JP5394231B2 - 高い溶融流動性を有するプロピレンの単独重合体またはランダム共重合体の製造でのチーグラー‐ナッタ触媒の使用 - Google Patents
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Description
(a) (I)約0.5〜約90.0重量%の反応性、過酸化物含有オレフィン・ポリマー材料(A)と(II)約10.0〜約99.5%のプロピレンポリマー材料およびブテン-1ポリマー材料の中から選択されるオレフィンポリマー材料(B)とから成るオレフィンポリマー混合物(成分I+Ilの合計は100重量%)を作り、
(b) このオレフィンポリマー混合物を融解状態で押出し成形するかコンパウンディングして溶融混合物とし、
(c) その後、冷却し、必要に応じて溶融混合物をペレットにする。
(1)少なくとも一つのチタン-ハロゲン結合を有するチタン化合物と内部電子供与体としてのジエーテル化合物とから成り、これら両方が活性型でハロゲン化マグネシウム上に支持されているチーグラー‐ナッタ触媒、
(2)アルミニウム濃度が重合媒体中で添加したモノマーに対して重量で1〜75ppmとなる有機アルミニウム化合物、
(3)外部電子供与体、および
(4)水素、
(ここで、外部電子供与体に対する有機アルミニウム化合物のモル比は1〜20)
(a) 下記(1)〜(4):
(1)少なくとも一つのチタン-ハロゲン結合を有するチタン化合物と内部電子供与体としてのジエーテル化合物とから成り、これら両方が活性型でハロゲン化マグネシウム上に支持されているチーグラー‐ナッタ触媒、
(2)アルミニウム濃度が重合媒体中で添加したモノマーに対して重量で1〜75ppmとなる有機アルミニウム化合物、
(3)外部電子供与体、および
(4)水素、
(ここで、外部電子供与体に対する有機アルミニウム化合物のモル比は1〜20)
の存在下で、プロピレンと一種または複数のコモノマーとを重合させて、45〜150dg/分のメルトフローインデックス(ASTM D 1238条件L)を有するプロピレンのポリマーを、溶融流動性を増加させる試薬を後で用いずに、重合反応装置中で直接製造し、
(b) 溶融流動性を増加させる試薬を後で用いずに、45〜150dg/分のメルトフローインデックス(ASTM D 1238条件L)を有するプロピレンのポリマーを重合反応装置から直接回収し、
(c)ポリマーを成形して物品を作る。
(1)過酸化物が存在しないので臭いなく、生産加工中での分解、劣化生成物が少ない、
(2)アセトンやtert- ブタノールのように望ましくない潜在的に危険な副生成物が存在しない。
(3)揮発性の低分子量ポリプロピレン成分の含有量が低く、食品包装用途でのマイグレーション(移行)が減る。
(4)分子量分布が広いので、例えば加工性、特に射出成形が良くなった、機械特性、例えば耐クリープ性が良くなる。
チーグラー‐ナッタ触媒は少なくとも一つのチタン-ハロゲン結合を有するチタン化合物と内部ドナーとから成り、これら両者は活性型でハロゲン化マグネシウム上に支持されている。本発明ではチーグラー‐ナッタ触媒の内部ドナーはジエーテルであるか、ジエーテルと別の内部ドナーとから成る(ただし、この内部ドナーの混合物から成るチーグラー‐ナッタ触媒が内部ドナーとしてジエーテルだけを有するチーグラー‐ナッタ触媒と同じ重合挙動をする限り)ことが重要である。内部ドナーの混合物は例えばジエーテルとフタレートとから成ることができる。
R1R2C(CH2OR3)(CH2OR4)
(ここで、
R1とR2はC1−C18アルキル、C3−C18シクロアルキルまたはC7−C18アリール基で、互いに同一でも異なっていてもよく、R3とR4はC1−C4アルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい)
の1,3-ジエーテルか、位置2の炭素原子が、2つまたは3つの不飽和基を有する5、6または7つの炭素原子から成る環構造または多環構造に属する1,3-ジエーテルである。
このタイプのエーテルは下記文献に開示されている。
Ra pRb qSi(ORc)(4-p-q)
(ここで、Ra、RbおよびRcは炭化水素基、特にアルキルまたはシクロアルキル基を表し、pとqは0〜3の数、p+qの和は3以下であり、Ra、RbおよびRcはそれぞれ独立して選択され、互いに同一でも異なっていてもよい)
本発明で得られるプロピレンポリマーの分子量分布は4〜7の範囲である。
ポリプロピレンは添加剤、例えば抗酸化剤、光安定剤、酸スカベンジャ、滑剤、帯電防止剤、核剤/清澄化剤、着色剤を含むことができる。
Plastics Additives Handbook, ed. H. Zweifel, 5th edition, 2001, Hanser Publishers, pages 949-971
本発明の物品は食品または非食品包装材料、レトルト包装、家庭用品、キャップ、栓、媒体包装材、医学デバイスおよび医薬品の包装材料から成る群の中から選択される。また、一つまたは複数のリビングヒンジを含むことができる。
本発明物品は透明で、1mmの厚さの射出成形テスト片で測定したヘイズ値は40%以下、好ましくは20%以下である。
重合とポリマー特性
重合は液体プロピレン中でパイロットプラントと、ループ反応装置(実施例1と3)と、商用スケールのループ反応装置(実施例2と4)で実施した。重合条件およびポリマー特性は[表1]に記載した。全ての実施例は重合触媒としてバセル(Basell)から購入した内部ドナーとしてジエーテルを有するチーグラー‐ナッタ触媒のAvant ZN 126Mを用いて実施した。[表1]の温度は重合媒体の温度である。外部のドナーCは(シクロヘキシル)(メチル)Si(OCH3)2を表す。適当な濃度の水素を使用して溶融流動性を制御した。
XS(重量%)=(残渣重量/PPの全重量)×300
ポリマーの揮発性成分含有量は以下のようにして決定した:ポリマーサンプルを乾燥器中で150℃まで加熱した。有機揮発性成分を−30℃に維持したTenax吸収剤チューブを介して乾燥器からパージした。次いで、有機揮発物をガスクロマトグラフに注入し、吸収剤カートリッジを240℃まで再加熱した。揮発性成分の解析はガスクロマトグラフで標準状態下で実行した。
