JP5286147B2 - Polypropylene deep-drawn body - Google Patents
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Description
本発明は、ポリプロピレン系深絞り成形体に関し、さらに詳しくは、ポリプロピレン系シートを融点以下の温度で固相圧空成型することにより得られる、剛性、透明性に優れ、偏肉が少ないポリプロピレン系深絞り成形体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polypropylene-based deep-drawn molded body, and more specifically, a polypropylene-based deep-drawing that is obtained by solid-phase pressure molding a polypropylene-based sheet at a temperature below the melting point, has excellent rigidity and transparency, and has less uneven thickness. It relates to a molded body.
ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂は、各種容器の材料として用いられている。このような容器は、熱可塑性樹脂をシート状に押出成形した後、再加熱して、真空成形、真空圧空成形等の熱成形方法を用いて、二次加工することによって得ることができる。このような熱成形方法は、生産性が高く、多層化等も容易なことから、大量生産向きの成形方法として広く普及している。
熱可塑性樹脂の中でも、プロピレン系重合体は、耐熱性、剛性、耐衝撃性、あるいは、衛生面に優れていることから、食品等の容器として好適に用いられており、特に、高い耐熱性を必要とする電子レンジでのレンジアップ容器、高温充填が必要な容器等に使用範囲が広がってきている。
Thermoplastic resins such as polystyrene, polyethylene terephthalate, and polypropylene are used as materials for various containers. Such a container can be obtained by extruding a thermoplastic resin into a sheet and then reheating it and performing secondary processing using a thermoforming method such as vacuum forming or vacuum / pressure forming. Such a thermoforming method is widely used as a molding method suitable for mass production because of its high productivity and easy multilayering.
Among thermoplastic resins, propylene-based polymers are excellent in heat resistance, rigidity, impact resistance, or hygiene, and thus are suitably used as containers for foods, and in particular, have high heat resistance. The range of use is expanding to range-up containers in necessary microwave ovens, containers that require high-temperature filling, and the like.
一方、近年、ワンハンドカップ等のような深絞り容器(深さ/口径比の大きな容器)が、前記熱成形方法により製造されるようになってきている。また、このような容器には、内容物が視認し易い透明性や高級感のある光沢が求められており、そのような特性を有する容器に成形可能なシートの開発が求められている。 On the other hand, in recent years, deep-drawn containers such as one-hand cups (containers with a large depth / caliber ratio) have been manufactured by the thermoforming method. Further, such containers are required to have transparency and high-grade gloss that allow the contents to be easily seen, and development of a sheet that can be formed into a container having such characteristics is required.
しかし、深絞り成形を行うには、通常行われている成形温度よりも高い成形温度が必要となるが、従来の熱成形方法に用いられているプロピレン系樹脂を使用すると、成形性が著しく低下し、透明性や光沢が低下するという問題を有していた。 However, in order to perform deep drawing, a molding temperature higher than the normal molding temperature is required. However, when a propylene-based resin used in a conventional thermoforming method is used, the moldability is remarkably reduced. However, there is a problem that transparency and gloss are lowered.
そこで、透明性、光沢を向上させるために、核剤を添加したプロピレン系重合体をその融点以上でエンドレスベルトを用いる方法(例えば、特許文献1参照。)や、ホモポリプロピレンにランダムポリプロピレンと核剤をブレンドしたシートを用いる方法(例えば、特許文献2参照。)が開示されているが、これらの方法においては、シートの透明性、光沢は良いものの、得られたシートを深絞り成形によって二次加工をすると、その間に透明性や光沢が損なわれ、期待する程度の効果は得られないという問題がある。
また、表層にシンジオタクチックポリプロピレンを用いる方法(例えば、特許文献3参照。)や、環状ポリオレフィンを用いる方法(例えば、特許文献4参照。)も提案されているが、これらは、材料コストが高くなるという欠点がある。
こうした状況下に、従来の熱成形方法に用いられているプロピレン系樹脂の問題点を解消して、剛性、透明性に優れ、偏肉が少ないポリプロピレン系深絞り成形体の早期開発が求められている。
Therefore, in order to improve transparency and gloss, a method using an endless belt with a propylene polymer added with a nucleating agent at a melting point or higher (see, for example, Patent Document 1), or a random polypropylene and a nucleating agent for homopolypropylene. In this method, although the transparency and gloss of the sheet are good, the obtained sheet is subjected to secondary drawing by deep drawing. When processed, there is a problem that transparency and gloss are lost during the processing, and the expected effect cannot be obtained.
In addition, a method using syndiotactic polypropylene for the surface layer (for example, see Patent Document 3) and a method using a cyclic polyolefin (for example, see Patent Document 4) have also been proposed, but these have high material costs. There is a drawback of becoming.
Under these circumstances, there is a need for an early development of a polypropylene-based deep-drawn molded product that eliminates the problems of propylene-based resins used in conventional thermoforming methods, has excellent rigidity and transparency, and has less uneven thickness. Yes.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、ポリプロピレン系シートを融点以下の温度で固相圧空成型することにより得られる、剛性、透明性に優れ、偏肉が少ないポリプロピレン系深絞り成形体を提供することにある。 In view of the problems of the prior art, an object of the present invention is a polypropylene-based deep-drawing molding that is obtained by solid-phase pressure molding of a polypropylene-based sheet at a temperature below the melting point and has excellent rigidity and transparency, and less uneven thickness. To provide a body.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のプロピレン系重合体を含むプロピレン系樹脂組成物からなるシートを、融点以下の温度で固相圧空成型すると、得られたポリプロピレン系深絞り成形体は、偏肉が少なく、透明性および光沢性に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a solid phase pressure molding of a sheet made of a propylene resin composition containing a specific propylene polymer at a temperature below the melting point. The resulting polypropylene-based deep-drawn molded article has little uneven thickness and is excellent in transparency and gloss, and has completed the present invention.
すなわち、本発明の第1の発明によれば、下記の要件(i)〜(vi)を満たすプロピレン系重合体(X)3〜100重量%と、プロピレン系重合体(Y)0〜97重量%との重合体混合物を含むプロピレン系樹脂組成物からなるシートを、融点以下の温度で固相圧空成型することにより得られる、ヘイズ値が5%以下及びグロス値が120%以上であることを特徴とする、肉厚が均一な、深さ/口径が1倍以上である深絞り成形体が提供される。
要件(i):メルトフローレート(MFR)(温度230℃、荷重2.16kg)が0.2〜20g/10分である。
要件(ii):ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Q値)が3.5〜10.5である。
要件(iii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、全量に対して、分子量(M)が200万以上の成分の比率が0.4重量%以上、10重量%未満である。
要件(iv):オルトジクロロベンゼン(ODCB)による昇温溶出分別(TREF)において、40℃以下の温度で溶出する成分が3.0重量%以下である。
要件(v):13C−NMRで測定するアイソタクチックトライアッド分率(mm)が95%以上である。
要件(vi):伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上である。
That is, according to the first invention of the present invention, 3 to 100% by weight of the propylene polymer (X) satisfying the following requirements (i) to (vi) and 0 to 97% by weight of the propylene polymer (Y). % Of a haze value of 5% or less and a gloss value of 120% or more obtained by solid-phase pressure molding a sheet comprising a propylene-based resin composition containing a polymer mixture of A deep-drawn molded article having a uniform thickness and a depth / caliber of 1 or more times is provided.
Requirement (i): Melt flow rate (MFR) (temperature 230 ° C., load 2.16 kg) is 0.2 to 20 g / 10 min.
Requirement (ii): The ratio (Q value) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 3.5 to 10.5.
Requirement (iii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the ratio of the component having a molecular weight (M) of 2 million or more to the total amount is 0.4% by weight or more and less than 10% by weight.
Requirement (iv): In temperature rising elution fractionation (TREF) with orthodichlorobenzene (ODCB), the component eluted at a temperature of 40 ° C. or less is 3.0% by weight or less.
Requirement (v): The isotactic triad fraction (mm) measured by 13 C-NMR is 95% or more.
Requirement (vi): The strain hardening degree (λmax) in the measurement of elongational viscosity is 6.0 or more.
本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記プロピレン系樹脂組成物は、前記重合体混合物100重量部に対し、結晶核剤0.01〜1重量部を含有することを特徴とする請求項1記載のポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。
また、本発明の第3の発明によれば、第2の発明において、前記結晶核剤が、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族リン酸金属塩、ソルビトール系誘導体、アミド系核剤、ロジンの金属塩から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とするポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。
According to a second invention of the present invention, in the first invention, the propylene-based resin composition contains 0.01 to 1 part by weight of a crystal nucleating agent with respect to 100 parts by weight of the polymer mixture. A polypropylene deep-drawn article according to
According to a third invention of the present invention, in the second invention, the crystal nucleating agent is an aromatic carboxylic acid metal salt, an aromatic phosphate metal salt, a sorbitol derivative, an amide nucleating agent, or rosin. There is provided a polypropylene-based deep-drawn molded article characterized by being at least one selected from metal salts.
また、本発明の第4の発明によれば、第1〜3のいずれかの発明において、プロピレン系重合体(X)は、さらに、下記の要件(vii)を満たすことを特徴とするポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。
要件(vii):ME(メモリーエフェクト)が次の関係式を満たす。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+1.9
[式中、ME(メモリーエフェクト)は、オリフィスが長さ8.00mm、径1.00mmφのメルトインデクサーを用いて、シリンダー内温度を190℃に設定して、荷重をかけ、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーをエタノール中で急冷し、その際の押出物のストランド径をオリフィス径で除した値とする。]
また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、プロピレン系重合体(X)は、さらに、下記の要件(viii)を満たすことを特徴とするポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。
要件(viii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、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0.9より大きく、2.0未満である。
According to the fourth invention of the present invention, in any one of the first to third inventions, the propylene polymer (X) further satisfies the following requirement (vii): A deep drawn compact is provided.
Requirement (vii): ME (memory effect) satisfies the following relational expression.
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +1.9
[In the formula, ME (memory effect) uses a melt indexer with an orifice of 8.00 mm in length and a diameter of 1.00 mmφ, sets the temperature in the cylinder to 190 ° C., applies a load, and the extrusion speed is 0 At 1 g / min, the polymer extruded from the orifice is quenched in ethanol, and the strand diameter of the extrudate is divided by the orifice diameter. ]
According to a fifth invention of the present invention, in any one of the first to fourth inventions, the propylene polymer (X) further satisfies the following requirement (viii): A deep drawn compact is provided.
Requirement (viii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the common logarithm of the molecular weight corresponding to the peak position is Tp, and the common logarithm of the molecular weight at the position where it is 50% of the peak height is L 50 and H 50 (L 50 Is lower molecular weight side than Tp, H 50 is higher molecular weight side than Tp), and α and β are defined as α = H 50 −Tp and β = Tp−L 50 , respectively, α / β is larger than 0.9 , Less than 2.0.
また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、プロピレン系重合体(Y)は、メタロセン触媒を用いて重合されたものであり、下記の特性(i)〜(iv)を満足することを特徴とするポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。
特性(i):MFR(230℃、2.16kg荷重)が0.5〜20g/10分である。
特性(ii):DSC法により測定された融解ピーク温度(Tm)が120〜165℃である。
特性(iii):GPC法により測定された分子量分布(Q値:Mw/Mn)が1.5〜4.5である。
特性(iv):昇温溶出分別(TREF)によって得られる溶出曲線において、20重量%抽出される温度(T20)と80重量%抽出される温度(T80)の差(T80−T20)が10℃以下である。
According to a sixth invention of the present invention, in any one of the first to fifth inventions, the propylene-based polymer (Y) is polymerized using a metallocene catalyst, and has the following characteristics (i ) To (iv) are satisfied, and a polypropylene-based deep-drawn molded article is provided.
Characteristic (i): MFR (230 ° C., 2.16 kg load) is 0.5 to 20 g / 10 min.
Characteristic (ii): Melting peak temperature (Tm) measured by DSC method is 120-165 ° C.
Characteristic (iii): Molecular weight distribution (Q value: Mw / Mn) measured by GPC method is 1.5 to 4.5.
Characteristic (iv): In an elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF), a difference (T 80 -T 20 ) between a temperature at which 20% by weight is extracted (T 20 ) and a temperature at which 80% by weight is extracted (T 80 ) ) Is 10 ° C. or lower.
さらに、本発明の第7の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明において、前記重合体混合物は、プロピレン系重合体(X)5〜90重量%と、プロピレン系重合体(Y)10〜95重量%とからなることを特徴とするポリプロピレン系深絞り成形体が提供される。 Furthermore, according to the seventh invention of the present invention, in any one of the first to sixth inventions, the polymer mixture comprises 5 to 90% by weight of a propylene polymer (X) and a propylene polymer (Y And 10 to 95% by weight of a polypropylene-based deep-drawn molded article.
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体は、偏肉が少なく、剛性、透明性および光沢性に優れたものであるため、食品容器、洗剤容器、医療用容器等の各種分野の容器に用いることができ、特に、内容物を確認できる飲料食品分野などにおいて、広く用いることができる。 Since the polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention has little unevenness and is excellent in rigidity, transparency and glossiness, it can be used for containers in various fields such as food containers, detergent containers, and medical containers. In particular, it can be widely used in the beverage food field where the contents can be confirmed.
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体は、下記の要件(i)〜(vi)、またはそれらに加えてさらに、要件(vii)及び/又は(viii)、或いはそれらに加えてさらに、要件(ix)及び/又は(x)に示す特性・性状を有するプロピレン系重合体(X)3〜100重量%と、プロピレン系重合体(Y)0〜97重量%との重合体混合物を含むプロピレン系樹脂組成物から得られるシートを、融点以下の温度で固相圧空成型することにより得られるものであり、しかも、そのヘイズ値が5%以下及びグロス値が120%以上で、肉厚が均一な、且つ深さ/口径が1倍以上であることを特徴とする。
要件(i):メルトフローレート(MFR)(温度230℃、荷重2.16kg)が0.2〜20g/10分である。
要件(ii):ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Q値)が3.5〜10.5である。
要件(iii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、全量に対して、分子量(M)が200万以上の成分の比率が0.4重量%以上、10重量%未満である。
要件(iv):オルトジクロロベンゼン(ODCB)による昇温溶出分別(TREF)において、40℃以下の温度で溶出する成分が3.0重量%以下である。
要件(v):13C−NMRで測定するアイソタクチックトライアッド分率(mm)が95%以上である。
要件(vi):伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上である。
The polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention includes the following requirements (i) to (vi), or in addition to the requirements (vii) and / or (viii), or in addition to the requirements (ix) ) And / or (x) propylene-based resin comprising a polymer mixture of propylene-based polymer (X) 3 to 100% by weight and propylene-based polymer (Y) 0 to 97% by weight having the properties and properties shown in (x) The sheet obtained from the composition is obtained by solid-phase pressure molding at a temperature below the melting point, and the haze value is 5% or less and the gloss value is 120% or more, and the wall thickness is uniform. In addition, the depth / caliber is one or more times.
Requirement (i): Melt flow rate (MFR) (temperature 230 ° C., load 2.16 kg) is 0.2 to 20 g / 10 min.
Requirement (ii): The ratio (Q value) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 3.5 to 10.5.
Requirement (iii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the ratio of the component having a molecular weight (M) of 2 million or more to the total amount is 0.4% by weight or more and less than 10% by weight.
Requirement (iv): In temperature rising elution fractionation (TREF) with orthodichlorobenzene (ODCB), the component eluted at a temperature of 40 ° C. or less is 3.0% by weight or less.
Requirement (v): The isotactic triad fraction (mm) measured by 13 C-NMR is 95% or more.
Requirement (vi): The strain hardening degree (λmax) in the measurement of elongational viscosity is 6.0 or more.
要件(vii):ME(メモリーエフェクト)が次の関係式を満たす。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+1.9
[式中、ME(メモリーエフェクト)は、オリフィスが長さ8.00mm、径1.00mmφのメルトインデクサーを用いて、シリンダー内温度を190℃に設定して、荷重をかけ、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーをエタノール中で急冷し、その際の押出物のストランド径をオリフィス径で除した値とする。]
要件(viii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、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0.9より大きく、2.0未満である。
Requirement (vii): ME (memory effect) satisfies the following relational expression.
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +1.9
[In the formula, ME (memory effect) uses a melt indexer with an orifice of 8.00 mm in length and a diameter of 1.00 mmφ, sets the temperature in the cylinder to 190 ° C., applies a load, and the extrusion speed is 0 At 1 g / min, the polymer extruded from the orifice is quenched in ethanol, and the strand diameter of the extrudate is divided by the orifice diameter. ]
Requirement (viii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the common logarithm of the molecular weight corresponding to the peak position is Tp, and the common logarithm of the molecular weight at the position where it is 50% of the peak height is L 50 and H 50 (L 50 Is lower molecular weight side than Tp, H 50 is higher molecular weight side than Tp), and α and β are defined as α = H 50 −Tp and β = Tp−L 50 , respectively, α / β is larger than 0.9 , Less than 2.0.
要件(ix):MT230℃(溶融張力)が次の関係式を満たす。
(MT230℃) ≧ 5g
[式中、MT230℃は、メルトテンションテスターを用いて、キャピラリー:直径2.1mm、シリンダー径:9.6mm、シリンダー押出速度:10mm/分、巻き取り速度:4.0m/分、温度:230℃の条件で測定したときの溶融張力を表す。]
要件(x):MaxDraw(最高巻き取り速度)が次の関係式を満たす。
(MaxDraw) ≧ 10m/分
[式中、MaxDraw(最高巻き取り速度)は、上記溶融張力の測定において、巻き取り速度を上げていったときの樹脂が破断する直前の巻き取り速度を表す。]
以下、本発明のポリプロピレン系深絞り成形体の製造に用いられるプロピレン系樹脂組成物の構成成分、そのプロピレン系樹脂組成物の調製方法、それから得られる深絞り熱成形体、その製造方法等について詳細に説明する。
Requirement (ix): MT 230 ° C. (melt tension) satisfies the following relational expression.
(MT230 ° C) ≧ 5g
[In the formula, MT230 ° C. is measured using a melt tension tester, capillary: diameter 2.1 mm, cylinder diameter: 9.6 mm, cylinder extrusion speed: 10 mm / min, winding speed: 4.0 m / min, temperature: 230 It represents the melt tension when measured under the condition of ° C. ]
Requirement (x): MaxDraw (maximum winding speed) satisfies the following relational expression.
(MaxDraw) ≧ 10 m / min [where, MaxDraw (maximum winding speed) represents the winding speed immediately before the resin breaks when the winding speed is increased in the measurement of the melt tension. ]
Hereinafter, the constituent components of the propylene-based resin composition used for the production of the polypropylene-based deep-drawn molded product of the present invention, the method for preparing the propylene-based resin composition, the deep-drawn thermoformed product obtained therefrom, the production method thereof, etc. are described in detail. Explained.
I.プロピレン系樹脂組成物の構成成分
1.プロピレン系重合体(X)
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体に用いられるプロピレン系樹脂組成物を構成するプロピレン系重合体(X)は、上記要件(i)〜(vi)、またはそれらに加えてさらに、要件(vii)及び(viii)、或いはそれらに加えてさらに、要件(ix)及び/又は(x)に示す特性・性状を有する。
以下、項目毎に、順次説明する。
I. Components of propylene-based resin composition Propylene polymer (X)
The propylene-based polymer (X) constituting the propylene-based resin composition used for the polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention is the above-mentioned requirements (i) to (vi), or in addition to these requirements (vii) And (viii), or in addition to them, the characteristics and properties shown in the requirements (ix) and / or (x).
Hereinafter, each item will be described sequentially.
(1)プロピレン系重合体(X)の構造、長鎖分岐構造の規定と同定方法
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、溶融流動性や溶融張力を制御した、物性と溶融加工性のバランスに優れた長鎖分岐型のプロピレン系重合体である。
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、上記長鎖分岐が導入されることにより、溶融物性が格段に向上していると、考察されている。
一般的には、分岐構造や分岐数の検出、定量には、13C−NMRが用いられる。また、分岐数や分岐分布の検出、定量には、13C−NMRやGPC−vis、GPC−mallsが用いられる。
しかしながら、上記手法では長時間の測定が必要であったり、定量限界が存在したりする。現時点においては、分岐を評価する方法としてはレオロジー的な方法が最も感度が高いと考えられている。例えば、線形粘弾性測定における流動の活性化エネルギーや、伸長粘度測定における歪硬化度を測定することが、微量の分岐を検出する方法としては現段階では一般的に用いられる。
分岐構造に関しては、長鎖分岐ができる機構、メカニズムを考慮して、本発明者らは、下記のように推察している。
(1) Structure of propylene polymer (X), definition of long chain branched structure and identification method The propylene polymer (X) according to the present invention has physical properties and melt processability with controlled melt fluidity and melt tension. It is a long-chain branched propylene polymer having an excellent balance.
It is considered that the propylene-based polymer (X) according to the present invention has a marked improvement in melt properties due to the introduction of the long chain branching.
In general, 13 C-NMR is used for detection and quantification of the branched structure and the number of branches. Further, 13 C-NMR, GPC-vis, and GPC-malls are used for detection and quantification of the number of branches and branch distribution.
However, the above method requires a long time measurement or has a limit of quantification. At present, rheological methods are considered to have the highest sensitivity as a method for evaluating branching. For example, measurement of flow activation energy in linear viscoelasticity measurement and strain hardening degree in elongational viscosity measurement are generally used at this stage as a method for detecting a small amount of branching.
Regarding the branched structure, the present inventors have inferred as follows in consideration of the mechanism and mechanism capable of long-chain branching.
すなわち、後述するプロピレン系重合体(X)の製造方法で用いられる触媒成分[A−1]由来の活性種から、β−メチル脱離と一般に呼ばれる特殊な連鎖移動反応により、ポリマー片末端が主としてプロペニル構造を示し、所謂マクロマーが生成する。
βメチル脱離反応で停止した末端のプロペニル構造を下記に示す(参照文献:Macromol. Rapid Commun. 2000,21,1103―1107)。
That is, from the active species derived from the catalyst component [A-1] used in the method for producing the propylene-based polymer (X) described later, the polymer one end is mainly formed by a special chain transfer reaction generally called β-methyl elimination. It exhibits a propenyl structure and produces a so-called macromer.
The terminal propenyl structure terminated by the β-methyl elimination reaction is shown below (Reference: Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 1103-1107).
このマクロマーは、より高分子量を生成することができ、より共重合性がよい触媒成分[A−2]由来の活性種に取り込まれ、マクロマー共重合が進行していると、推察している。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、下記構造式(2)に示すような特定の分岐構造を有する。
構造式(2)において、Ca、Cb、Ccは、分岐炭素に隣接するメチレン炭素を示し、Cbrは、分岐鎖の根元のメチン炭素を示し、P1、P2、P3は、プロピレン系重合体残基を示す。
P1、P2、P3は、それ自体の中に、構造式(2)に記載されたCbrとは、別の分岐炭素(Cbr)を含有することもあり得る。
It is speculated that this macromer is capable of producing a higher molecular weight and is taken in by the active species derived from the catalyst component [A-2] having a better copolymerization property, and the macromer copolymerization is proceeding.
Therefore, the propylene polymer (X) according to the present invention has a specific branched structure as shown in the following structural formula (2).
In Structural Formula (2), Ca, Cb, and Cc represent methylene carbon adjacent to the branched carbon, Cbr represents the methine carbon at the root of the branched chain, and P 1 , P 2 , and P 3 represent propylene-based heavy ions. Combined residues are indicated.
P 1 , P 2 , and P 3 may contain a branched carbon (Cbr) different from Cbr described in the structural formula (2) in itself.
このような分岐構造は、13C−NMR分析により同定される。各ピークの帰属は、Macromolecules,Vol.35、No.10.2002年、3839−3842頁の記載を参考にすることができる。すなわち、43.9〜44.1ppm,44.5〜44.7ppm及び44.7〜44.9ppmに、それぞれ1つ、合計3つのメチレン炭素(Ca、Cb、Cc)が観測され、31.5〜31.7ppmにメチン炭素(Cbr)が観測される。上記の31.5〜31.7ppmに観測されるメチン炭素を、以下、分岐炭素(Cbr)と略称することがある。
分岐メチン炭素Cbrに近接する3つのメチレン炭素が、ジアステレオトピックに非等価に3本に分かれて観測されることが特徴である。
Such a branched structure is identified by 13 C-NMR analysis. The assignment of each peak is described in Macromolecules, Vol. 35, no. 10. The description of 2002, pages 3839-3842 can be referred to. That is, a total of three methylene carbons (Ca, Cb, Cc) were observed, each at 43.9-44.1 ppm, 44.5-44.7 ppm, and 44.7-44.9 ppm. Methine carbon (Cbr) is observed at ˜31.7 ppm. Hereinafter, the methine carbon observed at 31.5 to 31.7 ppm may be abbreviated as branched carbon (Cbr).
It is characterized in that three methylene carbons adjacent to the branched methine carbon Cbr are observed in three non-equivalent diastereotopics.
本発明にいう13C−NMRで帰属される分岐鎖は、プロピレン系重合体の主鎖から分岐した炭素数5以上のプロピレン系重合体残基を示す。それと炭素数4以下の分岐とは、分岐炭素のピーク位置が異なることにより、区別できる(Macromol.chem.phys.2003年、Vol.204、1738頁参照)。 The branched chain assigned by 13 C-NMR referred to in the present invention represents a propylene polymer residue having 5 or more carbon atoms branched from the main chain of the propylene polymer. It can be distinguished from a branch having 4 or less carbon atoms by the difference in the peak position of the branched carbon (see Macromol. Chem. Phys. 2003, Vol. 204, page 1738).
一般的に、ポリマーの分岐の数と長さの規定について考察すると、分岐数が多いほど、溶融物性は、向上する。一方、分岐数が分子間で偏在すると、ゲルが発生してしまい、溶融物性向上の効果も小さくなると、考えられている。
分岐数は、上記の13C−NMRによる帰属を利用して、31.5〜31.7ppmに観測される分岐炭素(Cbr)の全骨格形成炭素1000個あたり個数を分岐数(密度)とする。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。
In general, considering the definition of the number of branches and the length of the polymer, the higher the number of branches, the better the melt properties. On the other hand, it is considered that if the number of branches is unevenly distributed between the molecules, a gel is generated and the effect of improving the melt properties is reduced.
The number of branches is defined as the number of branches (density) per 1000 total skeleton-forming carbons of the branched carbon (Cbr) observed at 31.5 to 31.7 ppm using the assignment by 13 C-NMR. . However, the total skeleton-forming carbon means all carbon atoms other than methyl carbon.
本発明の改良された溶融物性を示すプロピレン系重合体(X)には、13C−NMRの測定の結果、微量の分岐成分が存在し、その量は、0.1個程度である。
一方、分岐の量が多すぎると、ゲルが生成して成形品の外観を損ねるという懸念がある。さらに、成形時に高速で延伸した場合に、溶融体が破断を起こすという、いわゆる溶融延展性の悪化を引き起こすという問題がある。
したがって、分岐数は、上限としては0.4個以下、好ましくは0.2個以下である。また下限としては0.01個以上である。
現在の高磁場NMRの13C−NMRを用いた場合でも、非常に長時間の測定を行わないと0.1個程度の少量では定量が困難である。分岐が少量の場合には、これに替えて、より感度の高いレオロジー的手法で分岐の評価をおこなった。その結果、得られる歪硬化度(λmax)が6.0以上と規定する。
As a result of 13 C-NMR measurement, the propylene-based polymer (X) showing improved melt properties of the present invention has a small amount of branched components, and the amount thereof is about 0.1.
On the other hand, when the amount of branching is too large, there is a concern that gel is generated and the appearance of the molded product is impaired. Furthermore, there is a problem that when the film is stretched at a high speed at the time of molding, so-called melt ductility is deteriorated, that is, the melt breaks.
Therefore, the upper limit of the number of branches is 0.4 or less, preferably 0.2 or less. The lower limit is 0.01 or more.
Even in the case of using the current 13 C-NMR of high magnetic field NMR, it is difficult to determine with a small amount of about 0.1 unless measurement is performed for a very long time. When the amount of branching was small, instead of this, branching was evaluated by a more sensitive rheological method. As a result, the obtained strain hardening degree (λmax) is defined to be 6.0 or more.
また、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、分岐長に関して、ポリプロピレンの絡み合い分子量である7000以上が必要とされる。骨格炭素数に換算すると、約400以上に相当する。ここでいう骨格炭素とは、メチル炭素以外の全ての炭素原子を意味する。分岐長がより長くなると、溶融物性は、より向上すると考えられる。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の分岐鎖長は、骨格炭素数500(ポリプロピレン分子量換算:1.1万)以上であり、好ましくは骨格炭素数1000(ポリプロピレン分子量換算:2.1万)以上であり、更に好ましくは骨格炭素数2000(ポリプロピレン分子量換算:4.2万)以上である。
ここでいうポリプロピレン分子量換算値は、厳密にはGPCで測定される分子量値とは異なるものであるが、GPCで測定される数平均分子量(Mn)に近似している。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の分岐長は、GPCで測定される数平均分子量(Mn)で1.1万以上、好ましくは2.1万以上、さらに好ましくは4.2万以上と、置き換えられる。
In addition, the propylene polymer (X) according to the present invention needs to have a branching length of 7000 or more, which is an entangled molecular weight of polypropylene. When converted into skeleton carbon number, it corresponds to about 400 or more. As used herein, skeletal carbon means all carbon atoms other than methyl carbon. It is considered that the melt physical properties are further improved as the branch length becomes longer.
