JP5628126B2 - Propylene-based block copolymer production method - Google Patents
Propylene-based block copolymer production method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5628126B2 JP5628126B2 JP2011210196A JP2011210196A JP5628126B2 JP 5628126 B2 JP5628126 B2 JP 5628126B2 JP 2011210196 A JP2011210196 A JP 2011210196A JP 2011210196 A JP2011210196 A JP 2011210196A JP 5628126 B2 JP5628126 B2 JP 5628126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propylene
- component
- ethylene
- compound
- block copolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Description
本発明は、プロピレン系ブロック共重合体の製造方法に関するものである。詳しくは、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高いプロピレン系ブロック共重合体を製造する方法であって、流動性が高く取り扱いの容易な重合体粒子を形成する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a propylene-based block copolymer. Specifically, the present invention relates to a method for producing a propylene-based block copolymer having excellent transparency and high balance between flexibility and heat resistance, and relates to a method for forming polymer particles having high fluidity and easy handling. .
オレフィン系の熱可塑性エラストマーあるいはプラストマーは、エチレン−α−オレフィン共重合体エラストマーに代表されるランダムコポリマーなどのポリマー成分のブレンドであり、適度な柔軟性と強度を持ち、リサイクルや焼却廃棄などの環境問題適応性が高く、また、軽量で成形性や経済性などにも優れることから、フィルムやシート、繊維や不織布、各種容器や成形品、改質剤などとして幅広い分野で重用されている。 Olefin-based thermoplastic elastomers or plastomers are blends of polymer components such as random copolymers typified by ethylene-α-olefin copolymer elastomers. Since it is highly adaptable to problems and is lightweight and excellent in moldability and economic efficiency, it is widely used in a wide range of fields such as films and sheets, fibers and nonwoven fabrics, various containers and molded products, and modifiers.
この様な熱可塑性エラストマーのうち、プロピレン系ブロック共重合体からなるもの、すなわち、第1工程で結晶性ポリプロピレンを製造し、第2工程でプロピレン−エチレン共重合体エラストマーを製造する、いわゆるブロックタイプのリアクターTPOと称されるものは、ランダムコポリマータイプのエラストマーに較べて耐熱性と強度および生産性に優れている。また、機械的な混合により製造されるエラストマーに対して、生成物の品質が安定し製造工程の短縮化により製造コストが低下し、耐熱性及び強度などに優れ、エラストマーの分散性もよく、エラストマー組成を広く可変にできるなどの有利な特徴を有することから、近年とみに利用が広まってきている。 Among such thermoplastic elastomers, what is made of a propylene block copolymer, that is, a so-called block type in which crystalline polypropylene is produced in the first step and propylene-ethylene copolymer elastomer is produced in the second step. The so-called reactor TPO is superior in heat resistance, strength and productivity as compared with a random copolymer type elastomer. Also, compared to elastomers produced by mechanical mixing, the quality of the product is stable, production costs are reduced by shortening the production process, heat resistance and strength are excellent, and the dispersibility of the elastomer is good. Since it has an advantageous feature such that the composition can be widely varied, it has been widely used in recent years.
より結晶性の低い、より柔軟なリアクターTPOを製造する為の技術開発も進められている。リアクターTPOとしてのプロピレン系ブロック共重合体の柔軟性を高める方法として、第1工程で製造する結晶性ポリプロピレンの結晶性を下げる方法、第2工程で製造するプロピレン−エチレン共重合体エラストマーの割合を増やす方法、同エラストマーの結晶性を下げる方法、などを挙げる事ができる。
この様なプロピレン系ブロック共重合体を製造する為に、従来使われていたチーグラー触媒の代わりにメタロセン系触媒を用いた検討例が増えて来ている(特許文献1、2参照)。メタロセン触媒は活性点が均一であり、チーグラー触媒と較べて結晶性分布と分子量分布が狭いために、結晶性ポリプロピレンやプロピレンエチレン共重合体エラストマーの結晶性を下げる為にコモノマーの含量を高めた場合であっても、チーグラー触媒を用いた場合よりも製品のべたつきが少ないという利点を有している。また、メタロセン触媒の利用とあわせて、第1工程と第2工程の両方を気相重合で行う方法が用いられる事も多い。
Technological development to produce a more flexible reactor TPO with lower crystallinity is also underway. As a method of increasing the flexibility of the propylene-based block copolymer as the reactor TPO, the method of reducing the crystallinity of the crystalline polypropylene produced in the first step, the ratio of the propylene-ethylene copolymer elastomer produced in the second step Examples thereof include a method of increasing the crystallinity of the elastomer and the like.
