以下の温度で反応させ、必要な場合には続いてR9(R9は前述の意味である。)で表される炭化水素基を有するアルコール又は不活性炭化水素溶媒に可溶なR9で表される炭化水素基を有するアルコキシマグネシウム化合物、及び/又はアルコキシアルミニウム化合物と反応させる方法が好ましい。 The method of synthesizing the organomagnesium compound (C-1) is not particularly limited, but it is composed of the formula R 8 MgX 1 and the formula R 8 Mg (R 8 has the above-mentioned meaning, and X 1 is a halogen atom). and organometallic compounds belonging to the group consisting of the formula M 2 R 9 k and the formula M 2 R 9 (k-1) H (M 2 , R 9 and k have the above-mentioned meanings). The reaction is carried out in an activated hydrocarbon solvent at a temperature of 25° C. or higher and 150° C. or lower, and if necessary, an alcohol or inorganic alcohol having a hydrocarbon group represented by R 9 (R 9 has the above-mentioned meaning) is added. A method of reacting with an alkoxymagnesium compound and/or an alkoxyaluminum compound having a hydrocarbon group represented by R 9 that is soluble in an activated hydrocarbon solvent is preferred.
このうち、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとを反応させる場合、反応の順序については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物中にアルコールを加えていく方法、アルコール中に有機マグネシウム化合物を加えていく方法、又は両者を同時に加えていく方法のいずれの方法も用いることができる。 Among these, when reacting an organomagnesium compound soluble in an inert hydrocarbon solvent with an alcohol, there is no particular restriction on the order of the reaction. Either a method of adding the compound or a method of adding both compounds at the same time can be used.
不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とアルコールとの反応比率については特に限定されないが、反応の結果、得られるアルコキシ基含有有機マグネシウム化合物における、全金属原子に対するアルコキシ基のモル組成比g/(γ+δ)は0≦g/(γ+δ)≦2が好ましく、0≦g/(γ+δ)<1であることがより好ましい。 The reaction ratio between the organomagnesium compound soluble in an inert hydrocarbon solvent and the alcohol is not particularly limited, but the molar composition ratio g of alkoxy groups to all metal atoms in the alkoxy group-containing organomagnesium compound obtained as a result of the reaction. /(γ+δ) preferably satisfies 0≦g/(γ+δ)≦2, and more preferably 0≦g/(γ+δ)<1.
次に、塩素化剤(C-2)について説明する。塩素化剤(C-2)は、下記(式4)で表される、少なくとも一つはSi-H結合を有する塩化珪素化合物である。 Next, the chlorinating agent (C-2) will be explained. The chlorinating agent (C-2) is a silicon chloride compound represented by the following (formula 4) and having at least one Si--H bond.
(C-2):HhSiCliR11
(4-(h+i)) ・・・(式4)
(式4中、R11は炭素数1以上12以下の炭化水素基であり、hとiは次の関係を満たす実数である。0<h、0<i、0<h+i≦4)
(C-2): H h SiCl i R 11 (4-(h+i)) ...(Formula 4)
(In Formula 4, R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and h and i are real numbers that satisfy the following relationship: 0<h, 0<i, 0<h+i≦4)
前記(式4)において、R11で表される炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。このなかでも、炭素数1以上10以下のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、1-メチルエチル基等の炭素数1以上3以下のアルキル基がより好ましい。また、h及びiはh+i≦4の関係を満たす0より大きな数であり、iが2以上3以下であることが好ましい。 In the above (Formula 4), the hydrocarbon group represented by R 11 is not particularly limited, but includes, for example, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. , methyl group, ethyl group, propyl group, 1-methylethyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group and the like. Among these, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms are preferred, and alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, and 1-methylethyl group are more preferred. Further, h and i are numbers larger than 0 that satisfy the relationship h+i≦4, and it is preferable that i is 2 or more and 3 or less.
これらの化合物としては、特に限定されないが、例えば、HSiCl3、HSiCl2CH3、HSiCl2C2H5、HSiCl2(C3H7)、HSiCl2(2-C3H7)、HSiCl2(C4H9)、HSiCl2(C6H5)、HSiCl2(4-Cl-C6H4)、HSiCl2(CH=CH2)、HSiCl2(CH2C6H5)、HSiCl2(1-C10H7)、HSiCl2(CH2CH=CH2)、H2SiCl(CH3)、H2SiCl(C2H5)、HSiCl(CH3)2、HSiCl(C2H5)2、HSiCl(CH3)(2-C3H7)、HSiCl(CH3)(C6H5)、HSiCl(C6H5)2等が挙げられる。これらの化合物又はこれらの化合物から選ばれた2種類以上の混合物からなる塩化珪素化合物が使用される。この中でも、HSiCl3、HSiCl2CH3、HSiCl(CH3)2、HSiCl2(C3H7)が好ましく、HSiCl3、HSiCl2CH3がより好ましい。 These compounds include, but are not particularly limited to, HSiCl 3 , HSiCl 2 CH 3 , HSiCl 2 C 2 H 5 , HSiCl 2 (C 3 H 7 ), HSiCl 2 (2-C 3 H 7 ), HSiCl 2 (C 4 H 9 ), HSiCl 2 (C 6 H 5 ), HSiCl 2 (4-Cl-C 6 H 4 ), HSiCl 2 (CH=CH 2 ), HSiCl 2 (CH 2 C 6 H 5 ), HSiCl 2 (1-C 10 H 7 ), HSiCl 2 (CH 2 CH=CH 2 ), H 2 SiCl (CH 3 ), H 2 SiCl (C 2 H 5 ), HSiCl (CH 3 ) 2 , HSiCl (C 2 H 5 ) 2 , HSiCl(CH 3 )(2-C 3 H 7 ), HSiCl(CH 3 )(C 6 H 5 ), HSiCl(C 6 H 5 ) 2 and the like. A silicon chloride compound consisting of these compounds or a mixture of two or more selected from these compounds is used. Among these, HSiCl 3 , HSiCl 2 CH 3 , HSiCl(CH 3 ) 2 and HSiCl 2 (C 3 H 7 ) are preferred, and HSiCl 3 and HSiCl 2 CH 3 are more preferred.
次に、前記有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)との反応について説明する。反応に際しては、塩素化剤(C-2)を予め、不活性炭化水素溶媒、1,2-ジクロルエタン、o-ジクロルベンゼン、ジクロルメタン等の塩素化炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系媒体;又はこれらの混合媒体、を用いて希釈した後に利用することが好ましい。このなかでも、触媒の性能上、不活性炭化水素溶媒がより好ましい。 Next, the reaction between the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2) will be explained. During the reaction, the chlorinating agent (C-2) is mixed in advance with an inert hydrocarbon solvent, a chlorinated hydrocarbon such as 1,2-dichloroethane, o-dichlorobenzene, or dichloromethane; an ether medium such as diethyl ether or tetrahydrofuran. ; or a mixed medium thereof before use. Among these, inert hydrocarbon solvents are more preferred in terms of catalyst performance.
有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)との反応比率には特に限定されないが、有機マグネシウム化合物(C-1)に含まれるマグネシウム原子1molに対する塩素化剤(C-2)に含まれる珪素原子が0.01mol以上100mol以下であることが好ましく、0.1mol以上10mol以下であることがより好ましい。 The reaction ratio of the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2) is not particularly limited, but the reaction ratio of the chlorinating agent (C-2) to 1 mol of magnesium atoms contained in the organomagnesium compound (C-1) ) is preferably 0.01 mol or more and 100 mol or less, more preferably 0.1 mol or more and 10 mol or less.
有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)との反応方法については特に制限はなく、有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)とを同時に反応器に導入しつつ反応させる同時添加の方法、塩素化剤(C-2)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(C-1)を反応器に導入させる方法、又は有機マグネシウム化合物(C-1)を事前に反応器に仕込んだ後に塩素化剤(C-2)を反応器に導入させる方法のいずれの方法も使用することができる。このなかでも、塩素化剤(C-2)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(C-1)を反応器に導入させる方法が好ましい。上記反応により得られる担体(C-3)は、ろ過又はデカンテーション法により分離した後、不活性炭化水素溶媒を用いて充分に洗浄し、未反応物又は副生成物等を除去することが好ましい。 There are no particular restrictions on the reaction method of the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2), and the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2) can be reacted simultaneously in a reactor. A simultaneous addition method in which the chlorinating agent (C-2) is introduced into the reactor while reacting, a method in which the organomagnesium compound (C-1) is introduced into the reactor after the chlorinating agent (C-2) is introduced into the reactor, or Any method can be used in which the chlorinating agent (C-2) is introduced into the reactor after chlorinating agent (C-1) is charged into the reactor in advance. Among these, preferred is a method in which the chlorinating agent (C-2) is charged into the reactor in advance and then the organomagnesium compound (C-1) is introduced into the reactor. The carrier (C-3) obtained by the above reaction is preferably separated by filtration or decantation, and then thoroughly washed with an inert hydrocarbon solvent to remove unreacted substances or by-products. .
有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)との反応温度については特に限定されないが、25℃以上150℃以下であることが好ましく、30℃以上120℃以下であることがより好ましく、40℃以上100℃以下であることがさらに好ましい。 The reaction temperature between the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2) is not particularly limited, but is preferably 25°C or higher and 150°C or lower, and preferably 30°C or higher and 120°C or lower. The temperature is more preferably 40°C or higher and even more preferably 100°C or lower.
有機マグネシウム化合物(C-1)と塩素化剤(C-2)とを同時に反応器に導入しつつ反応させる同時添加の方法においては、あらかじめ反応器の温度を所定温度に調節し、同時添加を行いながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度を所定温度に調節することが好ましい。塩素化剤(C-2)を事前に反応器に仕込んだ後に有機マグネシウム化合物(C-1)を反応器に導入させる方法においては、該塩素化剤(C-2)を仕込んだ反応器の温度を所定温度に調節し、該有機マグネシウム化合物を反応器に導入しながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度を所定温度に調節することが好ましい。有機マグネシウム化合物(C-1)を事前に反応器に仕込んだ後に塩素化剤(C-2)を反応器に導入させる方法においては、有機マグネシウム化合物(C-1)を仕込んだ反応器の温度を所定温度に調節し、塩素化剤(C-2)を反応器に導入しながら反応器内の温度を所定温度に調節することにより、反応温度を所定温度に調節することが好ましい。 In the simultaneous addition method in which the organomagnesium compound (C-1) and the chlorinating agent (C-2) are simultaneously introduced into the reactor and reacted, the temperature of the reactor is adjusted to a predetermined temperature in advance, and the simultaneous addition is carried out by adjusting the temperature of the reactor to a predetermined temperature in advance. It is preferable to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature by adjusting the temperature inside the reactor to a predetermined temperature during the reaction. In a method in which the organomagnesium compound (C-1) is introduced into the reactor after the chlorinating agent (C-2) is charged into the reactor in advance, the chlorinating agent (C-2) is charged into the reactor. It is preferable to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature by adjusting the temperature to a predetermined temperature and adjusting the temperature inside the reactor to a predetermined temperature while introducing the organomagnesium compound into the reactor. In the method of introducing the chlorinating agent (C-2) into the reactor after charging the organomagnesium compound (C-1) into the reactor in advance, the temperature of the reactor containing the organomagnesium compound (C-1) It is preferable to adjust the reaction temperature to a predetermined temperature by adjusting the temperature inside the reactor to a predetermined temperature while introducing the chlorinating agent (C-2) into the reactor.
次に、有機マグネシウム化合物(C-4)について説明する。(C-4)としては、前述の(式5)で表されるものが好ましい。 Next, the organomagnesium compound (C-4) will be explained. (C-4) is preferably represented by the above-mentioned (Formula 5).