Claims (17)
- プロピレンと一種または複数のコモノマーとを下記(1)〜(4):
(1)少なくとも一つのチタン-ハロゲン結合を有するチタン化合物と内部電子供与体としてのジエーテル化合物とから成り、これら両方が活性型でハロゲン化マグネシウム上に支持されているチーグラー‐ナッタ触媒、
(2)アルミニウム濃度が重合媒体中で添加したモノマーに対して重量で1〜75ppmとなる有機アルミニウム化合物、
(3)外部電子供与体、および
(4)水素、
(ここで、外部電子供与体に対する有機アルミニウム化合物のモル比は1〜20)
の存在下で重合させる段階から成り、
重合媒体の温度を66℃にし、
上記ジエーテルが下記一般式:
R1R2C(CH2OR3)(CH2OR4)
(ここで、R1とR2はC1−C18アルキル、C3−C18シクロアルキルまたはC7−C18アリール基で、互いに同一でも異なっていてもよく、R3とR4はC1−C4アルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい)
の1,3-ジエーテルであるか、2位の炭素原子が、2つまたは3つの不飽和基を含む5、6または7つの炭素原子から成る環構造または多環構造に属する1、3−ジエーテルであり、
プロピレンポリマーはエチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセンおよび1-オクテンの中から選択されるコモノマーを2〜6重量%含む、
ことを特徴とする、45〜150dg/分のメルトフローインデックス(ASTM D 1238条件L)を有するプロピレンのポリマーを、溶融流動性を増加させる試薬を後で用いずに、重合反応装置中で直接製造する方法。 - 重合媒体中のアルミニウム濃度が添加したモノマーに対して重量で2〜50ppmである請求項1に記載の方法。
- 外部電子供与体に対する有機アルミニウム化合物のモル比が3〜8である請求項1に記載の方法。
- 触媒が、1グラムのチタン当りに製造されるプロピレンポリマーが850kg以上、好ましくは1250kg以上である生産性を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- プロピレンポリマーがエチレンを含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- プロピレンポリマーが2〜6重量%のエチレンを含む請求項5に記載の方法。
- プロピレンポリマーが2.5〜5重量%のエチレンを含む請求項5または6に記載の方法。
- プロピレンポリマーがランダム共重合体である請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 下記(a)〜(c)の段階を有する物品の製造方法:
(a) 下記(1)〜(4):
(1)少なくとも一つのチタン-ハロゲン結合を有するチタン化合物と内部電子供与体としてのジエーテル化合物とから成り、これら両方が活性型でハロゲン化マグネシウム上に支持されているチーグラー‐ナッタ触媒、
(2)アルミニウム濃度が重合媒体中で添加したモノマーに対して重量で1〜75ppmとなる有機アルミニウム化合物、
(3)外部電子供与体、および
(4)水素、
(ここで、外部電子供与体に対する有機アルミニウム化合物のモル比は1〜20)
の存在下で、重合媒体の温度を66℃にして、プロピレンと一種または複数のコモノマーとを重合させて、45〜150dg/分のメルトフローインデックス(ASTM D 1238条件L)を有するプロピレンのポリマーを、溶融流動性を増加させる試薬を後で用いずに、重合反応装置中で直接製造し、
ただし、上記ジエーテルは下記一般式:
R1R2C(CH2OR3)(CH2OR4)
(ここで、R1とR2はC1−C18アルキル、C3−C18シクロアルキルまたはC7−C18アリール基で、互いに同一でも異なっていてもよく、R3とR4はC1−C4アルキル基で、互いに同一でも異なっていてもよい)
の1,3-ジエーテルであるか、2位の炭素原子が、2つまたは3つの不飽和基を含む5、6または7つの炭素原子から成る環構造または多環構造に属する1、3−ジエーテルであり、
プロピレンポリマーはエチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセンおよび1-オクテンの中から選択されるコモノマーを2〜6重量%含む、
(b) 溶融流動性を増加させる試薬を後で用いずに、45〜150dg/分のメルトフローインデックス(ASTM D 1238条件L)を有するプロピレンのポリマーを重合反応装置から直接回収し、
(c)ポリマーを成形して物品を作る。 - 物品が100マイクロメートルから2mmの壁厚を有する請求項9に記載の方法。
- 物品の壁の「流れ長/厚さ比」が100以上、好ましくは250以上である請求項9または10に記載の方法。
- 物品が食品または非食品包装材、レトルト包装材、家庭用品、キャップ、栓、媒体包装材、医学部品および薬品の包装材から成る群の中から選択される請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 物品がリビングヒンジである請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 物品が、厚さ1mmの射出成形テスト片で測定したヘイズ値が40%以下、好ましくは20%以下の透明な物品である請求項9〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 段階(c)の成形方法が射出成形、圧縮成形、射出ブロー成形および射出ストレッチブロー成形から成る群の中から選択され、好ましくは射出成形である請求項9〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法によって得られるプロピレンポリマー。
- 請求項9〜15の方法によって得られる物品。
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