In order to produce such a propylene-based block copolymer, a study example using a metallocene-based catalyst instead of a conventionally used Ziegler catalyst is increasing (see Patent Documents 1 and 2). Metallocene catalysts have a uniform active site and narrow crystallinity distribution and molecular weight distribution compared to Ziegler catalysts, so when comonomer content is increased to lower the crystallinity of crystalline polypropylene and propylene ethylene copolymer elastomers Even so, it has the advantage that the product is less sticky than when a Ziegler catalyst is used. In addition to the use of a metallocene catalyst, a method in which both the first step and the second step are performed by gas phase polymerization is often used.
第2工程で製造するエラストマーの結晶性を下げる方法として、プロピレン、エチレン以外のα−オレフィンを併用してプロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体エラストマーとする方法が知られている(特許文献3参照)。この様なα−オレフィンを用いる事により、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高いリアクターTPOを作る事が出来る。しかし、α−オレフィンを併用する事でエラストマーの結晶性を下げた場合、プロピレン−エチレン共重合体エラストマーと比較してエラストマーの運動性が高まる為に、リアクターTPOとしてのプロピレン系ブロック共重合体粒子の流動性が低下し、反応器内壁や移送配管中で付着や閉塞を起こすなどの問題が生じやすいという技術的な課題があった。メタロセン触媒を用いてもなお、この問題は解決し切れていない。 As a method for lowering the crystallinity of the elastomer produced in the second step, a method is known in which an α-olefin other than propylene and ethylene is used in combination to form a propylene-ethylene-α-olefin copolymer elastomer (Patent Document 3). reference). By using such an α-olefin, a reactor TPO having excellent transparency and a high balance between flexibility and heat resistance can be produced. However, when the crystallinity of the elastomer is lowered by using an α-olefin, the mobility of the elastomer is higher than that of the propylene-ethylene copolymer elastomer, so that the propylene-based block copolymer particles as the reactor TPO There was a technical problem that the fluidity of the liquid was reduced, and problems such as adhesion and blockage were likely to occur in the inner wall of the reactor and the transfer pipe. Even with metallocene catalysts, this problem has not been solved.
一方で、リアクターTPOに限らず、プロピレン系ブロック共重合体の粒子性状を改善する目的で、重合抑制剤の存在下で共重合体エラストマーを製造する第2工程を行う方法が知られている(特許文献4〜7参照)。重合抑制剤としては、酸素分子、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、が開示されているが、充分に結晶性が低く粒子性状の良好なプロピレン系ブロック共重合体粒子を得るには効果が充分ではなく、更なる技術開発が求められていた。 On the other hand, not only the reactor TPO but also a method of performing the second step of producing a copolymer elastomer in the presence of a polymerization inhibitor is known for the purpose of improving the particle properties of the propylene-based block copolymer ( Patent Documents 4 to 7). Oxygen molecules, methanol, ethanol, isopropanol, and acetone are disclosed as polymerization inhibitors, but the effect is not sufficient to obtain propylene block copolymer particles having sufficiently low crystallinity and good particle properties. There was no need for further technological development.
