JP5028010B2 - プロピレン単独重合体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(i)Cr触媒によって製造される溶融張力の高い高密度ポリエチレンを混合する方法
(ii)高圧ラジカル重合法による低密度ポリエチレンを混合する方法
(iii)プロピレン重合前段階に高分子量ポリエチレンを重合する方法
等が知られているが、溶融張力を高める成分の弾性率、強度、耐熱性が不足するために、ポリプロピレン本来の特徴が損なわれてしまうという欠点がある。
(iv)重合後、電子線を照射する方法 (特許文献1参照)
(v)過酸化物、過酸化物および架橋助剤を用いる方法(特許文献2参照)
が挙げられる。また、長鎖分岐を導入する方法として
(vi)ポリプロピレンにラジカル重合性モノマーをグラフトさせる方法(非特許文献1参照)
(vii)プロピレンとポリエンとの共重合物をポリプロピレンに配合する方法(特許文献3、4参照)
などが挙げられる。
(1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られる重量平均分子量(Mw)が20万〜100万。
(2)GPCによって得られる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Q値)が3.5〜10.5。
(3)GPCによって得られる分子量分布曲線の、ピーク位置に相当する分子量の常用対数をTp、ピーク高さの50%高さとなる位置の分子量の常用対数をL50及びH50(L50はTpより低分子量側、H50はTpより高分子量側)とし、α及びβをそれぞれα=H50-Tp、β=Tp−L50と定義したとき、α/βが1.2以上。
(4)13C−NMR分析によって得られるプロピレン単位3連鎖のmm分率が90%以上。
(5)オルトジクロロベンゼンを溶媒として使用した昇温溶出分別(TREF)の測定において、90℃以下の温度で溶出する成分が6.0重量%以下。
(6)プロピレン重合体の13C−NMR分析において、44.0〜44.1ppm、44.7〜44.8ppm及び44.8〜44.9ppmに3つのメチレン炭素(Ca,Cb,Cc)が観測され、31.6〜31.7ppmにメチン炭素(Cbr)が観測され、かつ該メチン炭素が全骨格形成炭素1000個あたり0.1個以上である(但し、全骨格形成炭素とは、メチル炭素以外の全ての炭素原子を意味する)。
[A]一般式(2)で表される化合物
Q(IndR1 a)(IndR2 b)MeX1Y1 ・・・(2)
[ここで、IndR1 a およびIndR2 bは、それぞれ共役五員環配位子を含む置換インデニル配位子を示し、Q は二つの共役五員環配位子を架橋する結合性基であり、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基または炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基を示し、Me はジルコニウムまたはハフニウムを、X1 およびY1 は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミド基、トリフルオロメタンスルホン酸基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基または炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基を示す。R1 およびR2 は、それぞれ独立して、インデニル基の水素を置換する、炭素数1〜30の、炭化水素基、ハロゲン基、ハロゲンを含有する炭化水素基を示す。また、aおよびbは1〜4の整数である。]
[B]イオン交換性層状珪酸塩
[C]有機アルミニウム化合物
また、本発明の他の要旨は、[B]イオン交換性層状珪酸塩が、X線回折において、2θ=19゜〜21゜未満(A)と21゜〜23゜(B)にピークが存在し、該ピークの強度比(B)/(A)が1.9以上を示す前記のプロピレン単独重合体の製造方法に存する。
検出器:FOXBORO社製MIRAN、1A、IR検出器(測定波長:3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本)
移動相溶媒:o−ジクロロベンゼン(ODCB)
測定温度:140℃
流速:1.0ml/分
注入量:0.2ml
試料の調製は、試料をODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)を用いて1mg/mLの溶液を調製し、140℃で約1時間を要して溶解させて行う。
F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000
各々が0.5mg/mLとなるようにODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.2mL注入して較正曲線を作成する。較正曲線は、最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。
PP:K=1.03×10-4、α=0.78
特性(4):13C−NMR分析によって得られるプロピレン単位3連鎖のmm分率が90%以上。
ただし、PPP[mm]、PPP[mr]およびPPP[rr]は、それぞれ頭−尾結合したプロピレン単位3連鎖におけるmm、mr、rr各構造を表す。その割合は、各メチル炭素ピークに帰属される領域の面積から定量した。
13C−NMRによるプロピレン単位3連鎖のmm分率の測定法の詳細は以下の通りである。
パルス間隔:10秒
共鳴周波数:100MHz以上