(C-4):(M1)α(Mg)β(R2)a(R3)bY1
c ・・・(式5)
(式5中、M1は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R2及びR3は炭素数2以上20以下の炭化水素基であり、Y1はアルコキシ基、シロキシ基、アリロキシ基、アミノ基、アミド基、-N=C-R4,R5、-SR6(ここで、R4、R5及びR6は炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。cが2の場合には、Y1はそれぞれ異なっていてもよい。)、β-ケト酸残基のいずれかであり、α、β、a、b及びcは次の関係を満たす実数である。0≦α、0<β、0≦a、0≦b、0<a+b、0≦c/(α+β)≦2、nα+2β=a+b+c(ここで、nはM1の原子価を表す。))
(C-4): (M 1 ) α (Mg) β (R 2 ) a (R 3 ) b Y 1 c ... (Formula 5)
(In formula 5, M 1 is a metal atom belonging to the group consisting of Groups 12, 13 and 14 of the periodic table, and R 2 and R 3 are hydrocarbon groups having 2 or more and 20 or less carbon atoms. , Y 1 is an alkoxy group, a siloxy group, an allyloxy group, an amino group, an amide group, -N=C-R 4 , R 5 , -SR 6 (where R 4 , R 5 and R 6 have 1 or more carbon atoms) Represents a hydrocarbon group of 20 or less. When c is 2, each Y 1 may be different), β-keto acid residue, α, β, a, b, and c are real numbers that satisfy the following relationships: 0≦α, 0<β, 0≦a, 0≦b, 0<a+b, 0≦c/(α+β)≦2, nα+2β=a+b+c (where n is M Represents a valence of 1 ))
有機マグネシウム化合物(C-4)の使用量は、チタン化合物(C-5)に含まれるチタン原子に対する(C-4)に含まれるマグネシウム原子のモル比で0.1以上10以下であることが好ましく、0.5以上5以下であることがより好ましい。 The amount of the organomagnesium compound (C-4) to be used is a molar ratio of magnesium atoms contained in (C-4) to titanium atoms contained in the titanium compound (C-5) of 0.1 or more and 10 or less. It is preferably 0.5 or more and 5 or less.
有機マグネシウム化合物(C-4)とチタン化合物(C-5)との反応の温度については特に限定されないが、-80℃以上150℃以下であることが好ましく、-40℃以上100℃以下の範囲であることがより好ましい。 The temperature of the reaction between the organomagnesium compound (C-4) and the titanium compound (C-5) is not particularly limited, but is preferably -80°C or more and 150°C or less, and in the range of -40°C or more and 100°C or less. It is more preferable that
有機マグネシウム化合物(C-4)の使用時の濃度については特に限定されないが、有機マグネシウム化合物(C-4)に含まれるマグネシウム原子基準で0.1mol/L以上2mol/L以下であることが好ましく、0.5mol/L以上1.5mol/L以下であることがより好ましい。なお、有機マグネシウム化合物(C-4)の希釈には不活性炭化水素溶媒を用いることが好ましい。 The concentration of the organomagnesium compound (C-4) when used is not particularly limited, but it is preferably 0.1 mol/L or more and 2 mol/L or less based on the magnesium atoms contained in the organomagnesium compound (C-4). , more preferably 0.5 mol/L or more and 1.5 mol/L or less. Note that it is preferable to use an inert hydrocarbon solvent for diluting the organomagnesium compound (C-4).
担体(C-3)に対する有機マグネシウム化合物(C-4)とチタン化合物(C-5)の添加順序には特に制限はなく、(C-4)に続いてチタン化合物(C-5)を加える、チタン化合物(C-5)に続いて有機マグネシウム化合物(C-4)を加える、有機マグネシウム化合物(C-4)とチタン化合物(C-5)とを同時に添加する、のいずれの方法も可能である。このなかでも、有機マグネシウム化合物(C-4)とチタン化合物(C-5)とを同時に添加する方法が好ましい。有機マグネシウム化合物(C-4)とチタン化合物(C-5)との反応は不活性炭化水素溶媒中で行われるが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。かくして得られた触媒は、不活性炭化水素溶媒を用いたスラリー溶液として使用される。 There is no particular restriction on the order of addition of the organomagnesium compound (C-4) and the titanium compound (C-5) to the carrier (C-3), and the titanium compound (C-5) is added following (C-4). , adding the organomagnesium compound (C-4) following the titanium compound (C-5), or adding the organomagnesium compound (C-4) and the titanium compound (C-5) at the same time. It is. Among these, a method in which the organomagnesium compound (C-4) and the titanium compound (C-5) are added simultaneously is preferred. The reaction between the organomagnesium compound (C-4) and the titanium compound (C-5) is carried out in an inert hydrocarbon solvent, but it is preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. The catalyst thus obtained is used as a slurry solution with an inert hydrocarbon solvent.
次にチタン化合物(C-5)について説明する。本実施形態において、(C-5)は前述の(式6)で表されるチタン化合物である。 Next, the titanium compound (C-5) will be explained. In this embodiment, (C-5) is a titanium compound represented by the above-mentioned (Formula 6).
(C-5):Ti(OR7)dX1
(4-d) ・・・(式6)
(式6中、dは0以上4以下の実数であり、R7は炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、X1はハロゲン原子である。)
(C-5): Ti(OR 7 ) d X 1 (4-d) ...(Formula 6)
(In formula 6, d is a real number of 0 to 4, R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X 1 is a halogen atom.)
前記(式6)において、R7で表される炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、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、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、アリル基等の脂肪族炭化水素基;シクロヘキシル基、2-メチルシクロヘキシル基、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基;フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。このなかでも、脂肪族炭化水素基が好ましい。X1で表されるハロゲン原子としては、特に限定されないが、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。このなかでも、塩素原子が好ましい。上記から選ばれたチタン化合物(C-5)を、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して使用することが可能である。 In the above (Formula 6), the hydrocarbon group represented by R 7 is not particularly limited, but includes, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, and a heptyl group. aliphatic hydrocarbon groups such as octyl, decyl, and allyl; alicyclic hydrocarbon groups such as cyclohexyl, 2-methylcyclohexyl, and cyclopentyl; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl and naphthyl; etc. Among these, aliphatic hydrocarbon groups are preferred. The halogen atom represented by X 1 is not particularly limited, but includes, for example, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom is preferred. The titanium compounds (C-5) selected from the above may be used alone or in combination of two or more.
チタン化合物(C-5)の使用量としては特に限定されないが、担体(C-3)に含まれるマグネシウム原子に対するチタン化合物(C-5)に含まれるチタン原子のモル比で0.01以上20以下が好ましく、0.05以上10以下がより好ましい。 The amount of the titanium compound (C-5) used is not particularly limited, but the molar ratio of the titanium atoms contained in the titanium compound (C-5) to the magnesium atoms contained in the carrier (C-3) is 0.01 or more. The following is preferable, and 0.05 or more and 10 or less are more preferable.
チタン化合物(C-5)の反応温度については、特に限定されないが、-80℃以上150℃以下であることが好ましく、-40℃以上100℃以下の範囲であることがより好ましい。 The reaction temperature of the titanium compound (C-5) is not particularly limited, but is preferably in the range of -80°C or more and 150°C or less, more preferably in the range of -40°C or more and 100°C or less.
本実施形態においては、担体(C-3)に対するチタン化合物(C-5)の担持方法については特に限定されず、担体(C-3)に対して過剰なチタン化合物(C-5)を反応させる方法や、第三成分を使用することによりチタン化合物(C-5)を効率的に担持する方法を用いてもよいが、チタン化合物(C-5)と有機マグネシウム化合物(C-4)との反応により担持する方法が好ましい。 In this embodiment, the method of supporting the titanium compound (C-5) on the carrier (C-3) is not particularly limited, and an excess of the titanium compound (C-5) on the carrier (C-3) is reacted. Although a method of supporting the titanium compound (C-5) efficiently by using a third component or a method of efficiently supporting the titanium compound (C-5) by using a third component may be used, A method of supporting by reaction is preferred.
次に、本実施形態に用いる有機金属化合物成分[B]について説明する。本実施形態に用いる固体触媒成分は、有機金属化合物成分[B]と組み合わせることにより、高活性な重合用触媒となる。有機金属化合物成分[B]は「助触媒」と呼ばれることもある。有機金属化合物成分[B]としては、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群に属する金属を含有する化合物であることが好ましく、特に有機アルミニウム化合物及び/又は有機マグネシウム化合物が好ましい。 Next, the organometallic compound component [B] used in this embodiment will be explained. The solid catalyst component used in this embodiment becomes a highly active polymerization catalyst when combined with the organometallic compound component [B]. The organometallic compound component [B] is sometimes called a "co-catalyst". The organometallic compound component [B] is preferably a compound containing a metal belonging to Group 1, Group 2, Group 12, and Group 13 of the periodic table, and in particular, an organoaluminum compound and/or Or an organic magnesium compound is preferable.
前記有機金属化合物成分[B]として用いる有機アルミニウム化合物としては、下記(式7)で表される化合物を単独又は混合して使用することが好ましい。 As the organoaluminum compound used as the organometallic compound component [B], it is preferable to use compounds represented by the following (Formula 7) alone or in combination.
AlR12 jZ1 (3-j) ・・・(式7) AlR 12 j Z 1 (3-j) ...(Formula 7)
(式7中、R12は炭素数1以上20以下の炭化水素基、Z1は水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリロキシ基、シロキシ基からなる群に属する基であり、jは2以上3以下の数である。) (In formula 7, R 12 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z 1 is a group belonging to the group consisting of hydrogen atom, halogen atom, alkoxy group, allyloxy group, and siloxy group, and j is 2 to 3 (The number is as follows.)
前記(式7)において、R12で表される炭素数1以上20以下の炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基を包含するものである。有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリ(2-メチルプロピル)アルミニウム(又は、トリイソブチルアルミニウム)、トリペンチルアルミニウム、トリ(3-メチルブチル)アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ビス(2-メチルプロピル)アルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド等のハロゲン化アルミニウム化合物、ジエチルアルミニウムエトキシド、ビス(2-メチルプロピル)アルミニウムブトキシド等のアルコキシアルミニウム化合物、ジメチルヒドロシロキシアルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアルミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウムジエチル等のシロキシアルミニウム化合物及びこれらの混合物が好ましい。特に、トリアルキルアルミニウム化合物が好ましい。 In the above (Formula 7), the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 12 is not particularly limited, but includes, for example, an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group. This includes: Specific examples of organoaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, tri(2-methylpropyl)aluminum (or triisobutylaluminum), tripentylaluminum, tri(3-methylbutyl)aluminum, Trialkylaluminum such as trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, etc., aluminum halide compounds such as diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, bis(2-methylpropyl)aluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, diethylaluminum bromide, Preferred are alkoxyaluminum compounds such as diethylaluminum ethoxide and bis(2-methylpropyl)aluminum butoxide, siloxyaluminum compounds such as dimethylhydrosiloxyaluminum dimethyl, ethylmethylhydrosiloxyaluminum diethyl, ethyldimethylsiloxyaluminum diethyl, and mixtures thereof. Particularly preferred are trialkyl aluminum compounds.
前記有機金属化合物成分[B]として用いる有機マグネシウム化合物としては、前述の(式3)で表される不活性炭化水素溶媒に可溶である有機マグネシウム化合物が好ましい。
(M2)γ(Mg)δ(R8)e(R9)f(OR10)g ・・・(式3)
(式3中、M2は周期律表第12族、第13族及び第14族からなる群に属する金属原子であり、R8、R9及びR10はそれぞれ炭素数1以上20以下の炭化水素基であり、γ、δ、e、f及びgは次の関係を満たす実数である。0≦γ、0<δ、0≦e、0≦f、0≦g、0<e+f、0≦g/(γ+δ)≦2、kγ+2δ=e+f+g(ここで、kはM2の原子価を表す。))
The organomagnesium compound used as the organometallic compound component [B] is preferably an organomagnesium compound represented by the above-mentioned formula (3) that is soluble in an inert hydrocarbon solvent.