本発明における課題は、上述した技術背景を踏まえて、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高いリアクターTPOとしてのプロピレン系ブロック共重合体を製造する方法であって、非常に結晶性が低いプロピレン系ブロック共重合体であっても、流動性が高く取り扱いの容易な重合体粒子を形成する方法を開発する事にある。 An object of the present invention is a method for producing a propylene-based block copolymer as a reactor TPO that is excellent in transparency and has a high balance between flexibility and heat resistance, and is extremely crystalline. The object is to develop a method for forming polymer particles having high fluidity and easy handling even for propylene block copolymers having a low viscosity.
本発明者は、非常に結晶性の低いプロピレン系ブロック共重合体の製造に際し、重合抑制剤の構造と得られる重合体粒子の粒子性状の関係、並びに、当該重合抑制剤とメタロセン触媒および有機アルミニウム化合物との間に起こりうる化学反応との関係について鋭意検討を行った結果、活性水素を有する化合物と有機アルミニウム化合物との反応生成物を重合抑制剤として用いる事により、極めて流動性が高く取り扱いの容易な重合体粒子が得られる事を見出し、本発明に至った。 In the production of a propylene-based block copolymer having very low crystallinity, the present inventor considered the relationship between the structure of the polymerization inhibitor and the particle properties of the resulting polymer particles, the polymerization inhibitor, the metallocene catalyst, and the organic aluminum. As a result of intensive studies on the relationship with chemical reactions that can occur between compounds, the reaction product of a compound having active hydrogen and an organoaluminum compound is used as a polymerization inhibitor, so that it is extremely fluid and easy to handle. The inventors have found that easy polymer particles can be obtained, and have reached the present invention.
第1工程で結晶性ポリプロピレンを製造し、第2工程でプロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンとの共重合体エラストマーを製造する、リアクターTPOとしてのプロピレン系ブロック共重合体の製造において、活性水素を有する化合物と有機アルミニウム化合物との反応生成物の存在下に第2工程を行う事を特徴とする新規な本発明は、基本的に以下の(1)〜(8)の発明単位から構成される。 In the production of a propylene-based block copolymer as a reactor TPO, a crystalline polypropylene is produced in the first step, and a copolymer elastomer of propylene and ethylene and / or α-olefin is produced in the second step. The novel present invention characterized in that the second step is performed in the presence of a reaction product of a compound having an organic group and an organoaluminum compound is basically composed of the following invention units (1) to (8). The
(1)本発明の第1の特徴は、メタロセン触媒及び有機アルミニウム化合物(C)の存在下で、下記特性(i)を満たす結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程と、前記メタロセン触媒、前記有機アルミニウム化合物(C)及び前記結晶性ポリプロピレン成分(A)の存在下で、下記特性(ii)を満たすプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程とを含むプロピレン系ブロック共重合体の製造方法であって、
前記第2工程にアルコール(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の使用量の比が0.001〜2mol/mol−Al(C’)の範囲内にある、アルコール(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加することを特徴とする前記方法。
(i)結晶性ポリプロピレン成分(A)が、プロピレン単独重合体、あるいは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和が10wt%以下である。
(ii)プロピレン系エラストマー成分(B)がエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和が結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和よりも高い、
ということにある。
(1) A first feature of the present invention is that a first step of producing a crystalline polypropylene component (A) satisfying the following property (i) in the presence of a metallocene catalyst and an organoaluminum compound (C), and the metallocene And a second step of producing a propylene elastomer component (B) satisfying the following property (ii) in the presence of a catalyst, the organoaluminum compound (C) and the crystalline polypropylene component (A). A method for producing a polymer, comprising:
Alcohol (D) and organoaluminum compound, wherein the ratio of the amount of alcohol (D) and organoaluminum compound (C ′) used in the second step is in the range of 0.001 to 2 mol / mol-Al (C ′) . Said process characterized in that the reaction product (E) with (C ') is added.
(I) Random copolymerization of propylene with at least one monomer selected from the group consisting of a propylene homopolymer or ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms as the crystalline polypropylene component (A) The total content of ethylene or α-olefin is 10 wt% or less.
(Ii) The propylene-based elastomer component (B) is a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, wherein ethylene or α The sum of the olefin contents is higher than the sum of the ethylene or α-olefin contents of the crystalline polypropylene component (A),
That is to say.