積算回数:10,000回以上
観測域:−20ppmから179ppm
データポイント数:32768
試料を140℃でオルトジクロロベンゼンに溶解し溶液とする。これを140℃のTREFカラムに導入した後8℃/分の降温速度で100℃まで冷却し、引き続き4℃/分の降温速度で40℃まで冷却後、10分間保持する。その後、溶媒であるオルトジクロロベンゼンを1mL/分の流速でカラムに流し、TREFカラム中で40℃のオルトジクロロベンゼンに溶解している成分を10分間溶出させ、次に昇温速度100℃/時間にてカラムを140℃までリニアに昇温し、溶出曲線を得る。
カラム充填材:100μm表面不活性処理ガラスビーズ
溶媒 : オルトジクロロベンゼン
試料濃度:5mg/mL
試料注入量:0.1mL
溶媒流速 : 1mL/分
検出器 : 波長固定型赤外検出器、FOXBORO社製、MIRAN、1A
測定波長: 3.42μm
分岐構造の同定は、Cbr が31.6〜31.7ppmに、かつCa、Cb、Ccが各々、44.0〜44.1ppm、44.7〜44.8ppm、44.8〜44.9ppmに観測されることにより行う。分岐メチン炭素Cbrに近接する3つのメチレン炭素が、分子内に不斉炭素を複数持つ場合で互いに鏡像関係にならない構造の関係になる(ジアステレオトピック)為に、非等価に3本に分かれて観測されることが特徴である(Macromolecules,Vol.35、NO.10.2002年、3839−3842頁参照)。
ηmax/ηlinで定義されるλmax(歪硬化度)の値として、通常、1.1以上が達成され、好ましくは2.0より大きくなることであり、さらに好ましくは5.0より大きくなることである。
測定温度:180℃
歪み速度:0.1/sec
算出方法:横軸に時間t(秒)、縦軸に伸長粘度ηE(Pa・秒)を両対数グラフでプロットする。両対数グラフ上で歪み硬化を起こす直前の粘度を直線で近似し、伸長粘度ηEが最大値(ηmax)となる時間での、近似直線上の粘度をηlinとする。[図7]は伸長粘度のプロット図の一例である。ηmax/ηlinをλmaxと定義し、歪硬化度の指標とする。
[A]一般式(2)で表される化合物
Q(IndR1 a)(IndR2 b)MeX1Y1 ・・・(2)
[ここで、IndR1 a およびIndR2 bは、それぞれ共役五員環配位子を含む置換インデニル配位子を示し、Q は二つの共役五員環配位子を架橋する結合性基であり、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基または炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基を示し、Meはジルコニウムまたはハフニウムを、X1 およびY1 は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミド基、トリフルオロメタンスルホン酸基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基または炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基を示す。R1 およびR2 は、それぞれ独立して、インデニル基の水素を置換する、炭素数1〜30の、炭化水素基、ハロゲン基、ハロゲンを含有する炭化水素基を示す。また、aおよびbは1〜4の整数である。]
[B]イオン交換性層状珪酸塩
[C]有機アルミニウム化合物
ここで[A]共役5員環配位子を有する第4族遷移金属化合物は、一般式(2)で表される化合物である。
上記一般式(I)中、Qが、上記したように、二つの置換インデニル基IndR1 a およびIndR2 b の共役五員環配位子部分を架橋する結合性基であって、具体的には、例えば(イ)炭素数1〜20、好ましくは1〜6の2価の炭化水素基、具体的には、例えばアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン等の不飽和炭化水素基、(ロ)炭素数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素基を有するシリレン基、(ハ)炭素数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素基を有するゲルミレン基である。
(1)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(2)ジメチルシリレンビス{1−(2,4−ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(3)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチル−4−イソプロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(4)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(5)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(1)エチレン−1,2−ビス{1−(2−メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(2)エチレン−1,2−ビス{1−(2,4−ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(3)エチレン−1,2−ビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