(M 2 ) γ (Mg) δ (R 8 ) e (R 9 ) f (OR 10 ) g ... (Formula 3)
(In formula 3, M 2 is a metal atom belonging to the group consisting of Groups 12, 13 and 14 of the periodic table, and R 8 , R 9 and R 10 each have a carbon number of 1 to 20 carbon atoms) It is a hydrogen group, and γ, δ, e, f, and g are real numbers that satisfy the following relationships: 0≦γ, 0<δ, 0≦e, 0≦f, 0≦g, 0<e+f, 0≦ g/(γ+δ)≦2, kγ+2δ=e+f+g (here, k represents the valence of M2 ))
この有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジアルキルマグネシウム化合物及びこの化合物と他の金属化合物との錯体の全てを包含するものである。γ、δ、e、f、g、M2、R8、R9、OR10についてはすでに述べたとおりであるが、この有機マグネシウム化合物は不活性炭化水素溶媒に対する溶解性が高いほうが好ましいため、δ/γは0.5以上10以下の範囲にあることが好ましく、またM2がアルミニウムである化合物がより好ましい。 This organomagnesium compound is shown as a complex compound of organomagnesium soluble in an inert hydrocarbon solvent, but it does not include all dialkylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds. be. γ, δ, e, f, g, M 2 , R 8 , R 9 , and OR 10 are as described above, but it is preferable that this organomagnesium compound has high solubility in an inert hydrocarbon solvent. δ/γ is preferably in the range of 0.5 or more and 10 or less, and compounds in which M 2 is aluminum are more preferred.
なお、固体触媒成分及び有機金属化合物成分[B]の組み合わせ比率は特に限定されないが、固体触媒成分1gに対し有機金属化合物成分[B]は1mmol以上3,000mmol以下であることが好ましい。 Note that the combination ratio of the solid catalyst component and the organometallic compound component [B] is not particularly limited, but it is preferable that the organometallic compound component [B] is 1 mmol or more and 3,000 mmol or less per 1 g of the solid catalyst component.
[重合条件]
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造において、重合法は、特に限定されないが、重合熱を効率的に除熱できる観点からスラリー重合法を用い、エチレン単独、又はエチレンを含む単量体を(共)重合させることが好ましい。さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行う多段重合、または重合を反応条件の異なる2つ以上の反応器でおこない、それらを混合する並列重合を用いることが好ましい。
[Polymerization conditions]
In the production of the polyethylene powder of this embodiment, the polymerization method is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently removing polymerization heat, a slurry polymerization method is used, and ethylene alone or a monomer containing ethylene (co-) is used. Polymerization is preferred. Furthermore, it is preferable to use multistage polymerization in which the polymerization is divided into two or more stages with different reaction conditions, or parallel polymerization in which the polymerization is performed in two or more reactors with different reaction conditions and mixed.
スラリー重合法においては、媒体として不活性炭化水素媒体を用いることができる。 In the slurry polymerization method, an inert hydrocarbon medium can be used as the medium.
上記不活性炭化水素媒体としては、特に限定されないが、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチルクロライド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素;及び、これらの混合物等が挙げられる。 The inert hydrocarbon medium is not particularly limited, but includes, for example, aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, isobutane, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, kerosene; cyclopentane, cyclohexane, methyl Examples include alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethyl chloride, chlorobenzene, and dichloromethane; and mixtures thereof.
ポリエチレンパウダーの重合工程においては、炭素数が6以上10以下の不活性炭化水素媒体を用いることが好ましい。炭素数が6以上であることにより、エチレン重合時の副反応や、ポリエチレンの劣化によって生じる低分子量成分が、比較的溶解しやすく、ポリエチレンと重合媒体とを分離する工程で除去を容易にできる。炭素数が10以下であることにより、反応槽へのポリエチレンパウダーの付着等が抑制されて、工業的に安定的な運転を行うことができる傾向にある。 In the polymerization process of polyethylene powder, it is preferable to use an inert hydrocarbon medium having 6 or more and 10 or less carbon atoms. When the number of carbon atoms is 6 or more, low molecular weight components generated due to side reactions during ethylene polymerization or deterioration of polyethylene are relatively easily dissolved, and can be easily removed in the step of separating polyethylene and the polymerization medium. When the number of carbon atoms is 10 or less, adhesion of polyethylene powder to the reaction tank is suppressed, and industrially stable operation tends to be possible.
重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法において行うことができるが、連続式で重合することが好ましい。 The polymerization reaction can be carried out in a batch, semi-continuous or continuous manner, but it is preferable to carry out the polymerization in a continuous manner.
エチレンガス、溶媒、触媒等を連続的に重合系内に供給し、生成したポリエチレンと共に連続的に排出することで、急激なエチレンの反応による部分的な高温状態を抑制することが可能となり、重合系内がより安定化する。系内が均一な状態でエチレンが反応すると、ポリマー鎖中に分岐や二重結合等が生成されることが抑制され、ポリエチレンの低分子量化や架橋が起こりにくくなるため、超高分子量ポリエチレンパウダーの溶融、又は溶解時に残存する未溶融物が減少し、着色が抑えられ、機械的物性が低下するといった問題も生じにくくなる。よって、重合系内がより均一となる連続式が好ましい。 By continuously supplying ethylene gas, solvent, catalyst, etc. into the polymerization system and continuously discharging it together with the produced polyethylene, it is possible to suppress the local high temperature state caused by the sudden reaction of ethylene, and the polymerization The system becomes more stable. When ethylene reacts while the system is homogeneous, the formation of branches and double bonds in the polymer chain is suppressed, making it difficult for polyethylene to lower its molecular weight and crosslink. Unmelted substances remaining during melting or dissolution are reduced, coloration is suppressed, and problems such as deterioration of mechanical properties are less likely to occur. Therefore, a continuous type is preferable because it makes the inside of the polymerization system more uniform.
重合温度は、通常30℃以上100℃以下であり、好ましくは35℃以上95℃以下であり、より好ましくは40℃以上90℃以下である。重合温度が30℃以上であることにより、工業的に効率的な製造を行える傾向にある。重合温度が100℃以下であることにより、連続的に安定的な製造を行える傾向にある。 The polymerization temperature is usually 30°C or more and 100°C or less, preferably 35°C or more and 95°C or less, and more preferably 40°C or more and 90°C or less. When the polymerization temperature is 30° C. or higher, industrially efficient production tends to be possible. When the polymerization temperature is 100° C. or lower, continuous and stable production tends to be possible.
重合圧力は、通常、常圧以上5.0MPa以下であり、好ましくは0.1MPa以上4.0MPa以下であり、より好ましくは0.1MPa以上3.0MPa以下である。 The polymerization pressure is usually at least normal pressure and at most 5.0 MPa, preferably at least 0.1 MPa and at most 4.0 MPa, and more preferably at least 0.1 MPa and at most 3.0 MPa.
本実施形態のポリエチレンパウダーの重合において、反応条件の異なる2つの重合反応を連続して行う連続2段重合を用いる場合は、1段目の重合で2段目よりも低分子量のポリエチレンを重合することが好ましい。ポリエチレンの分子量は、例えば、西独国特許出願公開第3127133号明細書に記載されているように、重合系に水素を存在させることや、重合温度を変化させる方法を採用すること等によって制御することができる。また、重合系内に連鎖移動剤として水素を添加することにより、分子量を適切な範囲に制御しやすくなる。重合系内に水素を添加する場合、水素のモル分率は、好ましくは0mol%以上100mol%以下、より好ましくは0mol%以上80mol%以下、さらに好ましくは0mol%以上60mol%以下である。 In the polymerization of polyethylene powder of this embodiment, when using continuous two-stage polymerization in which two polymerization reactions with different reaction conditions are performed consecutively, polyethylene with a lower molecular weight is polymerized in the first stage polymerization than in the second stage. It is preferable. The molecular weight of polyethylene can be controlled, for example, by introducing hydrogen into the polymerization system or by changing the polymerization temperature, as described in West German Patent Application No. 3127133. I can do it. Furthermore, by adding hydrogen as a chain transfer agent into the polymerization system, it becomes easier to control the molecular weight within an appropriate range. When adding hydrogen into the polymerization system, the molar fraction of hydrogen is preferably 0 mol% or more and 100 mol% or less, more preferably 0 mol% or more and 80 mol% or less, and still more preferably 0 mol% or more and 60 mol% or less.
さらに、本実施形態のポリエチレンパウダーの重合において、連続2段重合を用いる場合は、2段目の重合反応を急速に進行させることが好ましい。ポリエチレンの重合速度は前記助触媒の量を増やすこと、重合圧力をあげること等により制御することができる。 Furthermore, in the case of using continuous two-stage polymerization in the polymerization of the polyethylene powder of the present embodiment, it is preferable to allow the second-stage polymerization reaction to proceed rapidly. The polymerization rate of polyethylene can be controlled by increasing the amount of the co-catalyst, increasing the polymerization pressure, etc.
本実施形態のポリエチレンパウダーの重合において、反応条件の異なる2つの反応器で重合反応を並列しておこない、それらを混合する連続並列重合を用いる場合は、片方の重合反応器で粒径の大きな低分子量ポリエチレンを、もう片方の反応器で粒径の小さな高分子量ポリエチレンを重合することが好ましい。ポリエチレンの粒径は重合圧力、触媒の添加量等により制御することができる。 In the polymerization of polyethylene powder of this embodiment, when using continuous parallel polymerization in which polymerization reactions are performed in parallel in two reactors with different reaction conditions and mixed, it is necessary to It is preferable to polymerize molecular weight polyethylene and high molecular weight polyethylene with small particle size in the other reactor. The particle size of polyethylene can be controlled by the polymerization pressure, the amount of catalyst added, etc.
さらに、本実施形態のポリエチレンパウダーの重合において、連続並列重合を用いる場合は、粒径の小さな高分子量ポリエチレンを重合する際の重合反応を急速に進行させることが好ましい。 Furthermore, when continuous parallel polymerization is used in the polymerization of the polyethylene powder of the present embodiment, it is preferable that the polymerization reaction during polymerization of high molecular weight polyethylene with a small particle size proceed rapidly.
本実施形態のポリエチレンパウダーを重合する際には、重合反応器へのポリマー付着を抑制するため、The Associated Octel Company社製(代理店丸和物産)のStadis450等の静電気防止剤を使用することも可能である。Stadis450は、不活性炭化水素媒体に希釈したものをポンプ等により重合反応器に添加することもできる。この際の添加量は、単位時間当たりのポリエチレンの生産量に対して、0.10ppm以上20ppm以下の範囲で添加することが好ましく、0.20ppm以上10ppm以下の範囲で添加することがより好ましい。 When polymerizing the polyethylene powder of this embodiment, it is also possible to use an antistatic agent such as Stadis 450 manufactured by The Associated Octel Company (distributor Maruwa Bussan) in order to suppress polymer adhesion to the polymerization reactor. It is. Stadis 450 can also be diluted in an inert hydrocarbon medium and added to the polymerization reactor using a pump or the like. The amount added at this time is preferably in the range of 0.10 ppm or more and 20 ppm or less, and more preferably in the range of 0.20 ppm or more and 10 ppm or less, based on the production amount of polyethylene per unit time.
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造においては、溶媒からポリエチレンパウダーの分離を行う。溶媒分離方法としては、例えば、デカンテーション法、遠心分離法、フィルター濾過法等が挙げられ、ポリエチレンパウダーと溶媒との分離効率が高い観点から、遠心分離法が好ましい。 In manufacturing the polyethylene powder of this embodiment, the polyethylene powder is separated from the solvent. Examples of the solvent separation method include a decantation method, a centrifugation method, a filter filtration method, etc., and a centrifugation method is preferable from the viewpoint of high separation efficiency between the polyethylene powder and the solvent.