Therefore, the branched chain length of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is 500 or more skeleton carbon atoms (polypropylene molecular weight conversion: 11,000), preferably 1000 skeleton carbon atoms (polypropylene molecular weight conversion: 2. 10,000) or more, and more preferably 2000 or more skeleton carbon atoms (polypropylene molecular weight conversion: 42,000).
The polypropylene molecular weight converted value here is strictly different from the molecular weight value measured by GPC, but approximates the number average molecular weight (Mn) measured by GPC.
Therefore, the branch length of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is 11,000 or more, preferably 21,000 or more, more preferably 4.2 in terms of number average molecular weight (Mn) measured by GPC. Replaced with more than 10,000.
また、重合機構を考えた場合、触媒成分[A−1]由来の活性種から生成するマクロマーが主鎖に組み込まれて分岐構造を形成するので、マクロマーの平均分子量が、組み込まれた分岐鎖の平均分子量として、特徴付けられる。
例えば、本発明に係るプロピレン系重合体(X)では、[A−1]由来の活性種から生成するマクロマーの分子量は、数平均分子量で5万の場合、組み込まれた分岐鎖の平均分子量が5万あり、骨格炭素に換算すると2400個と、解釈される。
上記[A−1]由来の活性種から生成するマクロマーの数平均分子量は、GPCにおいて[A−1]由来の部分のピークトップ、または[A−1]単独で重合を行った場合の分子量から推定できる。
Further, when considering the polymerization mechanism, the macromer generated from the active species derived from the catalyst component [A-1] is incorporated into the main chain to form a branched structure, so that the average molecular weight of the macromer is that of the incorporated branched chain. Characterized as average molecular weight.
For example, in the propylene-based polymer (X) according to the present invention, when the molecular weight of the macromer generated from the active species derived from [A-1] is 50,000 in number average molecular weight, the average molecular weight of the incorporated branched chain is There are 50,000, and it is interpreted as 2400 when converted into skeleton carbon.
The number average molecular weight of the macromer generated from the active species derived from the above [A-1] is based on the molecular weight when the polymerization is carried out by the peak top of the portion derived from [A-1] in GPC or [A-1] alone. Can be estimated.
一方、ポリマーの分岐分布に関しては、GPC−visやGPC−mallsで測定が可能であるが、重合機構から考察すると、[A−1]由来のマクロマーが、より高分子量でより共重合性が高い成分[A−2]由来の活性種に取り込まれて、分岐が生成していると、考えられるため、[A−2]由来の分子量成分に、長鎖分岐が導入されていると、考察している。
触媒成分[A−2]由来の分子量成分は、[A−1]由来の分子量成分とくらべて、より高分子量であるので、分岐分布としては、高分子量側([A−2]由来側)にも、分岐が導入された分布形態になっていると、考察している。
また、[A−1]由来の分子量成分には、[A−1]自身でマクロマーを取り込んで、できた分岐構造も存在する。
上記[A−1]由来、[A−2]由来の分子量分布の一例を、図3に示す。
On the other hand, the branched distribution of the polymer can be measured by GPC-vis or GPC-malls, but considering the polymerization mechanism, the macromer derived from [A-1] has a higher molecular weight and higher copolymerization. Considered that long chain branching is introduced into the molecular weight component derived from [A-2] because it is considered that branching is generated by incorporation into the active species derived from component [A-2]. ing.
Since the molecular weight component derived from the catalyst component [A-2] is higher in molecular weight than the molecular weight component derived from [A-1], the branched distribution is high molecular weight side ([A-2] derived side). In addition, it is considered that the distribution form is introduced with branching.
In addition, the molecular weight component derived from [A-1] also has a branched structure formed by incorporating the macromer by [A-1] itself.
An example of the molecular weight distribution derived from [A-1] and [A-2] is shown in FIG.
分岐数と分岐分布の関係について説明すると、溶融物性を改良するためには、分岐数が多いことが一般に必要と考えられており、特開2007−154121号公報には、分岐数0.1/1000骨格炭素以上のプロピレン単独重合体が開示されている。
しかしながら、この開示されたプロピレン単独重合体の伸長粘度の測定のおける歪硬化度は6.0未満であり、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上と比べても、改良効果は十分ではない。これは単一の錯体で製造するため、望ましい分岐成分が十分に導入されていないためであり、分岐が単純に平均的に多くても、溶融物性改良の効果が小さいことを意味している。
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、分岐数(平均値)が従来の分岐型重合体に比べて必ずしも多くはないが、複数の錯体を組み合わせることで、分岐を高分子量側にも導入することにより、溶融物性が顕著に改良されたものである。
Describing the relationship between the number of branches and the branch distribution, it is generally considered that a large number of branches is necessary in order to improve the melt properties. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-154121 discloses that the number of branches is 0.1 / A propylene homopolymer having 1000 skeleton carbons or more is disclosed.
However, the strain hardening degree in the measurement of the extensional viscosity of the disclosed propylene homopolymer is less than 6.0, and the strain hardening degree (λmax in the measurement of the extensional viscosity of the propylene-based polymer (X) according to the present invention). ) Is 6.0 or more, the improvement effect is not sufficient. This is because the desired branching component is not sufficiently introduced because it is produced from a single complex, meaning that the effect of improving the melt properties is small even if the number of branches is simply large on average.
The propylene-based polymer (X) according to the present invention does not necessarily have a larger number of branches (average value) than a conventional branched polymer, but by combining a plurality of complexes, branching can be performed on the high molecular weight side. By introducing it, the melt properties are remarkably improved.
また、側鎖の立体規則性について説明すると、主鎖および側鎖の立体規則性は、それぞれ用いる[A−1]および[A−2]のもつ立体規則能力によって決まる。側鎖の立体規則性が低いと、例え主鎖の結晶性が高くても、全体の結晶性を落としてしまう。そこでより高剛性の重合体を得るためには、側鎖、主鎖とも立体規則性が高いことが好ましい。その値としては、主鎖、側鎖とも、mm分率で95%以上である。特に好ましくは96%以上であり、更に好ましくは97%以上である。
側鎖の立体規則性は、[A−1]単独による重合体の立体規則性と等しいと考えられる。
Further, the stereoregularity of the side chain will be described. The stereoregularity of the main chain and the side chain is determined by the stereoregular ability of [A-1] and [A-2] used, respectively. If the stereoregularity of the side chain is low, even if the crystallinity of the main chain is high, the overall crystallinity is deteriorated. Therefore, in order to obtain a higher-rigidity polymer, it is preferable that the side chain and the main chain have high stereoregularity. As the value, both the main chain and the side chain are 95% or more in mm fraction. Especially preferably, it is 96% or more, More preferably, it is 97% or more.
The stereoregularity of the side chain is considered to be equal to the stereoregularity of the polymer by [A-1] alone.
(2)プロピレン系重合体(X)の物性
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、溶融流動性や溶融張力を制御した、物性と溶融加工性のバランスに優れている。プロピレン系重合体(X)の物性について、説明する。
(2) Physical Properties of Propylene Polymer (X) The propylene polymer (X) according to the present invention has an excellent balance between physical properties and melt processability with controlled melt fluidity and melt tension. The physical properties of the propylene polymer (X) will be described.
(2−1)メルトフローレート(MFR):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(i)に示すとおり、温度230℃、2.16Kg荷重で測定するメルトフローレート(MFR)が0.2〜20g/10分であることを必要とする。
プロピレン系重合体(X)のメルトフローレート(MFR)は、0.2〜20g/10分であり、MFRが0.2g/10分未満では、流動性が低下する上に、剛性も低下する。一方、MFRが20g/10分を超えると、溶融加工性が低下する。また、この範囲の中でも、好ましくは0.5〜15g/10分、更に好ましくは0.7〜10g/10分、特に好ましくは1〜5g/10分である。
尚、メルトフローレート(MFR)は、JIS K6921−2の「プラスチック−ポリプロピレン(PP)成形用及び押出用材料−第2部:試験片の作り方及び性質の求め方」に準拠して、試験条件:230℃、荷重2.16kgfで測定した値である。
プロピレン系重合体(X)のメルトフローレート(MFR)は、プロピレン系重合体(X)の重合条件である温度や圧力を調節したり、重合時に添加する水素等の連鎖移動剤の添加量を制御することにより、容易に調整を行なうことができる。
(2-1) Melt flow rate (MFR):
As shown in the requirement (i), the propylene polymer (X) according to the present invention has a melt flow rate (MFR) measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 Kg of 0.2 to 20 g / 10 min. I need that.
The melt flow rate (MFR) of the propylene-based polymer (X) is 0.2 to 20 g / 10 minutes. When the MFR is less than 0.2 g / 10 minutes, the fluidity is lowered and the rigidity is also lowered. . On the other hand, when the MFR exceeds 20 g / 10 min, the melt processability decreases. Moreover, within this range, it is preferably 0.5 to 15 g / 10 minutes, more preferably 0.7 to 10 g / 10 minutes, and particularly preferably 1 to 5 g / 10 minutes.
The melt flow rate (MFR) is a test condition in accordance with JIS K6921-2 “Plastics—Polypropylene (PP) molding and extrusion materials—Part 2: How to make test pieces and properties”. : A value measured at 230 ° C. and a load of 2.16 kgf.
The melt flow rate (MFR) of the propylene polymer (X) adjusts the temperature and pressure, which are the polymerization conditions of the propylene polymer (X), and the amount of chain transfer agent such as hydrogen added during the polymerization. By controlling, adjustment can be easily performed.
(2−2)GPCで測定する平均分子量及び分子量分布(Mw、Mn、Q値):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(ii)に示すとおり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比、Mw/Mn(Q値)が、3.5〜10.5の範囲であることが必要である。
Q値は、分子量分布の広がりを表す指標であり、この値が大きいほど、分子量分布が広いことを意味する。Q値が小さすぎると、分布が狭い為に、溶融流動性と加工性のバランスが悪くなる。したがって、Q値は3.5以上が必要であり、好ましくは4.0以上である。更に好ましくは4.5以上である。一方、Q値が大きすぎると、必要としない(低)分子量成分の量が増えて、満足する物性のものが得られない。したがって、Q値は10.5以下が必要であり、好ましくは8.0未満であり、更に好ましくは7.5未満である。
プロピレン系重合体(X)のGPCで測定する平均分子量及び分子量分布(Mw、Mn、Q値)は、プロピレン重合の温度や圧力条件を変えるか、または、最も一般的な手法としては水素等の連鎖移動剤をプロピレン重合時に添加する方法により容易に調整を行なうことができる。さらに、使用するメタロセン錯体の種類、錯体を2種以上使用する場合はその量比を変えることで制御することが出来る。
(2-2) Average molecular weight and molecular weight distribution (Mw, Mn, Q value) measured by GPC:
As shown in the requirement (ii), the propylene polymer (X) according to the present invention is a ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC), Mw / Mn (Q value) needs to be in the range of 3.5 to 10.5.
The Q value is an index representing the spread of the molecular weight distribution, and the larger the value, the wider the molecular weight distribution. If the Q value is too small, the distribution is narrow, and the balance between melt fluidity and workability becomes poor. Accordingly, the Q value needs to be 3.5 or more, preferably 4.0 or more. More preferably, it is 4.5 or more. On the other hand, if the Q value is too large, the amount of unnecessary (low) molecular weight components increases, and satisfactory physical properties cannot be obtained. Therefore, the Q value needs to be 10.5 or less, preferably less than 8.0, and more preferably less than 7.5.
The average molecular weight and molecular weight distribution (Mw, Mn, Q value) measured by GPC of the propylene-based polymer (X) can be changed by changing the temperature and pressure conditions of propylene polymerization, or the most general technique such as hydrogen Adjustment can be easily made by adding a chain transfer agent during the polymerization of propylene. Furthermore, when using 2 or more types of the metallocene complex to be used, it can control by changing the quantity ratio.
(2−3)GPCによる分子量分布曲線から得られる分子量分布の広がりの高分子量側への偏り:
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(viii)に示すとおり、GPCによって得られる分子量分布曲線において、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0.9より大きく、2.0未満であることが望ましい。ここで、α/βは、分子量分布の広がりの高分子量側への偏りを表す指標である。
分子量分布の広がり方に関しては、GPCによって得られる分子量分布曲線で示される。即ち、分子量(MW)の常用対数を横軸として、縦軸に、当該MWに相当する分子の相対微分質量をプロットしたグラフが作成される。
なお、ここにいう分子量(MW)とは、プロピレン単独重合体を構成する個々の分子の分子量であって、プロピレン単独重合体の重量平均分子量(Mw)とは、異なるものである。図1は、分子量分布曲線の一例を示す図である。作成したグラフからαおよびβが求められる。本発明においては、上記のように、α/βが0.9より大きく、2.0未満であることが望ましい。
(2-3) Bias of molecular weight distribution obtained from GPC molecular weight distribution curve toward high molecular weight side:
As shown in the requirement (viii), the propylene polymer (X) according to the present invention has a common logarithm of molecular weight corresponding to the peak position as Tp and 50% higher than the peak height in the molecular weight distribution curve obtained by GPC. The common logarithm of the molecular weight at the position is L 50 and H 50 (L 50 is a lower molecular weight side than Tp, H 50 is a higher molecular weight side than Tp), and α and β are α = H 50 −Tp and β = Tp, respectively. when defined as -L 50, alpha / beta is greater than 0.9 should be less than 2.0. Here, α / β is an index representing the deviation of the molecular weight distribution toward the high molecular weight side.
The spread of the molecular weight distribution is indicated by a molecular weight distribution curve obtained by GPC. That is, a graph is created by plotting the common logarithm of molecular weight (MW) on the horizontal axis and the relative differential mass of the molecule corresponding to the MW on the vertical axis.
The molecular weight (MW) referred to here is the molecular weight of individual molecules constituting the propylene homopolymer, and is different from the weight average molecular weight (Mw) of the propylene homopolymer. FIG. 1 is a diagram showing an example of a molecular weight distribution curve. Α and β are obtained from the created graph. In the present invention, as described above, it is desirable that α / β is greater than 0.9 and less than 2.0.
通常、単一活性点を持つ触媒で均一な重合を行った場合、分子量分布は最も確からしい分布の形状となる。この最も確からしい分布のα/βは、0.9と算出される。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)であるプロピレン単独重合体の分子量分布は、単一活性点で均一な重合をした重合体の分子量分布と比べて、より高分子量側に一層広がっていることを意味している。
α/βが0.9以下であると、相対的に高分子量成分の量が足りないため、溶融張力やスウェル比が小さくなり、成形性が悪化してしまう。例えば、固相圧空成形を行う場合、シート成形の段階においては、粘度の低い方が光沢は高くなる為、粘度の低い成分が多い方がよい。他方、容器成形の段階では、その部分に強度がないと破断してしまうため、分子量の高い成分が必要となる。このような事情を満足させるためには、低分子量側よりも高分子量側において、より一層広がっていることが重要である。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、α/βが0.9より大きいことが望ましく、好ましくは1.0以上であり、更に好ましくは1.1以上である。
Usually, when uniform polymerization is carried out with a catalyst having a single active site, the molecular weight distribution has the most probable distribution shape. The most probable distribution α / β is calculated as 0.9.
Therefore, the molecular weight distribution of the propylene homopolymer, which is the propylene-based polymer (X) according to the present invention, further spreads to the higher molecular weight side than the molecular weight distribution of the polymer polymerized uniformly at a single active site. It means that
If α / β is 0.9 or less, the amount of the high molecular weight component is relatively insufficient, so that the melt tension and swell ratio become small, and the moldability deteriorates. For example, in the case of performing solid-state pressure forming, in the sheet forming stage, the lower the viscosity, the higher the gloss, so it is better that there are many components having a low viscosity. On the other hand, at the stage of container molding, if the portion is not strong, it will break, so a component having a high molecular weight is required. In order to satisfy such circumstances, it is important that the molecular weight is further spread on the high molecular weight side than on the low molecular weight side.
Accordingly, it is desirable that the propylene-based polymer (X) according to the present invention has α / β larger than 0.9, preferably 1.0 or more, and more preferably 1.1 or more.
一方、α/βが2.0以上であると、高分子量成分の量が多すぎて、流動性を悪化させてしまう。また、成形時に高速で延伸した場合に溶融体が破断を起こすという、いわゆる溶融延展性の悪化を引き起こす。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、α/βが2.0未満であることが望ましく、好ましくは1.7未満であり、更に好ましくは1.6未満である。
なお、分子量分布曲線において、ピークが2つ以上現れることがある。その場合は、最大ピークを本発明のピークと置き換えることができる。また、H50が2つ以上現れる場合は、一番高分子量側の分子量で置き換えることができる。同様に、L50が2つ以上現れる場合は、一番低分子量側の分子量で置き換えることができる。
プロピレン系重合体(X)のGPCによる分子量分布曲線から得られる分子量分布の広がりの高分子量側への偏りは、2種使用するメタロセン錯体の一方として高分子量のポリマーが製造可能なものを選択したうえで、重合時に添加する水素添加量の制御により、容易に調整を行なうことができる。また、使用する2種のメタロセン錯体の量比を変えることでも、調整することができる。
On the other hand, when α / β is 2.0 or more, the amount of the high molecular weight component is too large and the fluidity is deteriorated. Moreover, when extending | stretching at high speed at the time of shaping | molding, it will cause what is called a melt ductility deterioration that a melt will fracture.
Accordingly, the propylene-based polymer (X) according to the present invention desirably has an α / β value of less than 2.0, preferably less than 1.7, and more preferably less than 1.6.
In the molecular weight distribution curve, two or more peaks may appear. In that case, the maximum peak can be replaced with the peak of the present invention. Also, if the H 50 appears two or more may be replaced with the molecular weight of the lowest molecular weight side. Similarly, when two or more L 50 appear, the molecular weight on the lowest molecular weight side can be replaced.
The molecular weight distribution spread from the molecular weight distribution curve by GPC of the propylene-based polymer (X) was selected so that a high molecular weight polymer could be produced as one of the two types of metallocene complexes used. In addition, the adjustment can be easily performed by controlling the amount of hydrogen added during the polymerization. It can also be adjusted by changing the amount ratio of the two metallocene complexes used.
(2−4)GPCによる分子量分布曲線における分子量(M)が200万以上の成分の比率:
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(iii)に示すとおり、GPCによって得られる分子量分布曲線において、重合体全量に対して、分子量(M)が200万以上の成分の比率(W(200万以上))が0.4重量%以上、10重量%未満である。
上記200万以上の比率(W(200万以上))は、重合体中に含まれる非常に高い分子量成分の比率を示す指標である。
上記非常に高い分子量成分の比率であるW(200万以上)は、GPCによって得られる積分分子量分布曲線(全量を1に規格化)において、分子量(M)が200万(Log(M)=6.3)以下までの積分値を、1から減じた値として定義する。積分分子量分布曲線の一例を同じく図1に示す。
(2-4) Ratio of components having a molecular weight (M) of 2 million or more in the molecular weight distribution curve by GPC:
As shown in the requirement (iii), the propylene polymer (X) according to the present invention is a ratio of components having a molecular weight (M) of 2 million or more to the total amount of the polymer in the molecular weight distribution curve obtained by GPC. (W (2 million or more)) is 0.4 wt% or more and less than 10 wt%.
The ratio of 2 million or more (W (2 million or more)) is an index indicating the ratio of a very high molecular weight component contained in the polymer.
The very high molecular weight component ratio W (2 million or more) is an integral molecular weight distribution curve obtained by GPC (the total amount is normalized to 1), and the molecular weight (M) is 2 million (Log (M) = 6). .3) The integral value up to the following is defined as a value obtained by subtracting from 1. An example of the integrated molecular weight distribution curve is also shown in FIG.
前述のように、高分子量成分の量が足りないと、溶融張力やスウェル比が小さくなり、熱成形性が悪化してしまう。例えば、固相圧空成形を行う場合、破断現象が起きて満足な成形体が得られない。そこで、分子量の高い成分が必要であり、中でも非常に分子量の高い成分を少量含有することにより、効率的に成形性が改善される。この非常に分子量の高い成分には、前述したような分岐成分を含んでいると考えられる。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、望ましくは、W(200万以上)が0.4重量%以上である必要があり、好ましくは1.0重量%以上であり、更に好ましくは2.0重量%以上である。
しかしながら、この成分の比率が高すぎると、押出しシート成形性を悪化させてしまう。のみならず、非常に分子量の高い成分であるために、ゲルが生成してしまい、成形品の外観を損ねるという問題が生じる。また、この成分の比率が高すぎると、熱成形時に深い絞りを行った場合に、溶融体が破断を起こすという、いわゆる溶融延展性の悪化を引き起こす。
そこで、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、望ましくは、W(200万以上)が10重量%未満である必要があり、好ましくは6.0重量%未満、更に好ましくは5.0重量%未満である。
As described above, when the amount of the high molecular weight component is insufficient, the melt tension and the swell ratio are decreased, and the thermoformability is deteriorated. For example, when solid-phase pressure molding is performed, a fracture phenomenon occurs and a satisfactory molded body cannot be obtained. Therefore, a component having a high molecular weight is necessary, and the moldability is efficiently improved by containing a small amount of a component having a very high molecular weight. This very high molecular weight component is considered to contain a branched component as described above.
Therefore, the propylene polymer (X) according to the present invention desirably has W (2 million or more) of 0.4% by weight or more, preferably 1.0% by weight or more, and more preferably Is 2.0% by weight or more.
However, when the ratio of this component is too high, the extrusion sheet formability is deteriorated. In addition, since it is a component having a very high molecular weight, a gel is generated, resulting in a problem that the appearance of the molded product is impaired. Moreover, when the ratio of this component is too high, when deep drawing is performed at the time of thermoforming, a so-called melt ductility is deteriorated, in which the melt breaks.
Therefore, the propylene polymer (X) according to the present invention desirably has W (2 million or more) less than 10% by weight, preferably less than 6.0% by weight, more preferably 5.0%. Less than% by weight.
プロピレン系重合体(X)のGPCによる分子量分布曲線における分子量(M)が200万以上の成分の比率は、使用するメタロセン錯体として高分子量のポリマーが製造可能なものを選択したうえで、低分子量側を製造するメタロセン錯体に対する量比、プロピレン重合時に添加する水素量や重合温度の制御により、容易に調整を行なうことができる。
これまでにMFR、Q値、α/βおよび分子量(M)が200万以上の成分の比率等のプロピレン系重合体の分子量に関する調整方法について説明してきた。例えば、共通する制御法として、水素量の制御を挙げることができる。水素量を増やすと、プロピレン系重合体のMFRは上がり、Q値、α/β、分子量(M)が200万以上の成分の比率は低下する傾向を示す。
一方、重合温度を上げる、モノマー分圧を下げる方法でも、MFRを上げることが可能であり、その場合には、分子量(M)が200万以上の成分の比率は低下するが、Q値とα/βはあまり影響を受けない。また、MFRに対する分子量(M)が200万以上の成分の比率は、高分子量側を生成するメタロセン錯体の量や種類を変えることで、制御することがすることができる。この様に、使用する触媒や重合条件を変化させることで、これら規定の制御が可能である。
The ratio of the component having a molecular weight (M) of 2 million or more in the molecular weight distribution curve by GPC of the propylene-based polymer (X) is selected after a high molecular weight polymer can be produced as the metallocene complex to be used. Adjustment can be easily made by controlling the amount ratio of the metallocene complex to the metallocene complex, the amount of hydrogen added during propylene polymerization, and the polymerization temperature.
So far, adjustment methods related to the molecular weight of the propylene-based polymer such as the ratio of components having MFR, Q value, α / β and molecular weight (M) of 2 million or more have been described. For example, control of the amount of hydrogen can be given as a common control method. When the amount of hydrogen is increased, the MFR of the propylene polymer increases, and the ratio of components having a Q value, α / β, and molecular weight (M) of 2 million or more tends to decrease.
On the other hand, it is possible to increase the MFR by increasing the polymerization temperature or decreasing the monomer partial pressure. In this case, the ratio of components having a molecular weight (M) of 2 million or more decreases, but the Q value and α / Β is not significantly affected. In addition, the ratio of components having a molecular weight (M) of 2 million or more with respect to MFR can be controlled by changing the amount and type of the metallocene complex that generates the high molecular weight side. In this way, the regulation can be controlled by changing the catalyst used and the polymerization conditions.
上記で定義される重量平均分子量(Mw)、Q値、α/β、及びW(200万以上)の値は、いずれも、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られるものであるが、その測定法、測定機器の詳細は、以下の通りである。
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC、150C)
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
The weight average molecular weight (Mw), Q value, α / β, and W (over 2 million) values defined above are all obtained by gel permeation chromatography (GPC). Details of the measuring method and measuring equipment are as follows.
Equipment: GPC manufactured by Waters (ALC / GPC, 150C)
Detector: MIRAN, 1A, IR detector manufactured by FOXBORO (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: AD806M / S (3 pieces) manufactured by Showa Denko KK
Mobile phase solvent: o-dichlorobenzene (ODCB)
Measurement temperature: 140 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Injection volume: 0.2 ml
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。
なお、得られたクロマトグラムのベースラインと区間は、図2のように行う。
また、GPC測定で得られた保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは、何れも東ソー社製の以下の銘柄である。
銘柄: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。
分子量への換算に使用する粘度式:[η]=K×Mαは、以下の数値を用いる。
PS:K=1.38×10−4、α=0.7
PP:K=1.03×10−4、α=0.78
The sample is prepared by preparing a 1 mg / mL solution using ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) and dissolving it at 140 ° C. for about 1 hour.
The baseline and section of the obtained chromatogram are performed as shown in FIG.
Further, the conversion from the retention capacity obtained by GPC measurement to the molecular weight is performed using a standard curve prepared in advance by standard polystyrene. The standard polystyrenes used are all the following brands manufactured by Tosoh Corporation.
Brand: F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000
Inject 0.2 mL of a solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each is 0.5 mg / mL to create a calibration curve. The calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation by the least square method.
The following numerical value is used for the viscosity formula: [η] = K × Mα used for conversion to molecular weight.
PS: K = 1.38 × 10 −4, α = 0.7
PP: K = 1.03 × 10−4, α = 0.78
(2−5)オルトジクロロベンゼン(ODCB)による昇温溶出分別(TREF):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(iv)に示すとおり、昇温溶出分別(TREF)測定によって得られる溶出曲線において、40℃以下の温度で溶出する成分が3.0重量%以下である。
40℃以下の温度で溶出する成分は、低結晶性成分であり、この成分の量が多いと、製品全体の結晶性が低下し、製品の剛性といった機械的強度が低下してしまう。
したがって、この量が3.0重量%以下である必要があり、好ましくは2.0重量%以下であり、更に好ましくは1.0重量%以下あり、非常に好ましくは0.5重量%以下である。
プロピレン系重合体(X)のオルトジクロロベンゼン(ODCB)による昇温溶出分別(TREF)は、メタロセン錯体を用いることにより、一般的に低く抑えることが可能であるが、触媒の純度を一定以上に保つことに加え、触媒の製造方法や重合時の反応条件を、極端に高温にしないことやメタロセン錯体に対する有機アルミニウム化合物の量比を上げすぎないことが必要である。
(2-5) Temperature rising elution fractionation with orthodichlorobenzene (ODCB) (TREF):
As shown in the requirement (iv), the propylene-based polymer (X) according to the present invention has a component that elutes at a temperature of 40 ° C. or lower in an elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF) measurement of 3.0. % By weight or less.
A component that elutes at a temperature of 40 ° C. or lower is a low crystalline component. If the amount of this component is large, the crystallinity of the entire product is lowered, and the mechanical strength such as the rigidity of the product is lowered.
Therefore, this amount should be 3.0% by weight or less, preferably 2.0% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or less, and most preferably 0.5% by weight or less. is there.
The temperature rising elution fractionation (TREF) of the propylene polymer (X) with orthodichlorobenzene (ODCB) can generally be kept low by using a metallocene complex, but the purity of the catalyst is more than a certain level. In addition to maintaining the catalyst, it is necessary that the production method of the catalyst and the reaction conditions at the time of polymerization are not extremely high and the amount ratio of the organoaluminum compound to the metallocene complex is not excessively increased.
昇温溶出分別(TREF)による溶出成分の測定法の詳細は、以下の通りである。
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。
The details of the measurement method of the eluted component by temperature rising elution fractionation (TREF) are as follows.
A sample is dissolved in orthodichlorobenzene at 140 ° C. to obtain a solution. This is introduced into a 140 ° C. TREF column, cooled to 100 ° C. at a rate of 8 ° C./min, and then cooled to 40 ° C. at a rate of 4 ° C./min, and held for 10 minutes. Thereafter, orthodichlorobenzene as a solvent is caused to flow through the column at a flow rate of 1 mL / min, and components dissolved in 40 ° C orthodichlorobenzene are eluted in the TREF column for 10 minutes, and then the heating rate is 100 ° C / hour. The column is linearly heated to 140 ° C. to obtain an elution curve.