(2)本発明の第2の特徴は、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比が10:90〜90:10の範囲内にあることを特徴とするプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
(3)本発明の第3の特徴は、プロピレン系エラストマー成分(B)がプロピレンと1−ブテンのランダム共重合体、若しくは、プロピレンとエチレンと1−ブテンのランダム共重合体であるプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
(4)本発明の第4の特徴は、アルコール(D)と有機アルミニウム化合物(C’)を接触させる事による反応生成物(E)を製造し、この反応生成物(E)を第2工程の重合が開始する前に結晶性ポリプロピレン成分(A)と接触させることにより添加することを特徴とするプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
(2) The second feature of the present invention is that the weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) and the propylene elastomer component (B) is in the range of 10:90 to 90:10. A method for producing a block copolymer.
(3) A third feature of the present invention is that the propylene-based elastomer component (B) is a propylene-based block in which a random copolymer of propylene and 1-butene or a random copolymer of propylene, ethylene, and 1-butene is used. A method for producing a copolymer.
(4) A fourth feature of the present invention is that a reaction product (E) is produced by bringing an alcohol (D) and an organoaluminum compound (C ′) into contact with each other, and this reaction product (E) is produced in the second step. A method for producing a propylene-based block copolymer, which is added by bringing it into contact with the crystalline polypropylene component (A) before the polymerization of is started.
(5)本発明の第5の特徴は、アルコール(D)と有機アルミニウム化合物(C’)を接触させる事による反応生成物(E)を製造し、この反応生成物(E)を第2工程のプロピレン系エラストマー成分(B)を重合を行う反応器に添加することを特徴とするプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
(6)本発明の第6の特徴は、有機アルミニウム化合物(C)のアルミニウム原子当たりの使用量に対する、反応性生物(E)の主要構成要素であるアルコール(D)の使用量の比が0.001〜10mol/mol−Al(C)の範囲内にあることを特徴とするプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
(7)本発明の第7の特徴は、第2工程を気相法で行うことを特徴とするプロピレン系ブロック共重合体の製造方法、にある。
という手段により、本発明の課題を解決することができたものである。
(5) A fifth feature of the present invention is that a reaction product (E) is produced by bringing an alcohol (D) and an organoaluminum compound (C ′) into contact with each other, and this reaction product (E) is produced in the second step. The propylene-based elastomer component (B) is added to a reactor for polymerization, and a method for producing a propylene-based block copolymer is provided.
( 6 ) The sixth feature of the present invention is that the ratio of the amount of alcohol (D) used as the main component of the reactive organism (E) to the amount of organoaluminum compound (C) used per aluminum atom is 0. A method for producing a propylene-based block copolymer, which is within a range of 0.001 to 10 mol / mol-Al (C).
( 7 ) A seventh feature of the present invention resides in a method for producing a propylene-based block copolymer, wherein the second step is carried out by a gas phase method.
Thus, the problems of the present invention can be solved.