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造においては、製造工程で使用した触媒の失活を行う。触媒の失活方法は、特に限定されないが、ポリエチレンパウダーと溶媒とを分離した後に失活させることが好ましい。溶媒と分離した後に触媒を失活させるための薬剤を投入することにより、溶媒中に溶解している触媒成分等の析出を抑制することができる。触媒系を失活させる薬剤としては、以下に限定されないが、例えば、酸素、水、アルコール類、グリコール類、フェノール類、一酸化炭素、二酸化炭素、エーテル類、カルボニル化合物、アルキン類等を挙げられる。 In manufacturing the polyethylene powder of this embodiment, the catalyst used in the manufacturing process is deactivated. The method for deactivating the catalyst is not particularly limited, but it is preferable to deactivate the catalyst after separating the polyethylene powder and the solvent. By adding a chemical for deactivating the catalyst after separation from the solvent, precipitation of catalyst components etc. dissolved in the solvent can be suppressed. Agents that deactivate the catalyst system include, but are not limited to, oxygen, water, alcohols, glycols, phenols, carbon monoxide, carbon dioxide, ethers, carbonyl compounds, alkynes, etc. .
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造においては、溶媒を分離した後、乾燥処理を行うことが好ましい。 In manufacturing the polyethylene powder of this embodiment, it is preferable to perform a drying treatment after separating the solvent.
乾燥温度は、好ましくは70℃以上120℃以下、より好ましくは75℃以上115℃以下が、さらに好ましくは80℃以上110℃以下である。 The drying temperature is preferably 70°C or higher and 120°C or lower, more preferably 75°C or higher and 115°C or lower, and even more preferably 80°C or higher and 110°C or lower.
乾燥温度が70℃以上であることにより、効率的な乾燥ができる傾向にある。乾燥温度が120℃以下であることにより、ポリエチレンパウダーの凝集や熱劣化を抑制した状態で乾燥することができる傾向にある。 When the drying temperature is 70° C. or higher, efficient drying tends to be possible. When the drying temperature is 120° C. or lower, it tends to be possible to dry the polyethylene powder while suppressing agglomeration and thermal deterioration.
本実施形態のポリエチレンパウダーの製造においては、乾燥処理を行った直後に攪拌しながら冷却処理を行うことが好ましい。 In the production of the polyethylene powder of this embodiment, it is preferable to perform a cooling treatment while stirring immediately after performing a drying treatment.
冷却温度は、0℃以下、より好ましくは-10℃以下である。0℃以下であることにより、パウダー粒径が小さくなるにしたがって粒子の表面凹凸が粗くなる本実施形態のポリエチレンパウダー特有の構造がより顕著に発現される傾向にある。 The cooling temperature is 0°C or lower, more preferably -10°C or lower. When the temperature is 0° C. or lower, the structure peculiar to the polyethylene powder of this embodiment, in which the surface irregularities of the particles become rougher as the powder particle size becomes smaller, tends to be more prominently expressed.
本実施形態のポリエチレンパウダーは、そのまま各種成型機に投入して成型加工しても構わないし、ポリエチレンパウダーに有機過酸化物と混合した後に各種成型加工機に投入して成型加工しても構わない。 The polyethylene powder of this embodiment may be directly fed into various molding machines for molding, or it may be mixed with organic peroxide and then fed into various molding machines for molding. .
〔有機過酸化物〕
本実施形態のポリエチレンパウダーを成型する際に用いることのできる、有機過酸化物(有機過酸化物架橋剤)としては、上記ポリエチレンの架橋に寄与し、分子内に原子団-O-O-を有する有機物であれば特に限定されないが、例えば、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ケトンペルオキシド等の有機ペルオキシド;アルキルペルエステル等の有機ペルエステル;ペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ジクミルペルオキシド、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルペルオキシ)バレレート、ベンゾイルペルオキシド、p-クロロベンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、tert-ブチルペルベンゾエート、tert-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert-ブチルクミルペルオキシド、α、α’-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。これらの中では、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン(商品名「パーヘキサ25B」日本油脂(株)製)、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3(商品名「パーヘキシン25B」日本油脂(株)製)、ジクミルパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサンが好ましい。
[Organic peroxide]
The organic peroxide (organic peroxide crosslinking agent) that can be used when molding the polyethylene powder of this embodiment contributes to the crosslinking of the polyethylene and creates an atomic group -O-O- in the molecule. Examples of the organic substance include organic peroxides such as dialkyl peroxides, diacyl peroxides, hydroperoxides, and ketone peroxides; organic peresters such as alkyl peresters; and peroxydicarbonates. The above-mentioned organic peroxide is not particularly limited, but specifically, for example, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexane , 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexyne-3, 1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3 , 3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis(tert-butylperoxy)valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert- Examples include butyl perbenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, diacetyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, α,α'-di(tert-butylperoxy)diisopropylbenzene, and the like. Among these, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexane (trade name "Perhexa 25B" manufactured by NOF Corporation), 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy)hexine-3 (trade name "Perhexin 25B" manufactured by NOF Corporation), dicumyl peroxide, 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane preferable.
〔その他の成分〕
さらに、本実施形態のポリエチレンパウダーは、必要に応じて公知の各種添加剤と組み合わせて用いてもよい。熱安定剤としては、特に限定されないが、例えば、テトラキス[メチレン(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ)ヒドロシンナメート]メタン、ジステアリルチオジプロピオネート等の耐熱安定剤;又はビス(2,2’,6,6’-テトラメチル-4-ピペリジン)セバケート、2-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等の耐候安定剤等が挙げられる。他の添加剤の例としては、例えば、中和剤等が挙げられる。中和剤は、ポリエチレンパウダー中に含まれる塩素のキャッチャー、又は成形加工助剤等として使用される。中和剤としては、特に限定されないが、例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属のステアリン酸塩が挙げられる。
[Other ingredients]
Furthermore, the polyethylene powder of this embodiment may be used in combination with various known additives as necessary. Examples of the heat stabilizer include, but are not particularly limited to, heat stabilizers such as tetrakis[methylene(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy)hydrocinnamate]methane and distearylthiodipropionate; or Weathering stabilizers such as bis(2,2',6,6'-tetramethyl-4-piperidine) sebacate, 2-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, etc. etc. Examples of other additives include, for example, neutralizing agents. The neutralizing agent is used as a catcher for chlorine contained in polyethylene powder, or as a molding processing aid. Examples of the neutralizing agent include, but are not limited to, stearates of alkaline earth metals such as calcium, magnesium, and barium.
本実施形態のポリエチレンパウダー中に含まれる添加剤の含有量は、ポリエチレンパウダー中の添加剤を、テトラヒドロフラン(THF)を用いてソックスレー抽出により6時間抽出し、抽出液を液体クロマトグラフィーにより分離、定量することにより求めることができる。 The content of additives contained in the polyethylene powder of this embodiment is determined by extracting the additives in the polyethylene powder by Soxhlet extraction using tetrahydrofuran (THF) for 6 hours, separating and quantifying the extract by liquid chromatography. It can be found by
本実施形態のポリエチレンパウダーには、極限粘度や分子量分布等が異なるポリエチレンをブレンドすることもでき、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の他の樹脂をブレンドすることもできる。 The polyethylene powder of this embodiment can be blended with polyethylenes having different intrinsic viscosity, molecular weight distribution, etc., and can also be blended with other resins such as low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, and polystyrene.
〔成形体〕
本実施形態の成形体は、上述した本実施形態のポリエチレンパウダーの成形体である。
また、本実施形態の成形体は、上述のポリエチレンパウダーを含む原料を種々の方法により成形して得ることができる。
[Molded object]
The molded body of this embodiment is a molded body of the polyethylene powder of this embodiment described above.
Moreover, the molded article of this embodiment can be obtained by molding the raw material containing the above-mentioned polyethylene powder by various methods.
本実施形態の成形体の成形方法としては、特に限定されないが、例えば、プレス成形、押出成形が挙げられる。プレス成形は、金型内にポリエチレンパウダーを含む原料を均一に散布し、加熱・加圧して成形した後、冷却して取り出す方法である。プレス成形体はそのまま製品として使用もできるし、切削加工やスライス加工等の2次加工を経て最終製品に仕上げることも可能である。一方、押出成形では、スクリュー押出機や、ピストンを前後させて押出すラム押出機が好ましく用いられる。押出機の出口の形状を変えることにより、平板、異形品、パイプ等の様々な形状の成形体を得ることができる。また、丸棒や角柱等のブロック成形体から切削加工やスライス加工等の2次加工を経て最終製品に仕上げることも可能である。 The molding method of the molded article of this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include press molding and extrusion molding. Press molding is a method in which raw materials containing polyethylene powder are uniformly spread in a mold, heated and pressurized to form the mold, and then cooled and taken out. The press-formed body can be used as a product as it is, or it can be finished into a final product through secondary processing such as cutting or slicing. On the other hand, in extrusion molding, a screw extruder or a ram extruder that extrudes by moving a piston back and forth is preferably used. By changing the shape of the exit of the extruder, it is possible to obtain molded bodies of various shapes, such as flat plates, irregularly shaped products, and pipes. Moreover, it is also possible to finish a block molded object such as a round bar or a square column through secondary processing such as cutting or slicing into a final product.
〔用途〕
本実施形態のポリエチレンパウダーの成形体は、特に限定されないが、船舶、ラック、農機具、ホッパー、サイロのライニング材;鉱石輸送用のパイプ;機械用のギヤやベアリング;食品輸送用のローラー;ガイドレール;スキー板の裏材;人工骨や人工関節;等の種々の用途に用いることができる。
[Application]
The polyethylene powder molded product of this embodiment is not particularly limited, but includes, but is not limited to, lining materials for ships, racks, agricultural equipment, hoppers, and silos; pipes for ore transportation; gears and bearings for machinery; rollers for food transportation; guide rails. It can be used for various purposes such as backing material for skis; artificial bones and joints;
また、本実施形態のポリエチレンパウダーは、溶剤を用いた湿式成形法により微多孔膜;リチウムイオン二次電池や鉛蓄電池のセパレータ;高強度繊維等の原料としても利用可能である。 Furthermore, the polyethylene powder of this embodiment can be used as a raw material for microporous membranes; separators for lithium ion secondary batteries and lead-acid batteries; high-strength fibers, etc. by wet molding using a solvent.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本実施形態をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例及び比較例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples and comparative examples.
なお、実施例及び比較例で使用したエチレン、ヘキサンは、MS-3A(昭和ユニオン製)を用いて脱水した後に、ヘキサンは、さらに真空ポンプを用いた減圧脱気を行うことにより脱酸素した後に、それぞれ使用した。 The ethylene and hexane used in the examples and comparative examples were dehydrated using MS-3A (manufactured by Showa Union), and the hexane was further deoxidized by degassing under reduced pressure using a vacuum pump. , were used respectively.
〔測定方法及び条件〕
実施例及び比較例のポリエチレンパウダーの物性を下記の方法で測定した。
[Measurement method and conditions]
The physical properties of the polyethylene powders of Examples and Comparative Examples were measured by the following method.