カラムサイズ:4.3mmφ×150mm
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
Column size: 4.3mmφ × 150mm
Column packing material: 100 μm surface inert treatment glass beads Solvent: Orthodichlorobenzene Sample concentration: 5 mg / mL
Sample injection volume: 0.1 mL
Solvent flow rate: 1 mL / min Detector: Fixed wavelength infrared detector, manufactured by FOXBORO, MIRAN, 1A
Measurement wavelength: 3.42 μm
(2−6)13C−NMRで測定するアイソタクチックトライアッド分率(mm):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(v)に示すとおり、13C−NMRによって得られるプロピレン単位3連鎖のmm分率が95%以上の立体規則性を有するものである。
mm分率は、ポリマー鎖中、頭−尾結合からなる任意のプロピレン単位3連鎖中、各プロピレン単位中のメチル分岐の方向が同一であるプロピレン単位3連鎖の割合である。このmm分率は、ポリプロピレン分子鎖中のメチル基の立体構造がアイソタクチックに制御されていることを示す値であり、高いほど、高度に制御されていることを意味する。
mm分率がこの値より小さいと、製品の弾性率が低下するなど機械的物性が低下してしまう。従って、mm分率は、好ましくは96%以上であり、さらに好ましくは97%以上である。
また、主鎖および側鎖の立体規則性は、後述するプロピレン系重合体(X)の製造方法で用いられる触媒成分[A−1]および[A−2]のもつ立体規則能力によって決まる。側鎖の立体規則性が低いと、例え主鎖の結晶性が高くても全体の結晶性を落としてしまう。そこでより高剛性の重合体を得るためには側鎖、主鎖とも立体規則性が高いことが好ましい。その値としては、主鎖、側鎖ともmm分率で95%以上である。特に好ましくは96%以上であり、更に好ましくは97%以上である。
プロピレン系重合体(X)の13C−NMRで測定するアイソタクチックトライアッド分率(mm)は、後述するメタロセン錯体の選択や重合温度および重合圧力により、容易に調整を行なうことができる。
(2-6) Isotactic triad fraction (mm) measured by 13 C-NMR:
As shown in the requirement (v), the propylene polymer (X) according to the present invention has a stereoregularity in which the mm fraction of three propylene units obtained by 13 C-NMR is 95% or more. .
The mm fraction is the ratio of three propylene unit chains in which the direction of methyl branching in each propylene unit is the same among arbitrary three propylene unit chains composed of head-to-tail bonds in the polymer chain. This mm fraction is a value indicating that the steric structure of the methyl group in the polypropylene molecular chain is controlled isotactically, and the higher the value, the higher the degree of control.
If the mm fraction is smaller than this value, the mechanical properties such as the elastic modulus of the product are lowered. Therefore, the mm fraction is preferably 96% or more, and more preferably 97% or more.
Further, the stereoregularity of the main chain and the side chain is determined by the stereoregular ability of the catalyst components [A-1] and [A-2] used in the production method of the propylene polymer (X) described later. If the stereoregularity of the side chain is low, even if the crystallinity of the main chain is high, the overall crystallinity is degraded. Therefore, in order to obtain a higher rigidity polymer, it is preferable that the side chain and the main chain have high stereoregularity. As the value, the main chain and the side chain are 95% or more in mm fraction. Especially preferably, it is 96% or more, More preferably, it is 97% or more.
The isotactic triad fraction (mm) measured by 13 C-NMR of the propylene polymer (X) can be easily adjusted by the selection of the metallocene complex described later, the polymerization temperature and the polymerization pressure.
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。
試料375mgをNMRサンプル管(10φ)中で重水素化1,1,2,2−テトラクロロエタン2.5mlに完全に溶解させた後、125℃においてプロトン完全デカップリング法で測定した。ケミカルシフトは、重水素化1,1,2,2−テトラクロロエタンの3本のピークの中央のピークを74.2ppmに設定した。他の炭素ピークのケミカルシフトはこれを基準とする。
フリップ角:90度
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
The detail of the measuring method of mm fraction of the propylene unit 3 chain | strand by 13 C-NMR is as follows.
A sample of 375 mg was completely dissolved in 2.5 ml of deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane in an NMR sample tube (10φ), and then measured at 125 ° C. by a proton complete decoupling method. The chemical shift was set to 74.2 ppm at the center of the three peaks of deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane. The chemical shift of other carbon peaks is based on this.
Flip angle: 90 degrees Pulse interval: 10 seconds Resonance frequency: 100 MHz or more Integration frequency: 10,000 times or more Observation range: -20 ppm to 179 ppm
Number of data points: 32768
mm分率の測定は、前記の条件により測定された13C−NMRスペクトルを用いて行う。
スペクトルの帰属は、Macromolecules,(1975年)8卷,687頁やPolymer,30巻 1350頁(1989年)を参考に行った。
The mm fraction is measured using a 13 C-NMR spectrum measured under the above conditions.
The spectrum was assigned with reference to Macromolecules, (1975) 8 pp. 687 and Polymer, 30 vol. 1350 (1989).
以下に、mm分率決定のより具体的な方法を述べる。
プロピレン単位を中心として頭尾結合した3連鎖の中心プロピレンのメチル基に由来するピークは、その立体配置に応じて、3つの領域に生じる。
mm:約24.3〜約21.1ppm
mr:約21.2〜約20.5ppm
rr:約20.5〜約19.8ppm
各領域の化学シフト範囲は、分子量や、共重合体組成により若干シフトするが、上記3領域の識別は、容易である。
ここで、mm、mrおよびrrは、それぞれ下記の構造で表される。
A more specific method for determining the mm fraction will be described below.
Peaks derived from the methyl group of the three-chain central propylene bonded head-to-tail around the propylene unit are generated in three regions depending on the configuration.
mm: about 24.3 to about 21.1 ppm
mr: about 21.2 to about 20.5 ppm
rr: about 20.5 to about 19.8 ppm
The chemical shift range of each region slightly shifts depending on the molecular weight and copolymer composition, but the above three regions can be easily identified.
Here, mm, mr, and rr are each represented by the following structure.
mm分率は、次の数式(I)から、算出される。
mm分率=mm領域のピーク面積/(mm領域のピーク面積+mr領域のピーク面積+rr領域のピーク面積)×100 [%] (I)
The mm fraction is calculated from the following mathematical formula (I).
mm fraction = mm area peak area / (mm area peak area + mr area peak area + rr area peak area) × 100 [%] (I)
また、本発明に係るプロピレン系重合体(X)には、エチレン単位を含む以下の部分構造を持ち得る。 Moreover, the propylene polymer (X) according to the present invention may have the following partial structure containing an ethylene unit.
部分構造PPEの中心プロピレン単位のメチル基(PPE−メチル基)は、20.9ppm付近のmr領域で共鳴し、部分構造EPEの中心プロピレン単位のメチル基(EPE−メチル基)は、20.2ppm付近のrr領域で共鳴するため、このような部分構造を有する場合には、mr、rr両領域のピーク面積から、PPE−メチル基及びEPE−メチル基に基づくピーク面積を減ずる必要がある。PPE−メチル基に基づくピーク面積は、対応するメチン基(31.0ppm付近で共鳴)のピーク面積により評価でき、EPE−メチル基に基づくピーク面積は、対応するメチン基(33.3ppm付近で共鳴)のピーク面積により評価できる。 The methyl group (PPE-methyl group) of the central propylene unit of the partial structure PPE resonates in the mr region around 20.9 ppm, and the methyl group (EPE-methyl group) of the central propylene unit of the partial structure EPE is 20.2 ppm. Since resonance occurs in the vicinity of the rr region, in the case of having such a partial structure, it is necessary to reduce the peak areas based on the PPE-methyl group and the EPE-methyl group from the peak areas of both the mr and rr regions. The peak area based on the PPE-methyl group can be evaluated by the peak area of the corresponding methine group (resonance at around 31.0 ppm), and the peak area based on the EPE-methyl group is resonant at the corresponding methine group (around 33.3 ppm). ) Peak area.
また、位置不規則ユニットを含む部分構造として、下記構造(5−a)、構造(5−b)、構造(5−c)および構造(5−d)を有することがある。 Moreover, as a partial structure containing a position irregular unit, it may have the following structure (5-a), structure (5-b), structure (5-c), and structure (5-d).
このうち、炭素A、A’、A”ピークは、mr領域に、炭素B、B’ピークは、rr領域に現れる。さらに、炭素C、C’ピークは、16.8〜17.8ppmに現れる。
従って、式(I)においてmm分率を算出する場合には、それぞれmr領域のピーク面積、rr領域のピーク面積から、頭−尾結合した3連鎖に基づかないピークでmr及びrr領域に現れる炭素A、A’、A”、B、B’に基づくピーク面積を減ずる必要がある。
Among them, the carbon A, A ′, A ″ peaks appear in the mr region, and the carbon B, B ′ peaks appear in the rr region. Further, the carbon C, C ′ peaks appear in 16.8 to 17.8 ppm. .
Therefore, when calculating the mm fraction in the formula (I), the carbon appearing in the mr and rr regions from the peak area of the mr region and the peak area of the rr region, respectively, with peaks not based on the head-to-tail three-linkage. It is necessary to reduce the peak areas based on A, A ′, A ″, B, and B ′.
炭素Aに基づくピーク面積は、位置不規則部分構造[構造(5−a)]の炭素D(42.4ppm付近で共鳴)、炭素E及びG(36.0ppm付近で共鳴)及び炭素F(38.7ppm付近で共鳴)のピーク面積の和の1/4より評価できる。
炭素A’に基づくピーク面積は、位置不規則部分構造[構造(5−b)及び構造(5−c)]の炭素H及びI(34.7ppm付近及び35.0ppm付近で共鳴)と炭素J(34.1ppm付近で共鳴)のピーク面積の和の2/5と炭素K(33.7ppm付近で共鳴)のピーク面積の和により評価できる。
炭素A”に基づくピーク面積は、位置不規則部分構造[構造(5−d)]の炭素L(27.7ppm付近で共鳴)のピーク面積の和により評価できる。
炭素Bに基づくピーク面積は、炭素Jにより評価できる。また、炭素B’に基づくピーク面積は、炭素Kにより評価できる。
なお、炭素Cピーク及び炭素C’ピークの位置は、注目するmm、mr、rr領域と全く関与しないので考慮する必要はない。
以上により、mm、mrおよびrrのピーク面積を評価することができるので、上記数式(I)に従って、プロピレン単位を中心として頭−尾結合からなる3連鎖部のmm分率を求めることができる。
The peak areas based on carbon A are carbon D (resonance around 42.4 ppm), carbon E and G (resonance around 36.0 ppm) and carbon F (38 in the position irregular substructure [structure (5-a)]). It can be evaluated from 1/4 of the sum of the peak areas of resonance at around .7 ppm.
The peak areas based on carbon A ′ are carbon H and I (resonance around 34.7 ppm and around 35.0 ppm) and carbon J of the position irregular substructure [structure (5-b) and structure (5-c)]. It can be evaluated by 2/5 of the sum of peak areas (resonance around 34.1 ppm) and the sum of peak areas of carbon K (resonance around 33.7 ppm).
The peak area based on carbon A ″ can be evaluated by the sum of peak areas of carbon L (resonance in the vicinity of 27.7 ppm) of the position irregular partial structure [structure (5-d)].
The peak area based on carbon B can be evaluated by carbon J. The peak area based on carbon B ′ can be evaluated by carbon K.
Note that the positions of the carbon C peak and the carbon C ′ peak need not be considered because they are not related to the focused mm, mr, and rr regions.
As described above, since the peak areas of mm, mr, and rr can be evaluated, it is possible to obtain the mm fraction of the triple chain portion composed of the head-to-tail bond with the propylene unit as the center according to the above formula (I).
(2−7)伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(vi)に示すとおり、伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上であることが必要である。
歪硬化度(λmax)は、溶融時強度を表す指標であり、この値が大きいと、溶融張力が向上する効果がある。その結果、固相圧空成型を行ったときに、深絞り成形体の肉厚均一性が向上する。
したがって、この歪硬化度は、6.0以上が必要であり、好ましくは10.0以上、より好ましくは15.0以上である。
また、この歪硬化度は、伸長粘度の非線形性を表す指標であり、通常、分子の絡み合いが多いほど、この値が大きくなると言われている。分子の絡み合いは、分岐の量、分岐鎖の長さに影響を受ける。したがって、分岐の量、分岐の長さが長いほど、歪硬化度は、大きくなる。
さらに、歪硬化度は、現時点において、分岐を評価する上で最も感度が高い手法と考えられており、13C−NMRで直接分岐構造を評価するのが難しいために、その手法に替えて、歪硬化度を分岐の指標として用いた。
(2-7) Strain hardening degree (λmax) in measurement of elongational viscosity:
The propylene polymer (X) according to the present invention needs to have a strain hardening degree (λmax) of 6.0 or more in the measurement of elongational viscosity, as shown in the requirement (vi).
The strain hardening degree (λmax) is an index representing the strength at the time of melting, and when this value is large, there is an effect of improving the melt tension. As a result, the thickness uniformity of the deep-drawn molded body is improved when solid-phase pressure molding is performed.
Therefore, the strain hardening degree needs to be 6.0 or more, preferably 10.0 or more, more preferably 15.0 or more.
The degree of strain hardening is an index representing the nonlinearity of elongational viscosity, and it is usually said that this value increases as the molecular entanglement increases. Molecular entanglement is affected by the amount of branching and the length of the branched chain. Therefore, the greater the amount of branching and the length of branching, the greater the degree of strain hardening.
Furthermore, strain hardening is currently considered the most sensitive method for evaluating branching, and it is difficult to evaluate the branched structure directly by 13 C-NMR. The strain hardening degree was used as an index of branching.
一般的に、高い歪硬化度を示すには、分岐の長さとして、ポリプロピレンの絡みあい分子量である7,000以上が必要とされる。骨格炭素数に換算すると、約400以上に相当する。ここでいう骨格炭素とは、メチル炭素以外の全ての炭素原子を意味する。分岐長がより長くなると、溶融物性は、より向上すると考えられる。特により長い分岐鎖が導入されると、伸長粘度の測定において、より遅い歪速度領域においても、歪硬化が検出されようになると考えられている。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の分岐鎖長は、前記したとおり、骨格炭素数500(ポリプロピレン分子量換算:1.1万)以上であり、好ましくは骨格炭素数1000(ポリプロピレン分子量換算:2.1万)以上であり、更に好ましくは骨格炭素数2000(ポリプロピレン分子量換算:4.2万)以上である。
ここでいうポリプロピレン分子量換算値は、前記したとおり、厳密にはGPCで測定される分子量値とは異なるものであるが、GPCで測定される数平均分子量(Mn)に近似している。したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の分岐長は、GPCで測定される数平均分子量(Mn)で1.1万以上、好ましくは2.1万以上、さらに好ましくは4.2万以上と、置き換えて考えられる。
プロピレン系重合体(X)の伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)は、プロピレン重合に使用する触媒を構成する二種類のメタロセン錯体の選択やその量比、予備重合条件を制御することにより6.0以上と大きくすることが出来る。すなわち、2種類のメタロセン錯体の一方は、マクロマーを生成し易いものとし、もう一方は、マクロマーを重合体に取り込み易く且つ高分子量の重合体を生成可能なものを選択する。更に、予備重合を行うことにより、重合体粒子間で長鎖分岐が均一に分布させる。
In general, in order to show a high degree of strain hardening, a branching length of 7,000 or more, which is an entanglement molecular weight of polypropylene, is required. When converted into skeleton carbon number, it corresponds to about 400 or more. As used herein, skeletal carbon means all carbon atoms other than methyl carbon. It is considered that the melt physical properties are further improved as the branch length becomes longer. In particular, when a longer branched chain is introduced, strain hardening is considered to be detected even in a slower strain rate region in the measurement of elongational viscosity.
Therefore, the branched chain length of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is, as described above, a skeleton carbon number of 500 (polypropylene molecular weight conversion: 11,000) or more, preferably a skeleton carbon number of 1000 (polypropylene molecular weight). Conversion: 21,000) or more, and more preferably 2000 or more skeleton carbon atoms (polypropylene molecular weight conversion: 42,000).
As described above, the polypropylene molecular weight conversion value here is strictly different from the molecular weight value measured by GPC, but approximates the number average molecular weight (Mn) measured by GPC. Therefore, the branch length of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is 11,000 or more, preferably 21,000 or more, more preferably 4.2 in terms of number average molecular weight (Mn) measured by GPC. It can be replaced with over 10,000.
The degree of strain hardening (λmax) in the measurement of the extensional viscosity of the propylene polymer (X) can be determined by controlling the selection of two types of metallocene complexes constituting the catalyst used for propylene polymerization, the ratio of the amounts thereof, and the prepolymerization conditions. It can be increased to 6.0 or more. That is, one of the two types of metallocene complexes is selected so as to easily generate a macromer, and the other is selected so that the macromer can be easily incorporated into the polymer and can generate a high molecular weight polymer. Furthermore, by performing prepolymerization, long chain branches are uniformly distributed among the polymer particles.
ここで、歪硬化度の測定方法に関しては、一軸伸長粘度を測定できれば、どのような方法でも原理的に同一の値が得られるが、例えば、測定方法及び測定機器の詳細は、公知文献Polymer 42(2001)8663に記載の方法があるが、好ましい測定方法及び測定機器として、以下を挙げることができる。 Here, regarding the method for measuring the strain hardening degree, the same value can be obtained in principle by any method as long as the uniaxial extensional viscosity can be measured. For example, the details of the measuring method and measuring instrument are disclosed in Polymer 42. Although there are methods described in (2001) 8663, examples of preferable measuring methods and measuring instruments include the following.
測定方法1:
装置:Rheometorics社製 Ares
冶具:ティーエーインスツルメント社製 Extentional Viscosity Fixture
測定温度:180℃
歪み速度:0.1/sec
試験片の作成:プレス成形して18mm×10mm、厚さ0.7mm、のシートを作成する。
Measuring method 1:
Apparatus: Ales manufactured by Rheometrics
Jig: EXTENSIONAL VISUALITY FIXTURE, manufactured by TA Instruments
Measurement temperature: 180 ° C
Strain rate: 0.1 / sec
Preparation of test piece: A sheet of 18 mm × 10 mm and a thickness of 0.7 mm is formed by press molding.
測定方法2:
装置:東洋精機社製、Melten Rheometer
測定温度:180℃
歪み速度:0.1/sec
試験片の作成:東洋精機社製キャピログラフを用い、180℃で内径3mmのオリフィスを用いて、速度10〜50mm/minで押し出しストランドを作成する。
Measurement method 2:
Apparatus: Toyo Seiki Co., Ltd., Melten Rheometer
Measurement temperature: 180 ° C
Strain rate: 0.1 / sec
Preparation of test piece: Extruded strands are prepared at a speed of 10 to 50 mm / min using an orifice with an inner diameter of 3 mm at 180 ° C. using a Capillograph manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.
算出方法:
歪み速度:0.1/secの場合の伸長粘度を、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。その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、歪量が4.0となるまでの伸長粘度ηEの最大値(ηmax)を求め、また、その時間までの近似直線上の粘度をηlinとする。
図4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。
なお、歪速度は、0.001/secから10.0/secの範囲で測定可能であり、歪硬化度は歪速度の違いで変化する。この歪硬化度の歪速度依存性は、導入された分岐の形態や長さで変化すると考えられる。
Calculation method:
The elongational viscosity at a strain rate of 0.1 / sec is plotted as a log-log graph of time t (seconds) on the horizontal axis and elongational viscosity ηE (Pa · seconds) on the vertical axis. On the logarithmic graph, the viscosity immediately before strain hardening is approximated by a straight line, the maximum value (ηmax) of the extensional viscosity ηE until the amount of strain reaches 4.0 is obtained, and on the approximate straight line up to that time Let ηlin be the viscosity.
FIG. 4 is an example of a plot of elongational viscosity. ηmax / ηlin is defined as λmax and is used as an index of strain hardening degree.
The strain rate can be measured in the range of 0.001 / sec to 10.0 / sec, and the strain hardening degree varies depending on the difference in strain rate. The strain rate dependence of the strain hardening degree is considered to change depending on the form and length of the introduced branch.
(2−8)メモリーエフェクト(ME):
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、前記要件(vii)に示すとおり、メモリーエフェクト(ME)が下記式(I−1)を満たすことが望ましい。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+1.9 (I−1)
[式中、ME(メモリーエフェクト)は、オリフィスが長さ8.00mm、径1.00mmφのメルトインデクサーを用いて、シリンダー内温度を190℃に設定して、荷重をかけ、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーをエタノール中で急冷し、その際の押出物のストランド径をオリフィス径で除した値とする。]
(2-8) Memory effect (ME):
The propylene polymer (X) according to the present invention desirably has a memory effect (ME) satisfying the following formula (I-1) as shown in the requirement (vii).
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +1.9 (I-1)
[In the formula, ME (memory effect) uses a melt indexer with an orifice of 8.00 mm in length and a diameter of 1.00 mmφ, sets the temperature in the cylinder to 190 ° C., applies a load, and the extrusion speed is 0 At 1 g / min, the polymer extruded from the orifice is quenched in ethanol, and the strand diameter of the extrudate is divided by the orifice diameter. ]
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、好ましくは、ポリマー中の高分子量成分の存在比率を表す指標となるメモリーエフェクト(ME)とポリマーの平均分子量を表す指標であるMFRとの相関が特定の関係(上記式(I−1))にあることを特徴とする。
MEは、ポリマーの非ニュートン性を表す指標であり、MEが大きいことはその重合体に緩和時間の長い成分が存在することを示している。すなわち同一のMFRでMEが大きい場合には、より長期緩和成分が重合体に分布していることを意味する。
また、MEは、Log(MFR)と、1次の相関を有することが経験的に知られており、一般には、分子量が大きくなるほど(すなわちMFRの値が小さくなるほど)、MEの値は大きくなる。
The propylene-based polymer (X) according to the present invention preferably has a correlation between a memory effect (ME) that is an index that represents an abundance ratio of a high molecular weight component in a polymer and an MFR that is an index that represents an average molecular weight of the polymer. It has a specific relationship (the above formula (I-1)).
ME is an index representing the non-Newtonian property of a polymer, and a large ME indicates that a component having a long relaxation time exists in the polymer. That is, when ME is large with the same MFR, it means that the long-term relaxation component is distributed in the polymer.
Further, it is empirically known that ME has a first-order correlation with Log (MFR), and generally, the larger the molecular weight (that is, the smaller the MFR value), the larger the ME value. .
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、ポリマー鎖に分岐成分が存在することにより、図5に示されるように、MFR見合いでのMEが従来公知のポリマーと比較して、大きいことが特徴である。長期緩和成分の量が多いと、固相圧空成形により得られる深絞り成形体の偏肉が小さく押さえられ、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、熱成形特性に優れる。より好ましくは下記式(I−2)を満足することである。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+2.20 (I−2)
更に好ましくは下記式(I−3)を満足することである。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+2.40 (I−3)
The propylene-based polymer (X) according to the present invention has a large ME in MFR match as compared with conventionally known polymers, as shown in FIG. 5, due to the presence of a branching component in the polymer chain. It is a feature. When the amount of the long-term relaxation component is large, the uneven thickness of the deep-drawn molded product obtained by solid-phase pressure molding is suppressed, and the propylene polymer (X) according to the present invention is excellent in thermoforming characteristics. More preferably, the following formula (I-2) is satisfied.
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +2.20 (I-2)
More preferably, the following formula (I-3) is satisfied.
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +2.40 (I-3)
プロピレン系重合体(X)のメモリーエフェクト(ME)は、プロピレン系重合体(X)の重合に使用される、後述のメタロセン錯体の選択やその組み合わせ、およびその量比、ならびに予備重合条件を制御することにより、調整を行なうことができる。 The memory effect (ME) of the propylene-based polymer (X) controls the selection and combination of the metallocene complexes (to be described later) used in the polymerization of the propylene-based polymer (X), the amount ratio, and the prepolymerization conditions. By doing so, adjustment can be performed.
メモリーエフェクト(ME)の測定方法としては、タカラ社製のメルトインデクサーを用い、190℃でオリフィス径1.0mm、長さ8.0mm中を、荷重をかけて押し出し、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーを、エタノール中で急冷し、その際のストランド径の値をオリフィス径で除した値とする。 The memory effect (ME) was measured using a melt indexer manufactured by Takara, and extruded at 190 ° C. with an orifice diameter of 1.0 mm and length of 8.0 mm under a load. The extrusion speed was 0.1 g. At the time of / min, the polymer extruded from the orifice is quenched in ethanol, and the value of the strand diameter at that time is divided by the orifice diameter.
(2−9)溶融張力と溶融延展性:
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、制御された分岐構造(分岐量、分岐長、分岐分布)を持つために、溶融物性が顕著に改良される。すなわち、高い溶融張力を持ちながら、優れた溶融流動性をもつ。溶融張力と溶融流動性の指標として、以下の測定方法で測定する溶融張力(MT)と最高巻取速度(MaxDraw)のバランスで表すことができる。
(2-9) Melt tension and melt spreadability:
Since the propylene polymer (X) according to the present invention has a controlled branch structure (branch amount, branch length, branch distribution), the melt properties are remarkably improved. That is, it has excellent melt fluidity while having high melt tension. As an index of melt tension and melt fluidity, it can be expressed by a balance between melt tension (MT) and maximum winding speed (MaxDraw) measured by the following measurement method.
溶融張力(MT)および最高巻取速度(MaxDraw)の測定方法について説明する。
東洋精機社製キャピログラフ1Bを用い、下記の条件で樹脂を紐状に押し出して、ローラーに巻き取っていった時にプーリーに検出される張力を溶融張力(MT)とする。
キャピラリー:直径2.1mm
シリンダー径:9.6mm
シリンダー押出速度:10mm/分
巻き取り速度:4.0m/分
温度:230℃
A method for measuring the melt tension (MT) and the maximum winding speed (MaxDraw) will be described.
Using a Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., the tension detected by the pulley when the resin is extruded in a string shape under the following conditions and wound on a roller is defined as a melt tension (MT).
Capillary: 2.1mm in diameter
Cylinder diameter: 9.6mm
Cylinder extrusion speed: 10 mm / min Winding speed: 4.0 m / min Temperature: 230 ° C.
また、巻き取り速度を4.0m/分から徐々に上げていったとき(加速度:5.4cm/s2)、紐状物が切断する直前の巻き取り速度を、最高巻取速度(MaxDraw)とする。
ここで、MTの値が大きい方が、溶融張力が高いことを意味し、MaxDrawが大きい方が、流動性や延展性が良いことを意味する。
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、分子量分布を広げ分岐を導入することにより、溶融張力が改善されており、したがって、MTは5g以上であり、好ましくは10g以上、更に好ましくは15g以上である。
When the winding speed is gradually increased from 4.0 m / min (acceleration: 5.4 cm / s2), the winding speed immediately before the string-like material is cut is set as the maximum winding speed (MaxDraw). .
Here, a larger MT value means higher melt tension, and a larger MaxDraw means better fluidity and spreadability.
The propylene-based polymer (X) according to the present invention has improved melt tension by broadening the molecular weight distribution and introducing branching. Therefore, MT is 5 g or more, preferably 10 g or more, more preferably 15 g. That's it.
また、上述したように、高分子量成分を増やしたり、分岐数が多くすると、MTの値を大きくすることができるが、逆に、重合体の高分子量成分が多すぎたり、分岐が偏在したりすると、巻き取り中に粘度が高くなりすぎて、紐状物の破断を引き起こし、MaxDrawは大きくならない。すなわち溶融延展性が悪化してしまう。
本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、分岐成分を制御することにより、高いMTを保ったまま、大きなMaxDrawを持つことができ、溶融張力と溶融延展性のバランスが改善されている。
したがって、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、MaxDrawが10m/分以上であり、好ましくは20m/分以上であり、更に好ましくは30m/分以上である。
プロピレン系重合体(X)の最高巻取速度(MaxDraw)は、ゲル等の不均質な成分を低減させることが重要であり、均質なプロピレン系重合体(X)を得るためには、ジエン等を使用しないマクロマー重合法で、使用する触媒の予備重合条件、および水素濃度、温度等の重合条件を制御することにより、調整を行なうことができる。
In addition, as described above, when the high molecular weight component is increased or the number of branches is increased, the MT value can be increased, but conversely, the polymer has too many high molecular weight components or the branches are unevenly distributed. Then, the viscosity becomes too high during winding, causing breakage of the string-like material, and MaxDraw does not increase. That is, the melt ductility is deteriorated.
The propylene polymer (X) according to the present invention can have a large MaxDraw while maintaining a high MT by controlling the branched component, and the balance between melt tension and melt spreadability is improved.
Accordingly, the propylene polymer (X) according to the present invention has a MaxDraw of 10 m / min or more, preferably 20 m / min or more, and more preferably 30 m / min or more.
It is important for the maximum winding speed (MaxDraw) of the propylene-based polymer (X) to reduce non-homogeneous components such as a gel. In order to obtain a homogeneous propylene-based polymer (X), diene or the like In the macromer polymerization method using no catalyst, adjustment can be performed by controlling the prepolymerization conditions of the catalyst used and the polymerization conditions such as hydrogen concentration and temperature.