本発明の製造法を用いる事により、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高いリアクターTPOとしてのプロピレン系ブロック共重合体を極めて安定に製造する事ができる。特に、本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性に優れているばかりでなく、重合後の共重合体にべたつきがなく、重合体粒子の流動性にすぐれており、反応周辺機器への共重合体の付着防止に配慮する必要がなく、乾燥により粒子とした場合に、さらさらとした粒子径が近似する粉末になる。さらに、この粒子はべたつきが無いので、粉末、粒子、ペレットにしても、梱包、保管、流通および積み重ねなどの時間経過を伴う取り扱いにおいて粘着や凝集することもなく、常にさらさらした性質を有しているので、取り扱い易い成形用の原料粉末形態を維持することになる。この粉末を造粒や、加工の為にホッパーやフィーダに供給する場合に、流動性が良いので取り扱いやすく、定量に安定した一定量をコンスタントに供給ができるとともに、吐出量も安定しており、品質のよい安定した製品ができる。この共重合体の粉末、粒子、ペレットなどを用いて慣用の装置により成形する場合にも、金型への粘着、付着が少なく、しかも成形品の成形周辺機器への付着やブロッキングがないので、高い成形性や、成形効率性を高めることが期待できるとともに、外観の良い品質の良い成形品を製造することが期待される。また、良質の粉末の場合に、添加剤とドライブレンドをすることが期待されるので、粒子径が近似する粉末であるという理由に起因して、均一なブレンド効果により、外観、品質の良い成形ができるとともに、成形性の合理化や成形効率を高めることが期待できる。 By using the production method of the present invention, it is possible to produce a propylene block copolymer as a reactor TPO that is excellent in transparency and has a high balance between flexibility and heat resistance, in an extremely stable manner. In particular, the propylene-based block copolymer of the present invention not only has excellent transparency, flexibility and heat resistance, but also has no stickiness in the copolymer after polymerization and excellent fluidity of polymer particles. Therefore, it is not necessary to consider the prevention of the adhesion of the copolymer to the reaction peripheral device, and when it is made into particles by drying, it becomes a powder having a smooth particle size. In addition, since these particles are not sticky, they can be used as powders, particles, and pellets without sticking or agglomerating during time-consuming handling such as packing, storage, distribution and stacking. Therefore, the raw material powder form for molding that is easy to handle is maintained. When supplying this powder to a hopper or feeder for granulation or processing, it is easy to handle because it has good fluidity, and a constant amount that is stable in quantity can be constantly supplied, and the discharge amount is also stable. A stable product with good quality can be made. Even when this copolymer powder, particles, pellets, etc. are molded by conventional equipment, there is little adhesion and adhesion to the mold, and there is no adhesion or blocking of the molded product to the molding peripheral equipment, High moldability and molding efficiency can be expected, and it is expected to produce molded products with good appearance and quality. In addition, in the case of high quality powder, it is expected to dry blend with additives, so it is a powder with a similar particle size, so that it has a uniform blending effect and molding with good appearance and quality It can be expected that the moldability can be rationalized and the molding efficiency can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明の最良の実施形態として、プロピレン単独またはプロピレンとエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のコモノマーを含むプロピレンのモノマー混合物を、メタロセン触媒(M)および有機アルミニウム化合物(C)の存在下で重合する第1工程により(i)プロピレン単独重合体、あるいは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン及びα−オレフィンの含量の総和が10wt%以下である結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造し、次いでそれにさらに活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を重合系に適量添加して、その存在下でプロピレンとコモノマーの混合物を重合する第2工程により、(ii)エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン及びα−オレフィンの含量の総和が結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン及びα−オレフィンの含量の総和よりも高い、特性を有するプロピレン系エラストマー成分(B)を製造するという、少なくとも第1工程と第2工程からなる2段、またはこの重合工程を例えば、2〜6段と繰り返す多段重合によるプロピレン系ブロック共重合体の製造方法を達成することができたものである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
As the best embodiment of the present invention, a monomer mixture of propylene containing propylene alone or at least one comonomer selected from the group consisting of propylene and ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms is prepared from a metallocene catalyst (M And at least one selected from the group consisting of propylene homopolymers or ethylene and α-olefins having 4 to 8 carbon atoms, in the first step of polymerizing in the presence of organoaluminum compound (C). A random copolymer of a monomer of the above and propylene, wherein a crystalline polypropylene component (A) having a total content of ethylene and α-olefin of 10 wt% or less is produced, and then a compound having active hydrogen (D) ) And the organoaluminum compound (C ′) are added to the polymerization system in an appropriate amount. In the second step of polymerizing a mixture of propylene and a comonomer in the presence of (ii) a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. A propylene-based elastomer component (B) having a characteristic, in which the total content of ethylene and α-olefin is higher than the total content of ethylene and α-olefin of the crystalline polypropylene component (A) is produced. That is, it has been possible to achieve a method for producing a propylene-based block copolymer by at least two stages consisting of a first process and a second process, or multistage polymerization in which this polymerization process is repeated, for example, 2 to 6 stages. .