(4)エチレン−1,2−ビス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(5)エチレン−1,2−ビス{1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(1)ジメチルゲルミレンビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(2)ジメチルゲルミレンビス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(3)ジメチルゲルミレンビス{1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(4)メチルアルミニウムビス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(5)フェニルホスフィノビス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(6)エチルホラノビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、(7)フェニルアミノビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド等が例示される。
(1)イオン交換性層状珪酸塩
本発明において、原料として使用するイオン交換性層状珪酸塩(以下、単に珪酸塩と略記する)は、イオン結合などによって構成される面が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、且つ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物を言う。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出され、水中に分散/膨潤させ、沈降速度等の違いにより精製することが一般的であるが、完全に除去することが困難であることがありイオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英、クリストバライト等)を含んでいることが多い。ただし、それら夾雑物の種類、量、粒子径、結晶性、分散状態によっては純粋な珪酸塩以上に好ましいことがあり、そのような複合体も成分[B]に含まれる。尚、本発明の原料とは、後述する本発明の化学処理を行う前段階の珪酸塩をさす。また、本発明で使用する珪酸塩は、天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。
前記イオン交換性層状珪酸塩は乾燥状態で用いてもよく、液体にスラリー化した状態で用いてもよい。また、イオン交換性層状珪酸塩の形状については特に制限はなく、天然に産出する形状、人工的に合成した時点の形状でもよいし、また、粉砕、造粒、分級などの操作によって形状を加工したイオン交換性層状珪酸塩を用いてもよい。このうち造粒されたイオン交換性層状珪酸塩を用いると該イオン交換性層状珪酸塩を触媒成分として用いた場合に良好なポリマー粒子性状を与えるため特に好ましい。
本発明イオン交換性層状珪酸塩は化学処理を行なうことが望ましく、イオン交換性層状珪酸塩の化学処理とは、酸類、塩類、等とイオン交換性層状珪酸塩とを接触させることをいう。
酸処理は表面の不純物を除く、あるいは層間に存在する陽イオンの交換を行うほか、結晶構造の中に取り込まれているAl、Fe、Mg等の陽イオンの一部又は全部を溶出させることができる。酸処理で用いられる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、ステアリン酸、プロピオン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、などが挙げられる。中でも無機酸が好ましく、硫酸、塩酸、硝酸が好ましく、さらに好ましくは硫酸である。
塩類としては、有機陽イオン、無機陽イオン、金属イオンからなる群から選ばれる陽イオンと、有機陰イオン、無機陰イオン、ハロゲン化物イオンからなる群から選ばれる陰イオンとから構成される塩類が例示される。例えば、周期律表第1〜14族から選択される少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、ハロゲンの陰イオン、無機ブレンステッド酸及び有機ブレンステッド酸の陰イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種の陰イオンとから構成される化合物が好ましい例として挙げられる。特に好ましくは、アニオンが無機ブレンステッド酸やハロゲンからなる化合物である。
酸、塩処理の他に、必要に応じて下記のアルカリ処理や有機物処理を行ってもよい。アルカリ処理で剤としては、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などが例示される。
上述した各種処理剤は、適当な溶剤に溶解させて処理剤溶液として用いてもよいし、処理剤自身を溶媒として用いてもよい。使用できる溶剤としては、特に制限はないが、水、アルコール類が一般的であり、特に水が好ましい。例えば、化学処理として酸処理を行う場合、酸処理剤濃度、イオン交換性層状珪酸塩と処理剤との比率、処理時間、処理温度等の酸処理条件を制御することによって、イオン層状珪酸塩化合物を所定の組成、構造へと変化させ制御することが可能である。