上記で説明したように、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、溶融延展性や溶融張力を制御した、物性と加工性のバランスに優れる長鎖分岐型である。従来のプロピレン系重合体と対比すると、例えば、特開2007−154121号公報には、分岐数0.1/1000骨格炭素以上のプロピレン単独重合体が開示されているものの、伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)は6未満であり、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上と比べても、溶融物性改良の効果が十分ではない。また、電子線照射により架橋し、長鎖分枝度が高いポリプロピレンの市販品(バゼル社製の高溶融張力ポリプロピレン、「PF814」)は、前述した構造式(2)の分岐炭素が検出されなくて、13C−NMRによるアイソタクチックトライアッド分率(mm)が低く(92.5%)、さらに、電子線の照射時に架橋と同時に分子切断や異性化もおこってしまうと考えられ、その結果、溶媒可溶出成分も起こってしまい、低分子量成分が増加している。また、成形加工特性を制御する他の一般的な方法として、分子量分布の拡大による制御が行われるが、分子量分布を拡大した場合には、結果的に低分子量成分が増大し、その結果、成形体の表面特性の悪化や、機械物性の低下、ヒートシール性の低下などといったデメリットが発生する。
しかし、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、分子量分布を広げ分岐を導入することにより、分子量分布の拡大による制御が行われているが、低分子量成分が増大せずに、高分子量成分が増大するために、上記のようなデメリットが発生しない。
このように、本発明に係るプロピレン系重合体(X)は、長鎖分岐型であるために、従来のプロピレン系重合体にみられない溶融延展性や溶融張力を制御した、物性と加工性のバランスに優れたものとなっている。
As described above, the propylene-based polymer (X) according to the present invention is a long-chain branched type in which melt spreadability and melt tension are controlled and excellent in balance between physical properties and workability. In contrast to conventional propylene-based polymers, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-154121 discloses propylene homopolymers having a branch number of 0.1 / 1000 skeleton carbon or more, but distortion in measurement of elongational viscosity. The degree of cure (λmax) is less than 6, and even when the degree of strain hardening (λmax) in the measurement of the extensional viscosity of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is 6.0 or more, the effect of improving the melt properties is effective. Not enough. In addition, in the commercial product of polypropylene that is crosslinked by electron beam irradiation and has a high degree of long-chain branching (base melt high melt tension polypropylene, “PF814”), the branched carbon of the structural formula (2) described above is not detected. The isotactic triad fraction (mm) by 13 C-NMR is low (92.5%), and it is considered that molecular cutting and isomerization occur simultaneously with crosslinking upon irradiation with an electron beam. Solvent-soluble components also occur and low molecular weight components are increasing. In addition, as another general method for controlling the molding processing characteristics, control is performed by expanding the molecular weight distribution. However, when the molecular weight distribution is expanded, the low molecular weight component is increased, resulting in molding. Demerits such as deterioration of the surface characteristics of the body, deterioration of mechanical properties and heat sealability occur.
However, the propylene-based polymer (X) according to the present invention is controlled by expanding the molecular weight distribution by broadening the molecular weight distribution and introducing a branch, but the low molecular weight component does not increase and the high molecular weight is increased. Since the components increase, the above disadvantages do not occur.
As described above, since the propylene polymer (X) according to the present invention is a long-chain branched type, the physical properties and processability are controlled by controlling the melt ductility and the melt tension not found in the conventional propylene polymer. It has become an excellent balance.
(3)プロピレン系重合体(X)の製造方法
本発明に係るプロピレン系重合体(X)を製造する方法については、上記の溶融流動性や溶融張力を制御した、物性と加工性のバランスに優れる長鎖分岐型のプロピレン系重合体が得られる方法であればよく、特に制限はないが、例えば、制御した分岐成分を導入する方法としては、下記のような複数の錯体を用いる方法を挙げることができる。
(3) Propylene Polymer (X) Production Method About the method of producing the propylene polymer (X) according to the present invention, the balance between physical properties and processability is controlled by controlling the melt fluidity and melt tension. There is no particular limitation as long as it is a method for obtaining an excellent long-chain branched propylene-based polymer. For example, examples of a method for introducing a controlled branched component include a method using a plurality of complexes as described below. be able to.
すなわち、上記の長鎖分岐型のプロピレン系重合体を製造する方法であって、プロピレン重合触媒として、下記の触媒成分(A)、(B)及び(C)を用いることを特徴とするプロピレン系重合体の製造方法が挙げられる。
(A):下記一般式(a1)で表される化合物である成分[A−1]から少なくとも1種類、および一般式(a2)で表される化合物である成分[A−2]から少なくとも1種類、選んだ2種以上の周期律表4族の遷移金属化合物
成分[A−1]:一般式(a1)で表される化合物
成分[A−2]:一般式(a2)で表される化合物
(B):イオン交換性層状珪酸塩
(C):有機アルミニウム化合物
That is, a method for producing the long-chain branched propylene-based polymer, wherein the following catalyst components (A), (B), and (C) are used as propylene polymerization catalysts: The manufacturing method of a polymer is mentioned.
(A): at least one from component [A-1] which is a compound represented by the following general formula (a1) and at least one from component [A-2] which is a compound represented by general formula (a2) Two or more types of transition metal compounds selected from Group 4 of the periodic table Component [A-1]: Compound represented by general formula (a1) Component [A-2]: Represented by general formula (a2) Compound (B): Ion exchange layered silicate (C): Organoaluminum compound
以下、触媒成分(A)、(B)及び(C)について、詳細に説明する。
(イ)触媒成分(A)
(i)成分[A−1]:一般式(a1)で表される化合物
Hereinafter, the catalyst components (A), (B), and (C) will be described in detail.
(A) Catalyst component (A)
(I) Component [A-1]: Compound represented by general formula (a1)
[一般式(a1)中、各々R11およびR12は、独立して、炭素数4〜16の窒素または酸素、硫黄を含有する複素環基を示す。また、各々R13およびR14は、独立して、ハロゲン、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リン又はこれらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい炭素数6〜16のアリール基、炭素数6〜16の窒素または酸素、硫黄を含有する複素環基を表す。さらに、X11及びY11は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基、アミノ基または炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基を表し、Q11は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基またはゲルミレン基を表す。] [In General Formula (a1), each of R11 and R12 independently represents a heterocyclic group containing nitrogen, oxygen, or sulfur having 4 to 16 carbon atoms. R13 and R14 each independently represent an aryl group having 6 to 16 carbon atoms that may contain halogen, silicon, oxygen, sulfur, nitrogen, boron, phosphorus, or a plurality of heteroelements selected from these, A heterocyclic group containing nitrogen, oxygen, or sulfur having 6 to 16 carbon atoms. X11 and Y11 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. Group, an oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an amino group, or a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Q11 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, 1 carbon atom It represents a silylene group or a germylene group which may have ˜20 hydrocarbon groups. ]
上記R11およびR12の炭素数4〜16の窒素または酸素、硫黄を含有する複素環基は、好ましくは2−フリル基、置換された2−フリル基、置換された2−チエニル基、置換された2−フルフリル基であり、さらに好ましくは、置換された2−フリル基である。
また、置換された2−フリル基、置換された2−チエニル基、置換された2−フルフリル基の置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜6のアルキル基、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基、トリアルキルシリル基、が挙げられる。これらのうち、メチル基、トリメチルシリル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
さらに、R11およびR12として、特に好ましくは、2−(5−メチル)−フリル基である。また、R11およびR12は、互いに同一である場合が好ましい。
The heterocyclic group containing nitrogen, oxygen or sulfur having 4 to 16 carbon atoms of R11 and R12 is preferably a 2-furyl group, a substituted 2-furyl group, a substituted 2-thienyl group, or a substituted group. It is a 2-furfuryl group, and more preferably a substituted 2-furyl group.
Moreover, as a substituted 2-furyl group, a substituted 2-thienyl group, and a substituted 2-furfuryl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, Examples thereof include halogen atoms such as fluorine atom and chlorine atom, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy group and ethoxy group, and trialkylsilyl groups. Of these, a methyl group and a trimethylsilyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable.
Further, R 11 and R 12 are particularly preferably a 2- (5-methyl) -furyl group. R 11 and R 12 are preferably the same as each other.
上記R13およびR14の炭素数6〜16の、ハロゲン、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リン、あるいは、これらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよいアリール基としては、炭素数6〜16になる範囲で、アリール環状骨格上に、1つ以上の、炭素数1〜6の炭化水素基、炭素数1〜6の珪素含有炭化水素基、炭素数1〜6のハロゲン含有炭化水素基を置換基として有していてもよい。
R13およびR14としては、好ましくは少なくとも1つが、フェニル基、4−tブチルフェニル基、2,3―ジメチルフェニル基、3,5―ジtブチルフェニル基、4−フェニル−フェニル基、クロロフェニル基、ナフチル基、又はフェナンスリル基であり、更に好ましくはフェニル基、4−tブチルフェニル基、4−クロロフェニル基である。また、R13およびR14が互いに同一である場合が好ましい。
Carbon atoms 6 to 16 of the R 13 and R 14, halogen, silicon, oxygen, sulfur, nitrogen, boron, phosphorus, or, as the aryl group which may contain a plurality of hetero elements selected from these, In the range of 6 to 16 carbon atoms, on the aryl cyclic skeleton, one or more hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, silicon-containing hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, halogens having 1 to 6 carbon atoms You may have a containing hydrocarbon group as a substituent.
At least one of R 13 and R 14 is preferably a phenyl group, a 4-tbutylphenyl group, a 2,3-dimethylphenyl group, a 3,5-ditbutylphenyl group, a 4-phenyl-phenyl group, or a chlorophenyl. Group, a naphthyl group, or a phenanthryl group, and more preferably a phenyl group, a 4-tbutylphenyl group, and a 4-chlorophenyl group. Further, it is preferable that R 13 and R 14 are the same.
一般式(a1)中、X11およびY11は、補助配位子であり、成分(B)の助触媒と反応して、オレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させる。したがって、この目的が達成される限り、X1とY1は、配位子の種類が制限されるものではなく、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。 In the general formula (a1), X 11 and Y 11 are auxiliary ligands and react with the cocatalyst of the component (B) to generate an active metallocene having an olefin polymerization ability. Therefore, as long as this purpose is achieved, X 1 and Y 1 are not limited to the type of ligand, and each independently represents hydrogen, a halogen group, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamide group having 1 to 20 carbon atoms, a trifluoromethanesulfonic acid group, a phosphorus-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is shown. .
一般式(a1)中、Q11は、二つの五員環を結合する、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基またはゲルミレン基の何れかを示す。上述のシリレン基またはゲルミレン基上に2個の炭化水素基が存在する場合は、それらが互いに結合して環構造を形成していてもよい。
上記のQ11の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、等のアルキレン基;ジフェニルメチレン等のアリールアルキレン基;シリレン基;メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン等のアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレン等の(アルキル)(アリール)シリレン基;ジフェニルシリレン等のアリールシリレン基;テトラメチルジシリレン等のアルキルオリゴシリレン基;ゲルミレン基;上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基;(アルキル)(アリール)ゲルミレン基;アリールゲルミレン基などを挙げることが出来る。これらの中では、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が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
In the general formula (a1), Q 11 is a silylene that may have a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms that connects two five-membered rings. Represents either a group or a germylene group. When two hydrocarbon groups are present on the above-mentioned silylene group or germylene group, they may be bonded to each other to form a ring structure.
Specific examples of Q 11 include alkylene groups such as methylene, methylmethylene, dimethylmethylene and 1,2-ethylene; arylalkylene groups such as diphenylmethylene; silylene groups; methylsilylene, dimethylsilylene, diethylsilylene, di Alkylsilylene groups such as (n-propyl) silylene, di (i-propyl) silylene, di (cyclohexyl) silylene, (alkyl) (aryl) silylene groups such as methyl (phenyl) silylene; arylsilylene groups such as diphenylsilylene; Alkyl oligosilylene groups such as tetramethyldisilene; germylene groups; alkylgermylene groups in which silicon in the above-mentioned divalent hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms is replaced with germanium; (alkyl) (aryl) Germylene group; arylgermylene Examples include groups. In these, the silylene group which has a C1-C20 hydrocarbon group, or the germylene group which has a C1-C20 hydrocarbon group is preferable, and an alkylsilylene group and an alkylgermylene group are especially preferable.
上記一般式(a1)で表される化合物のうち、好ましい化合物として、以下に具体的に例示する。
ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジフェニルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−(5−メチル−2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−トリメチルシリル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−フェニル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(4,5−ジメチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−ベンゾフリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジフェニルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フルフリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−クロロフェニル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−フルオロフェニル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−トリフルオロメチルフェニル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−(1−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−(2−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−(9−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(1−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(2−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(9−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(1−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル2−フリル)−4−(2−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(9−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−インデニル){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−インデニル){2−(5−メチル−2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、などを挙げることができる。
Of the compounds represented by the general formula (a1), preferred compounds are specifically exemplified below.
Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (2-thienyl) -4-phenyl -Indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-diphenylsilylenebis {2 -(5-Methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylgermylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl} ] Hafnium, dichloro [1,1'-dimethylgermylenebis {2- (5-methyl-2-thienyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dic B [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-t-butyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5- Trimethylsilyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-phenyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [ 1,1′-dimethylsilylenebis {2- (4,5-dimethyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (2-benzofuryl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-diphenylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4-phenyl-i [Denyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (2-furfuryl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl) -2-furyl) -4- (4-chlorophenyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-fluorophenyl) -Indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-trifluoromethylphenyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1 '-Dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1, '-Dimethylsilylenebis {2- (2-furyl) -4- (1-naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2- (2-furyl) -4- (2 -Naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (2-furyl) -4- (2-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylene Bis {2- (2-furyl) -4- (9-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (1 -Naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (2-naphthyl) -indenyl}] haf , Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (2-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2 -(5-Methyl-2-furyl) -4- (9-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2- (5-t-butyl-2-furyl) -4 -(1-naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-t-butyl-2-furyl) -4- (2-naphthyl) -indenyl}] hafnium, Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-tert-butyl-2-furyl) -4- (2-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilane Rylenebis {2- (5-t-butyl-2-furyl) -4- (9-phenanthryl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylene (2-methyl-4-phenyl-indenyl) { 2- (5-Methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylene (2-methyl-4-phenyl-indenyl) {2- (5-methyl-2 -Thienyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, and the like.
これらのうち、更に好ましいのは、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−(5−メチル−2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−クロロフェニル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウム、である。 Of these, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethyl gel are more preferable. Mylenebis {2- (5-methyl-2-thienyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- ( 4-chlorophenyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (2-naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1, 1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl}] hafnium.
また、特に好ましいのは、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウム、である。 Particularly preferred is dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis { 2- (5-Methyl-2-furyl) -4- (2-naphthyl) -indenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl}] hafnium.
(ii)成分[A−2]:一般式(a2)で表される化合物 (Ii) Component [A-2]: Compound represented by general formula (a2)
[一般式(a2)中、各々R21およびR22は、独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、R23およびR24は、それぞれ独立して、ハロゲン、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リン又はこれらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい炭素数6〜16のアリール基である。X21及びY21は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基、アミノ基または炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基を表し、Q21は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基またはゲルミレン基を表す。M21は、ジルコニウムまたはハフニウムである。] [In General Formula (a2), R 21 and R 22 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are each independently halogen, silicon, oxygen, It is a C6-C16 aryl group which may contain sulfur, nitrogen, boron, phosphorus, or a plurality of heteroelements selected from these. X 21 and Y 21 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. Group, an oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an amino group, or a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Q 21 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, carbon number It represents a silylene group or a germylene group which may have 1 to 20 hydrocarbon groups. M21 is zirconium or hafnium. ]
上記R21およびR22は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、好ましくはアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル等が挙げられ、好ましくはメチル、エチル、n−プロピルである。 R 21 and R 22 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, n-pentyl, i-pentyl, n-hexyl, and preferably methyl. , Ethyl, n-propyl.
また、上記R23およびR24は、それぞれ独立して、炭素数6〜30の、好ましくは炭素数6〜24の、ハロゲン、ケイ素、あるいは、これらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよいアリール基である。好ましい例としてはフェニル、3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、3−フルオロフェニル、4−フルオロフェニル、4−メチルフェニル、4−i−プロピルフェニル、4−t−ブチルフェニル、4−トリメチルシリルフェニル、4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)、4−(2−クロロ−4−ビフェニリル)、1−ナフチル、2−ナフチル、4−クロロ−2−ナフチル、3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル、3,5−ジメチル−4−t−ブチルフェニル、3,5−ジメチル−4−トリメチルシリルフェニル、3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル等が挙げられる。 R 23 and R 24 each independently contain a halogen having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 24 carbon atoms, silicon, or a plurality of hetero elements selected from these. It is a good aryl group. Preferred examples include phenyl, 3-chlorophenyl, 4-chlorophenyl, 3-fluorophenyl, 4-fluorophenyl, 4-methylphenyl, 4-i-propylphenyl, 4-t-butylphenyl, 4-trimethylsilylphenyl, 4- (2-fluoro-4-biphenylyl), 4- (2-chloro-4-biphenylyl), 1-naphthyl, 2-naphthyl, 4-chloro-2-naphthyl, 3-methyl-4-trimethylsilylphenyl, 3,5 -Dimethyl-4-t-butylphenyl, 3,5-dimethyl-4-trimethylsilylphenyl, 3,5-dichloro-4-trimethylsilylphenyl and the like.
また、上記X21及びY21は、補助配位子であり、成分(B)の助触媒と反応してオレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させる。したがって、この目的が達成される限りX21及びY21は、配位子の種類が制限されるものではなく、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。 Further, the X 21 and Y 21 are auxiliary ligands to generate an active metallocene having olefin polymerizability reacts with the cocatalyst component (B). Therefore, as long as this object is achieved, X 21 and Y 21 are not limited in the type of ligand, and are independently hydrogen, halogen group, hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylamide group having 1 to 20 carbon atoms, a trifluoromethanesulfonic acid group, a phosphorus-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is shown.
また、上記Q21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であり、好ましくは置換シリレン基あるいは置換ゲルミレン基である。ケイ素、ゲルマニウムに結合する置換基は、炭素数1〜12の炭化水素基が好ましく、二つの置換基が連結していてもよい。具体的な例としては、メチレン、ジメチルメチレン、エチレン−1,2−ジイル、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジフェニルシリレン、メチルフェニルシリレン、9−シラフルオレン−9,9−ジイル、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジフェニルシリレン、メチルフェニルシリレン、9−シラフルオレン−9,9−ジイル、ジメチルゲルミレン、ジエチルゲルミレン、ジフェニルゲルミレン、メチルフェニルゲルミレン等が挙げられる。 Q 21 is a binding group that crosslinks two conjugated five-membered ring ligands, and a silylene having a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Or a germylene group having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a substituted silylene group or a substituted germylene group. The substituent bonded to silicon and germanium is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and two substituents may be linked. Specific examples include methylene, dimethylmethylene, ethylene-1,2-diyl, dimethylsilylene, diethylsilylene, diphenylsilylene, methylphenylsilylene, 9-silafluorene-9,9-diyl, dimethylsilylene, diethylsilylene, Examples thereof include diphenylsilylene, methylphenylsilylene, 9-silafluorene-9,9-diyl, dimethylgermylene, diethylgermylene, diphenylgermylene, methylphenylgermylene and the like.
さらに、上記M21は、ジルコニウムまたはハフニウムであり、好ましくはハフニウムである。 Further, M 21 is zirconium or hafnium, preferably hafnium.
上記一般式(a2)で表されるメタロセン化合物の非限定的な例として、下記のものを挙げることができる。
ただし、煩雑な多数の例示を避けて代表的例示化合物のみ記載した。また中心金属がハフニウムの化合物を記載したが、同様のジルコニウム化合物も使用可能であり、種々の配位子や架橋結合基あるいは補助配位子を任意に使用しうることは自明である。
ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロアズレニル)}ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−クロロ−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−メチル−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(1−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−クロロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(9−フェナントリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−n−プロピル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−クロロ−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−メチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、などが挙げられる。
Non-limiting examples of the metallocene compound represented by the general formula (a2) include the following.
However, only representative exemplary compounds are described avoiding many complicated examples. Moreover, although the compound whose center metal is hafnium was described, it is obvious that the same zirconium compound can be used, and various ligands, crosslinking groups, or auxiliary ligands can be arbitrarily used.
Dichloro {1,1′-dimethylsilylenebis (2-methyl-4-phenyl-4-hydroazurenyl)} hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4 -Hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-t-butylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis { 2-methyl-4- (4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (3-chloro-4-t-butylphenyl)- 4-Hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (3-methyl) -4-t-butylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (3-chloro-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium , Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (3-methyl-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl -4- (1-naphthyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (2-naphthyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1, 1'-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chloro-2-naphthyl) -4-hydroazule Nil}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4-hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis { 2-methyl-4- (2-chloro-4-biphenylyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (9-phenanthryl) -4-hydroazurenyl} ] Hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-n-propyl-] 4- (3-Chloro-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1 1'-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (3-chloro-4-t-butylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (3-Methyl-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylgermylenebis {2-methyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4-hydroazurenyl} ] Hafnium, dichloro [1,1'-dimethylgermylenebis {2-methyl-4- (4-tert-butylphenyl) -4-hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1 '-(9-silafluorene- 9,9-diyl) bis {2-ethyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazulenyl}] hafnium, dichloro [1,1 ′ -Dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (4-chloro-2-naphthyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro- 4-biphenylyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1 ′-(9-silafluorene-9,9-diyl) bis {2-ethyl-4- (3,5-dichloro-4-trimethylsilylphenyl) ) -4-hydroazurenyl}] hafnium, and the like.
これらの中で好ましくは、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、である。 Of these, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- Methyl-4- (3-chloro-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4 -Hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (4-chloro-2-naphthyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-Ethyl-4- (3-methyl-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] ha Dichloro, [1,1 ′-(9-silafluorene-9,9-diyl) bis {2-ethyl-4- (3,5-dichloro-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, is there.
また、特に好ましくは、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、である。 Particularly preferably, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl -4- (2-Fluoro-4-biphenylyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (3-methyl-4-trimethylsilylphenyl) -4- Hydroazurenyl}] hafnium, dichloro [1,1 ′-(9-silafluorene-9,9-diyl) bis {2-ethyl-4- (3,5-dichloro-4-trimethylsilylphenyl) -4-hydroazurenyl}] Hafnium.
(ロ)触媒成分(B)
次に、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の重合に用いられる触媒成分(B)は、イオン交換性層状珪酸塩である。
(i)イオン交換性層状珪酸塩の種類
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)とは、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、かつ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。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るため、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)が含まれることが多いが、それらを含んでもよい。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、触媒成分(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。それらを含んでもよい。
(B) Catalyst component (B)
Next, the catalyst component (B) used for the polymerization of the propylene-based polymer (X) according to the present invention is an ion-exchange layered silicate.
(I) Types of ion-exchangeable layered silicate In the present invention, the ion-exchangeable layered silicate used as a raw material (hereinafter simply abbreviated as “silicate”) means that the surfaces formed by ionic bonds or the like have a binding force to each other. The silicate compound has a crystal structure stacked in parallel with each other, and the contained ions are exchangeable. Most silicates are naturally produced mainly as a main component of clay minerals, and therefore often contain impurities (quartz, cristobalite, etc.) other than ion-exchangeable layered silicates. But you can. Depending on the type, amount, particle size, crystallinity, and dispersion state of these impurities, it may be preferable to pure silicate, and such a complex is also included in the catalyst component (B).
In addition, the raw material of this invention refers to the silicate of the previous stage which performs the chemical treatment of this invention mentioned later. Further, the silicate used in the present invention is not limited to a natural product, and may be an artificial synthetic product. You may include them.
珪酸塩の具体例としては、例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1995年)に記載されている次のような層状珪酸塩が挙げられる。
すなわち、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族、バーミキュライト等のバーミキュライト族、雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイト、ベントナイト、パイロフィライト、タルク、緑泥石群等である。
Specific examples of the silicate include the following layered silicates described in Haruo Shiramizu “Clay Mineralogy” Asakura Shoten (1995).
That is, montmorillonite, sauconite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, stemite and other smectites, vermiculite and other vermiculites, mica, illite, sericite and sea chlorite and other mica, attapulgite, sepiolite and palygorskite , Bentonite, pyrophyllite, talc, chlorite group, etc.
本発明で原料として使用する珪酸塩は、主成分の珪酸塩が2:1型構造を有する珪酸塩であることが好ましく、スメクタイト族であることが更に好ましく、モンモリロナイトが特に好ましい。層間カチオンの種類は、特に限定されないが、工業原料として比較的容易に且つ安価に入手し得る観点から、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を層間カチオンの主成分とする珪酸塩が好ましい。 The silicate used as a raw material in the present invention is preferably a silicate in which the main component silicate has a 2: 1 type structure, more preferably a smectite group, and particularly preferably montmorillonite. The type of interlayer cation is not particularly limited, but a silicate containing an alkali metal or an alkaline earth metal as a main component of the interlayer cation is preferable from the viewpoint of being relatively easy and inexpensive to obtain as an industrial raw material.
(ii)イオン交換性層状珪酸塩の化学処理
本発明に係る触媒成分(B)のイオン交換性層状珪酸塩は、特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、化学処理を施すことが好ましい。ここでイオン交換性層状珪酸塩の化学処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処理と粘土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いることができ、具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。
(Ii) Chemical treatment of ion-exchange layered silicate The ion-exchange layered silicate of the catalyst component (B) according to the present invention can be used as it is without any particular treatment, but it is preferable to perform a chemical treatment. . Here, the chemical treatment of the ion-exchange layered silicate may be any of a surface treatment for removing impurities adhering to the surface and a treatment that affects the structure of the clay. Treatment, alkali treatment, salt treatment, organic matter treatment and the like.
<酸処理>:
酸処理は、表面の不純物を取り除くほか、結晶構造のAl、Fe、Mg、等の陽イオンの一部また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は、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸から選択される。
処理に用いる塩類(次項で説明する)および酸は、2種以上であってもよい。塩類および酸による処理条件は、特には制限されないが、通常、塩類および酸濃度は、0.1〜50重量%、処理温度は、室温〜沸点、処理時間は、5分〜24時間の条件を選択して、イオン交換性層状珪酸塩から成る群より選ばれた少なくとも一種の化合物を構成している物質の少なくとも一部を溶出する条件で行うことが好ましい。また、塩類および酸は、一般的には水溶液で用いられる。
なお、本発明では、以下の酸類、塩類を組み合わせたものを処理剤として用いてもよい。また、これら酸類、塩類の組み合わせであってもよい。
<Acid treatment>:
In addition to removing impurities on the surface, the acid treatment can elute part or all of cations such as Al, Fe, Mg, etc. having a crystal structure.
The acid used in the acid treatment is preferably selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid and oxalic acid.
Two or more salts (described in the next section) and acid may be used for the treatment. The treatment conditions with salts and acids are not particularly limited. Usually, the salt and acid concentrations are 0.1 to 50% by weight, the treatment temperature is room temperature to boiling point, and the treatment time is 5 minutes to 24 hours. It is preferable to carry out the process under the condition of selecting and eluting at least a part of the substance constituting at least one compound selected from the group consisting of ion-exchangeable layered silicates. In addition, salts and acids are generally used in an aqueous solution.
In the present invention, a combination of the following acids and salts may be used as the treating agent. Moreover, the combination of these acids and salts may be sufficient.
<塩類処理>:
本発明においては、塩類で処理される前の、イオン交換性層状珪酸塩の含有する交換可能な1族金属の陽イオンの40%以上、好ましくは60%以上を、下記に示す塩類より解離した陽イオンと、イオン交換することが好ましい。
このようなイオン交換を目的とした塩類処理で用いられる塩類は、1〜14族原子から成る群より選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、ハロゲン原子、無機酸および有機酸から成る群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンとから成る化合物であり、更に好ましくは、2〜14族原子から成る群より選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンとCl、Br、I、F、PO4、SO4、NO3、CO3、C2O4、ClO4、OOCCH3、CH3COCHCOCH3、OCl2、O(NO3)2、O(ClO4)2、O(SO4)、OH、O2Cl2、OCl3、OOCH、OOCCH2CH3、C2H4O4およびC5H5O7から成る群から選ばれる少なくとも一種の陰イオンとから成る化合物である。
<Salt treatment>:
In the present invention, 40% or more, preferably 60% or more of the
The salt used in the salt treatment for the purpose of ion exchange is a group consisting of a cation containing at least one atom selected from the group consisting of
このような塩類の具体例としては、LiF、LiCl、LiBr、LiI、Li2SO4、Li(CH3COO)、LiCO3、Li(C6H5O7)、LiCHO2、LiC2O4、LiClO4、Li3PO4、CaCl2、CaSO4、CaC2O4、Ca(NO3)2、Ca3(C6H5O7)2、MgCl2、MgBr2、MgSO4、Mg(PO4)2、Mg(ClO4)2、MgC2O4、Mg(NO3)2、Mg(OOCCH3)2、MgC4H4O4等が挙げられる。
また、Ti(OOCCH3)4、Ti(CO3)2、Ti(NO3)4、Ti(SO4)2、TiF4、TiCl4、Zr(OOCCH3)4、Zr(CO3)2、Zr(NO3)4、Zr(SO4)2、ZrF4、ZrCl4、ZrOCl2、ZrO(NO3)2、ZrO(ClO4)2、ZrO(SO4)、HF(OOCCH3)4、HF(CO3)2、HF(NO3)4、HF(SO4)2、HFOCl2、HFF4、HFCl4、V(CH3COCHCOCH3)3、VOSO4、VOCl3、VCl3、VCl4、VBr3等が挙げられる。
Specific examples of such salts, LiF, LiCl, LiBr, LiI , Li 2 SO 4, Li (CH 3 COO), LiCO 3, Li (C 6 H 5 O 7), LiCHO 2, LiC 2 O 4 , LiClO 4 , Li 3 PO 4 , CaCl 2 , CaSO 4 , CaC 2 O 4 , Ca (NO 3 ) 2 , Ca 3 (C 6 H 5 O 7 ) 2 , MgCl 2 , MgBr 2 , MgSO 4 , Mg ( PO 4 ) 2 , Mg (ClO 4 ) 2 , MgC 2 O 4 , Mg (NO 3 ) 2 , Mg (OOCCH 3 ) 2 , MgC 4 H 4 O 4 and the like.