(1)粘度平均分子量Mv
実施例及び比較例で得られたポリエチレンパウダーの粘度平均分子量Mvは、ISO1628-3(2010)に準拠し、以下に示す方法によってそれぞれ求めた。
まず、溶解管にポリエチレンパウダー20mgをそれぞれ秤量し、溶解管を窒素置換した後、20mLのデカヒドロナフタレン(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノールを1g/L加えたもの)を加え、150℃で2時間攪拌してポリエチレンパウダーを溶解させて、サンプル溶液をそれぞれ調製した。
得られたサンプル溶液を、135℃の恒温槽で、キャノン-フェンスケの粘度計(柴田科学器械工業社製:製品番号-100)を用いて、標線間の落下時間(ts)をそれぞれ測定した。
同様に、ポリエチレンパウダー量を10mg、5mg、2mgに変えたサンプル溶液をそれぞれ調製し、同条件で標線間の落下時間(ts)をそれぞれ測定した。
ブランクとしてポリエチレンパウダーを入れていない、デカヒドロナフタレンのみのサンプル溶液を調製し、同条件で落下時間(tb)を測定した。
(1) Viscosity average molecular weight Mv
The viscosity average molecular weights Mv of the polyethylene powders obtained in Examples and Comparative Examples were determined according to the methods shown below in accordance with ISO1628-3 (2010).
First, we weighed 20 mg of polyethylene powder into each dissolving tube, replaced the dissolving tube with nitrogen, and then added 20 mL of decahydronaphthalene (to which 1 g/L of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol was added). In addition, the polyethylene powder was dissolved by stirring at 150° C. for 2 hours to prepare sample solutions.
The falling time (ts) between the marked lines was measured for each of the obtained sample solutions using a Cannon-Fenske viscometer (manufactured by Shibata Kagaku Kikai Kogyo Co., Ltd., product number -100) in a constant temperature bath at 135°C. .
Similarly, sample solutions were prepared in which the amount of polyethylene powder was changed to 10 mg, 5 mg, and 2 mg, and the falling time (ts) between the marked lines was measured under the same conditions.
A sample solution containing only decahydronaphthalene without polyethylene powder was prepared as a blank, and the falling time (tb) was measured under the same conditions.
以下の式に従って、ポリエチレンパウダーの還元粘度(ηsp/C)をそれぞれ求めた。
ηsp/C=(ts/tb-1)/0.1 (単位:dL/g)
次に、濃度(C)(単位:g/dL)とポリエチレンパウダーの還元粘度(ηsp/C)との関係をそれぞれプロットして、最小二乗法により近似直線式を導き、濃度0に外挿して極限粘度([η])をそれぞれ求めた。
その後、下記(数式A)を用いて、上記極限粘度[η]の値から粘度平均分子量Mv(g/mol)をそれぞれ算出した。
Mv=(5.34×104)×[η]1.49 (数式A)
The reduced viscosity (ηsp/C) of each polyethylene powder was determined according to the following formula.
ηsp/C=(ts/tb-1)/0.1 (unit: dL/g)
Next, we plotted the relationship between the concentration (C) (unit: g/dL) and the reduced viscosity (ηsp/C) of polyethylene powder, derived an approximate linear equation using the least squares method, and extrapolated it to a concentration of 0. The intrinsic viscosity ([η]) was determined for each.
Thereafter, the viscosity average molecular weight Mv (g/mol) was calculated from the value of the limiting viscosity [η] using the following (formula A).
Mv=(5.34×10 4 )×[η] 1.49 (Formula A)
(2)粘度平均分子量Mv75と粘度平均分子量Mv150との差ΔMv
各ポリエチレンパウダーを、JIS Z8801規格に準拠した目開き150μm、75μmのスクリーンメッシュでそれぞれ分級し、150μmスクリーンメッシュオンパウダー、及び75μmスクリーンメッシュパスパウダーをそれぞれ分取した。得られた150μmスクリーンメッシュオンパウダーの粘度平均分子量(Mv150)、及び75μmスクリーンメッシュパスパウダーの粘度平均分子量(Mv75)を、上記測定方法(1)に従ってそれぞれ測定した。得られた粘度平均分子量から、差ΔMv(g/mol)(=Mv75-Mv150)をそれぞれ算出した。
(2) Difference ΔMv between viscosity average molecular weight Mv 75 and viscosity average molecular weight Mv 150
Each polyethylene powder was classified using a screen mesh with openings of 150 μm and 75 μm in accordance with the JIS Z8801 standard, and a 150 μm screen mesh on powder and a 75 μm screen mesh pass powder were separated. The viscosity average molecular weight (Mv 150 ) of the resulting 150 μm screen mesh-on powder and the viscosity average molecular weight (Mv 75 ) of the 75 μm screen mesh pass powder were measured according to the measurement method (1) above. The difference ΔMv (g/mol) (=Mv 75 −Mv 150 ) was calculated from the obtained viscosity average molecular weights.
(3)コモノマーの含有量
実施例及び比較例で得られた各ポリエチレンパウダーのコモノマー含有量(mol%)は、13C-NMRにより、以下の条件でそれぞれ測定した。
装置:AVANCEIII 500HD Prodigy(Bruker Biospin社)
観測周波数:125.77MHz(13C)
パルス幅:5.0μsec
パルス繰り返し時間:5sec
積算回数:10,000回
測定温度:120℃
基準:29.9ppm(PE:Sδδ)
溶媒:o-C6D4Cl2
試料濃度:0.1g/mL
試料管:5mmφ
なお、測定試料は、60mgのポリエチレンパウダーにo-C6D4Cl2を0.6mL入れて、130℃で加熱しながら溶解させたものを用いた。
(3) Comonomer content The comonomer content (mol%) of each polyethylene powder obtained in Examples and Comparative Examples was measured by 13 C-NMR under the following conditions.
Equipment: AVANCEIII 500HD Prodigy (Bruker Biospin)
Observation frequency: 125.77MHz ( 13C )
Pulse width: 5.0μsec
Pulse repetition time: 5sec
Accumulation count: 10,000 times Measurement temperature: 120℃
Standard: 29.9ppm (PE:Sδδ)
Solvent: o-C 6 D 4 Cl 2
Sample concentration: 0.1g/mL
Sample tube: 5mmφ
The measurement sample was prepared by adding 0.6 mL of o-C 6 D 4 Cl 2 to 60 mg of polyethylene powder and dissolving it while heating at 130°C.
(4)平均粒子径X50
200mLのポリカップにポリエチレンパウダー100gをそれぞれ量り取り、カーボンブラック1gを加えて薬さじで十分に撹拌した。撹拌したポリエチレンパウダーを、JIS Z 8801規格に準拠した目開きが300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、53μmのふるいにかけて分級した際、得られる各ふるいに残ったポリエチレンパウダーの質量を目開きの小さい側から積分した積分曲線(ふるい上積算分布)において、50質量%となる粒子径(ふるい径)を平均粒子径(μm)とした。
(4) Average particle diameter X 50
100 g of polyethylene powder was weighed into each 200 mL polycup, 1 g of carbon black was added, and the mixture was thoroughly stirred with a spoon. When the stirred polyethylene powder is classified by passing it through sieves with openings of 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, 75 μm, and 53 μm according to the JIS Z 8801 standard, the mass of the polyethylene powder remaining on each of the resulting sieves is calculated based on the mass of the polyethylene powder remaining on each sieve. In the integral curve (integrated distribution on the sieve) integrated from the side, the particle diameter (sieve diameter) that corresponds to 50% by mass was defined as the average particle diameter (μm).
(5)かさ密度a、タップ密度b、割合a/b
パウダーテスターPT-X型(ホソカワミクロン製)を用いて、かさ密度a(g/cm3)及びタップ密度b(g/cm3)の測定を以下に示すとおり行った。
ステンレス製100cm3円筒容器に、ポリエチレンパウダーが容器に山盛りになるまでサンプル供給装置を振動させてポリエチレンパウダーをそれぞれ流下し、ブレードを用いて容器上の余分なポリエチレンパウダーを擦切って測定サンプルをそれぞれ作製し、この測定サンプルを測定して得た値を、かさ密度a(g/cm3)とした。
また、ステンレス製100cm3円筒容器にキャップをかぶせ、サンプル供給装置を振動させてポリエチレンパウダーをそれぞれ流下し、ストローク長(タッピング高さ)18mm、タッピング速度60回/分、タッピング回数180回、でタッピングをそれぞれ行った。その後、ブレードを用いて容器上の余分なポリエチレンパウダーを擦切って測定サンプルをそれぞれ作製し、この測定サンプルを測定して得た値を、タップ密度b(g/cm3)とした。
そして、上述のように測定された、かさ密度aの値をタップ密度bの値で除した値に100をかけることで、割合a/bの値を求めた。
(5) Bulk density a, tap density b, ratio a/b
Bulk density a (g/cm 3 ) and tap density b (g/cm 3 ) were measured using a powder tester PT-X type (manufactured by Hosokawa Micron) as shown below.
The polyethylene powder was poured into three 100 cm stainless steel cylindrical containers by vibrating the sample supply device until the polyethylene powder was piled up in the container, and the excess polyethylene powder on the container was scraped off using a blade to separate the measurement samples. The value obtained by measuring this measurement sample was defined as the bulk density a (g/cm 3 ).
In addition, a stainless steel 100 cm 3 cylindrical container was covered with a cap, and the sample supply device was vibrated to let the polyethylene powder flow down, and tapped at a stroke length (tapping height) of 18 mm, a tapping speed of 60 times/min, and a tapping frequency of 180 times. We performed each. Thereafter, a blade was used to scrape off the excess polyethylene powder on the container to prepare measurement samples, and the value obtained by measuring the measurement samples was defined as the tap density b (g/cm 3 ).
Then, the value of the ratio a/b was determined by multiplying by 100 the value obtained by dividing the value of the bulk density a by the value of the tap density b, which was measured as described above.
(6)押出成形体の断面中央部の溶け残り
スクリュー直径25mm、L(スクリュー長)/D(スクリュー直径)28の単軸の押出機を用いて、各ポリエチレンパウダーの成形体の成形加工をそれぞれ行った。スクリューはフルフライト型のものを用い、バレル温度は210℃にて成形した。押出機先端には長さ600mmの金型を設置し、35mm角の成形体を成形した。なお、金型前段温度は180℃、後段温度は40℃にて成形した。また、吐出量が4m/時間となるようにスクリュー回転数を調整した。作製した成形体の任意断面における中央部の溶け残り、つまり未溶融部の有無を目視にて判定した。なお、溶け残りは発生している場合は、中央部の白濁により判別することができる。以下に判定基準を示す。
〇・・・任意断面の中央部に溶け残り無
×・・・任意断面の中央部に溶け残り有
(6) Remaining melt in the center of the cross section of the extruded molded product Molding of each polyethylene powder molded product was performed using a single-screw extruder with a screw diameter of 25 mm and L (screw length)/D (screw diameter) of 28. went. A full-flight screw was used, and the molding was performed at a barrel temperature of 210°C. A mold with a length of 600 mm was installed at the tip of the extruder, and a molded product of 35 mm square was molded. The molding was carried out at a temperature of 180° C. in the former stage of the mold and 40° C. in the latter stage. Further, the screw rotation speed was adjusted so that the discharge amount was 4 m/hour. The presence or absence of an unmelted part, that is, an unmelted part, in the center of an arbitrary cross section of the produced molded body was visually determined. If there is any undissolved material, it can be identified by the cloudiness in the center. The judgment criteria are shown below.
〇...No melting remains in the center of any cross section ×...Less melting in the center of any cross section
(7)押出成形体の中央部、端部の衝撃強度
前記方法により得られた各押出成形体の中央、及び端部から3mm内側部より120mm×15mm×10mmの試験片をそれぞれ切削し、ISO11542-2に準拠したシャルピー衝撃試験にて衝撃強度をそれぞれ測定した。試験片は5つ作製し、5回の測定の平均値を算出した。中央部の衝撃強度の平均値を端部の衝撃強度の平均値で除して(中央部の衝撃強度の平均値/端部の衝撃強度の平均値)、押出成形品の中央部、端部の衝撃強度の比を求め、以下の判断基準により判定した。
◎・・・押出成形体の中央部、端部の衝撃強度の比が0.9以上
〇・・・押出成形体の中央部、端部の衝撃強度の比が0.8以上、0.9未満
×・・・押出成形体の中央部、端部の衝撃強度の比が0.8未満
(7) Impact strength of center and end of extrusion molded product Test pieces of 120 mm x 15 mm x 10 mm were cut from the center and 3 mm inside from the end of each extrusion product obtained by the above method, and ISO11542 The impact strength of each specimen was measured using a Charpy impact test in accordance with Standard 2. Five test pieces were prepared, and the average value of the five measurements was calculated. The average value of the impact strength of the center part is divided by the average value of the impact strength of the ends (average value of the impact strength of the center part/average value of the impact strength of the ends). The ratio of impact strength was determined and judged based on the following criteria.