ここで示す酸濃度Nは、酸のモル数×酸の価数/酸水溶液の体積(単位:モル/リットル)と定義する。ただし、塩を共存させたときには、塩化合物に含まれる結晶水量は考慮するが、塩による体積変化は考慮しないものとする。なお、酸水溶液の比重は、化学便覧の基礎編II−4(日本化学会編集,丸善発行,改訂3版)を引用した。
上記化学処理を実施した後に過剰の処理剤及び処理により溶出したイオンの除去をすることが可能であり、好ましい。この際、一般的には、水や有機溶媒などの液体を使用する。脱水後は乾燥を行うが、一般的には、乾燥温度は100〜800℃、好ましくは150〜600℃で実施可能である。800℃を超えると珪酸塩の構造破壊を生じるおそれがあるので好ましくない。
なお、化学処理されたイオン交換性層状珪酸塩を本発明の成分[B]としては、Al/Siの原子比として、0.01〜0.25、好ましくは0.02〜0.18のもの、さらには0.03〜0.11の範囲のものがよい。Al/Si原子比は粘土部分の酸処理強度の指標となるものとみられる。また、上記の範囲にAl/Si原子比を制御する方法としては、化学処理前のイオン交換性層状珪酸塩として、モンモリロナイトを使用し、上記(3)に記載の化学処理をおこなう方法が挙げられる。
X線回折は珪酸塩の同定には最も有力な手段である。測定は多くの方法があるが、一般的には粉末法が使用されることが多い。珪酸塩の結晶内部は原子が規則正しく繰り返して並んでおり、配列の周期はX線の波長と同じ程度である。そのためにX線が結晶にあたって回折が起こり、この現象を3次元的な原子配列がつくる空間格子の格子面からのX線と言い換えることができる。これら挙動は、一般に知られているBraggの条件を満足していると仮定し、それに従い格子面の指数を予想することが可能となる。一方、回折により得られた、多数の反射の面間隔と強度のデータより、反射の指数は不明なままでも、既知物質のデータと比較することにより、結晶性物質の同定を行うことは可能である。
X線源: CuKα
測定条件: 測定角度(2θ)/5゜〜90゜、スキャン速度/4゜min、発散スリット(DS)/1゜、受光スリット(RS)/0.3mm、散乱スリット(SS)/1゜、測定温度/室温
サンプル調製: サンプルを磁性るつぼに入れ、電気炉(大気雰囲気)を用いて500℃で2時間焼成
ピーク強度比の算出方法: 2θ=10゜、80゜の接線としてバックグラウンド(NET除去)処理し、2種類のピーク高さ強度(cps)を使い、(B)/(A)を求めた。尚、該範囲に複数ピークが存在する場合、各範囲で最も高いピークを採用することとする。
成分[C]としては、一般式(AlRnX3-n)mで表される有機アルミニウム化合物が使用される。式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を表し、Xはハロゲン、水素、アルコキシ基又はアミノ基を表し、nは1〜3の、mは1〜2の整数を各々表す。有機アルミニウム化合物は、単独であるいは複数種を組み合わせて使用することができる。
本発明のオレフィン重合用触媒は、上記成分[A]、成分[B]、及び成分[C]を含む。これらは重合槽内で、あるいは重合槽外で接触させオレフィンの存在下で予備重合を行ってもよい。オレフィンとは炭素間二重結合を少なくとも1個含む炭化水素をいい、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチルブテン−1、スチレン、ジビニルベンゼン等が例示されるが、特に種類に制限はなく、これらと他のオレフィンとの混合物を用いてもよい。好ましくは炭素数3以上のオレフィンがよい。
重合様式は、前記成分[A]、成分[B]、及び成分[C]からなるオレフィン重合用触媒とモノマーが効率よく接触するならば、あらゆる様式を採用しうる。具体的には、不活性溶媒を用いるスラリー法、不活性溶媒を実質的に用いずプロピレンを溶媒として用いる方法、溶液重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマーをガス状に保つ気相法などが採用できる。また、連続重合、回分式重合、又は予備重合を行う方法も適用される。
JIS K6758のポリプロピレン試験方法のメルトフローレート(条件:230℃、荷重2.16kgf)に従って測定した。単位はg/10分である。
2.分子量及び分子量分布(Mw、Mn、Q値、α/β)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、上記本文記載の方法で測定した。
3.mm分率
日本電子社製、GSX−400、FT−NMRを用い、上記本文記載の方法で測定した。単位は%である。
4.90℃以下の溶出物
昇温溶出分別(TREF)により、上記本文記載の方法で測定した。単位は重量%である。
5.分岐炭素(Cbr)
日本電子社製、GSX−400、FT−NMRを用い、上記本文記載の方法で測定した。
6.伸長粘度
レオメータを用いて、上記本文記載の方法で測定した。
7.組成分析
JIS法による化学分析により検量線を作成し、蛍光X線により測定した。
8.X線回折 上記本文記載の方法で測定した。
〔成分[A]の製造〕
特開平8−208733号公報の実施例1に記載の方法に準じて、(r)−ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリドを合成した。
(1−1)イオン交換性層状珪酸塩の化学処理