Further, Ti (OOCCH 3 ) 4 , Ti (CO 3 ) 2 , Ti (NO 3 ) 4 , Ti (SO 4 ) 2 , TiF 4 , TiCl 4 , Zr (OOCCH 3 ) 4 , Zr (CO 3 ) 2 , Zr (NO 3 ) 4 , Zr (SO 4 ) 2 , ZrF 4 , ZrCl 4 , ZrOCl 2 , ZrO (NO 3 ) 2 , ZrO (ClO 4 ) 2 , ZrO (SO 4 ), HF (OOCCH 3 ) 4 , HF (CO 3 ) 2 , HF (NO 3 ) 4 , HF (SO 4 ) 2 , HFOCl 2 , HFF 4 , HFCl 4 , V (CH 3 COCHCOCH 3 ) 3 , VOSO 4 , VOCl 3 , VCl 3 , VCl 4 , VBr 3 and the like.
また、Cr(CH3COCHCOCH3)3、Cr(OOCCH3)2OH、Cr(NO3)3、Cr(ClO4)3、CrPO4、Cr2(SO4)3、CrO2Cl2、CrF3、CrCl3、CrBr3、CrI3、Mn(OOCCH3)2、Mn(CH3COCHCOCH3)2、MnCO3、Mn(NO3)2、MnO、Mn(ClO4)2、MnF2、MnCl2、Fe(OOCCH3)2、Fe(CH3COCHCOCH3)3、FeCO3、Fe(NO3)3、Fe(ClO4)3、FePO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、FeF3、FeCl3、FeC6H5O7等が挙げられる。 Also, Cr (CH 3 COCHCOCH 3 ) 3 , Cr (OOCCH 3 ) 2 OH, Cr (NO 3 ) 3 , Cr (ClO 4 ) 3 , CrPO 4 , Cr 2 (SO 4 ) 3 , CrO 2 Cl 2 , CrF 3 , CrCl 3 , CrBr 3 , CrI 3 , Mn (OOCCH 3 ) 2 , Mn (CH 3 COCHCOCH 3 ) 2 , MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , MnO, Mn (ClO 4 ) 2 , MnF 2 , MnCl 2 , Fe (OOCCH 3 ) 2 , Fe (CH 3 COCHCOCH 3 ) 3 , FeCO 3 , Fe (NO 3 ) 3 , Fe (ClO 4 ) 3 , FePO 4 , FeSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , FeF 3 FeCl 3 , FeC 6 H 5 O 7 and the like.
また、Co(OOCCH3)2、Co(CH3COCHCOCH3)3、CoCO3、Co(NO3)2、CoC2O4、Co(ClO4)2、Co3(PO4)2、CoSO4、CoF2、CoCl2、NiCO3、Ni(NO3)2、NiC2O4、Ni(ClO4)2、NiSO4、NiCl2、NiBr2等が挙げられる。 In addition, Co (OOCCH 3 ) 2 , Co (CH 3 COCHCOCH 3 ) 3 , CoCO 3 , Co (NO 3 ) 2 , CoC 2 O 4 , Co (ClO 4 ) 2 , Co 3 (PO 4 ) 2 , CoSO 4 , CoF 2 , CoCl 2 , NiCO 3 , Ni (NO 3 ) 2 , NiC 2 O 4 , Ni (ClO 4 ) 2 , NiSO 4 , NiCl 2 , NiBr 2 and the like.
さらに、Zn(OOCCH3)2、Zn(CH3COCHCOCH3)2、ZnCO3、Zn(NO3)2、Zn(ClO4)2、Zn3(PO4)2、ZnSO4、ZnF2、ZnCl2、AlF3、AlCl3、AlBr3、AlI3、Al2(SO4)3、Al2(C2O4)3、Al(CH3COCHCOCH3)3、Al(NO3)3、AlPO4、GeCl4、GeBr4、GeI4等が挙げられる。 Furthermore, Zn (OOCCH 3 ) 2 , Zn (CH 3 COCHCOCH 3 ) 2 , ZnCO 3 , Zn (NO 3 ) 2 , Zn (ClO 4 ) 2 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , ZnSO 4 , ZnF 2 , ZnCl 2 , AlF 3 , AlCl 3 , AlBr 3 , AlI 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , Al 2 (C 2 O 4 ) 3 , Al (CH 3 COCHCOCH 3 ) 3 , Al (NO 3 ) 3 , AlPO 4 , GeCl 4 , GeBr 4 , GeI 4 and the like.
<アルカリ処理>:
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。アルカリ処理で用いられる処理剤としては、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などが例示される。
<Alkali treatment>:
In addition to acid and salt treatment, the following alkali treatment or organic matter treatment may be performed as necessary. Examples of the treating agent used in the alkali treatment include LiOH, NaOH, KOH, Mg (OH) 2 , Ca (OH) 2 , Sr (OH) 2 , Ba (OH) 2 and the like.
<有機物処理>:
また、有機物処理に用いられる有機処理剤の例としては、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、トリフェニルホスホニウム、等が挙げられる。
また、有機物処理剤を構成する陰イオンとしては、塩類処理剤を構成する陰イオンとして例示した陰イオン以外にも、例えばヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレートなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
<Organic treatment>:
Examples of the organic treatment agent used for organic treatment include trimethylammonium, triethylammonium, N, N-dimethylanilinium, triphenylphosphonium, and the like.
Examples of the anion constituting the organic treatment agent include hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, and tetraphenylborate other than the anion exemplified as the anion constituting the salt treatment agent. It is not limited to these.
また、これらの処理剤は、単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの組み合わせは、処理開始時に添加する処理剤について組み合わせて用いてもよいし、処理の途中で添加する処理剤について、組み合わせて用いてもよい。また化学処理は、同一または異なる処理剤を用いて複数回行うことも可能である。 Moreover, these processing agents may be used independently and may be used in combination of 2 or more types. These combinations may be used in combination for the treatment agent added at the start of the treatment, or may be used in combination for the treatment agent added during the treatment. The chemical treatment can be performed a plurality of times using the same or different treatment agents.
これらイオン交換性層状珪酸塩には、通常、吸着水および層間水が含まれる。本発明においては、これらの吸着水および層間水を除去して触媒成分(B)として使用するのが好ましい。
イオン交換性層状珪酸塩の吸着水および層間水の加熱処理方法は、特に制限されないが、層間水が残存しないように、また、構造破壊を生じないよう条件を選ぶことが必要である。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。その際、除去した後の触媒成分(B)の水分含有率が、温度200℃、圧力1mmHgの条件下で2時間脱水した場合の水分含有率を0重量%とした時、3重量%以下、好ましくは1重量%以下、であることが好ましい。
These ion-exchange layered silicates usually contain adsorbed water and interlayer water. In the present invention, it is preferable to remove these adsorbed water and interlayer water and use them as the catalyst component (B).
The heat treatment method of the ion-exchange layered silicate adsorbed water and interlayer water is not particularly limited, but it is necessary to select conditions so that interlayer water does not remain and structural destruction does not occur. The heating time is 0.5 hour or longer, preferably 1 hour or longer. At that time, the water content of the catalyst component (B) after the removal is 3% by weight or less when the water content when dehydrating for 2 hours under the conditions of a temperature of 200 ° C. and a pressure of 1 mmHg is 0% by weight, It is preferably 1% by weight or less.
以上のように、本発明において、触媒成分(B)として、特に好ましいものは、塩類処理および/または酸処理を行って得られた、水分含有率が3重量%以下の、イオン交換性層状珪酸塩である。 As described above, in the present invention, the catalyst component (B) is particularly preferably an ion-exchange layered silicic acid having a water content of 3% by weight or less obtained by performing a salt treatment and / or an acid treatment. Salt.
イオン交換性層状珪酸塩は、触媒形成または触媒として使用する前に、後述する触媒成分(C)で処理を行うことが可能で、好ましい。イオン交換性層状珪酸塩1gに対する触媒成分(C)の使用量に制限は無いが、通常20mmol以下、好ましくは0.5mmol以上、10mmol以下で行う。処理温度や時間の制限は無く、処理温度は、通常0℃以上、70℃以下、処理時間は10分以上、3時間以下で行う。処理後に洗浄することも可能で、好ましい。溶媒は後述する予備重合やスラリー重合で使用する溶媒と同様の炭化水素溶媒を使用する。 The ion-exchange layered silicate is preferable because it can be treated with a catalyst component (C) described later before use as a catalyst or as a catalyst. Although there is no restriction | limiting in the usage-amount of the catalyst component (C) with respect to 1g of ion-exchange layered silicate, Usually, 20 mmol or less, Preferably it is 0.5 mmol or more and 10 mmol or less. There is no limitation on the treatment temperature and time, the treatment temperature is usually 0 ° C. or more and 70 ° C. or less, and the treatment time is 10 minutes or more and 3 hours or less. It is possible and preferable to wash after the treatment. As the solvent, the same hydrocarbon solvent as that used in the preliminary polymerization and slurry polymerization described later is used.
また、触媒成分(B)は、平均粒径が5μm以上の球状粒子を用いるのが好ましい。粒子の形状が球状であれば、天然物あるいは市販品をそのまま使用してもよいし、造粒、分粒、分別等により粒子の形状および粒径を制御したものを用いてもよい。 The catalyst component (B) is preferably spherical particles having an average particle size of 5 μm or more. If the particle shape is spherical, a natural product or a commercially available product may be used as it is, or a particle whose particle shape and particle size are controlled by granulation, sizing, fractionation, or the like may be used.
ここで用いられる造粒法は、例えば攪拌造粒法、噴霧造粒法が挙げられるが、市販品を利用することもできる。
また、造粒の際に、有機物、無機溶媒、無機塩、各種バインダ−を用いてもよい。
上記のようにして得られた球状粒子は、重合工程での破砕や微粉の生成を抑制するためには0.2MPa以上、特に好ましくは0.5MPa以上の圧縮破壊強度を有することが望ましい。このような粒子強度の場合には、特に予備重合を行う場合に、粒子性状改良効果が有効に発揮される。
Examples of the granulation method used here include agitation granulation method and spray granulation method, but commercially available products can also be used.
Moreover, you may use organic substance, an inorganic solvent, inorganic salt, and various binders in the case of granulation.
The spherical particles obtained as described above desirably have a compressive fracture strength of 0.2 MPa or more, particularly preferably 0.5 MPa or more, in order to suppress crushing and generation of fine powder in the polymerization process. In the case of such particle strength, the effect of improving the particle properties is effectively exhibited especially when prepolymerization is performed.
(ハ)触媒成分(C)
本発明に係るプロピレン系重合体(X)の重合に用いられる触媒成分(C)は、有機アルミニウム化合物である。触媒成分(C)として用いられる有機アルミニウム化合物は、一般式:(AlR11qZ3−q)pで示される化合物が適当である。
本発明では、この式で表される化合物を単独で、複数種混合してあるいは併用して使用することができることは言うまでもない。この式中、R11は、炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Zは、ハロゲン、水素、アルコキシ基、アミノ基を示す。qは1〜3の、pは1〜2の整数を各々表す。R11としては、アルキル基が好ましく、またZは、それがハロゲンの場合には塩素が、アルコキシ基の場合には炭素数1〜8のアルコキシ基が、アミノ基の場合には炭素数1〜8のアミノ基が、好ましい。
(C) Catalyst component (C)
The catalyst component (C) used for the polymerization of the propylene polymer (X) according to the present invention is an organoaluminum compound. The organoaluminum compound used as the catalyst component (C) is suitably a compound represented by the general formula: (AlR11qZ3-q) p.
In the present invention, it goes without saying that the compounds represented by this formula can be used singly, mixed in plural or in combination. In this formula, R11 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and Z represents a halogen, hydrogen, an alkoxy group or an amino group. q represents an integer of 1 to 3, and p represents an integer of 1 to 2, respectively. R11 is preferably an alkyl group, and Z is a chlorine atom when it is halogen, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms when it is an alkoxy group, and 1 to 8 carbon atoms when it is an amino group. The amino group of is preferable.
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、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム、トリノルマルデシルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムジメチルアミド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムクロライド等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、p=1、q=3のトリアルキルアルミニウム及びアルキルアルミニウムヒドリドである。さらに好ましくは、R11が炭素数1〜8であるトリアルキルアルミニウムである。 Specific examples of the organoaluminum compound include trimethylaluminum, triethylaluminum, trinormalpropylaluminum, trinormalbutylaluminum, triisobutylaluminum, trinormalhexylaluminum, trinormaloctylaluminum, trinormaldecylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum. Examples thereof include sesquichloride, diethylaluminum hydride, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminum dimethylamide, diisobutylaluminum hydride, and diisobutylaluminum chloride. Of these, trialkylaluminum and alkylaluminum hydride having p = 1 and q = 3 are preferable. More preferably, R11 is a trialkylaluminum having 1 to 8 carbon atoms.
(ニ)触媒の形成・予備重合について
本発明による触媒は、上記の各成分を(予備)重合槽内で、同時にもしくは連続的に、あるいは一度にもしくは複数回にわたって、接触させることによって形成させることができる。
各成分の接触は、脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素溶媒中で行うのが普通である。接触温度は、特に限定されないが、−20℃から150℃の間で行うのが好ましい。接触順序としては、合目的的な任意の組み合わせが可能であるが、特に好ましいものを各成分について示せば次の通りである。
触媒成分(C)を使用する場合、触媒成分(A)と触媒成分(B)を接触させる前に、触媒成分(A)と、あるいは触媒成分(B)と、または触媒成分(A)及び触媒成分(B)の両方に触媒成分(C)を接触させること、または、触媒成分(A)と触媒成分(B)を接触させるのと同時に触媒成分(C)を接触させること、または、触媒成分(A)と触媒成分(B)を接触させた後に触媒成分(C)を接触させることが可能であるが、好ましくは、触媒成分(A)と触媒成分(B)を接触させる前に、触媒成分(C)といずれかに接触させる方法である。
また、各成分を接触させた後、脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素溶媒にて洗浄することが可能である。
(D) Formation of catalyst / preliminary polymerization The catalyst according to the present invention is formed by bringing the above-mentioned components into contact with each other in a (preliminary) polymerization tank simultaneously or continuously, or once or several times. Can do.
The contact of each component is usually carried out in an aliphatic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon solvent. Although a contact temperature is not specifically limited, It is preferable to carry out between -20 degreeC and 150 degreeC. As the contact order, any desired combination can be used. Particularly preferable ones for each component are as follows.
When the catalyst component (C) is used, before the catalyst component (A) and the catalyst component (B) are contacted, the catalyst component (A), or the catalyst component (B), or the catalyst component (A) and the catalyst Contacting catalyst component (C) with both components (B), or contacting catalyst component (C) with catalyst component (A) and catalyst component (B), or catalyst component Although it is possible to contact the catalyst component (C) after bringing the catalyst component (B) into contact with (A), it is preferable that the catalyst component be brought into contact with the catalyst component (A) before contacting the catalyst component (B). It is a method of contacting any of the component (C).
Moreover, after contacting each component, it is possible to wash with an aliphatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon solvent.
本発明で使用する触媒成分(A)、(B)および(C)の使用量は任意である。例えば、成分(B)に対する触媒成分(A)の使用量は、触媒成分(B)1gに対し、好ましくは0.1μmol〜1000μmol、特に好ましくは0.5μmol〜500μmolの範囲である。触媒成分(B)に対する触媒成分(C)の使用量は、触媒成分(B)1gに対し、好ましくはAlの量が0.01〜1000mmol、特に好ましくは0.05〜500mmolの範囲である。したがって、触媒成分(A)に対する触媒成分(C)の量は、遷移金属のモル比で、好ましくは0.01〜5×106、特に好ましくは0.1〜1×104の範囲内が好ましい。 The amount of the catalyst components (A), (B) and (C) used in the present invention is arbitrary. For example, the amount of catalyst component (A) used relative to component (B) is preferably in the range of 0.1 μmol to 1000 μmol, particularly preferably 0.5 μmol to 500 μmol, relative to 1 g of catalyst component (B). The amount of the catalyst component (C) used relative to the catalyst component (B) is preferably in the range of 0.01 to 1000 mmol, particularly preferably 0.05 to 500 mmol, with respect to 1 g of the catalyst component (B). Therefore, the amount of the catalyst component (C) relative to the catalyst component (A) is preferably in the range of 0.01 to 5 × 10 6 , particularly preferably in the range of 0.1 to 1 × 10 4 , in terms of the molar ratio of the transition metal. preferable.
本発明で使用する成分[A−1]と成分[A−2]の割合は、プロピレン系重合体(X)の特性を満たす範囲において任意であるが、成分[A−1]と成分[A−2]の合計量に対する成分[A−1]の遷移金属のモル比で、好ましくは0.30以上、0.99以下である。
この割合を変化させることで、溶融物性と触媒活性のバランスを調整することが可能である。つまり、成分[A−1]からは、低分子量の末端ビニルマクロマーを生成し、成分[A−2]からは、一部マクロマーを共重合した高分子量体を生成する。したがって、成分[A−1]の割合を変化させることで、生成する重合体の平均分子量、分子量分布、分子量分布の高分子量側への偏り、非常に高い分子量成分、分岐(量、長さ、分布)を制御することができ、そのことにより、歪硬化度、溶融張力、溶融延展性といった溶融物性を制御することができる。より高い触媒活性で効率的に、より高い歪硬化度のプロピレン系重合体を製造するために、成分[A−1]と成分[A−2]の合計量に対する成分[A−1]の遷移金属のモル比は、0.30以上が必要であり、好ましくは0.40以上であり、更に好ましくは0.50以上である。また、上限に関しては0.99以下であり、高い触媒活性で効率的に、本発明に係るプロピレン系重合体(X)を得るためには、好ましくは0.95以下であり、更に好ましくは0.90以下の範囲である。
また、上記範囲で成分[A−1]を使用することにより、水素量に対する、平均分子量と触媒活性のバランスを調整することが可能である。
Although the ratio of component [A-1] and component [A-2] used by this invention is arbitrary in the range with which the characteristic of propylene polymer (X) is satisfy | filled, component [A-1] and component [A] -2] is preferably a molar ratio of the transition metal of component [A-1] to the total amount of 0.30 or more and 0.99 or less.
By changing this ratio, it is possible to adjust the balance between melt physical properties and catalyst activity. That is, from the component [A-1], a low molecular weight terminal vinyl macromer is produced, and from the component [A-2], a high molecular weight body obtained by copolymerizing a part of the macromer is produced. Therefore, by changing the ratio of the component [A-1], the average molecular weight, molecular weight distribution, bias of the molecular weight distribution toward the high molecular weight side, very high molecular weight component, branch (amount, length, Distribution) can be controlled, whereby the melt physical properties such as strain hardening degree, melt tension, and melt spreadability can be controlled. Transition of component [A-1] with respect to the total amount of component [A-1] and component [A-2] in order to produce a propylene polymer having a higher degree of strain hardening efficiently with higher catalytic activity The molar ratio of the metal needs to be 0.30 or more, preferably 0.40 or more, and more preferably 0.50 or more. Further, the upper limit is 0.99 or less, and in order to efficiently obtain the propylene-based polymer (X) according to the present invention with high catalytic activity, it is preferably 0.95 or less, more preferably 0. .90 or less.
In addition, by using component [A-1] within the above range, it is possible to adjust the balance between the average molecular weight and the catalytic activity with respect to the amount of hydrogen.
本発明に係る触媒は、これにオレフィンを接触させて少量重合されることからなる予備重合処理に付される。予備重合処理を行うことにより、本重合を行った際に、ゲルの生成を防止できる。その理由としては、本重合を行った際の重合体粒子間で長鎖分岐が均一に分布させることができるためと、考えられ、また、そのことにより溶融物性を向上することができる。 The catalyst according to the present invention is subjected to a prepolymerization treatment consisting of a small amount of polymerization by bringing an olefin into contact therewith. By performing the prepolymerization treatment, gel formation can be prevented when the main polymerization is performed. The reason is considered to be that long-chain branches can be uniformly distributed among the polymer particles when the main polymerization is performed, and the melt properties can be improved thereby.
予備重合時に使用するオレフィンは、特に限定はないが、プロピレン、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレン等を例示することができる。オレフィンのフィード方法は、オレフィンを反応槽に定速的にあるいは定圧状態になるように維持するフィード方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせる等、任意の方法が可能である。予備重合温度、時間は、特に限定されないが、各々−20℃〜100℃、5分〜24時間の範囲であることが好ましい。また、予備重合量は、予備重合ポリマー量が触媒成分(B)に対し、好ましくは0.01〜100、さらに好ましくは0.1〜50である。また、予備重合時に触媒成分(C)を添加、又は追加することもできる。また、予備重合終了後に洗浄することも可能である。 The olefin used in the prepolymerization is not particularly limited, but propylene, ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane, Styrene and the like can be exemplified. The olefin feed method may be any method such as a feed method for maintaining the olefin at a constant rate or a constant pressure in the reaction tank, a combination thereof, or a stepwise change. The prepolymerization temperature and time are not particularly limited, but are preferably in the range of −20 ° C. to 100 ° C. and 5 minutes to 24 hours, respectively. The amount of prepolymerization is preferably 0.01 to 100, more preferably 0.1 to 50 with respect to the catalyst component (B). Moreover, a catalyst component (C) can also be added or added at the time of prepolymerization. It is also possible to wash after the prepolymerization.
また、上記の各成分の接触の際もしくは接触の後に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体、シリカ、チタニア等の無機酸化物の固体を共存させる等の方法も可能である。 In addition, a method of coexisting a polymer such as polyethylene or polypropylene, or a solid of an inorganic oxide such as silica or titania, at the time of contacting or after contacting each of the above components is also possible.
(ホ)触媒の使用/プロピレン重合について
重合様式は、前記触媒成分(A)、(B)及び(C)を含む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、所謂バルク法、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、回分式重合を行う方法も適用される。また、単段重合以外に、2段以上の多段重合することも可能である。
(E) Use of Catalyst / Propylene Polymerization As the polymerization mode, any mode can be adopted as long as the olefin polymerization catalyst including the catalyst components (A), (B) and (C) and the monomer efficiently contact each other. .
Specifically, a slurry method using an inert solvent, a so-called bulk method using a propylene as a solvent without using an inert solvent as a solvent, a solution polymerization method, or a monomer without using a liquid solvent substantially. A gas phase method can be used. Moreover, the method of performing continuous polymerization and batch type polymerization is also applied. In addition to single-stage polymerization, it is possible to carry out multistage polymerization of two or more stages.
スラリー重合の場合は、重合溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の飽和脂肪族又は芳香族炭化水素の単独又は混合物が用いられる。
また、重合温度は、0℃以上、150℃以下である。特に、バルク重合を用いる場合には、40℃以上が好ましく、更に好ましくは50℃以上である。また上限は80℃以下が好ましく、更に好ましくは75度以下である。
さらに、気相重合を用いる場合には、40℃以上が好ましく、更に好ましくは50℃以上である。また上限は100℃以下が好ましく、更に好ましくは90℃以下である。
In the case of slurry polymerization, a saturated aliphatic or aromatic hydrocarbon such as hexane, heptane, pentane, cyclohexane, benzene, toluene, or the like is used alone or as a polymerization solvent.
The polymerization temperature is 0 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. In particular, when bulk polymerization is used, the temperature is preferably 40 ° C or higher, more preferably 50 ° C or higher. The upper limit is preferably 80 ° C. or lower, and more preferably 75 ° C. or lower.
Furthermore, when using vapor phase polymerization, 40 degreeC or more is preferable, More preferably, it is 50 degreeC or more. The upper limit is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower.
重合圧力は、1.0MPa以上、5.0MPa以下である。特に、バルク重合を用いる場合には、1.5MPa以上が好ましく、更に好ましくは2.0MPa以上である。また上限は4.0MPa以下が好ましく、更に好ましくは3.5MPa以下である。
さらに、気相重合を用いる場合には、1.5MPa以上が好ましく、更に好ましくは1.7MPa以上である。また上限は2.5MPa以下が好ましく、更に好ましくは2.3MPa以下である。
The polymerization pressure is 1.0 MPa or more and 5.0 MPa or less. In particular, when bulk polymerization is used, the pressure is preferably 1.5 MPa or more, more preferably 2.0 MPa or more. The upper limit is preferably 4.0 MPa or less, more preferably 3.5 MPa or less.
Furthermore, when using vapor phase polymerization, 1.5 MPa or more is preferable, and 1.7 MPa or more is more preferable. Further, the upper limit is preferably 2.5 MPa or less, and more preferably 2.3 MPa or less.
さらに、分子量調節剤として、また活性向上効果のために、補助的に水素をプロピレンに対してモル比で1.0×10−6以上、1.0×10−2以下の範囲で用いることができる。
また、使用する水素の量を変化させることで、生成する重合体の平均分子量の他に、分子量分布、分子量分布の高分子量側への偏り、非常に高い分子量成分、分岐(量、長さ、分布)を制御することができ、そのことにより、歪硬化度、溶融張力、溶融延展性といった溶融物性を制御することができる。
そこで水素は、プロピレンに対するモル比で、1.0×10−6以上で用いるのがよく、好ましくは1.0×10−5以上であり、さらに好ましくは1.0×10−4以上用いるのがよい。また上限に関しては、1.0×10−2以下で用いるのがよく、好ましくは0.9×10−2以下であり、更に好ましくは0.8×10−2以下である。
Further, as a molecular weight regulator and for an activity improving effect, hydrogen is supplementarily used in a molar ratio of 1.0 × 10 −6 or more and 1.0 × 10 −2 or less with respect to propylene. it can.
Also, by changing the amount of hydrogen used, in addition to the average molecular weight of the polymer to be produced, the molecular weight distribution, the deviation of the molecular weight distribution toward the high molecular weight side, very high molecular weight components, branching (amount, length, Distribution) can be controlled, whereby the melt physical properties such as strain hardening degree, melt tension, and melt spreadability can be controlled.
Therefore, hydrogen should be used at a molar ratio to propylene of 1.0 × 10 −6 or more, preferably 1.0 × 10 −5 or more, more preferably 1.0 × 10 −4 or more. Is good. Moreover, regarding an upper limit, it is good to use at 1.0 * 10 <-2> or less, Preferably it is 0.9 * 10 <-2> or less, More preferably, it is 0.8 * 10 <-2> or less.
また、プロピレンモノマー以外に、炭素数2〜20(モノマーとして使用するものを除く)のα−オレフィンをコモノマーとして使用する共重合を行ってもよい。プロピレン系重合体中の(総)コモノマー含量は、0モル%以上、20モル%以下の範囲であり、上記コモノマーを複数種使用することも可能である。具体的には、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテンである。
この中では、本発明に係るプロピレン系重合体(X)を溶融物性と触媒活性をバランスよく得るためには、エチレンを5モル%以下で用いるのが好ましい。特に剛性の高い重合体を得るためには、重合体中に含まれるエチレンを1モル%以下になるように、エチレンを用いるのがよく、更に好ましくはプロピレン単独重合である。
Moreover, you may perform the copolymerization which uses C2-C20 (except what is used as a monomer) alpha olefin as a comonomer other than a propylene monomer. The (total) comonomer content in the propylene-based polymer is in the range of 0 mol% or more and 20 mol% or less, and a plurality of the above-mentioned comonomers can be used. Specifically, they are ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene and 4-methyl-1-pentene.
Among these, in order to obtain the propylene polymer (X) according to the present invention in a good balance between melt physical properties and catalytic activity, it is preferable to use ethylene at 5 mol% or less. In order to obtain a polymer having particularly high rigidity, it is preferable to use ethylene so that ethylene contained in the polymer is 1 mol% or less, more preferably propylene homopolymerization.
(ヘ)重合メカニズムの考察
マクロマーの生成は、β−メチル脱離と一般に呼ばれる特殊な連鎖移動反応により生成すると、考察され、本発明では、特定の構造をもつ成分[A−1]は、比較的低温の温度領域(40℃〜80℃)で、成長停止反応中β−メチル脱離反応の選択性が高く、また、ポリマー成長反応に対するβ−メチル脱離反応の比が従来の構造の錯体と比べて、大きいことが、見出されている。
従来は、β−メチル脱離反応を優先的に起こすために、プロピレン濃度の薄いスラリー重合での特殊な条件下(低圧、高温重合、水素無添加)でしか製造できなかったのに対して、特定の構造をもつ成分[A−1]を用いることにより、工業的に有効なバルク重合や気相重合によって、しかも実用的な圧力条件(1.0〜3.0MPa)および温度条件(40℃〜80℃)下で、製造が可能であることが分かった。
(F) Consideration of polymerization mechanism It is considered that the formation of the macromer is caused by a special chain transfer reaction generally called β-methyl elimination, and in the present invention, the component [A-1] having a specific structure is compared. In a low temperature range (40 ° C. to 80 ° C.), the selectivity of the β-methyl elimination reaction during the growth termination reaction is high, and the ratio of the β-methyl elimination reaction to the polymer growth reaction is a complex having a conventional structure It has been found to be large compared to
Conventionally, in order to preferentially cause the β-methyl elimination reaction, it could only be produced under special conditions (low pressure, high temperature polymerization, no hydrogen addition) in slurry polymerization with a low propylene concentration, By using the component [A-1] having a specific structure, industrially effective bulk polymerization or gas phase polymerization, and practical pressure conditions (1.0 to 3.0 MPa) and temperature conditions (40 ° C. It was found that the production is possible under ˜80 ° C.).