◎...The ratio of the impact strength between the center part and the end part of the extruded product is 0.9 or more. ○...The ratio of the impact strength between the center part and the end part of the extrusion product is 0.8 or more, 0.9 Less than ×...Ratio of impact strength between center and end of extruded product is less than 0.8
(8)プレス成形体のボイド
各ポリエチレンパウダー9kgを、加熱プレス成型機内の、300mm角、高さ100mmの金型に自然落下で投入した後、表面を均一に均し、設定温度210℃で10MPaのゲージ圧で3時間圧縮成型後、圧力を保った状態で加熱を止める冷却過程を経ることによりプレス成形体をそれぞれ作製した。得られたプレス成形体を100mm間隔でそれぞれ切断し、3つの断面を5倍の拡大鏡でそれぞれ観察した。プレス成形体断面のボイド欠点の数をカウントし、以下の判断基準により判定した。
◎・・・3断面の白点の総数が0個
〇・・・3断面の白点の総数が1個
×・・・3断面の白点の総数が2個以上
(8) Voids in press-formed bodies After pouring 9 kg of each polyethylene powder into a 300 mm square and 100 mm height mold in a hot press molding machine by gravity, level the surface uniformly and set the temperature at 210°C to 10 MPa. After compression molding for 3 hours at a gauge pressure of , press molded bodies were produced by passing through a cooling process in which heating was stopped while the pressure was maintained. The obtained press molded body was cut at intervals of 100 mm, and each of the three cross sections was observed using a 5x magnifying glass. The number of void defects in the cross section of the press-formed product was counted and judged according to the following criteria.
◎...The total number of white dots on the 3 cross sections is 0. 〇...The total number of white dots on the 3 cross sections is 1. ×...The total number of white dots on the 3 cross sections is 2 or more.
〔触媒合成方法〕
[固体触媒成分[A]の調製]
(1)原料(a-1)の合成
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12Al(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、50℃で攪拌しながら、5.47mol/Lのn-ブタノールヘキサン溶液146mLを3時間かけて滴下し、終了後ラインを300mLのヘキサンで洗浄した。さらに、50℃で2時間かけて攪拌を継続した。反応終了後、常温まで冷却したものを原料[a-1]とした。原料[a-1]はマグネシウムとアルミニウムの合計濃度で0.704mol/Lであった。
[Catalyst synthesis method]
[Preparation of solid catalyst component [A]]
(1) Synthesis of raw material (a-1) 2,000 mL of a hexane solution of 1 mol/L Mg 6 (C 4 H 9 ) 12 Al(C 2 H 5 ) 3 ( (equivalent to 2000 mmol of magnesium and aluminum) were added, and while stirring at 50° C., 146 mL of a 5.47 mol/L n-butanol hexane solution was added dropwise over 3 hours, and after completion, the line was washed with 300 mL of hexane. Furthermore, stirring was continued at 50° C. for 2 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature and used as raw material [a-1]. Raw material [a-1] had a total concentration of magnesium and aluminum of 0.704 mol/L.
(2)原料[a-2]の合成
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/LのMg6(C4H9)12Al(C2H5)3のヘキサン溶液2,000mL(マグネシウムとアルミニウムで2000mmol相当)を仕込み、80℃で攪拌しながら、8.33mol/Lのメチルハイドロジエンポリシロキサン(信越化学工業社製)のヘキサン溶液240mLを圧送し、さらに80℃で2時間かけて攪拌を継続させた。反応終了後、常温まで冷却したものを原料[a-2]とした。原料[a-2]はマグネシウムとアルミニウムの合計濃度で0.786mol/Lであった。
(2) Synthesis of raw material [a-2] 2,000 mL of a hexane solution of 1 mol/L Mg 6 (C 4 H 9 ) 12 Al(C 2 H 5 ) 3 ( While stirring at 80°C, 240 mL of a hexane solution of 8.33 mol/L methylhydrodiene polysiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was fed under pressure, and the mixture was further heated at 80°C for 2 hours. Stirring was continued. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature and used as raw material [a-2]. Raw material [a-2] had a total concentration of magnesium and aluminum of 0.786 mol/L.
(3)[A-1]担体の合成
充分に窒素置換された8Lステンレス製オートクレーブに1mol/Lのヒドロキシトリクロロシランのヘキサン溶液1,000mLを仕込み、65℃で原料[a-1]の有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液1340mL(マグネシウム943mmol相当)を3時間かけて滴下し、さらに65℃で1時間攪拌しながら反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を除去し、1,800mLのヘキサンで4回洗浄し、[A-1]担体を得た。この担体を分析した結果、固体1g当たりに含まれるマグネシウムは7.5mmolであった。
(3) [A-1] Synthesis of carrier Charge 1,000 mL of a 1 mol/L hexane solution of hydroxytrichlorosilane into an 8L stainless steel autoclave that has been sufficiently purged with nitrogen, and heat the organic magnesium raw material [a-1] at 65°C. 1340 mL of a hexane solution of the compound (equivalent to 943 mmol of magnesium) was added dropwise over 3 hours, and the reaction was continued with stirring at 65° C. for 1 hour. After the reaction was completed, the supernatant was removed and washed four times with 1,800 mL of hexane to obtain a [A-1] carrier. As a result of analysis of this carrier, the magnesium content per gram of solid was 7.5 mmol.
(4)固体触媒成分[A]の調製
上記[A-1]担体110gを含有するヘキサンスラリー1,970mLに10℃で攪拌しながら、1mol/Lの四塩化チタンのヘキサン溶液103mLと原料[a-2]131mLを同時に3時間かけて添加した。添加後、10℃で1時間反応を継続させた。反応終了後、上澄み液を除去し、ヘキサンで4回洗浄することにより、未反応原料成分を除去し、固体触媒成分[A]を調製した。
(4) Preparation of solid catalyst component [A] Add 103 mL of a 1 mol/L titanium tetrachloride hexane solution and raw material [a -2] 131 mL was simultaneously added over 3 hours. After the addition, the reaction was continued for 1 hour at 10°C. After the reaction was completed, the supernatant liquid was removed, and unreacted raw material components were removed by washing with hexane four times to prepare a solid catalyst component [A].
〔ポリエチレンパウダーの製造〕
(実施例1)
2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。最初に、1段目の重合で低分子量成分を製造するために、ヘキサン、エチレン、水素、触媒を、攪拌装置が付いたベッセル型300L重合反応器(1)に連続的に供給した。重合圧力は0.31MPaに保った。重合温度はジャケット冷却により70℃に保った。ヘキサンは40L/時間で重合反応器(1)の底部から供給した。触媒として固体触媒成分[A]を使用し、助触媒としてMg6(C4H9)12Al(C2H5)3を使用した。固体触媒成分[A]は、1.5g/時間の速度で重合反応器(1)の液面と底部との中間から添加し、助触媒は10mmol/時間の速度で重合反応器(1)の液面と底部との中間から添加した。分子量調節剤としては水素を用い、エチレンと水素との和に対する水素の気相モル濃度(水素/(エチレン+水素))が4.32mol%になるように供給した。なお、水素は気相部に供給し、エチレンは重合反応器(1)の底部から供給した。
[Production of polyethylene powder]
(Example 1)
Polyethylene powder was produced by two-stage polymerization. First, in order to produce a low molecular weight component in the first stage polymerization, hexane, ethylene, hydrogen, and a catalyst were continuously supplied to a vessel type 300L polymerization reactor (1) equipped with a stirring device. The polymerization pressure was kept at 0.31 MPa. The polymerization temperature was maintained at 70°C by jacket cooling. Hexane was fed from the bottom of the polymerization reactor (1) at 40 L/hour. Solid catalyst component [A] was used as a catalyst, and Mg 6 (C 4 H 9 ) 12 Al(C 2 H 5 ) 3 was used as a promoter. The solid catalyst component [A] was added at a rate of 1.5 g/hour between the liquid level and the bottom of the polymerization reactor (1), and the cocatalyst was added at a rate of 10 mmol/hour to the polymerization reactor (1). It was added from halfway between the liquid level and the bottom. Hydrogen was used as the molecular weight regulator, and was supplied so that the molar concentration of hydrogen in the gas phase (hydrogen/(ethylene+hydrogen)) relative to the sum of ethylene and hydrogen was 4.32 mol%. Note that hydrogen was supplied to the gas phase, and ethylene was supplied from the bottom of the polymerization reactor (1).
次に、2段目の重合で高分子量成分を製造するため、1段目の重合反応器(1)中のポリマースラリー溶液を圧力0.05MPa、温度70℃に保った内容積300Lのフラッシュドラムに導き、未反応のエチレン、水素を分離した後、重合反応器(1)と同様の2段目のベッセル型300L重合反応器(2)の底部にスラリーポンプで導入した。スラリーポンプにはヘキサンを110L/時間の速度で導入した。また、エチレン、助触媒を重合反応器(2)に連続的に供給し、重合を行った。重合圧力は0.99MPa、重合温度は73℃に保った。助触媒Mg6(C4H9)12Al(C2H5)3は50mmol/時間の速度で重合反応器(2)に添加した。なお、エチレン、及び助触媒は重合反応器(1)と同様の位置から供給した。また、この2段目の重合時には水素は供給しなかった。1段目の重合反応器(1)で生成した低分子量成分の質量と2段目の重合反応器(2)で生成した高分子量成分の質量との和に対する2段目の重合反応器(2)で生成した高分子量成分の質量の比(2段目の重合反応器(2)で生成した高分子量成分の質量/(1段目の重合反応器(1)で生成した低分子量成分の質量+2段目の重合反応器(2)で生成した高分子量成分の質量)が0.50となるように高分子量重合した。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。 Next, in order to produce a high molecular weight component in the second stage polymerization, the polymer slurry solution in the first stage polymerization reactor (1) was kept at a pressure of 0.05 MPa and a temperature of 70°C in a flash drum with an internal volume of 300 L. After separating unreacted ethylene and hydrogen, the slurry was introduced into the bottom of a second-stage vessel-type 300L polymerization reactor (2) similar to the polymerization reactor (1) using a slurry pump. Hexane was introduced into the slurry pump at a rate of 110 L/hr. Further, ethylene and a cocatalyst were continuously supplied to the polymerization reactor (2) to perform polymerization. The polymerization pressure was maintained at 0.99 MPa, and the polymerization temperature was maintained at 73°C. The cocatalyst Mg 6 (C 4 H 9 ) 12 Al(C 2 H 5 ) 3 was added to the polymerization reactor (2) at a rate of 50 mmol/hour. Incidentally, ethylene and cocatalyst were supplied from the same position as the polymerization reactor (1). Moreover, hydrogen was not supplied during this second stage polymerization. The second stage polymerization reactor (2) is calculated based on the sum of the mass of the low molecular weight component produced in the first stage polymerization reactor (1) and the mass of the high molecular weight component produced in the second stage polymerization reactor (2). ) The ratio of the mass of the high molecular weight component produced in the second stage polymerization reactor (2) / (the mass of the low molecular weight component produced in the first stage polymerization reactor (1) + The mass of the high molecular weight component produced in the second stage polymerization reactor (2) was polymerized to a high molecular weight of 0.50.The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour. Ta.