セパラブルフラスコ中で蒸留水2260gに96%硫酸(1500g)を加えその後、層状珪酸塩としてモンモリロナイト(水沢化学社製ベンクレイSL:平均粒径19μm)600gを加えた。このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで昇温し、90℃で480分反応させた。この反応スラリーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水でpH3まで洗浄した。得られた固体を窒素気流下130℃で2日間予備乾燥後53μm以上の粗大粒子を除去し、更に215℃、窒素気流下、滞留時間10分の条件でロータリーキルン乾燥することにより、化学処理スメクタイト295gを得た。
3つ口フラスコ(容積1L)中に上で得られた化学処理スメクタイト20gを入れヘプタン(114mL)を加えてスラリーとし、これにトリエチルアルミニウム(50mmol:濃度71mg/mLのヘプタン溶液を81mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで1/1000まで洗浄し、全容量を200mLとなるようにヘプタンを加えた。
また別のフラスコ(容積200mL)中で、ヘプタン(85mL)に(ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド(0.3mmol)を加えてスラリーとした後、トリイソブチルアルミニウム(0.6mmol:濃度140mg/mLのヘプタン溶液を0.85mL)を加えて60分室温で攪拌し反応させた。この溶液を、化学処理スメクタイトが入った3Lフラスコに加えて、室温で60分攪拌した。その後ヘプタンを214mL追加し、このスラリーを1Lオートクレーブに導入した。
オートクレーブの内部温度を40℃にしたのちプロピレンを20g/時の速度でフィードし2時間40℃を保ちつつ予備重合を行った。その後、プロピレンフィードを止めて、1時間残重合を行った。得られた触媒スラリーの上澄みをデカンテーションで除去し、残った部分にトリイソブチルアルミニウム(12mmol:濃度140mg/mLのヘプタン溶液を17mL)を加えて10分攪拌した。この固体を2時間減圧乾燥することにより乾燥予備重合触媒47.6gを得た。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は1.38であった。
3Lオートクレーブを加熱下窒素を流通させることにより予めよく乾燥させた後、プロピレンで槽内を置換して室温まで冷却した。トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mLを加え、液体プロピレン750gを導入した後、70℃まで昇温した。その後、上記予備重合触媒を予備重合ポリマーを除いた重量で600mgを高圧アルゴンで重合槽に圧送し、70℃で1時間重合した。重合はエタノール10mLを導入することにより停止し、残存プロピレンを放出して重合体96gを得た。得られた重合体(プロピレン単独重合体)の物性評価の結果を[表2]に示した。また、NMRスペクトルを[図3]及び[図4]に示した。
実施例1の(1−3)プロピレン重合を、1時間重合から3時間重合に変更した以外は実施例1と同様に行った。得られた重合体の物性評価の結果を[表2]に示した。
〔成分[A]の製造〕
Organometallics,1994年,vol.13,954頁に記載の方法に準じて、(r)−ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−ナフチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを合成した。
〔触媒調整〜予備重合〜プロピレン重合〕
実施例1で使用したメタロセン化合物の代わりに、(r)−ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−ナフチルインデニル)ジルコニウムジクロリドを使用した以外は実施例1と同様に行った。得られた重合体の物性評価の結果を[表2]に示した。
(1−1)イオン交換性層状珪酸塩の化学処理
実施例1において、層状珪酸塩としてモンモリロナイト(水沢化学社製ベンクレイSL:平均粒径23μm)を使用し、90℃、480分の化学処理をするところを、390分に変更する以外は実施例1と同様に行った。得られた化学処理スメクタイトの組成はAl:4.5重量%、Si:40.7重量%、Mg:0.7重量%、Fe:1.3重量%であり、Al/Si=0.116[mol/mol]であった。またX線回折を測定したところ、2θ=19゜〜21゜未満(A)及び21゜〜23゜(B)にピークが観測され、その強度比(B)/(A)は1.70であった。
本比較例は、特開2001−525460号公報に記載の実施例3に準じて行ったものである。
(マクロマーの合成)
充分に窒素置換した1Lオートクレーブに、トルエン500ml、有機アルミニウムオキシ化合物(東ソーファインケム社製ヘキサン溶液、MMAO−3A)2.5ml、プロピレン37.5gを導入し、105℃に加熱し、平衡状態になるまで放置した。その後、MMAO 2.5mlとジメチルシリレンビス(2−メチルー4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液(1mg/ml)1mlとを接触させて活性化したものを、高圧アルゴンで重合槽に圧送し105℃で15分間重合した。得られたポリマー溶液をエタノール中に加え、ろ過した後に、減圧乾燥を行ったところ、30.5gのポリマーが得られた。該ポリマーの分子量はMn:13600、Mw/Mn:2.6、また、融点は142.9℃であった。
(マクロマーの共重合)