さらに、驚くべきことに、水素を添加することで、従来の方法ではβ−メチル脱離反応よりも水素による連鎖移動反応が優勢となるのに対し、原因は不明であるが、本発明に係るプロピレン系重合体(X)の製造法では、水素を添加してもマクロマー生成と生長反応のバランスの変化が小さい特徴があり、水素存在下でもマクロマーの選択性は、殆ど変わらないことが分かった。しかも、水素は活性向上効果を有する。
このことは、従来は特殊な条件(低圧、高温、水素無添加)であるマクロマー生成工程を経た後に、マクロマー共重合を行う多段重合を行わなければならなかったのに対し、成分[A−2]と組み合わせることにより、マクロマー生成工程とマクロマー共重合工程を同条件で行うことができる、つまり、同時重合、単段重合できることが分かった。
Furthermore, surprisingly, by adding hydrogen, the chain transfer reaction by hydrogen is superior to the β-methyl elimination reaction in the conventional method, whereas the cause is unknown, but according to the present invention. The propylene-based polymer (X) production method is characterized by a small change in the balance between macromer formation and growth reaction even when hydrogen is added, and it has been found that the selectivity of the macromer remains almost unchanged even in the presence of hydrogen. . Moreover, hydrogen has an activity improving effect.
This is because, in the past, it has been necessary to carry out a multi-stage polymerization in which a macromer copolymerization is performed after a macromer production step which is a special condition (low pressure, high temperature, no hydrogen addition), whereas the component [A-2 ], It was found that the macromer production step and the macromer copolymerization step can be performed under the same conditions, that is, simultaneous polymerization and single-stage polymerization can be performed.
一方、成分[A−2]は、特定の構造をもつことにより、ビニル構造の末端を生成する能力はなくても、マクロマーの共重合する能力が高く、更に、成分[A−1]とくらべて、より高分子量の重合体を生成する能力を有する。また、水素を添加すると、活性向上し、水素による連鎖移動により分子量が低下する。
従来は、マクロマー生成とマクロマー共重合を単一の錯体で製造しているため、すなわち、成分[A−1]と成分[A−2]を同一の錯体で重合体を製造するため、マクロマー生成能力またはマクロマー共重合能力のどちらかが不十分であったり、高分子量側に分岐成分の導入量が不十分であったり、また、分子量の調整に水素を用いると、マクロマー自体の生成量が減少してしまうという問題点があった。
On the other hand, the component [A-2] has a specific structure, so that it has a high ability to copolymerize macromers even though it does not have the ability to form a terminal vinyl structure. And has the ability to produce higher molecular weight polymers. Further, when hydrogen is added, the activity is improved, and the molecular weight is lowered due to chain transfer by hydrogen.
Conventionally, macromer formation and macromer copolymerization are produced by a single complex, that is, in order to produce a polymer with the same complex of component [A-1] and component [A-2], If either the capacity or the macromer copolymerization capacity is insufficient, the amount of branching component introduced is insufficient on the high molecular weight side, or if hydrogen is used to adjust the molecular weight, the production amount of the macromer itself decreases. There was a problem of doing.
しかしながら、本発明では、マクロマー生成能力を有する特定の構造の成分[A−1]と、高分子量でマクロマー共重合能力を有する特定の構造の成分[A−2]を、特定の方法で組み合わせた触媒として、使用することにより、バルク重合や気相重合といった工業的に有効な方法で、特に実用的な圧力温度条件下の単段重合で、しかも、分子量調整剤である水素を用いて、目的とする物性を有する長鎖分岐含有プロピレン系重合体(X)の製造が可能である。
また、従来は、立体規則性の低いポリマーを生成する条件でしか分岐生成効率が上がらなかったが、本発明の方法では、充分に立体規則性の高い成分を、側鎖に簡便な方法で導入することが可能となった。
However, in the present invention, the component [A-1] having a specific structure having macromer generation ability and the component [A-2] having a specific structure having high molecular weight and macromer copolymerization ability are combined in a specific method. By using it as a catalyst, it is an industrially effective method such as bulk polymerization or gas phase polymerization, especially in single-stage polymerization under practical pressure-temperature conditions, and using hydrogen as a molecular weight regulator. It is possible to produce a long-chain branched propylene polymer (X) having the following physical properties:
In the past, the branching efficiency was increased only under conditions for producing a polymer with low stereoregularity, but in the method of the present invention, a sufficiently high stereoregularity component was introduced into the side chain by a simple method. It became possible to do.
2.プロピレン系重合体(Y)
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体に用いられるプロピレン系樹脂組成物を構成するプロピレン系重合体(Y)は、プロピレンの単独重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体のいずれであってもよいが、プロピレンとα−オレフィンの共重合体、特にプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体が好ましい。
2. Propylene polymer (Y)
The propylene-based polymer (Y) constituting the propylene-based resin composition used for the polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention is either a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and another α-olefin. A copolymer of propylene and an α-olefin, particularly a propylene / α-olefin random copolymer may be preferable.
好ましく用いられるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、プロピレンから誘導される構成単位を主成分としたプロピレンとα−オレフィンのランダム共重合体である。コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくはエチレンまたは炭素数4〜18のα−オレフィンである。具体的には、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−ペンテン−1、4−メチル−ヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1等を挙げることができる。また、α−オレフィンとしては、1種または2種以上の組み合わせでもよい。 The propylene / α-olefin random copolymer preferably used is a random copolymer of propylene and an α-olefin mainly composed of a structural unit derived from propylene. The α-olefin used as a comonomer is preferably ethylene or an α-olefin having 4 to 18 carbon atoms. Specifically, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-heptene, 4-methyl-pentene-1, 4-methyl-hexene-1, 4,4-dimethylpentene- 1 etc. can be mentioned. Moreover, as an alpha olefin, 1 type or the combination of 2 or more types may be sufficient.
かかるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の具体例としては、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・1−ブテンランダム共重合体、プロピレン・1−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−オクテンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体等が挙げられる。 Specific examples of the propylene / α-olefin random copolymer include propylene / ethylene random copolymer, propylene / 1-butene random copolymer, propylene / 1-hexene random copolymer, propylene / ethylene / 1- Examples include octene random copolymers and propylene / ethylene / 1-butene random copolymers.
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体中のプロピレン単位の量は、特に制限は無いが、好ましくは88〜99.5重量%、より好ましくは91〜99重量%である。プロピレン単位量が88重量%より著しく少ない場合、ポリプロピレン系深絞り成形体の剛性が低下し易く、一方、99.5重量%より多い場合は、HAZEが低下する恐れがある。
ここで、プロピレン単位及びα−オレフィン単位は、下記の条件の13C−NMR法によって計測される値である。
装置:日本電子社製 JEOL−GSX270
濃度:300mg/2mL
溶媒:オルソジクロロベンゼン
The amount of the propylene unit in the propylene / α-olefin random copolymer is not particularly limited, but is preferably 88 to 99.5% by weight, and more preferably 91 to 99% by weight. If the propylene unit amount is significantly less than 88% by weight, the rigidity of the polypropylene-based deep-drawn molded product tends to be lowered, whereas if it is more than 99.5% by weight, HAZE may be lowered.
Here, the propylene unit and the α-olefin unit are values measured by a 13 C-NMR method under the following conditions.
Apparatus: JEOL-GSX270 manufactured by JEOL Ltd.
Concentration: 300 mg / 2 mL
Solvent: Orthodichlorobenzene
(1)プロピレン系重合体(Y)の特性(i)〜(iv)
本発明で使用されるプロピレン系重合体(Y)は、次の特性(i)〜(iv)を有していることが好ましい。以下、各特性について説明する。
(1) Characteristics (i) to (iv) of the propylene polymer (Y)
The propylene polymer (Y) used in the present invention preferably has the following characteristics (i) to (iv). Hereinafter, each characteristic will be described.
特性(i)MFR:
本発明で使用されるプロピレン系重合体(Y)のメルトフローレート(MFR)は0.5〜20g/10minであり、好ましくは0.7〜10g/10min、更に好ましくは1〜5g/10minである。MFRが0.5g/10min未満では、溶融樹脂の粘度が高くなり、シート成形性に劣り、一方、MFRが20g/10minを超えると、溶融樹脂の粘度が低くなり、シート成形時にドローダウンが大きくなるため好ましくない。
ここで、MFRは、JIS K7210に準拠し、加熱温度230℃、荷重21.2Nで測定する値である。
プロピレン系重合体(Y)のメルトフローレート(MFR)は、プロピレン系重合体(Y)の重合条件である温度や圧力を調節したり、水素等の連鎖移動剤を重合時に添加する水素添加量の制御により、容易に調整を行なうことができる。
Characteristic (i) MFR:
The melt flow rate (MFR) of the propylene polymer (Y) used in the present invention is 0.5 to 20 g / 10 min, preferably 0.7 to 10 g / 10 min, more preferably 1 to 5 g / 10 min. is there. When the MFR is less than 0.5 g / 10 min, the viscosity of the molten resin is high and the sheet formability is inferior. On the other hand, when the MFR exceeds 20 g / 10 min, the viscosity of the molten resin is low and the drawdown is large during sheet molding Therefore, it is not preferable.
Here, MFR is a value measured at a heating temperature of 230 ° C. and a load of 21.2 N in accordance with JIS K7210.
The melt flow rate (MFR) of the propylene polymer (Y) is the amount of hydrogen added to adjust the temperature and pressure, which are the polymerization conditions of the propylene polymer (Y), or to add a chain transfer agent such as hydrogen during the polymerization. Adjustment can be easily performed by controlling the above.
特性(ii)融解ピーク温度(Tm):
本発明で使用されるプロピレン系重合体(Y)の示差走査熱量計(DSC)により測定された融解ピーク温度(Tm)は、120〜165℃であるのが好ましく、130〜160℃であるのがより好ましい。Tmが120℃未満のものは、プロピレン系深絞り成形体の剛性が低下するため好ましくなく、一方、Tmが165℃を超えると、プロピレン系深絞り成形体のHAZEが低下する恐れがあるため、好ましくない。
Tmを調整するには、重合反応系へ供給するα−オレフィンの量を制御することにより、容易に調整することができる。
ここで、Tmの具体的測定は、示差走査熱量計(DSC)を用い、サンプル量5mgを採り、200℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、更に10℃/分の昇温速度で融解させたときに描かれる曲線のピーク位置を、融解ピーク温度Tm(℃)とする。
Characteristic (ii) Melting peak temperature (Tm):
The melting peak temperature (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of the propylene-based polymer (Y) used in the present invention is preferably 120 to 165 ° C, and preferably 130 to 160 ° C. Is more preferable. When Tm is less than 120 ° C., the rigidity of the propylene-based deep-drawn molded product is unfavorable, and when Tm exceeds 165 ° C., HAZE of the propylene-based deep-drawn molded product may decrease. It is not preferable.
In order to adjust Tm, it can adjust easily by controlling the quantity of the alpha olefin supplied to a polymerization reaction system.
Here, the specific measurement of Tm is performed using a differential scanning calorimeter (DSC), taking a sample amount of 5 mg, holding at 200 ° C. for 5 minutes, and then crystallizing to 40 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min. Further, the peak position of the curve drawn when the film is melted at a temperature rising rate of 10 ° C./min is defined as a melting peak temperature Tm (° C.).
特性(iii)分子量分布(Mw/Mn):
本発明で使用されるプロピレン系重合体(Y)のゲルパーミエーション(GPC)法により測定された分子量分布(Q値:Mw/Mn)は、1.5〜4.5であるのが好ましく、1.8〜4未満であるのがより好ましい。Mw/Mnが1.5未満のものは、現在の重合技術では得難く、一方、Q値が4.5を超えると、ポリプロピレン系深絞り成形体のHAZEが低下するため、好ましくない。
プロピレン系重合体(Y)の分子量分布は、使用する触媒の選択や重合方法により調整することが可能である。例えばメタロセン触媒を使用する場合には、2種以上のメタロセン触媒成分の併用した触媒系や2種以上のメタロセン錯体を併用した触媒系を用いて重合する、または重合時に2段以上の多段重合を行うことにより制御することができる。逆に、分子量分布を狭く調整するためには、プロピレン系重合体を重合後、有機過酸化物を使用し溶融混練することにより、調整することができる。
ここで、分子量分布は、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の比率(Q値:Mw/Mn)で求められ、前述したプロピレン系重合体(X)と同様にゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定して得られる。
Characteristic (iii) Molecular weight distribution (Mw / Mn):
The molecular weight distribution (Q value: Mw / Mn) measured by the gel permeation (GPC) method of the propylene-based polymer (Y) used in the present invention is preferably 1.5 to 4.5, More preferably, it is less than 1.8-4. When the Mw / Mn is less than 1.5, it is difficult to obtain with the current polymerization technique. On the other hand, when the Q value exceeds 4.5, the HAZE of the polypropylene-based deep-drawn molded product is lowered, which is not preferable.
The molecular weight distribution of the propylene polymer (Y) can be adjusted by selecting a catalyst to be used and a polymerization method. For example, when a metallocene catalyst is used, polymerization is performed using a catalyst system in which two or more metallocene catalyst components are used in combination or a catalyst system in which two or more metallocene complexes are used in combination, or two or more stages of multistage polymerization are performed during polymerization. It can be controlled by doing. On the contrary, in order to narrowly adjust the molecular weight distribution, it can be adjusted by polymerizing a propylene polymer and then melt-kneading it using an organic peroxide.
Here, molecular weight distribution is calculated | required by the ratio (Q value: Mw / Mn) of a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn), and a gel permeation chromatography similarly to the propylene polymer (X) mentioned above. Obtained by measurement by a graphic (GPC) method.
特性(iv)T80−T20(TREFによる溶出量差温度):
本発明で使用されるプロピレン系重合体(Y)の昇温溶出分別(温度上昇溶離分別:TREF)によって得られる溶出曲線における20重量%抽出される温度(T20)と80重量%抽出される温度(T80)の差(T80−T20)は、10℃以下であることが好ましい。10℃を超えると、ポリマー中の組成分布が不均一となり、発泡セル径の均一化が困難となる恐れがあるため好ましくない。
プロピレン系重合体(Y)のT80−T20(TREFによる溶出量差温度)は、メタロセン錯体を使用した触媒を使用し、その触媒製造条件を制御することにより、調整を行なうことができる。尚、測定条件は、前述したプロピレン系重合体(X)と同様である。
Characteristic (iv) T 80 -T 20 (elution amount difference temperature by TREF):
Extraction temperature (T 20 ) and 80 wt% are extracted in an elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (temperature rise elution fractionation: TREF) of the propylene-based polymer (Y) used in the present invention. temperature difference (T 80) (T 80 -T 20) is preferably not 10 ° C. or less. If it exceeds 10 ° C., the composition distribution in the polymer becomes non-uniform, and it is difficult to make the foam cell diameter uniform, which is not preferable.
T 80 -T 20 (elution amount difference temperature by TREF) of the propylene-based polymer (Y) can be adjusted by using a catalyst using a metallocene complex and controlling the catalyst production conditions. Measurement conditions are the same as those of the propylene polymer (X) described above.
(2)プロピレン系重合体(Y)の重合法
本発明で用いるプロピレン系重合体(Y)は、メタロセン触媒を用いて重合されていることが好ましい。メタロセン触媒以外の触媒で重合されたポリプロピレンを用いると、分子量分布が広く、組成分布も不均一となり、深絞り成形体のヘイズ(HAZE)が悪化するため、好ましくない。
(2) Polymerization method of propylene polymer (Y) The propylene polymer (Y) used in the present invention is preferably polymerized using a metallocene catalyst. Use of polypropylene polymerized with a catalyst other than a metallocene catalyst is not preferable because the molecular weight distribution is wide, the composition distribution is not uniform, and the haze (HAZE) of the deep-drawn molded article is deteriorated.
本発明で用いるプロピレン系重合体(Y)の重合に用いるメタロセン触媒とは、(i)シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族の遷移金属化合物(いわゆるメタロセン化合物)と、(ii)メタロセン化合物と反応して安定なイオン状態に活性化しうる助触媒と、必要により、(iii)有機アルミニウム化合物とからなる触媒であり、公知の触媒は、いずれも使用できる。メタロセン化合物は、好ましくはプロピレンの立体規則性重合が可能な架橋型のメタロセン化合物であり、より好ましくはプロピレンのアイソ規則性重合が可能な架橋型のメタロセン化合物である。各成分について説明する。 The metallocene catalyst used for the polymerization of the propylene-based polymer (Y) used in the present invention is (i) a transition metal compound belonging to Group 4 of the periodic table (so-called metallocene compound) containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton. (Ii) A catalyst comprising a promoter capable of reacting with a metallocene compound to be activated to a stable ionic state and, if necessary, (iii) an organoaluminum compound. Any known catalyst can be used. The metallocene compound is preferably a bridged metallocene compound capable of stereoregular polymerization of propylene, and more preferably a bridged metallocene compound capable of isoregular polymerization of propylene. Each component will be described.
(i)メタロセン化合物としては、例えば、特開昭60−35007号、特開昭61−130314号、特開昭63−295607号、特開平1−275609号、特開平2−41303号、特開平2−131488号、特開平2−76887号、特開平3−163088号、特開平4−300887号、特開平4−211694号、特開平5−43616号、特開平5−209013号、特開平6−239914号、特表平7−504934号、特開平8−85708号の各公報に開示されている。 Examples of (i) metallocene compounds include JP-A-60-35007, JP-A-63-130314, JP-A-63-295607, JP-A-1-275609, JP-A-2-41303, and JP-A-2-41303. JP-A-2-131488, JP-A-2-76887, JP-A-3-163888, JP-A-4-30087, JP-A-4-21694, JP-A-5-43616, JP-A-5-209913, JP-A-6 No. 239914, JP-A-7-504934, and JP-A-8-85708.
更に、具体的には、メチレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン1,2−(4−フェニルインデニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(4−メチルシクロペンタジエニル)(3−t−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(2−メチル−4−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(3’−t−ブチル−5’−メチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、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、ジメチルシリレンビス[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、ジメチルシリレンビス[4−(1−フェニル−3−メチルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(フルオレニル)t−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス[1−(2−メチル−4,(1−ナフチル)−インデニル)]ジルコニウムジクロリド、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、ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4−ナフチル−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス[1−(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4−(3−フルオロビフェニリル)−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲルミレンビス[1−(2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、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などのジルコニウム化合物が例示できる。上記において、ジルコニウムをチタニウム、ハフニウムに置き換えた化合物も同様に使用できる。場合によっては、ジルコニウム化合物とハフニウム化合物等の混合物を使用することもできる。また、クロリドは他のハロゲン化合物、メチル、イソブチル、ベンジル等の炭化水素基、ジメチルアミド、ジエチルアミド等のアミド基、メトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシド基、ヒドリド基等に置き換えることが出来る。
これらの内、インデニル基あるいはアズレニル基を珪素あるいはゲルミル基で架橋したメタロセン化合物が好ましい。
More specifically, methylene bis (2-methylindenyl) zirconium dichloride, ethylenebis (2-methylindenyl) zirconium dichloride, ethylene 1,2- (4-phenylindenyl) (2-methyl-4-phenyl) -4H-azulenyl) zirconium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylidene (4-methylcyclopentadienyl) (3-t-butylindenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene (2- Methyl-4-t-butyl-cyclopentadienyl) (3′-t-butyl-5′-methyl-cyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis (4,5 , , 7-tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-methyl-4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-ethyl-4-phenylindenyl)] zirconium Dichloride, dimethylsilylenebis [4- (1-phenyl-3-methylindenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylene (fluorenyl) t-butylamidozirconium dichloride, methylphenylsilylenebis [1- (2-methyl-4, ( 1-naphthyl) -indenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-methyl-4,5-benzoindenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-methyl-4-phenyl-4H) -Azulenyl) ] Zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-ethyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylenebis [1- (2-ethyl-4-naphthyl-4H-azurenyl)] Zirconium dichloride, diphenylsilylene bis [1- (2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azulenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilylene bis [1- (2-ethyl-4- (3-fluorobiphenylyl) ) -4H-azurenyl)] zirconium dichloride, dimethylgermylenebis [1- (2-ethyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl)] zirconium dichloride, dimethylgermylenebis [1- (2-ethyl-) 4-phenylindenyl)] zirconium Zirconium compounds such as chloride can be exemplified. In the above, compounds in which zirconium is replaced with titanium or hafnium can be used in the same manner. In some cases, a mixture of a zirconium compound and a hafnium compound can be used. Further, the chloride can be replaced with other halogen compounds, hydrocarbon groups such as methyl, isobutyl and benzyl, amide groups such as dimethylamide and diethylamide, alkoxide groups such as methoxy group and phenoxy group, hydride groups and the like.
Among these, a metallocene compound in which an indenyl group or an azulenyl group is crosslinked with silicon or a germyl group is preferable.
また、メタロセン化合物は、無機または有機化合物の担体に担持して使用してもよい。該担体としては、無機または有機化合物の多孔質化合物が好ましく、具体的には、イオン交換性層状珪酸塩、ゼオライト、SiO2、Al2O3、シリカアルミナ、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、等の無機化合物、多孔質のポリオレフィン、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体、オレフィン・アクリル酸共重合体等からなる有機化合物、またはこれらの混合物が挙げられる。 The metallocene compound may be used by being supported on an inorganic or organic compound carrier. The carrier is preferably an inorganic or organic porous compound. Specifically, ion-exchange layered silicate, zeolite, SiO 2 , Al 2 O 3 , silica alumina, MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B Examples include inorganic compounds such as 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, and ThO 2 , organic compounds composed of porous polyolefin, styrene / divinylbenzene copolymer, olefin / acrylic acid copolymer, and the like, or a mixture thereof. It is done.
(ii)メタロセン化合物と反応して安定なイオン状態に活性化しうる助触媒としては、有機アルミニウムオキシ化合物(たとえば、アルミノキサン化合物)、イオン交換性層状珪酸塩、ルイス酸、ホウ素含有化合物、イオン性化合物、フッ素含有有機化合物等が挙げられる。 (Ii) As a co-catalyst that can be activated to a stable ionic state by reacting with a metallocene compound, an organoaluminum oxy compound (for example, an aluminoxane compound), an ion-exchange layered silicate, a Lewis acid, a boron-containing compound, an ionic compound And fluorine-containing organic compounds.
(iii)有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジハライド、アルキルアルミニウムハイドライド、有機アルミニウムアルコキサイド等が挙げられる。 (Iii) Examples of the organoaluminum compound include trialkylaluminum such as triethylaluminum, triisopropylaluminum, and triisobutylaluminum, dialkylaluminum halide, alkylaluminum sesquihalide, alkylaluminum dihalide, alkylaluminum hydride, and organoaluminum alkoxide. Can be mentioned.
重合法としては、上記触媒の存在下に、不活性溶媒を用いたスラリー法、溶液法、実質的に溶媒を用いない気相法や、あるいは重合モノマーを溶媒とするバルク重合法等が挙げられる。本発明で用いるプロピレン系重合体(Y)、特にプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を得る方法としては、例えば、重合温度やコモノマー量を調節して、分子量および結晶性の分布を適宜制御することにより、所望のポリマーを得ることができる。
かかるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体は、メタロセン系ポリプロピレンとして市販されているものの中から適宜選択し使用することもできる。市販品としては、日本ポリプロ社製「ウィンテック」等が挙げられる。
Examples of the polymerization method include a slurry method using an inert solvent in the presence of the catalyst, a solution method, a gas phase method substantially using no solvent, or a bulk polymerization method using a polymerization monomer as a solvent. . As a method for obtaining a propylene-based polymer (Y) used in the present invention, particularly a propylene / α-olefin random copolymer, for example, the polymerization temperature and the comonomer amount are adjusted to appropriately control the molecular weight and crystallinity distribution. Thus, a desired polymer can be obtained.
Such a propylene / α-olefin random copolymer may be appropriately selected from those commercially available as metallocene polypropylene. Examples of commercially available products include “Wintech” manufactured by Nippon Polypro.
3.プロピレン系重合体(X)とプロピレン系重合体(Y)の配合比
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体に用いられる重合体混合物において、上記プロピレン系重合体(X)とプロピレン系重合体(Y)の配合量割合は、プロピレン系重合体(X)が3〜100重量%で、プロピレン系重合体(Y)が0〜97重量%であり、好ましくはプロピレン系重合体(X)が5〜90重量%で、プロピレン系重合体(Y)が10〜95重量%である。プロピレン系重合体(X)の配合量が3重量%未満であると、得られるプロピレン系深絞り成形体の肉厚の均一性が悪化する。
3. Blending ratio of propylene polymer (X) and propylene polymer (Y) In the polymer mixture used for the polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention, the propylene polymer (X) and the propylene polymer (Y ) In a proportion of 3 to 100% by weight of the propylene polymer (X), 0 to 97% by weight of the propylene polymer (Y), and preferably 5 to 5% of the propylene polymer (X). 90% by weight and 10 to 95% by weight of the propylene polymer (Y). When the blending amount of the propylene-based polymer (X) is less than 3% by weight, the thickness uniformity of the resulting propylene-based deep-drawn molded product is deteriorated.
4.結晶核剤
本発明においては、剛性、透明性を向上させるために、プロピレン系樹脂組成物に結晶核剤が配合されていることが好ましい。
結晶核剤の配合量は、重合体混合物100重量部に対し、もしくは重合体混合物が、プロピレン系重合体(X)、プロピレン系重合体(Y)以外の他の重合体が含まれる重合体混合物である場合は、該重合体混合物100重量部に対し、0.01〜1重量部の範囲であり、好ましくは0.02〜0.8重量部、より好ましくは0.04〜0.5重量部である。結晶核剤の配合量がこの範囲を著しく外れると、剛性の向上効果が十分に得られなく恐れがあるため、好ましくない。
4). Crystal nucleating agent In the present invention, in order to improve rigidity and transparency, it is preferable that a crystal nucleating agent is blended in the propylene-based resin composition.
The blending amount of the crystal nucleating agent is 100 parts by weight of the polymer mixture, or the polymer mixture contains a polymer other than the propylene polymer (X) and the propylene polymer (Y). Is in the range of 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.02 to 0.8 part by weight, more preferably 0.04 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the polymer mixture. Part. If the blending amount of the crystal nucleating agent is significantly out of this range, the effect of improving the rigidity may not be obtained sufficiently, which is not preferable.
本発明において好ましく用いられる結晶核剤としては、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族リン酸金属塩、ソルビトール系誘導体、ロジンの金属塩等、アミド系核剤を挙げることができる。これらの結晶核剤の中では、P−t−ブチル安息香酸アルミニウム、リン酸2,2’ーメチレンビス(4,6ージーt−ブチルフェニル)ナトリウム、リン酸2,2’ーメチレンビス(4,6ージーt−ブチルフェニル)アルミニウム、ビス(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−ヒドロキシ−12H−ジベンゾ[d,g][1,2,3]ジオキサホスホシン−6−オキシド)水酸化アルミニウム塩と有機化合物の複合体、p−メチルーベンジリデンソルビトール、pーエチルーベンジリデンソルビトール、ロジンのナトリウム塩等が好適である。
結晶核剤は、市販のものを使用できる。例えば、アデカ社製の商品名アデカスタブNA11やNA21、新日本理化社製のゲルオールMD、ミリケン社のミラッドNX3988やミラッドNX8000などが挙げられる。
Examples of the crystal nucleating agent preferably used in the present invention include amide nucleating agents such as aromatic carboxylic acid metal salts, aromatic phosphate metal salts, sorbitol derivatives, and metal salts of rosin. Among these crystal nucleating agents, Pt-butyl aluminum benzoate, 2,2′-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) sodium phosphate, 2,2′-methylenebis (4,6-di-t) phosphate -Butylphenyl) aluminum, bis (2,4,8,10-tetra-tert-butyl-6-hydroxy-12H-dibenzo [d, g] [1,2,3] dioxaphosphocin-6-oxide) A complex of an aluminum hydroxide salt and an organic compound, p-methyl-benzylidene sorbitol, p-ethyl-benzylidene sorbitol, a sodium salt of rosin, and the like are preferable.
A commercially available crystal nucleating agent can be used. For example, trade names Adeka Stub NA11 and NA21 manufactured by Adeka, Gelall MD manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., Milad NX3988 and Mirad NX8000 manufactured by Milliken, and the like can be mentioned.
5.その他の配合剤
本発明のポリプロピレン系深絞り成形体に用いられるプロピレン系樹脂組成物には、前記プロピレン系重合体(X)、プロピレン系重合体(Y)および結晶核剤の他に、通常ポリオレフィンに使用する公知の他の重合体、酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、ブロッキング防止剤、滑剤、帯電防止剤、金属不活性剤など、その他ポリプロピレンに用いることのできる重合体などの各種添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
5. Other compounding agents In addition to the propylene polymer (X), the propylene polymer (Y) and the crystal nucleating agent, the propylene resin composition used for the polypropylene deep-drawn molded article of the present invention is usually a polyolefin. Other known polymers used in the field, such as antioxidants, neutralizers, light stabilizers, UV absorbers, inorganic fillers, antiblocking agents, lubricants, antistatic agents, metal deactivators, and other polypropylenes Various additives such as polymers that can be used can be blended within a range that does not impair the object of the present invention.
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤およびチオ系酸化防止剤などが例示でき、中和剤としては、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛などの高級脂肪酸塩類が例示でき、光安定剤および紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン類、ニッケル錯化合物、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類などが例示できる。
他の重合体としては、プロピレン単独あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等の重合体、各種熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
Examples of antioxidants include phenolic antioxidants, phosphite antioxidants, and thio antioxidants, and examples of neutralizing agents include higher fatty acid salts such as calcium stearate and zinc stearate. Examples of the light stabilizer and the ultraviolet absorber include hindered amines, nickel complex compounds, benzotriazoles, and benzophenones.