得られた重合スラリーを、重合反応器(2)のレベルが一定に保たれるように連続的に圧力0.04MPaのフラッシュドラムに抜き、未反応のエチレンを分離した。 The obtained polymerization slurry was continuously discharged into a flash drum at a pressure of 0.04 MPa so that the level of the polymerization reactor (2) was kept constant, and unreacted ethylene was separated.
その後、得られた重合スラリーを、重合反応器(2)のレベルが一定に保たれるように連続的に遠心分離機に送り、ポリマー(ポリエチレンパウダー)とそれ以外の溶媒等とを分離した。 Thereafter, the obtained polymerization slurry was continuously sent to a centrifuge so that the level in the polymerization reactor (2) was kept constant, and the polymer (polyethylene powder) and other solvents were separated.
分離されたポリエチレンパウダーは、110℃で窒素ブローしながら0.5時間攪拌、乾燥した。なお、この乾燥工程では、重合後のポリエチレンパウダーに対し、スチームを噴霧して、触媒及び助触媒の失活を実施した。その後、乾燥後のポリエチレンパウダーを攪拌させつつ10分間-10℃の窒素ブローを行い、ポリエチレンパウダーを冷却させた。冷却後、常温に戻ったポリエチレンパウダーに対し、ステアリン酸カルシウム(大日化学社製、C60)を500ppm添加し、ヘンシェルミキサーを用いて、均一混合した。続いて、ポリエチレンパウダーを目開き425μmの篩を通して、篩を通過しなかったものを除去することで、粘度平均分子量Mvが193×104g/molの、実施例1のポリエチレンパウダーを得た。
得られた実施例1のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
The separated polyethylene powder was stirred and dried at 110°C for 0.5 hour while blowing with nitrogen. In addition, in this drying step, the polyethylene powder after polymerization was sprayed with steam to deactivate the catalyst and co-catalyst. Thereafter, while stirring the dried polyethylene powder, nitrogen blowing was performed at -10° C. for 10 minutes to cool the polyethylene powder. After cooling, 500 ppm of calcium stearate (manufactured by Dainichi Chemical Co., Ltd., C60) was added to the polyethylene powder that had returned to room temperature, and the mixture was uniformly mixed using a Henschel mixer. Subsequently, the polyethylene powder was passed through a sieve with an opening of 425 μm, and what did not pass through the sieve was removed to obtain the polyethylene powder of Example 1 having a viscosity average molecular weight Mv of 193×10 4 g/mol.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 1.
(実施例2)
前記実施例1と同様に、2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。1段目の重合時に1-ブテンをエチレンに対して0.90mol%で重合反応器(1)の底部から連続的に供給し、エチレンと水素との和に対する水素の気相モル濃度を1.40mol%に変更し、2段目の重合時に1-ブテンの供給を止め、1-ブテンがエチレンに対して0.07mol%の濃度とし、重合圧力1.95MPa、重合温度60℃に変更する以外は、前記実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが407×104g/mol及びコモノマー含有量が0.04mol%の、実施例2のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた実施例2のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, polyethylene powder was produced by two-stage polymerization. During the first stage polymerization, 1-butene was continuously supplied from the bottom of the polymerization reactor (1) at 0.90 mol% relative to ethylene, and the gas phase molar concentration of hydrogen relative to the sum of ethylene and hydrogen was adjusted to 1. Except for changing to 40 mol%, stopping the supply of 1-butene during the second stage polymerization, setting the concentration of 1-butene to 0.07 mol% relative to ethylene, changing the polymerization pressure to 1.95 MPa, and changing the polymerization temperature to 60 ° C. The polyethylene powder of Example 2 having a viscosity average molecular weight Mv of 407×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.04 mol% was obtained by the same operation as in Example 1. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 2.
(実施例3)
並列重合によりポリエチレンパウダーを製造した。前記実施例1と同様のベッセル型300L重合反応器(1)にヘキサン、エチレン、1-ブテン、水素、触媒を、前記実施例2と同等の位置から連続的に供給した。重合圧力を0.30MPa、重合温度を78℃に保った。ヘキサンの流量は80L/時間に、固体触媒成分[A]の供給量は0.4g/時間に、助触媒はトリイソブチルアルミニウムとジイソブチルアルミニウムハイドライドとの混合物(順に質量比で9:1混合物)5mmol/時間に、水素の気相モル濃度は0.50mol%に、1-ブテンの濃度をエチレンに対して0.46mol%に変更する以外は、前記実施例2と同様に重合反応器(1)での重合反応を行った。重合反応器(1)でのポリエチレンの製造速度は10kg/時間であった。
(Example 3)
Polyethylene powder was produced by parallel polymerization. Hexane, ethylene, 1-butene, hydrogen, and catalyst were continuously supplied to the same vessel-type 300L polymerization reactor (1) as in Example 1 from the same positions as in Example 2. The polymerization pressure was maintained at 0.30 MPa and the polymerization temperature at 78°C. The flow rate of hexane was 80 L/hour, the supply amount of solid catalyst component [A] was 0.4 g/hour, and the co-catalyst was 5 mmol of a mixture of triisobutyl aluminum and diisobutyl aluminum hydride (9:1 mixture by mass ratio). Polymerization reactor (1) was prepared in the same manner as in Example 2, except that the gas phase molar concentration of hydrogen was changed to 0.50 mol% and the concentration of 1-butene was changed to 0.46 mol% relative to ethylene. A polymerization reaction was carried out. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (1) was 10 kg/hour.
重合反応器(1)での重合と同時に、重合反応器(1)と同様のベッセル型300L重合反応器(2)でも重合反応を行った。ヘキサン、エチレン、1-ブテン、触媒を、前記実施例2と同等の位置から連続的に供給した。なお、水素は添加しなかった。重合圧力を1.23MPa、重合温度を60℃に保った。ヘキサンの流量80L/時間に、固体触媒成分[A]の供給量は1.4g/時間に、助触媒はMg6(C4H9)12Al(C2H5)3を50mmol/時間に、1-ブテンの濃度をエチレンに対して0.46mol%に変更する以外は、前記実施例2と同様に重合反応器(2)での重合反応を行った。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は10kg/時間であった。 Simultaneously with the polymerization in the polymerization reactor (1), a polymerization reaction was also carried out in a vessel type 300 L polymerization reactor (2) similar to the polymerization reactor (1). Hexane, ethylene, 1-butene, and catalyst were continuously fed from the same positions as in Example 2 above. Note that hydrogen was not added. The polymerization pressure was maintained at 1.23 MPa and the polymerization temperature at 60°C. The flow rate of hexane was 80 L/hour, the supply amount of solid catalyst component [A] was 1.4 g/hour, and the promoter was Mg 6 (C 4 H 9 ) 12 Al(C 2 H 5 ) 3 at 50 mmol/hour. The polymerization reaction in the polymerization reactor (2) was carried out in the same manner as in Example 2, except that the concentration of 1-butene was changed to 0.46 mol% relative to ethylene. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 10 kg/hour.
重合反応器(1)及び重合反応器(2)の重合スラリーを重合反応器のレベルが一定に保たれるように連続的に圧力0.04MPaの内容積300Lの撹拌機に導き、未反応のエチレン、水素を分離すると同時に重合スラリーを攪拌した。その後は前記実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが415×104g/mol及びコモノマー含有量が0.04mol%の、実施例3のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(1)及び重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は合計で20kg/時間であった。
得られた実施例3のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
The polymerization slurries in the polymerization reactors (1) and (2) are continuously introduced into a stirrer with a pressure of 0.04 MPa and an internal volume of 300 L so that the level in the polymerization reactors is kept constant, and unreacted The polymerization slurry was stirred at the same time as ethylene and hydrogen were separated. Thereafter, by the same operation as in Example 1, a polyethylene powder of Example 3 having a viscosity average molecular weight Mv of 415×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.04 mol% was obtained. The total production rate of polyethylene in the polymerization reactor (1) and the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 3.
(実施例4)
前記実施例3と同様に、並列重合によりポリエチレンパウダーを製造した。重合反応器(1)での重合圧力を0.31MPaに、固体触媒成分[A]の供給量を0.3g/時間に、助触媒の供給量を4mmol/時間に、水素の気相モル濃度を0.64mol%に、1-ブテンの添加は行わなかったこと以外は、前記実施例3と同様に重合反応器(1)での重合反応を行った。重合反応器(1)でのポリエチレンの製造速度は5kg/時間であった。
(Example 4)
Similar to Example 3, polyethylene powder was produced by parallel polymerization. The polymerization pressure in the polymerization reactor (1) was set to 0.31 MPa, the supply amount of the solid catalyst component [A] was set to 0.3 g/hour, the supply amount of the co-catalyst was set to 4 mmol/hour, and the gas phase molar concentration of hydrogen was set to 0.31 MPa. The polymerization reaction in the polymerization reactor (1) was carried out in the same manner as in Example 3, except that 1-butene was not added. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (1) was 5 kg/hour.
重合反応器(2)での重合圧力を2.30MPaに、重合温度を50℃に、固体触媒成分[A]の供給量を1.1g/時間に、1-ブテンの濃度を0.60mol%に変更する以外は、前記実施例3と同様に重合反応器(2)での重合反応を行った。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は10kg/時間であった。 The polymerization pressure in the polymerization reactor (2) was set to 2.30 MPa, the polymerization temperature was set to 50°C, the amount of solid catalyst component [A] supplied was set to 1.1 g/hour, and the concentration of 1-butene was set to 0.60 mol%. The polymerization reaction in the polymerization reactor (2) was carried out in the same manner as in Example 3, except for changing to . The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 10 kg/hour.
その後は前記実施例3と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが630×104g/mol及びコモノマー含有量が0.03mol%の、実施例4のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(1)及び重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は合計で15kg/時間であった。
得られた実施例4のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
Thereafter, by the same operation as in Example 3, a polyethylene powder of Example 4 having a viscosity average molecular weight Mv of 630×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.03 mol% was obtained. The total production rate of polyethylene in the polymerization reactor (1) and the polymerization reactor (2) was 15 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 4.
(実施例5)
前記実施例2と同様に、2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。2段目の重合時の重合圧力を0.65MPaに、助触媒の供給量を10mmol/時間に変更する以外は、前記実施例2と同様に重合反応器(1)及び重合反応器(2)での重合反応を行った。
(Example 5)
In the same manner as in Example 2, polyethylene powder was produced by two-stage polymerization. Polymerization reactor (1) and polymerization reactor (2) were prepared in the same manner as in Example 2, except that the polymerization pressure during the second stage polymerization was changed to 0.65 MPa and the cocatalyst supply amount was changed to 10 mmol/hour. A polymerization reaction was carried out.
その後は前記実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが404×104g/mol及びコモノマー含有量が0.03mol%の、実施例5のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた実施例5のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
Thereafter, by the same operation as in Example 2, a polyethylene powder of Example 5 having a viscosity average molecular weight Mv of 404×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.03 mol% was obtained. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 5.
(実施例6)
前記実施例2と同様に、2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。重合反応器(1)及び重合反応器(2)での重合反応を行った後に、乾燥後のパウダーに対する10分間-10℃の窒素ブローを省略する以外は、前記実施例2と同様に行った。
(Example 6)
In the same manner as in Example 2, polyethylene powder was produced by two-stage polymerization. After carrying out the polymerization reaction in the polymerization reactor (1) and the polymerization reactor (2), the procedure was carried out in the same manner as in Example 2, except that the nitrogen blowing at -10°C for 10 minutes on the dried powder was omitted. .
その後は前記実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが403×104g/mol及びコモノマー含有量が0.04mol%の、実施例6のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた実施例6のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
Thereafter, by the same operation as in Example 2, a polyethylene powder of Example 6 having a viscosity average molecular weight Mv of 403×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.04 mol% was obtained. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Example 6.