1Lオートクレーブに、上記で合成したマクロマー10gを投入し、窒素を通気しながらオートクレーブを110℃に加熱することによって、さらにマクロマーの乾燥を行った。その後、トルエン500ml投入し、さらに110℃で攪拌することにより、完全にマクロマーを溶解させた。重合槽を冷却し、MMAO 2.5ml、プロピレン37.5g導入したのち、55℃に保って平衡になるまで放置した。その後、MMAO 2.5mlとジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液(1mg/ml)1mlとを接触させて活性化したものを、高圧アルゴンで重合槽に圧送し、15分間重合した。重合終了後、ポリマーをろ過によって回収し、減圧乾燥したところ38gのポリマーが得られた。重合体の物性評価の結果を[表2]に示した。
本比較例は、特開2002−523575号公報に記載の実施例29に準じて行ったものである。
電子線照射により架橋したポリプロピレンの市販品について、同様に物性を測定し、[表2]の結果を得た。電子線架橋プロピレン重合体には、分岐炭素が存在せず、電子線の照射時に架橋と同時に分子切断も起こってしまい、低分子量成分が増加することが分かる。その結果溶媒可溶成分が増加し、クリーン性を損なうという欠点がある。
L50:ピーク高さの50%の高さとなる分子量(MW)の常用対数(低分子量側)
H50:ピーク高さの50%の高さとなる分子量(MW)の常用対数(高分子量側)
Claims (8)
- 下記(1)〜(6)の特性を有するプロピレン単独重合体。
(1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られる重量平均分子量(Mw)が20万〜100万。
(2)GPCによって得られる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Q値)が3.5〜10.5。
(3)GPCによって得られる分子量分布曲線の、ピーク位置に相当する分子量の常用対数をTp、ピーク高さの50%高さとなる位置の分子量の常用対数をL50及びH50(L50はTpより低分子量側、H50はTpより高分子量側)とし、α及びβをそれぞれα=H50-Tp、β=Tp−L50と定義したとき、α/βが1.2以上。
(4)13C−NMR分析によって得られるプロピレン単位3連鎖のmm分率が90%以上。
(5)オルトジクロロベンゼンを溶媒として使用した昇温溶出分別(TREF)の測定において、90℃以下の温度で溶出する成分が 6.0重量%以下。
(6)プロピレン重合体の13C−NMR分析において、44.0〜44.1ppm、44.7〜44.8ppm及び44.8〜44.9ppmに3つのメチレン炭素(Ca、Cb、Cc)が観測され、31.6〜31.7ppmにメチン炭素(Cbr)が観測され、かつ該メチン炭素が全骨格形成炭素1000個あたり0.1個以上である(但し、全骨格形成炭素とは、メチル炭素以外の全ての炭素原子を意味する)。 - ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Q値)が4〜8である請求項1 又は2に記載のプロピレン単独重合体。
- ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られる重量平均分子量(Mw)が30万〜90万である請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロピレン単独重合体。
- 下記触媒成分[A]、[B]、[C]を用いてプロピレンを重合することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン単独重合体の製造方法。
[A]一般式(2)で表される化合物
Q(IndR1 a)(IndR2 b)MeX1Y1 ・・・(2)
[ここで、IndR1 a およびIndR2 bは、それぞれ共役五員環配位子を含む置換インデニル配位子を示し、Q は二つの共役五員環配位子を架橋する結合性基であり、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基または炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基を示し、Me はジルコニウムまたはハフニウムを、X1 およびY1 は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミド基、トリフルオロメタンスルホン酸基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基または炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基を示す。R1 およびR2 は、それぞれ独立して、インデニル基の水素を置換する、炭素数1〜30の、炭化水素基、ハロゲン基、ハロゲンを含有する炭化水素基を示す。また、aおよびbは、1〜4の整数である。]
[B]イオン交換性層状珪酸塩
[C]有機アルミニウム化合物 - [B]イオン交換性層状珪酸塩が、X線回折において、2θ=19゜〜21゜未満(A)と21゜〜23゜(B)にピークが存在し、該ピークの強度比(B)/(A)が1.9以上であることを特徴とする請求項5に記載のプロピレン単独重合体の製造方法。
- [B]イオン交換性層状珪酸塩が、珪素(Si)に対するアルミウム(Al)の比(Al/Si)が0.10以下であること特徴とする請求項5又は6に記載のプロピレン単独重合体の製造方法。
- 押出発泡成形用である請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン単独重合体。
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