Examples of the other polymer include propylene alone or a copolymer of propylene and another α-olefin, polymers such as low density polyethylene and high density polyethylene, and various thermoplastic elastomers.
II.プロピレン系樹脂組成物の調製方法
本発明で使用されるプロピレン系樹脂組成物の調製方法としては、パウダー状もしくはペレット状の前記前記プロピレン系重合体(X)、プロピレン系重合体、結晶核剤および必要に応じて用いるその他の配合剤をドライブレンド、ヘンシェルミキサー等で混合する方法を挙げることができる。
また、状況に応じて、結晶核剤のみ、ポリプロピレン系熱成形シートの製造時に、別フィードしても良い。
II. Method for Preparing Propylene Resin Composition As a method for preparing the propylene resin composition used in the present invention, the propylene polymer (X) in the form of powder or pellets, propylene polymer, crystal nucleating agent and A method of mixing other compounding agents to be used as necessary with a dry blend, a Henschel mixer or the like can be mentioned.
Further, depending on the situation, only the crystal nucleating agent may be separately fed during the production of the polypropylene thermoformed sheet.
III.ポリプロピレン系シート
本発明で使用されるシートは、プロピレン系樹脂組成物を公知の単軸又は二軸のスクリュー押出機に通して、コートハンダーダイからシート状に押出した後、(内部で冷却水や油が循環している)金属ロール表面に、エアーナイフ、エアーチャンバー、硬質ゴムロール、スチールベルト、金属ロールにて押さえつけ冷却固化されることによって得ることができる。又、シート両面をスチールベルトで挟んで冷却固化することもできる。
このようなシートの冷却方法の中では、シート両面に金属ロール及び/又はスチールベルトを使用する方法が表面凹凸の少ないシート表面、つまり透明性に優れたシートを得られることから最も好ましい方法である。
本発明で使用されるシートは、単層の他に、多層シートとしても使用できる。多層シートとは、複数のダイを備えた押出機を用い、フィードブロックやマルチマニホールドを用いてガスバリア樹脂層、接着樹脂層、再生樹脂層、華燭樹脂層、等を重ねた多層シートとすることが出来る。
III. Polypropylene-based sheet The sheet used in the present invention is passed through a known monoaxial or biaxial screw extruder and extruded from a coat solder die into a sheet shape. It can be obtained by cooling and solidifying by pressing an air knife, an air chamber, a hard rubber roll, a steel belt, and a metal roll on the surface of the metal roll where oil is circulating. It is also possible to cool and solidify both sides of the sheet with a steel belt.
Among such sheet cooling methods, a method using metal rolls and / or steel belts on both sides of the sheet is the most preferable method because a sheet surface with less surface irregularities, that is, a sheet having excellent transparency can be obtained. .
The sheet used in the present invention can be used as a multilayer sheet in addition to a single layer. A multilayer sheet is an extruder equipped with a plurality of dies, and is a multilayer sheet in which a gas barrier resin layer, an adhesive resin layer, a recycled resin layer, a candle resin layer, etc. are stacked using a feed block or a multi-manifold. I can do it.
本発明で使用されるシートの厚みは、0.3〜4mmであることが好ましく、0.5〜3.5mmがさらに好ましく、0.8〜3mmが特に好ましい。
厚みが0.3mmを大きく下回る場合は、ふか絞り成形体の剛性が損なわれ、厚みが3mmを大きく上回る場合は、シート成形が困難になる恐れがある。
本発明で使用されるシートは、引張弾性率が1000Mpa以上であることが好ましく、1200Mpa以上であることがさらに好ましく、1400Mpa以上であることが特に好ましい。
引張弾性率が1000Mpa以上であると、固相圧空成形により得られる深絞り成形体が、高い剛性を有しているため、工業製品の包装容器、梱包資材等の用途に極めて好適に用いることができる。
引張弾性率は、後記評価方法により得られるMDの値とTDの値との平均値をいう。
また、本発明で使用されるシートは、ヘイズ(HAZE)が55%以下であることが好ましく、45%以下であることがさらに好ましく、35%以下であることが特に好ましい。
シートのヘイズが55%以下であると、シートを固相圧空成形して得られる深絞り成形体の透明性を高めることができる。
The thickness of the sheet used in the present invention is preferably 0.3 to 4 mm, more preferably 0.5 to 3.5 mm, and particularly preferably 0.8 to 3 mm.
When the thickness is significantly less than 0.3 mm, the rigidity of the blown-out molded article is impaired, and when the thickness is significantly greater than 3 mm, sheet molding may be difficult.
The sheet used in the present invention preferably has a tensile modulus of 1000 Mpa or more, more preferably 1200 Mpa or more, and particularly preferably 1400 Mpa or more.
When the tensile elastic modulus is 1000 Mpa or more, the deep-drawn molded body obtained by solid-phase pressure forming has high rigidity, so that it can be used very suitably for applications such as industrial packaging containers and packaging materials. it can.
A tensile elasticity modulus means the average value of the value of MD obtained by the postscript evaluation method, and the value of TD.
Further, the sheet used in the present invention preferably has a haze (HAZE) of 55% or less, more preferably 45% or less, and particularly preferably 35% or less.
When the haze of the sheet is 55% or less, the transparency of the deep-drawn molded product obtained by solid-state pressure forming of the sheet can be enhanced.
また、本発明で使用されるシートは、Gloss値(グロス値)が100%以上であることが好ましく、110%以上であることがさらに好ましく、120%以上であることが特に好ましい。
シートのグロス値が100%以上であると、シートを固相圧空成形して得られる深絞り成形体の光沢を高めることができる。
本発明で使用されるシートは、シート表面にコロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理等の表面処理や、滑剤、防曇剤等を塗布したものを使用しても何ら差し支えない。
Further, the sheet used in the present invention preferably has a Gloss value (gross value) of 100% or more, more preferably 110% or more, and particularly preferably 120% or more.
When the gloss value of the sheet is 100% or more, the gloss of the deep-drawn molded product obtained by solid-state pressure forming of the sheet can be increased.
The sheet used in the present invention may be any sheet surface treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, plasma treatment, etc., or a lubricant or antifogging agent applied.
III.深絞り成形体
本発明の深絞り成形体は、シートを、融点以下の温度で固相圧空成型することにより得ることができる。このような熱成形における加熱方法としては、間接加熱、熱板加熱、熱ロール加熱などが挙げられる。シートの融点を越える温度で熱成形を行なうと、得られる深絞り成形体の透明性、光沢、肉厚均一性が悪化する。
本発明における深絞りとは、成形体の形状が角型や丸型に関係無く、成形体の深さと(最大)幅の比である絞り比が1.0以上のものを言う。
本発明の深絞り成形体は、絞り比が1.0以上、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上である。
また、本発明の深絞り成形体は、ヘイズ(HAZE)が5%以下であり、3%以下であることが好ましく、1.5%以下であることが特に好ましい。
また、本発明のポリプロピレン系深絞り成形体は、グロス値が120%以上であり、130%以下であることが好ましく、150%以上であることが特に好ましい。
ヘイズ(HAZE)が5%以下であり、且つ、グロス値が120%以上であると、深絞り成形体が、高い透明性および光沢を有しているため、医薬、工業製品、食品、日用品の包装容器等の用途に極めて好適に用いることができる。
III. Deep-drawn molded body The deep-drawn molded body of the present invention can be obtained by subjecting a sheet to solid-phase pressure molding at a temperature below the melting point. Examples of the heating method in such thermoforming include indirect heating, hot plate heating, and hot roll heating. When thermoforming is performed at a temperature exceeding the melting point of the sheet, the transparency, gloss, and thickness uniformity of the resulting deep-drawn molded article deteriorate.
The deep drawing in the present invention refers to one having a drawing ratio of 1.0 or more, which is a ratio of the depth of the formed body to the (maximum) width, regardless of whether the shape of the formed body is a square shape or a round shape.
The deep-drawn molded article of the present invention has a drawing ratio of 1.0 or more, preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more.
Further, the deep-drawn molded article of the present invention has a haze (HAZE) of 5% or less, preferably 3% or less, and particularly preferably 1.5% or less.
Further, the polypropylene-based deep-drawn molded article of the present invention has a gloss value of 120% or more, preferably 130% or less, and particularly preferably 150% or more.
When the haze (HAZE) is 5% or less and the gloss value is 120% or more, the deep-drawn molded article has high transparency and gloss, so that it can be used for pharmaceuticals, industrial products, foods and daily necessities. It can be used very suitably for applications such as packaging containers.
IV.深絞り成形体の用途
本発明の深絞り成形体は、透明性および光沢に優れたものであるため、食品容器、洗剤容器、医療用容器等の各種分野の容器に用いることができ、特に、内容物を確認できる飲料食品分野などにおいて、広く用いることができる。
IV. Use of deep-drawn molded article The deep-drawn molded article of the present invention is excellent in transparency and gloss, and can be used for containers in various fields such as food containers, detergent containers, and medical containers. It can be widely used in the beverage food field where the contents can be confirmed.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例および比較例において、深絞り成形体またはその構成成分についての諸物性は、下記の評価方法に従って測定、評価し、また、使用した樹脂(使用材料)としては下記のものを用いた。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In Examples and Comparative Examples, various physical properties of the deep-drawn molded product or its constituent components were measured and evaluated according to the following evaluation methods, and the following resins were used as the used resins (used materials). .
1.評価方法
(1)メルトフローレート(MFR)[単位:g/10分]:
プロピレン系樹脂は、JIS K7210:1999「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の試験方法」のA法、条件M(230℃、2.16kg荷重)に準拠して測定した。
(2)融点(Tm)および結晶化温度(Tc):
セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を使用し、シート状にしたサンプル片を5mgアルミパンに詰め、室温から一旦200℃まで昇温速度100℃/分で昇温し、5分間保持した後に、10℃/分で20℃まで降温して、結晶化させた時の結晶最大ピーク温度(℃)として結晶化温度(Tc)を求め、その後、10℃/分で200℃まで昇温させた時の融解最大ピーク温度(℃)として融点(Tm)を求めた。
(3)分子量及び分子量分布(Mw、Mn、Q値):
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、上記本明細書記載の方法で、測定した。
1. Evaluation method (1) Melt flow rate (MFR) [unit: g / 10 min]:
The propylene-based resin conforms to JIS K7210: 1999 “Method of plastic-thermoplastic melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) test”, condition M (230 ° C., 2.16 kg load). Measured in conformity.
(2) Melting point (Tm) and crystallization temperature (Tc):
Using a DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc., the sample piece made into a sheet is packed in a 5 mg aluminum pan, heated from room temperature to 200 ° C. at a heating rate of 100 ° C./minute, held for 5 minutes, and then 10 ° C./minute. The crystallization temperature (Tc) is obtained as the maximum crystal peak temperature (° C.) when the temperature is lowered to 20 ° C. and crystallized, and then the maximum melting peak when the temperature is increased to 200 ° C. at 10 ° C./min. The melting point (Tm) was determined as the temperature (° C.).
(3) Molecular weight and molecular weight distribution (Mw, Mn, Q value):
It was measured by the method described in the present specification by gel permeation chromatography (GPC).
(4)昇温溶出分別(TREF):
TREF測定方法は、下記の装置を用い、上記本明細書記載した通りである。
(i)TREF部
TREFカラム:4.3mmφ×150mmステンレスカラム
カラム充填材:100μm表面不活性処理ガラスビーズ
加熱方式:アルミヒートブロック
冷却方式:ペルチェ素子(ペルチェ素子の冷却は水冷)
温度分布:±0.5℃
温調器:(株)チノー デジタルプログラム調節計KP1000(バルブオーブン)
加熱方式:空気浴式オーブン
測定時温度:140℃
温度分布:±1℃
バルブ:6方バルブ 4方バルブ
(ii)試料注入部
注入方式:ループ注入方式
注入量:ループサイズ 0.1ml
注入口加熱方式:アルミヒートブロック
測定時温度:140℃
(iii)検出部
検出器:波長固定型赤外検出器 FOXBORO社製 MIRAN 1A
検出波長:3.42μm
高温フローセル:LC−IR用ミクロフローセル 光路長1.5mm 窓形状2φ×4mm長丸 合成サファイア窓板
測定時温度:140℃
(iv)ポンプ部
送液ポンプ:センシュウ科学社製 SSC−3461ポンプ
(v)測定条件
溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.5mg/mLのBHTを含む)
試料濃度:5mg/mL
試料注入量:0.1mL
溶媒流速 :1mL/分
(4) Temperature rising elution fractionation (TREF):
The TREF measurement method is as described in the present specification using the following apparatus.
(I) TREF part TREF column: 4.3 mmφ × 150 mm stainless steel column Column filler: 100 μm surface inactive glass beads Heating method: Aluminum heat block Cooling method: Peltier element (Peltier element is cooled by water)
Temperature distribution: ± 0.5 ° C
Temperature controller: Chino Corporation Digital Program Controller KP1000 (Valve Oven)
Heating method: Air bath oven Measurement temperature: 140 ° C
Temperature distribution: ± 1 ° C
Valve: 6-way valve 4-way valve (ii) Sample injection part Injection method: Loop injection method Injection amount: Loop size 0.1ml
Inlet heating method: Aluminum heat block Measurement temperature: 140 ° C
(Iii) Detection unit Detector: Fixed wavelength infrared detector MIRAN 1A manufactured by FOXBORO
Detection wavelength: 3.42 μm
High-temperature flow cell: Micro flow cell for LC-IR Optical path length 1.5mm Window shape 2φ x 4mm oval Synthetic sapphire window Measurement temperature: 140 ° C
(Iv) Pump unit Liquid feed pump: SSC-3461 pump manufactured by Senshu Kagaku Co. (v) Measurement conditions Solvent: o-dichlorobenzene (including 0.5 mg / mL BHT)
Sample concentration: 5 mg / mL
Sample injection volume: 0.1 mL
Solvent flow rate: 1 mL / min
(5)ME(メモリーエフェクト):
タカラ社製のメルトインデクサーを用い、190℃でオリフィス径1.0mm、長さ8.0mm中を、荷重をかけて押し出し、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーを、エタノール中で急冷し、その際のストランド径の値をオリフィス径で除した値として算出した。この値は、Log(MFR)と相関する値であり、この値が大きいと、スウェルが大きくシート成形における金属ロール及び/または金属ベルトによる冷却固化したときの製品外観がよくなることを示す。(射出成形は関係ないので、別の理由をお願いします。)
(6)mm分率:
日本電子社製、GSX−400、FT−NMRを用い、上記本明細書記載の方法で測定した。単位は%である。
(7)エチレン含量の測定:
13C−NMRを用いて検量線を作成し、IRを用いて測定した。
(8)伸長粘度:
上記本明細書記載の方法で測定した。
(9)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。
(5) ME (memory effect):
Polymer that was extruded through an orifice at a temperature of 190 ° C and an orifice diameter of 1.0 mm and a length of 8.0 mm under load at a temperature of 0.1 g / min. Was quenched in ethanol and calculated as a value obtained by dividing the value of the strand diameter at that time by the orifice diameter. This value correlates with Log (MFR). When this value is large, the swell is large and the product appearance is improved when cooled and solidified by a metal roll and / or metal belt in sheet forming. (As injection molding is not relevant, please give another reason.)
(6) mm fraction:
The measurement was carried out by the method described in the present specification using GSX-400 and FT-NMR manufactured by JEOL. The unit is%.
(7) Measurement of ethylene content:
A calibration curve was prepared using 13 C-NMR and measured using IR.
(8) Elongation viscosity:
It was measured by the method described in the present specification.
(9) Composition analysis:
A calibration curve was prepared by chemical analysis according to JIS method and measured by fluorescent X-ray.
(10)シート物性:
実施各例および比較各例において得られたシートの引張弾性率、HAZE、グロス値を測定した。
ここで引張弾性率は、JIS K7127に準拠し、HAZEは、JIS K7136に準拠して、グロス値は、JIS K7105に準拠して、測定した。
(10) Sheet physical properties:
The tensile modulus, HAZE, and gloss value of the sheet obtained in each of the examples and comparative examples were measured.
Here, the tensile elastic modulus was measured according to JIS K7127, HAZE was measured according to JIS K7136, and the gloss value was measured according to JIS K7105.
(11)深絞り成形体のヘイズ値
規格番号:JIS K7136(ISO 14782)「プラスチック―透明材料のヘーズの求め方」と、JIS K7361−1(ISO 13468−1)「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法−第1部:シングルビーム法」準拠
測定機:曇り度計NDH2000(日本電色工業株式会社製)
試験片厚み:200μm
試験片の作成方法: 成形体から50×50mmに切り出し
状態の調節:成形後に室温23℃、湿度50%に調節された恒温室内に24時間放置
試験片の数:3
評価項目:曇り度(Haze)
(11) Haze value of deep drawn compact
Standard number: JIS K7136 (ISO 14782) "Plastics-Determination of haze of transparent material" and JIS K7361-1 (ISO 13468-1) "Plastic-Test method of total light transmittance of transparent material-Part 1: Single beam method compliant Measuring instrument: Haze meter NDH2000 (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)
Test piece thickness: 200 μm
Preparation of test piece: Cut out from molded body to 50 × 50 mm Condition adjustment: After molding, left in a constant temperature room adjusted to room temperature 23 ° C. and humidity 50% Number of test pieces: 3
Evaluation item: Haze
(12)深絞り成形体のグロス値
試験片の光沢を、以下の条件により評価した。
規格番号:JIS K7105「プラスチックの光学的特性試験方法」
測定機:スガ試験機製デジタル変角光沢性計 UGV−5K
試験片厚み:200μm
試験片の作成方法: 成形体から50×50mmに切り出し
状態の調節:成形後に室温23℃ 、湿度50%に調節された恒温室内に24時間放置
試験片の数:3
評価項目:60度鏡面光沢度
(13)深絞り成形体の偏肉:
深絞り成形体の胴部中央(成形体の高さ/2cmの箇所)で、周4方向の肉厚をミツトヨ製マイクロメーターで測定し、その最大値と最小値の差を求めた。この数値が小さいほど、円筒ボトル肉厚が均一で、偏肉が小さい、製品として良質なものであることを意味する。最大値と最小値の差が0.02以下であれば肉厚が均一である。
(12) Gloss value of deep-drawn molded article The gloss of the test piece was evaluated under the following conditions.
Standard number: JIS K7105 "Testing method for optical properties of plastics"
Measuring machine: Digital variable angle gloss meter UGV-5K manufactured by Suga Test Instruments
Test piece thickness: 200 μm
Preparation method of test piece: Cut out from molded body to 50 × 50 mm Condition adjustment: After molding, left in a constant temperature room adjusted to room temperature 23 ° C. and humidity 50% Number of test pieces: 3
Evaluation item: 60 degree specular gloss (13) Uneven thickness of deep-drawn molded article:
At the center of the body of the deep-drawn molded body (the height of the molded body / 2 cm), the thickness in the circumferential direction was measured with a Mitutoyo micrometer, and the difference between the maximum value and the minimum value was determined. It means that the smaller the numerical value, the more uniform the thickness of the cylindrical bottle, the smaller the uneven thickness, and the better the product. If the difference between the maximum value and the minimum value is 0.02 or less, the wall thickness is uniform.
2.使用材料
(1)プロピレン系重合体(X)
下記の製造例1〜4で製造した重合体(PP−1)〜重合体(PP−4)、および市販のポリプロピレン樹脂(PF814)を用いた。
2. Materials used (1) Propylene polymer (X)
The polymers (PP-1) to (PP-4) produced in the following Production Examples 1 to 4 and a commercially available polypropylene resin (PF814) were used.
[製造例1(PP−1)]
[触媒成分(A)の合成例1]:
(1)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル}]ハフニウムの合成:(成分[A−1](錯体1)の合成):
(1−a)4−(4−t−ブチルフェニル)−インデンの合成:
1000mlのガラス製反応容器に、1−ブロモ−4−t−ブチル−ベンゼン(40g、0.19mol)、ジメトキシエタン(400ml)を加え、−70℃まで冷却した。ここに、t−ブチルリチウム−ペンタン溶液(260ml、0.38mol、1.46mol/L)を滴下した。滴下後、徐々に室温まで戻しながら5時間攪拌した。再び−70℃まで冷却し、そこにトリイソプロピルボレート(46ml、0.20mol)のジメトキシエタン溶液(100ml)を滴下した。滴下後、徐々に室温に戻しながら一夜攪拌した。
[Production Example 1 (PP-1)]
[Synthesis example 1 of catalyst component (A)]:
(1) Synthesis of dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) indenyl}] hafnium: (component [A-1] (Synthesis of Complex 1):
(1-a) Synthesis of 4- (4-t-butylphenyl) -indene:
1-Bromo-4-t-butyl-benzene (40 g, 0.19 mol) and dimethoxyethane (400 ml) were added to a 1000 ml glass reaction vessel, and cooled to -70 ° C. A t-butyllithium-pentane solution (260 ml, 0.38 mol, 1.46 mol / L) was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was stirred for 5 hours while gradually returning to room temperature. The mixture was cooled again to −70 ° C., and a dimethoxyethane solution (100 ml) of triisopropyl borate (46 ml, 0.20 mol) was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was stirred overnight while gradually returning to room temperature.
反応液に蒸留水(100ml)を加え、30分間攪拌した後、炭酸ナトリウム50gの水溶液(150ml)、4−ブロモインデン(30g、0.15mol)、テトラキス(トリフェニルフォスフィノ)パラジウム(5g、4.3mmol)を順に加え、その後、低沸成分を除去し、80℃で5時間加熱した。
反応液を氷水(1L)中に注ぎ、そこから3回エーテル抽出を行い、エーテル層を飽和食塩水で中性になるまで洗浄した。ここに硫酸ナトリウムを加え一晩放置し反応液を乾燥させた。無水硫酸ナトリウムをろ過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、4−(4−t−ブチルフェニル)−インデン(37g、収率98%)を淡黄色液体として得た。
Distilled water (100 ml) was added to the reaction solution, and the mixture was stirred for 30 minutes, and then sodium carbonate 50 g in water (150 ml), 4-bromoindene (30 g, 0.15 mol), tetrakis (triphenylphosphino) palladium (5 g, 4 g .3 mmol) was added in turn, after which the low boiling components were removed and heated at 80 ° C. for 5 hours.
The reaction solution was poured into ice water (1 L), from which ether was extracted three times, and the ether layer was washed with saturated brine until neutral. Sodium sulfate was added thereto and left overnight to dry the reaction solution. Anhydrous sodium sulfate was filtered, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by a silica gel column to obtain 4- (4-tert-butylphenyl) -indene (37 g, yield 98%) as a pale yellow liquid.
(1−b)2−ブロモ−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデンの合成:
1000mlのガラス製反応容器に、4−(4−t−ブチルフェニル)−インデン(37g、0.15mol)、ジメチルスルホキシド(400ml)、蒸留水(11ml)を加え、そこにN−ブロモスクシンイミド(35g、0.20mol)を徐々に加え、そのまま室温で1時間攪拌した。
反応液を氷水(1L)中に注ぎ、そこから3回トルエンで抽出を行った。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、p−トルエンスルホン酸(4.3g、22mmol)を加え、水分を除去しながら2時間加熱還流させた。
反応液を分液ロートに移し食塩水で中性になるまで洗浄した。ここに硫酸ナトリウムを加え一晩放置し反応液を乾燥させた。無水硫酸ナトリウムをろ過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、2−ブロモ−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデン(46g、収率95%)を淡黄色固体として得た。
(1-b) Synthesis of 2-bromo-4- (4-t-butylphenyl) -indene:
To a 1000 ml glass reaction vessel, 4- (4-t-butylphenyl) -indene (37 g, 0.15 mol), dimethyl sulfoxide (400 ml) and distilled water (11 ml) were added, and N-bromosuccinimide (35 g) was added thereto. , 0.20 mol) was gradually added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour.
The reaction solution was poured into ice water (1 L), and extracted from it three times with toluene. The toluene layer was washed with saturated brine, p-toluenesulfonic acid (4.3 g, 22 mmol) was added, and the mixture was heated to reflux for 2 hours while removing moisture.
The reaction solution was transferred to a separatory funnel and washed with brine until neutral. Sodium sulfate was added thereto and left overnight to dry the reaction solution. Anhydrous sodium sulfate was filtered off, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by a silica gel column to give 2-bromo-4- (4-t-butylphenyl) -indene (46 g, yield 95%) as a pale yellow solid. Obtained.
(1−c)4−(4−t−ブチルフェニル)−2−(5−メチル−2−フリル)−インデンの合成:
1000mlのガラス製反応容器に、メチルフラン(13.8g、0.17mol)、ジメトキシエタン(400ml)を加え、−70℃まで冷却した。ここにn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液(111ml、0.17mol、1.52mol/L)を滴下した。滴下後、徐々に室温まで戻しながら3時間攪拌した。再び70℃まで冷却し、そこにトリイソプロピルボレート(41ml、0.18mol)を含むジメトキシエタン溶液(100ml)を滴下した。滴下後、徐々に室温に戻しながら一夜攪拌した。
反応液に蒸留水(50ml)を加え、30分間攪拌した後、炭酸ナトリウム54gの水溶液(100ml)、2−ブロモ−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデン(46g、0.14mol)、テトラキス(トリフェニルフォスフィノ)パラジウム(5g、4.3mmol)を順に加え、その後、低沸成分を除去しながら加熱し80℃で3時間加熱した。
反応液を氷水(1L)中に注ぎ、そこから3回エーテル抽出を行い、エーテル層を飽和食塩水で中性になるまで洗浄した。ここに硫酸ナトリウムを加え一晩放置し反応液を乾燥させた。無水硫酸ナトリウムをろ過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、ヘキサンで再結晶を行い4−(4−t−ブチルフェニル)−2−(5−メチル−2−フリル)−インデン(30.7g、収率66%)を無色結晶として得た。
Synthesis of (1-c) 4- (4-t-butylphenyl) -2- (5-methyl-2-furyl) -indene:
Methyl furan (13.8 g, 0.17 mol) and dimethoxyethane (400 ml) were added to a 1000 ml glass reaction vessel and cooled to -70 ° C. An n-butyllithium-hexane solution (111 ml, 0.17 mol, 1.52 mol / L) was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was stirred for 3 hours while gradually returning to room temperature. The mixture was cooled again to 70 ° C., and a dimethoxyethane solution (100 ml) containing triisopropyl borate (41 ml, 0.18 mol) was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was stirred overnight while gradually returning to room temperature.
Distilled water (50 ml) was added to the reaction solution, and the mixture was stirred for 30 minutes, and then an aqueous solution (100 ml) of sodium carbonate 54 g, 2-bromo-4- (4-t-butylphenyl) -indene (46 g, 0.14 mol), Tetrakis (triphenylphosphino) palladium (5 g, 4.3 mmol) was added in order, and then heated while removing low boiling components and heated at 80 ° C. for 3 hours.
The reaction solution was poured into ice water (1 L), from which ether was extracted three times, and the ether layer was washed with saturated brine until neutral. Sodium sulfate was added thereto and left overnight to dry the reaction solution. Anhydrous sodium sulfate was filtered off, the solvent was distilled off under reduced pressure, the residue was purified with a silica gel column, recrystallized with hexane, and 4- (4-t-butylphenyl) -2- (5-methyl-2-furyl)- Indene (30.7 g, 66% yield) was obtained as colorless crystals.
(1−d)ジメチルビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}シランの合成:
1000mlのガラス製反応容器に、4−(4−t−ブチルフェニル)−2−(5−メチル−2−フリル)−インデン(22g、66mmol)、THF(200ml)を加え、−70℃まで冷却した。ここにn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液(42ml、67mmol、1.60mol/L)を滴下した。滴下後、徐々に室温まで戻しながら3時間攪拌した。再び−70℃まで冷却し、1−メチルイミダゾール(0.3ml、3.8mmol)を加え、ジメチルジクロロシラン(4.3g、33mmol)を含むTHF溶液(100ml)を滴下した。滴下後、徐々に室温に戻しながら一夜攪拌した。
反応液に蒸留水を加え、分液ロートに移し食塩水で中性になるまで洗浄した。ここに硫酸ナトリウムを加え一晩放置し反応液を乾燥させた。無水硫酸ナトリウムをろ過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、ジメチルビス(2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル))−インデニル)シランの淡黄色固体(22g、収率92%)を得た。
Synthesis of (1-d) dimethylbis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl} silane:
4- (4-t-Butylphenyl) -2- (5-methyl-2-furyl) -indene (22 g, 66 mmol) and THF (200 ml) are added to a 1000 ml glass reaction vessel and cooled to -70 ° C. did. An n-butyllithium-hexane solution (42 ml, 67 mmol, 1.60 mol / L) was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was stirred for 3 hours while gradually returning to room temperature. The mixture was cooled again to −70 ° C., 1-methylimidazole (0.3 ml, 3.8 mmol) was added, and a THF solution (100 ml) containing dimethyldichlorosilane (4.3 g, 33 mmol) was added dropwise. After dropping, the mixture was stirred overnight while gradually returning to room temperature.
Distilled water was added to the reaction solution, transferred to a separatory funnel, and washed with brine until neutral. Sodium sulfate was added thereto and left overnight to dry the reaction solution. Anhydrous sodium sulfate was filtered off, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified with a silica gel column. Dimethylbis (2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl))-indenyl) A pale yellow solid of silane (22 g, 92% yield) was obtained.