(比較例1)
1段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。前記実施例1同様のベッセル型300L重合反応器(1)にヘキサン、エチレン、水素、触媒を、前記実施例1と同等の位置から連続的に供給した。重合圧力は0.30MPa、重合温度は75℃に保った。ヘキサンの流量は80L/時間に、固体触媒成分[A]の供給量は0.3g/時間に、助触媒としてトリイソブチルアルミニウムとジイソブチルアルミニウムハイドライドとの混合物(順に質量比で9:1混合物)を5mmol/時間に、水素を気相モル濃度は0.27mol%に変更する以外は、前記実施例1と同様に重合反応器(1)での重合反応を行った。重合反応器(1)でのポリエチレンの製造速度は10kg/時間であった。
(Comparative example 1)
Polyethylene powder was produced by one-stage polymerization. Hexane, ethylene, hydrogen, and a catalyst were continuously supplied to a vessel-type 300 L polymerization reactor (1) similar to Example 1 from the same positions as in Example 1. The polymerization pressure was maintained at 0.30 MPa, and the polymerization temperature was maintained at 75°C. The flow rate of hexane was set to 80 L/hour, the amount of solid catalyst component [A] supplied was set to 0.3 g/hour, and a mixture of triisobutylaluminum and diisobutylaluminum hydride (9:1 mixture in mass ratio) was added as a cocatalyst. The polymerization reaction in the polymerization reactor (1) was carried out in the same manner as in Example 1, except that the gas phase molar concentration of hydrogen was changed to 5 mmol/hour and 0.27 mol%. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (1) was 10 kg/hour.
その後は、乾燥後のパウダーに対する10分間-10℃の窒素ブローをおこなわなかったこと以外は前記実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが330×104g/molの、比較例1のポリエチレンパウダーを得た。
得られた比較例1のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
Thereafter, Comparative Example 1 having a viscosity average molecular weight Mv of 330×10 4 g/mol was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dried powder was not subjected to nitrogen blowing at −10° C. for 10 minutes. of polyethylene powder was obtained.
Table 1 shows the properties of the polyethylene powder of Comparative Example 1 obtained.
(比較例2)
前記実施例2と同様に2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。2段目の重合時の重合圧力を0.65MPaに、助触媒の供給量を10mmol/時間に変更し、乾燥後のパウダーに対する10分間-10℃の窒素ブローをおこなわなかったこと以外は、前記実施例2と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが411×104g/mol及びコモノマー含有量が0.04mol%の、比較例2のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた比較例2のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
(Comparative example 2)
Polyethylene powder was produced by two-stage polymerization in the same manner as in Example 2 above. Except that the polymerization pressure during the second stage polymerization was changed to 0.65 MPa, the co-catalyst supply amount was changed to 10 mmol/hour, and the powder after drying was not blown with nitrogen at -10°C for 10 minutes. By the same operation as in Example 2, a polyethylene powder of Comparative Example 2 having a viscosity average molecular weight Mv of 411×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.04 mol% was obtained. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Comparative Example 2.
(比較例3)
前記実施例1と同様に2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。なお、この比較例3では、1段目の重合で高分子量成分を、2段目の重合で低分子量成分を重合した。そして、1段目の重合時に、水素を供給せずに、重合圧力を0.27MPaに、重合温度を74℃に変更し、2段目の重合時に、重合圧力を0.56MPaに、重合温度を78℃に、助触媒の供給量を10mmol/時間に変更し、1-ブテンをエチレンに対して1.00mol%の濃度で供給し、水素を気相モル濃度0.20mol%で供給し、乾燥後のパウダーに対する10分間-10℃の窒素ブローをおこなわなかったこと以外は、前記実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが393×104g/mol及びコモノマー含有量が0.05mol%の、比較例3のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた比較例3のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
(Comparative example 3)
Polyethylene powder was produced by two-stage polymerization in the same manner as in Example 1 above. In Comparative Example 3, a high molecular weight component was polymerized in the first stage polymerization, and a low molecular weight component was polymerized in the second stage polymerization. During the first stage polymerization, the polymerization pressure was changed to 0.27 MPa and the polymerization temperature was changed to 74°C without supplying hydrogen, and during the second stage polymerization, the polymerization pressure was changed to 0.56 MPa and the polymerization temperature was changed to 74°C. at 78° C., the cocatalyst supply rate was changed to 10 mmol/hour, 1-butene was supplied at a concentration of 1.00 mol% relative to ethylene, hydrogen was supplied at a gas phase molar concentration of 0.20 mol%, The same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a powder with a viscosity average molecular weight Mv of 393×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.5 g/mol, except that the powder after drying was not blown with nitrogen at −10° C. for 10 minutes. 05 mol% of polyethylene powder of Comparative Example 3 was obtained. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the obtained polyethylene powder of Comparative Example 3.
(比較例4)
前記実施例1と同様に2段重合によりポリエチレンパウダーを製造した。なお、この比較例4では、前記比較例3と同様に、1段目の重合で高分子量成分を、2段目の重合で低分子量成分を重合した。1段目の重合時に、水素を供給せずに、重合圧力を0.27MPaに、重合温度を74℃に変更し、2段目の重合時に、重合圧力を1.68MPaに、重合温度78℃に、助触媒の供給量を50mmol/時間に変更し、1-ブテンをエチレンに対して1.00mol%の濃度で供給し、水素を気相モル濃度0.20mol%で供給すること以外は、前記実施例1と同様の操作により、粘度平均分子量Mvが391×104g/mol及びコモノマー含有量が0.06mol%の、比較例4のポリエチレンパウダーを得た。重合反応器(2)でのポリエチレンの製造速度は20kg/時間であった。
得られた比較例4のポリエチレンパウダーの特性を表1に示す。
(Comparative example 4)
Polyethylene powder was produced by two-stage polymerization in the same manner as in Example 1 above. In Comparative Example 4, similarly to Comparative Example 3, a high molecular weight component was polymerized in the first stage polymerization, and a low molecular weight component was polymerized in the second stage polymerization. During the first stage polymerization, the polymerization pressure was changed to 0.27 MPa and the polymerization temperature was changed to 74°C without supplying hydrogen, and during the second stage polymerization, the polymerization pressure was changed to 1.68 MPa and the polymerization temperature was changed to 78°C. , except that the cocatalyst supply rate was changed to 50 mmol/hour, 1-butene was supplied at a concentration of 1.00 mol% relative to ethylene, and hydrogen was supplied at a gas phase molar concentration of 0.20 mol%. By the same operation as in Example 1, a polyethylene powder of Comparative Example 4 having a viscosity average molecular weight Mv of 391×10 4 g/mol and a comonomer content of 0.06 mol% was obtained. The production rate of polyethylene in the polymerization reactor (2) was 20 kg/hour.
Table 1 shows the properties of the polyethylene powder of Comparative Example 4 obtained.
本発明のポリエチレンパウダーは、各種成形体;微多孔膜、セパレータ、高強度繊維の原料として、産業上の利用可能性がある。
The polyethylene powder of the present invention can be used industrially as a raw material for various molded articles; microporous membranes, separators, and high-strength fibers.
Claims (8)
累積質量基準で50μm~200μmの平均粒子径X50を有し、
目開き75μmのスクリーンメッシュで分級した際のパスパウダーの粘度平均分子量Mv75(g/mol)と目開き150μmのスクリーンメッシュで分級した際のオンパウダーの粘度平均分子量Mv150(g/mol)との差ΔMv(ここで、ΔMv=Mv75-Mv150である。)が、0(g/mol)より大きく4,000,000(g/mol)以下であり、
かさ密度a(g/cm3)のタップ密度b(g/cm3)に対する割合a/bが、83.0(%)以上である、
ポリエチレンパウダー。 having a viscosity average molecular weight Mv of 100,000 (g/mol) to 10,000,000 (g/mol),
having an average particle diameter X50 of 50 μm to 200 μm on a cumulative mass basis,
The viscosity average molecular weight Mv 75 (g/mol) of the pass powder when classified with a screen mesh with an opening of 75 μm and the viscosity average molecular weight Mv 150 (g/mol) of the on-powder when classified with a screen mesh with an opening of 150 μm. The difference ΔMv (here, ΔMv = Mv 75 - Mv 150 ) is greater than 0 (g/mol) and less than or equal to 4,000,000 (g/mol),
The ratio a/b of the bulk density a (g/cm 3 ) to the tap density b (g/cm 3 ) is 83.0 (%) or more;
polyethylene powder.
請求項1に記載のポリエチレンパウダー。 The polyethylene powder according to claim 1, wherein the ratio a/b is greater than 88.0 (%).
請求項1又は2に記載のポリエチレンパウダー。 The polyethylene powder according to claim 1 or 2, wherein the difference ΔMv is greater than 10 (g/mol) and less than 3,000,000 (g/mol).
A high-strength fiber using the polyethylene powder according to any one of claims 1 to 3.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022043591 | 2022-03-18 | ||
JP2022043591 | 2022-03-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023138477A true JP2023138477A (en) | 2023-10-02 |
Family
ID=87990338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023042537A Pending JP2023138477A (en) | 2022-03-18 | 2023-03-17 | Polyethylene powder and molded body made by using the powder |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023138477A (en) |
CN (1) | CN116769086A (en) |
TW (1) | TWI846388B (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5782558B1 (en) * | 2014-11-14 | 2015-09-24 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Polyethylene powder |
JP6987560B2 (en) * | 2017-07-25 | 2022-01-05 | 旭化成株式会社 | Polyethylene composition for cross-linked pipe, manufacturing method of the composition, and cross-linked pipe |
WO2019207991A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 旭化成株式会社 | Polyethylene powder, molded body and microporous membrane |
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310253881.7A patent/CN116769086A/en active Pending
- 2023-03-17 TW TW112109959A patent/TWI846388B/en active
- 2023-03-17 JP JP2023042537A patent/JP2023138477A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202344525A (en) | 2023-11-16 |
TWI846388B (en) | 2024-06-21 |
CN116769086A (en) | 2023-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101656984B1 (en) | Ultrahigh-molecular weight ethylene copolymer powder and molded article | |
KR101804740B1 (en) | Ultrahigh-molecular weight ethylene copolymer powder and molded article using the ultrahigh-molecular weight ethylene copolymer powder | |
JP5498296B2 (en) | Ultra high molecular weight polyethylene particles, method for producing the same, and molded body using the same | |
US4975485A (en) | Ethylene polymer and process for preparing same | |
JP6692004B2 (en) | Polyethylene powder, molded body, and microporous membrane | |
JP5774084B2 (en) | Polyethylene powder | |
JP5780679B2 (en) | Process for producing ultrahigh molecular weight polyethylene particles and molded body using the same | |
KR20190079657A (en) | Process for producing polyolefin film composition and film produced therefrom | |
JP2014118535A (en) | Ethylene polymer and stretched molded body, microporous film and separator for battery | |
JP6487591B1 (en) | Ultra high molecular weight ethylene polymer powder and molded product using ultra high molecular weight ethylene polymer powder | |
CN113227164B (en) | polyethylene powder | |
JP6195403B1 (en) | Ultra high molecular weight ethylene copolymer powder and molded product using ultra high molecular weight ethylene copolymer powder | |
JP5203587B2 (en) | Propylene polymer and foam molded article | |
JP7251962B2 (en) | Resin composition mainly composed of ethylene-based polymer powder, and molding made of the same | |
JP2023138477A (en) | Polyethylene powder and molded body made by using the powder | |
JP6252311B2 (en) | Polyethylene for containers and molded body comprising the same | |
JP7566654B2 (en) | Polyethylene powder and moldings | |
JP2712307B2 (en) | Method for producing polyethylene | |
CN116391296A (en) | Polyethylene powder and molded article | |
JPH03277611A (en) | Production of ethylene polymer composition | |
JP2002145908A (en) | Method for producing ethylene-based polymer | |
JPH0971610A (en) | Production of polyolefin having wide molecular weight distribution |