本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、重合段階で、結晶性ポリプロピレン成分(A)の結晶相(ハードセグメント)にエラストマー成分(ソフトセグメント)を導入することにより、モルホロジーを制御して物性を改良するものである。本発明を実施するに於いては、メタロセン触媒(M)および有機アルミニウム化合物(C)の存在する重合系で重合する第1工程において使用する、メタロセン触媒(M)を構成する下記1−(3)成分(c)で示す任意成分である有機アルミニウム化合物成分(c)と、下記2−(4)有機アルミニウム(C)項で示す有機アルミニウム化合物(C)とは、同一の化合物を用いる事も有り得るが、触媒調製時に用いる場合と重合時に用いる場合とでは環境も触媒や重合体粒子の状態も異なる為、(c)と(C)では別種の機能を果たすものである。有機アルミニウム化合物(C)は主に不純物を無害化するスカベンジャーとしての機能を有し、この化合物を存在させた重合系で、第1工程を行う事により、プロピレン系モノマーの重合が安定に進行するという観点で有用であるばかりでなく、第2工程において、重合系に一種の重合抑制剤として作用する特定の化合物である活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加すること、その場合に、前段のその有機アルミニウム化合物(C)が後段のヒドロキソ化合物(D)化合物の作用形態、例えば、重合体粒子内部への拡散の制御に効能を発揮するにおいても寄与するという有意義な役割を果たすという知見に基づくものである。一方で、触媒調製時に用いられる任意成分である有機アルミニウム化合物(c)は高活性の触媒を如何に安定して製造するかという観点で用いられるものであり、両者の機能が異なる事は明らかである。 The propylene block copolymer of the present invention improves the physical properties by controlling the morphology by introducing an elastomer component (soft segment) into the crystalline phase (hard segment) of the crystalline polypropylene component (A) at the polymerization stage. To do. In carrying out the present invention, the following 1- (3) constituting the metallocene catalyst (M) used in the first step of polymerizing in the polymerization system in which the metallocene catalyst (M) and the organoaluminum compound (C) are present. ) The organoaluminum compound component (c) which is an optional component represented by the component (c) and the organoaluminum compound (C) represented by the following 2- (4) organoaluminum (C) term may be the same compound. Although it is possible, the environment and the state of the catalyst and polymer particles are different depending on whether the catalyst is used during the preparation of the catalyst or the polymerization, and therefore (c) and (C) perform different functions. The organoaluminum compound (C) mainly has a function as a scavenger for detoxifying impurities, and the polymerization of propylene monomer proceeds stably by performing the first step in the polymerization system in which this compound is present. In the second step, the reaction of the compound (D) having active hydrogen which is a specific compound that acts as a kind of polymerization inhibitor in the polymerization system with the organoaluminum compound (C ′) in the second step The product (E) is added, in which case the organoaluminum compound (C) in the former stage is effective in controlling the mode of action of the hydroxo compound (D) compound in the latter stage, for example, diffusion into the polymer particles. It is based on the knowledge that it plays a meaningful role of contributing even when it is demonstrated. On the other hand, the organoaluminum compound (c), which is an optional component used in preparing the catalyst, is used in terms of how to stably produce a highly active catalyst, and it is clear that the functions of both are different. is there.
次いで第2工程で取り扱われる活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を製造する為に、下記2−(5)有機アルミニウム化合物(C’)項に示す有機アルミニウム化合物(C’)は、有機アルミニウム化合物(C)とは、有機アルミニウム化合物として用語上は同一の範疇に属する化合物であり、同一の化合物または別種の化合物でも実施できるが、その化合物の利用形態が異なり、下記にその有機アルミニウムの機能および化合物の詳細を説明すると共に、その各種の化合物を例示する。 Next, in order to produce the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) handled in the second step, the following 2- (5) organoaluminum compound (C ′) The organoaluminum compound (C ′) shown in the section is an organoaluminum compound (C) that belongs to the same category as the organoaluminum compound in terms of terms, and the same compound or another type of compound can be used. The utilization form of the compound is different, and the function of the organoaluminum and details of the compound will be described below, and various compounds will be exemplified.