(1−e)rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウムの合成:
500mlのガラス製反応容器に、ジメチルビス(2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル)シラン9.6g(13.0ミリモル)、ジエチルエーテル300mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。ここに1.59モル/リットルのn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液16ml(26ミリモル)を滴下した。滴下後、室温に戻し3時間攪拌した。反応液の溶媒を減圧で留去し、トルエン250ml、ジエチルエーテル10mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。そこに、四塩化ハフニウム4.2g(13.0ミリモル)を加えた。その後、徐々に室温に戻しながら一夜攪拌した。
溶媒を減圧留去し、ジクロロメタン/ヘキサンで再結晶を行い、ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウムのラセミ体(純度99%以上)を、黄橙色結晶として1.3g(収率22%)得た。
Synthesis of (1-e) rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl}] hafnium:
In a 500 ml glass reaction vessel, 9.6 g (13.0 mmol) of dimethylbis (2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-tert-butylphenyl) -indenyl) silane, 300 ml of diethyl ether. And cooled to -70 ° C in a dry ice-methanol bath. 16 ml (26 mmol) of a 1.59 mol / liter n-butyllithium-hexane solution was added dropwise thereto. After dropping, the mixture was returned to room temperature and stirred for 3 hours. The solvent of the reaction solution was distilled off under reduced pressure, 250 ml of toluene and 10 ml of diethyl ether were added, and the solution was cooled to −70 ° C. in a dry ice-methanol bath. Thereto was added 4.2 g (13.0 mmol) of hafnium tetrachloride. Thereafter, the mixture was stirred overnight while gradually returning to room temperature.
The solvent was distilled off under reduced pressure, recrystallization was performed with dichloromethane / hexane, and dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl)- Indenyl}] 1.3 g of hafnium racemate (purity 99% or more) was obtained as yellow-orange crystals (yield 22%).
得られたラセミ体についてのプロトン核磁気共鳴法(1H−NMR)による同定値を以下に記す。
[1H−NMR(CDCl3)同定結果]:
ラセミ体:δ0.95(s,6H),δ1.18(s,18H),δ2.09(s,6H),δ5.80(d,2H),δ6.37(d,2H),δ6.75(dd,2H),δ7.09(d,2H),δ7.34(s,2H),δ7.33(d,2H),δ7.35(d,4H),δ7.87(d,4H)。
The identification value by the proton nuclear magnetic resonance method (1H-NMR) about the obtained racemic body is described below.
[1H-NMR (CDCl3) identification result]:
Racemate: δ 0.95 (s, 6H), δ 1.18 (s, 18H), δ 2.09 (s, 6H), δ 5.80 (d, 2H), δ 6.37 (d, 2H), δ6. 75 (dd, 2H), δ 7.09 (d, 2H), δ 7.34 (s, 2H), δ 7.33 (d, 2H), δ 7.35 (d, 4H), δ 7.87 (d, 4H ).
[触媒成分(A)の合成例2]:
(1)rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウムの合成:([A−2](錯体2)の合成):
rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウムの合成は、特開平11―240909号公報の実施例1に記載の方法と同様に、実施した。
[Synthesis Example 2 of Catalyst Component (A)]:
(1) Synthesis of rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium: (synthesis of [A-2] (complex 2)) :
The synthesis of rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4-hydroazurenyl}] hafnium is carried out according to the method described in Example 1 of JP-A-11-240909. As well as.
(2)[触媒合成例1]
(2−1)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3456gに96%硫酸(1044g)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120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2400g加えた後にろ過したところケーキ状固体1230gを得た。
次に、セパラブルフラスコ中に、硫酸リチウム648g、蒸留水1800gを加え硫酸リチウム水溶液としたところへ、上記ケーキ上固体を全量投入し、更に蒸留水522g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120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1980g加えた後にろ過し、更に蒸留水でpH3まで洗浄し、ろ過を行ったところ、ケーキ状固体1150gを得た。
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340gを得た。
この化学処理スメクタイトの組成は、Al:7.81重量%、Si:36.63重量%、Mg:1.27重量%、Fe:1.82重量%、Li:0.20重量%であり、Al/Si=0.222[mol/mol]であった。
(2) [Catalyst Synthesis Example 1]
(2-1) Chemical treatment of ion-exchange layered silicate:
In a separable flask, 96% sulfuric acid (1044 g) was added to 3456 g of distilled water, and then 600 g of montmorillonite (Mizusawa Chemical Benclay SL: average particle size 19 μm) was added as a layered silicate. The slurry was heated to 90 ° C. over 1 hour at 0.5 ° C./minute, and reacted at 90 ° C. for 120 minutes. The reaction slurry was cooled to room temperature in 1 hour, added with 2400 g of distilled water and then filtered to obtain 1230 g of a cake-like solid.
Next, 648 g of lithium sulfate and 1800 g of distilled water were added to the separable flask to make a lithium sulfate aqueous solution, and the entire amount of the above solid on the cake was added, and 522 g of distilled water was further added. The slurry was heated to 90 ° C. over 1 hour at 0.5 ° C./minute, and reacted at 90 ° C. for 120 minutes. The reaction slurry was cooled to room temperature in 1 hour, filtered after adding 1980 g of distilled water, further washed with distilled water to pH 3, and filtered to obtain 1150 g of cake-like solid.
The obtained solid was preliminarily dried at 130 ° C. for 2 days under a nitrogen stream, and then coarse particles of 53 μm or more were removed, and further, rotary kiln drying was performed under a condition of 215 ° C. under a nitrogen stream for a residence time of 10 minutes. 340 g was obtained.
The composition of this chemically treated smectite is Al: 7.81 wt%, Si: 36.63 wt%, Mg: 1.27 wt%, Fe: 1.82 wt%, Li: 0.20 wt%, Al / Si = 0.222 [mol / mol].
(2−2)触媒調製及び予備重合:
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10gを入れ、ヘプタン(65mL)を加えてスラリーとし、これにトリイソブチルアルミニウム(25mmol:濃度143mg/mLのヘプタン溶液を34.6mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで残液率が1/100になるまで洗浄し、全容量を100mL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、前記触媒成分(A)の合成例1で作製したrac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)インデニル}]ハフニウム(105μmol)をトルエン(30mL)に溶解し(溶液1)、更に、別のフラスコ(容積200mL)中で、前記触媒成分(A)の合成例2で作製したrac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム(45μmol)をトルエン(12mL)に溶解した(溶液2)。
(2-2) Catalyst preparation and prepolymerization:
Into a three-necked flask (volume: 1 L), 10 g of the chemically treated smectite obtained above was added, and heptane (65 mL) was added to form a slurry, to which was added a triisobutylaluminum (25 mmol: heptane solution having a concentration of 143 mg / mL). 6 mL) and stirred for 1 hour, washed with heptane until the residual liquid ratio became 1/100, and heptane was added so that the total volume became 100 mL.
In another flask (volume: 200 mL), rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl)-] prepared in Synthesis Example 1 of the catalyst component (A) was used. 4- (4-t-butylphenyl) indenyl}] hafnium (105 μmol) is dissolved in toluene (30 mL) (solution 1), and further, the catalyst component (A) is synthesized in another flask (
先ほどの化学処理スメクタイトが入った1Lフラスコにトリイソブチルアルミニウム(0.6mmol:濃度143mg/mLのヘプタン溶液を0.83mL)を加えた後、上記溶液1を加え、さらに5分後に上記溶液2加えて、1時間室温で攪拌した。
その後、ヘプタンを356mL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10g/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、50℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が0.05MPaになるまで残重合を行った。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た後、残った部分に、トリイソブチルアルミニウム(6mmol:濃度143mg/mLのヘプタン溶液を8.3mL)を加えて5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27.5g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1.75であった(予備重合触媒1)。
After adding triisobutylaluminum (0.6 mmol: 0.83 mL of a heptane solution with a concentration of 143 mg / mL) to the 1 L flask containing the chemically treated smectite, add the
Thereafter, 356 mL of heptane was added, and this slurry was introduced into a 1 L autoclave.
After the internal temperature of the autoclave was set to 40 ° C., propylene was fed at a rate of 10 g / hour, and prepolymerization was performed while maintaining 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, the propylene feed was stopped, the temperature was raised to 50 ° C., and residual polymerization was performed until the pressure in the autoclave reached 0.05 MPa. After removing the supernatant of the resulting catalyst slurry by decantation, triisobutylaluminum (6 mmol: 8.3 mL of a heptane solution having a concentration of 143 mg / mL) was added to the remaining portion and stirred for 5 minutes.
This solid was dried under reduced pressure for 2 hours to obtain 27.5 g of a dry prepolymerized catalyst. The prepolymerization ratio (a value obtained by dividing the amount of the prepolymerized polymer by the amount of the solid catalyst) was 1.75 (preliminary polymerization catalyst 1).
(3)[重合]
内容積200リットルの攪拌式オートクレーブ内をプロピレンで十分に置換した後、十分に脱水した液化プロピレン40kgを導入した。これに水素5リットル(標準状態の体積として)、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液500ml(0.12mol)を加えた後、内温を75℃まで昇温した。次いで、予備重合触媒1を4.0g(予備重合ポリマーを除いた重量で)、アルゴンで圧入して重合を開始させ、内部温度を75℃に維持した。3時間経過後に、エタノールを100ml圧入し、未反応のプロピレンをパージし、オートクレーブ内を窒素置換することにより、第一工程の重合を停止した。
得られたポリマーを90℃窒素気流下で1時間乾燥し、14.5kgの重合体(PP−1)を得た。触媒活性は、3630(g−PP/g−cat)であった。
得られた重合体5gを熱キシレンに溶解した後、大量のエタノールで析出させた。ろ過した後に減圧乾燥し、分析用サンプルとした。
(3) [Polymerization]
After sufficiently replacing the inside of the stirring autoclave having an internal volume of 200 liters with propylene, 40 kg of sufficiently dehydrated liquefied propylene was introduced. To this was added 5 liters of hydrogen (as a standard volume) and 500 ml (0.12 mol) of a triisobutylaluminum / n-heptane solution, and the internal temperature was raised to 75 ° C. Next, 4.0 g of the prepolymerized catalyst 1 (by weight excluding the prepolymerized polymer) was injected with argon to initiate polymerization, and the internal temperature was maintained at 75 ° C. After 3 hours, 100 ml of ethanol was injected under pressure, unreacted propylene was purged, and the inside of the autoclave was purged with nitrogen to stop the polymerization in the first step.
The obtained polymer was dried for 1 hour under a nitrogen stream at 90 ° C. to obtain 14.5 kg of a polymer (PP-1). The catalytic activity was 3630 (g-PP / g-cat).
5 g of the obtained polymer was dissolved in hot xylene and then precipitated with a large amount of ethanol. After filtration, it was dried under reduced pressure to obtain a sample for analysis.
[製造例2(PP−2)]
添加する水素を12.5リットル、使用する予備重合触媒1を3.0g(予備重合ポリマーを除いた重量で)で行う以外は、製造例1と同様に実施した。14.3kgの重合体(PP−2)を得た。触媒活性は、4770(g−PP/g−cat)であった。
[Production Example 2 (PP-2)]
The same procedure as in Production Example 1 was conducted except that 12.5 liters of hydrogen were added and 3.0 g of the
[製造例3(PP−3)]
(1)[触媒合成例2]
上記触媒合成例1の(1−2)触媒調製及び予備重合において、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(4−t−ブチルフェニル)−インデニル}]ハフニウム(75μmol)をトルエン(21mL)に溶解して、溶液1とし、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム(75μmol)をトルエン(21mL)に溶解して、溶液2として使用する以外は、触媒合成例1と同様の実験をおこなった。
そうしたところ、乾燥予備重合触媒(予備重合触媒2)30.9gを得た。予備重合倍率は2.09であった(予備重合触媒2)。
[Production Example 3 (PP-3)]
(1) [Catalyst synthesis example 2]
In (1-2) catalyst preparation and prepolymerization in Catalyst Synthesis Example 1, rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t- Butylphenyl) -indenyl}] hafnium (75 μmol) is dissolved in toluene (21 mL) to form
As a result, 30.9 g of a dry prepolymerization catalyst (preliminary polymerization catalyst 2) was obtained. The prepolymerization ratio was 2.09 (preliminary polymerization catalyst 2).
(2)〔重合〕
水素を7.5L(標準状態の体積として)導入し、予備重合触媒1の代わりに上記で合成した予備重合触媒2を、予備重合ポリマーを除いた重量で2.0g使用する以外は重合例1と同様の重合を行い、11.4kgの重合体(PP−3)を得た。触媒活性は、5700(g−PP/g−cat)であった。
(2) [Polymerization]
Example 1 Polymerization Example 1 except that 7.5 L (as a standard state volume) of hydrogen was introduced and 2.0 g of the prepolymerized catalyst 2 synthesized above was used instead of the
[製造例4(PP−4)]
[触媒成分(A)の合成例3]:
(1)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−フェニル−インデニル)]ジルコニウムの合成:
特開平8−208733号公報の実施例1に記載の方法に準じて、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−フェニル−インデニル)]ジルコニウムを合成した。
[Production Example 4 (PP-4)]
[Synthesis Example 3 of Catalyst Component (A)]:
(1) Synthesis of dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-ethyl-4-phenyl-indenyl)] zirconium:
In accordance with the method described in Example 1 of JP-A-8-208733, rac-dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-ethyl-4-phenyl-indenyl)] zirconium was synthesized.
(2)[触媒合成例3]:
(2−1)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。
この化学処理スメクタイトの組成は、Al:2.72重量%、Si:43.48重量%、Mg:0.36重量%、Fe:0.61重量%であり、Al/Si=0.065[mol/mol]であった。
(2) [Catalyst synthesis example 3]:
(2-1) Chemical treatment of ion-exchange layered silicate:
In a separable flask, 96% sulfuric acid (1500 g) was added to 2260 g of distilled water, and then 600 g of montmorillonite (Mizusawa Chemical Benclay SL: average particle size 19 μm) was added as a layered silicate. The slurry was heated to 90 ° C. over 1 hour at 0.5 ° C./minute, and reacted at 90 ° C. for 480 minutes. The reaction slurry was cooled to room temperature in 1 hour and washed to pH 3 with distilled water. The resulting solid was preliminarily dried at 130 ° C. for 2 days under a nitrogen stream, and then coarse particles of 53 μm or more were removed, and further dried at 215 ° C. under a nitrogen stream under a rotary kiln condition for 295 g of chemically treated smectite. Got.
The composition of the chemically treated smectite is Al: 2.72% by weight, Si: 43.48% by weight, Mg: 0.36% by weight, Fe: 0.61% by weight, and Al / Si = 0.065 [ mol / mol].
(2−2)触媒調製及び予備重合:
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、ヘプタンで残液率が1/100になるまで洗浄し、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、rac−ジクロロ[1,1’−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(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、先ほどの化学処理スメクタイトが入った1L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(予備重合触媒3)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。
(2-2) Catalyst preparation and prepolymerization:
Into a three-necked flask (volume: 1 L), 20 g of the chemically treated smectite obtained above is added, and heptane (114 mL) is added to form a slurry, to which triethylaluminum (50 mmol: 81 mL of a heptane solution with a concentration of 71 mg / mL) is added. In addition, after stirring for 1 hour, the mixture was washed with heptane until the residual liquid ratio became 1/100, and heptane was added so that the total volume became 200 mL.
In another flask (
After setting the internal temperature of the autoclave to 40 ° C., propylene was fed at a rate of 20 g / hour, and prepolymerization was performed while maintaining the temperature at 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, propylene feed was stopped and residual polymerization was carried out for 1 hour. The supernatant of the resulting catalyst slurry was removed by decantation, and triisobutylaluminum (12 mmol: 17 mL of a heptane solution having a concentration of 140 mg / mL) was added to the remaining portion, followed by stirring for 10 minutes. This solid was dried under reduced pressure for 2 hours to obtain 47.6 g (preliminary polymerization catalyst 3) of a dry preliminary polymerization catalyst. The prepolymerization ratio (value obtained by dividing the amount of prepolymerized polymer by the amount of solid catalyst) was 1.38.
(3−3)プロピレン重合:
水素は添加しないで、予備重合触媒1の代わりに上記で合成した予備重合触媒3を、予備重合ポリマーを除いた重量で20g使用し、重合温度を70℃、3時間とする以外は重合例1と同様の重合を行い、6.9kgの重合体(PP−45)を得た。触媒活性は、345(g−PP/g−cat)であった。特に、このポリマーは、触媒活性が低いため、ポリマー中の触媒残渣量が多く、成形時の色相悪化が懸念される。
(3-3) Propylene polymerization:
Polymerization Example 1 except that 20 g of the prepolymerized catalyst 3 synthesized above was used instead of the
(2)プロピレン系重合体(Y)
WEG7T:
日本ポリプロ社製のプロピレン・エチレンランダム共重合体(メタロセン触媒使用、エチレン1.1wt%、プロピレン98.9wt%、MFR=1.4g/10min、融点153℃)
(2) Propylene polymer (Y)
WEG7T:
Propylene / ethylene random copolymer (using metallocene catalyst, ethylene 1.1 wt%, propylene 98.9 wt%, MFR = 1.4 g / 10 min, melting point 153 ° C.) manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.
(3)その他
PF814(電子線照射品):
市販のポリプロピレン樹脂であるバゼル社製の高溶融張力ポリプロピレン(MFR=2.5g/10min、融解温度159.4℃)を用いた。
(3) Other PF814 (electron beam irradiated product):
A high melt tension polypropylene (MFR = 2.5 g / 10 min, melting temperature 159.4 ° C.) manufactured by Basel Co., which is a commercially available polypropylene resin was used.
結晶核剤:
(株)アデカ社製の商品名アデカスタブNA21:ビス(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−ヒドロキシ−12H−ジベンゾ[d,g][1,2,3]ジオキサホスホシン−6−オキシド)水酸化アルミニウム塩と有機化合物の複合体を用いた。
Crystal nucleating agent:
Product name ADK STAB NA21 manufactured by Adeka Co., Ltd .: Bis (2,4,8,10-tetra-tert-butyl-6-hydroxy-12H-dibenzo [d, g] [1,2,3] dioxaphospho A complex of (syn-6-oxide) aluminum hydroxide salt and an organic compound was used.
[実施例1]
製造例1で製造した重合体(PP−1)100重量部に対し、フェノ−ル系酸化防止剤であるテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−ト]メタン(商品名:IRGANOX1010、チバスペシャリティーケミカルズ社製)0.05重量部、フォスファイト系酸化防止剤であるトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト(商品名:IRGAFOS 168、チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)0.05重量部、並びに中和剤であるステアリン酸カルシウム(商品名:カルシウムステアレ−ト、日本油脂株式会社製)0.05重量部、及び結晶核剤である「アデカスタブNA21」0.2重量部を配合し、高速攪拌式混合機(ヘンシェルミキサ−、商品名)にて室温下で3分間混合した後、押出機にて溶融混練してペレットを得た。
[Example 1]
Tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-], which is a phenolic antioxidant, with respect to 100 parts by weight of the polymer (PP-1) produced in Production Example 1. Hydroxyphenyl) propionate] methane (trade name: IRGANOX 1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.05 parts by weight, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, a phosphite antioxidant (Trade name: IRGAFOS 168, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 0.05 parts by weight, and calcium stearate as a neutralizing agent (trade name: calcium stearate, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) 0.05 parts by weight , And 0.2 part by weight of “Adeka Stub NA21” which is a crystal nucleating agent, and a high-speed stirring mixer (Henschel mixer, trade name) Were mixed at room temperature for 3 minutes, and then melt-kneaded with an extruder to obtain pellets.
スクリュウ口径65mmの押出機に前記ペレットを投入し、樹脂温度230℃にて加熱溶融可塑化してT型ダイスより押出したシートを、表面温度が60℃に制御された鏡面仕上げの金属製キャストロ−ルにて挟み冷却固化させながら1m/minの速度で連続的に引き取り、幅500mm、厚さ1.6mmのシートを得た。
このシートについて、前述の各種評価を行った。その結果を表1に示す。
次いで、このシートを、表2に記載の深絞り成形温度に設定された固相圧空成形機RDM50K(イーリッヒ社製)を用いて、口径95mmφ、深さ/口径が1.3倍の深絞り成形体を成形した。
この深絞り成形体について、前述の各種評価を行った。その結果を表1に示す。
The above-mentioned pellets are put into an extruder having a screw diameter of 65 mm, a sheet cast by heat melting and plasticizing at a resin temperature of 230 ° C. and extruded from a T-shaped die is a mirror-finished metal cast roll whose surface temperature is controlled at 60 ° C. The sheet was continuously taken out at a speed of 1 m / min while being cooled and solidified in order to obtain a sheet having a width of 500 mm and a thickness of 1.6 mm.
Various evaluations described above were performed on this sheet. The results are shown in Table 1.
Next, this sheet was deep drawn by using a solid pressure air forming machine RDM50K (manufactured by Erich Co.) set to the deep drawing temperature shown in Table 2 and having a diameter of 95 mmφ and a depth / portion of 1.3 times. The body was molded.
The above-described various evaluations were performed on this deep-drawn molded body. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
重合体(PP−1)の代わりに、重合体(PP−2)を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表1に示す。
[Example 2]
It implemented similarly to Example 1 except having used the polymer (PP-2) instead of the polymer (PP-1). The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例3]
重合体(PP−1)の代わりに、重合体(PP−3)を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表1に示す。
[Example 3]
It implemented similarly to Example 1 except having used the polymer (PP-3) instead of the polymer (PP-1). The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例4]
プロピレン系樹脂(PP−1)の代わりに、プロピレン系樹脂(PP−1)を70重量%とプロピレン系樹脂(Y:WEG7T)を30重量%とをブレンドした重合体混合物を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表1に示す。
[Example 4]
Instead of the propylene-based resin (PP-1), a polymer mixture obtained by blending 70% by weight of the propylene-based resin (PP-1) and 30% by weight of the propylene-based resin (Y: WEG7T) was used. The same operation as in Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例5]
重合体(PP−1)の代わりに、重合体(PP−1)を20重量%とプロピレン系樹脂(Y:WEG7T)を80重量%とをブレンドした重合体混合物を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表1に示す。
[Example 5]
Example except that a polymer mixture obtained by blending 20% by weight of polymer (PP-1) and 80% by weight of propylene resin (Y: WEG7T) was used instead of polymer (PP-1). 1 was carried out. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例1]
重合体(PP−1)の代わりに、本発明において特定するプロピレン系重合体(X)とは異なるプロピレン系樹脂(PP−4)を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
It implemented similarly to Example 1 except having used the propylene-type resin (PP-4) different from the propylene-type polymer (X) specified in this invention instead of the polymer (PP-1). The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例2]
重合体(PP−1)の代わりに、本発明において特定するプロピレン系重合体(X)とは異なる電子線照射架橋タイプのプロピレン系樹脂(PF814)を用い、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
It implemented similarly to Example 1 using the electron beam irradiation bridge | crosslinking type propylene resin (PF814) different from the propylene polymer (X) specified in this invention instead of the polymer (PP-1). The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例3]
重合体(PP−1)の代わりに、本発明において特定するプロピレン系重合体(X)とは異なるプロピレン重合体(Y:WEG7T)を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。その評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
It implemented similarly to Example 1 except having used the propylene polymer (Y: WEG7T) different from the propylene-type polymer (X) specified in this invention instead of the polymer (PP-1). The evaluation results are shown in Table 2.
上記の表1、2から明らかなように、本発明の構成をすべて満足する実施例1〜5では、偏肉の少ない、透明性および光沢に優れたプロピレン系深絞り成形体が得られたのに対し、本発明の構成を満たさない比較例1〜3では、得られたプロピレン系深絞り成形体は、HAZE値は小さいが、偏肉が大きく、満足な成形体が得られなかった。 As is apparent from Tables 1 and 2 above, in Examples 1 to 5 that satisfy all the configurations of the present invention, a propylene-based deep-drawn molded article with less unevenness and excellent transparency and gloss was obtained. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 that do not satisfy the configuration of the present invention, the obtained propylene-based deep-drawn molded article had a small HAZE value but a large uneven thickness, and a satisfactory molded article could not be obtained.
本発明の深絞り容器は、成形性、剛性、透明性および光沢に優れたものであるため、食品容器、洗剤容器、医療用容器等の各種分野の容器に用いることができ、特に、内容物を確認できる飲料食品分野などにおいて、広く用いることができる。そのため、その産業上の利用可能性は非常に大きい。 Since the deep-drawn container of the present invention is excellent in moldability, rigidity, transparency and gloss, it can be used for containers in various fields such as food containers, detergent containers, and medical containers. It can be widely used in the field of beverages and foods where it can be confirmed. Therefore, the industrial applicability is very large.
Claims (7)
要件(i):メルトフローレート(MFR)(温度230℃、荷重2.16kg)が0.2〜20g/10分である。
要件(ii):ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定する重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Q値)が3.5〜10.5である。
要件(iii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、全量に対して、分子量(M)が200万以上の成分の比率が0.4重量%以上、10重量%未満である。
要件(iv):オルトジクロロベンゼン(ODCB)による昇温溶出分別(TREF)において、40℃以下の温度で溶出する成分が3.0重量%以下である。
要件(v):13C−NMRで測定するアイソタクチックトライアッド分率(mm)が95%以上である。
要件(vi):伸長粘度の測定における歪硬化度(λmax)が6.0以上である。 Propylene resin composition comprising a polymer mixture of 3 to 100% by weight of propylene polymer (X) satisfying the following requirements (i) to (vi) and 0 to 97% by weight of propylene polymer (Y) The sheet obtained from the above is obtained by solid-phase pressure molding at a temperature below the melting point, and the haze value is 5% or less and the gloss value is 120% or more, the wall thickness is uniform, A deep-drawn molded article having a depth / caliber of 1 or more times.
Requirement (i): Melt flow rate (MFR) (temperature 230 ° C., load 2.16 kg) is 0.2 to 20 g / 10 min.
Requirement (ii): The ratio (Q value) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 3.5 to 10.5.
Requirement (iii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the ratio of the component having a molecular weight (M) of 2 million or more to the total amount is 0.4% by weight or more and less than 10% by weight.
Requirement (iv): In temperature rising elution fractionation (TREF) with orthodichlorobenzene (ODCB), the component eluted at a temperature of 40 ° C. or less is 3.0% by weight or less.
Requirement (v): The isotactic triad fraction (mm) measured by 13 C-NMR is 95% or more.
Requirement (vi): The strain hardening degree (λmax) in the measurement of elongational viscosity is 6.0 or more.
要件(vii):ME(メモリーエフェクト)が次の関係式を満たす。
(ME) ≧ −0.26×log(MFR)+1.9
[式中、ME(メモリーエフェクト)は、オリフィスが長さ8.00mm、径1.00mmφのメルトインデクサーを用いて、シリンダー内温度を190℃に設定して、荷重をかけ、押し出し速度が0.1g/分の時に、オリフィスから押し出されたポリマーをエタノール中で急冷し、その際の押出物のストランド径をオリフィス径で除した値とする。] The polypropylene-based deep-drawn molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the propylene-based polymer (X) further satisfies the following requirement (vii).
Requirement (vii): ME (memory effect) satisfies the following relational expression.
(ME) ≧ −0.26 × log (MFR) +1.9
[In the formula, ME (memory effect) uses a melt indexer with an orifice of 8.00 mm in length and a diameter of 1.00 mmφ, sets the temperature in the cylinder to 190 ° C., applies a load, and the extrusion speed is 0 At 1 g / min, the polymer extruded from the orifice is quenched in ethanol, and the strand diameter of the extrudate is divided by the orifice diameter. ]
要件(viii):GPCによって得られる分子量分布曲線において、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0.9より大きく、2.0未満である。 The polypropylene-based deep-drawn molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the propylene-based polymer (X) further satisfies the following requirement (viii).
Requirement (viii): In the molecular weight distribution curve obtained by GPC, the common logarithm of the molecular weight corresponding to the peak position is Tp, and the common logarithm of the molecular weight at the position where the peak height is 50% is L50 and H50 (L50 is from Tp When low molecular weight side, H50 is higher molecular weight side than Tp, and α and β are defined as α = H50−Tp and β = Tp−L50 respectively, α / β is greater than 0.9 and less than 2.0 is there.
特性(i):MFR(230℃、2.16kg荷重)が0.5〜20g/10分である。
特性(ii):DSC法により測定された融解ピーク温度(Tm)が120〜165℃である。
特性(iii):GPC法により測定された分子量分布(Q値:Mw/Mn)が1.5〜4.5である。
特性(iv):昇温溶出分別(TREF)によって得られる溶出曲線において、20重量%抽出される温度(T20)と80重量%抽出される温度(T80)の差(T80−T20)が10℃以下である。 The propylene polymer (Y) is polymerized using a metallocene catalyst and satisfies the following characteristics (i) to (iv): The polypropylene-based deep-drawn molded article as described.
Characteristic (i): MFR (230 ° C., 2.16 kg load) is 0.5 to 20 g / 10 min.
Characteristic (ii): Melting peak temperature (Tm) measured by DSC method is 120-165 ° C.
Characteristic (iii): Molecular weight distribution (Q value: Mw / Mn) measured by GPC method is 1.5 to 4.5.
Characteristic (iv): In an elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF), a difference (T80-T20) between a temperature (T20) extracted at 20% by weight and a temperature (T80) extracted at 80% by weight is 10 ° C. It is as follows.
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