各工程における重合に供されるプロピレンモノマーとしては、第1工程で重合するモノマー仕様は、結晶性ポリプロピレン成分(A)がプロピレン単独重合体である場合には、プロピレンモノマー単独を使用するが、それがプロピレンのランダム共重合体である場合には、その共重合体を構成するコモノマーである、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のコモノマーをプロピレンに含ませたモノマー混合物をプロピレン系モノマーとして使用する。この第1工程に有機アルミニウム化合物(C)を添加するが、この化合物の機能は基本的に不純物を無害化するスカベンジャーである。
同様に、第2工程で重合するモノマー仕様としては、プロピレン系エラストマー成分(B)を構成する主要構成単位はプロピレンであるから、プロピレンにエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のコモノマーを所定量含ませたプロピレンモノマー混合物を使用する。
As the propylene monomer to be subjected to polymerization in each step, the monomer specification to be polymerized in the first step uses propylene monomer alone when the crystalline polypropylene component (A) is a propylene homopolymer. When propylene is a random copolymer of propylene, at least one comonomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, which is a comonomer constituting the copolymer, is propylene. The monomer mixture contained in is used as a propylene monomer. The organoaluminum compound (C) is added to this first step, and the function of this compound is basically a scavenger that renders impurities harmless.
Similarly, as a monomer specification to be polymerized in the second step, since the main structural unit constituting the propylene-based elastomer component (B) is propylene, the group consisting of propylene and ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. A propylene monomer mixture containing a predetermined amount of at least one comonomer selected from the above is used.
この第2工程において使用する本発明の重要な、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)の仕様、調整および取り扱いは、後述の2−(6)反応生成物(E)項、2−(7)反応性生物(E)の使用方法で詳細に実施態様を説明をする。反応生成物(E)は粒子性状を改善する機能を有する化合物であり、第1工程に用いられる有機アルミニウム化合物(C)とは本質的に機能が異なる。有機アルミニウム化合物(C’)はこの反応生成物(E)を形成する為に必要な構成要素であって、その機能が第一工程で添加される有機アルミニウム化合物(C)と異なる事は明白である。また、触媒調製時に用いられる任意成分である有機アルミニウム化合物(c)は高活性の触媒を如何に安定して製造するかという観点で用いられるものであり、有機アルミニウム化合物(C)(C’)とは機能が異なる事は明らかである。 The specification, adjustment and handling of the reaction product (E) of the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′), which are important in the present invention and used in the second step, are described later in 2- ( 6) The embodiment will be described in detail in the reaction product (E) term, 2- (7) method of using the reactive organism (E). The reaction product (E) is a compound having a function of improving particle properties, and is essentially different in function from the organoaluminum compound (C) used in the first step. The organoaluminum compound (C ′) is a necessary component for forming this reaction product (E), and its function is clearly different from the organoaluminum compound (C) added in the first step. is there. The organoaluminum compound (c), which is an optional component used in preparing the catalyst, is used from the viewpoint of how to stably produce a highly active catalyst. The organoaluminum compound (C) (C ′) It is clear that the function is different from.
本発明の課題の一つは、プロピレン系ブロック共重合体の、特にべたつきの問題ともいえる、重合体の粒子の相互のべたつきの問題、および重合装置、成形機または加工器機へのべたつきの問題を、重合段階で解決したものであり、これにより、重合段階、流通段階、造粒段階、成形段階において、極めて有利な特性を備えているプロピレン系ブロック共重合体を提供したことになる。特に、第2工程の重合が終了した重合後の本発明のプロピレン系ブロック共重合体を、例えば、通常の乾燥により粒子として回収した場合に、べたつきがなく、流動性が良いということは、反応器及び反応器周辺機器へ共重合体が付着することも少なく、重合段階の効率を見ても、回収、清掃、継続、などの重合器機の再稼動などの実施や取り扱いにおいて、省力的かつ省エネ的に非常に有利な波及効果がある。
本発明は、このような技術課題を、特に、第2工程におけるプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する為の重合を実施する段階で、重合器に活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を重合系に適量添加するという、少なくとも一種類の反応生成物(E)のその存在下で重合することにより、プロピレン系ブロック共重合体の、特に重合体粒子のべたつきや、流動性の問題を解決することができたものである。
One of the problems of the present invention is the problem of the stickiness of the polymer particles, particularly the stickiness of the propylene-based block copolymer, and the stickiness of the polymer equipment, molding machine or processing machine. Thus, the propylene block copolymer having extremely advantageous characteristics in the polymerization stage, the distribution stage, the granulation stage, and the molding stage is provided. In particular, when the propylene-based block copolymer of the present invention after the polymerization in the second step is completed as particles by, for example, normal drying, there is no stickiness and good fluidity means that the reaction Copolymer is less likely to adhere to the reactor and reactor peripherals, and even in view of the efficiency of the polymerization stage, it is labor-saving and energy-saving in the restarting and handling of polymerization equipment such as recovery, cleaning, and continuation. A very advantageous ripple effect.
The present invention solves such a technical problem, particularly in the stage of carrying out the polymerization for producing the propylene-based elastomer component (B) in the second step, and the compound (D) having active hydrogen in the polymerization vessel and the organic aluminum. By polymerizing in the presence of at least one kind of reaction product (E), an appropriate amount of the reaction product (E) with the compound (C ′) is added to the polymerization system, In particular, the problem of stickiness of polymer particles and fluidity could be solved.
重合粒子のべたつき防止の作用効果の定量的な表示を示すと、本発明の活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加することによる重合体粒子のべたつきの状態の有無、即ち、その流動性の程度を表す定量的な指標の一つとして、第2工程の重合後に回収する重合体粒子は回収後に、乾燥して、その粒子または粉末をASTM D1895−69に準拠して共重合体の嵩密度(g/cc)を調査して定量的に表示することにより評価することができる。べたつきの無い流動性の状態の定量的な値の指標を「ポリマーBD」という用語で略称表示すると、以下のことが言える。即ち、ヒドロキソ化合物(D)を添加することにより第2工程の重合を実施すれば、BDが通常は0.35〜0.50g/cc程度の範囲のもの、好ましくは0.37〜0.45g/cc程度の範囲のものを任意に製造することができる。一例として実施例1の仕様で製造されたものは、BDが0.38g/ccであり、これに対して、同じ重合条件で反応生成物(E)を添加しない場合には、BDが0.36g/cc以下〜測定不能のものが多くなる。いずれにせよ、べたつきの程度は、プロピレン系エラストマー成分(B)の重合条件や、モノマー使用の違いに起因して変わる性格のものであるが、同じモノマー仕様および重合条件でプロピレン系ブロック共重合体を製造する場合に、特に第2工程のプロピレン系エラストマー成分(B)の重合段階で、反応生成物(E)の添加の有無により、BDに0.01〜0.10g/cc程度の較差が見られる。さらに、製造条件を同じにしても、反応性生物(E)の代わりに、活性水素を有する化合物(D)だけのもの、例えば炭素数4未満である、エタノールのような化合物を使用して重合を実施した場合のもの、或いは有機アルミニウム化合物だけを使用して重合を実施した場合には、BDが0.30g/cc程度〜測定不能のものが製造できる。いずれにせよ、同一の重合条件でプロピレン系ブロック共重合体を製造した場合に、第2工程における活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)の添加の有無は、BDにおいて0.01〜0.10g/cc程度の較差として現れる、特に、第2工程に、「反応生成物(E)」が存在しないと、プロピレン系ブロック共重合体は、べたつきの強い粒子が製造される為に、全く流動しない為、取り扱い上から慣用の装置では、比較例に見るとおり、BDが測定できないという結果になる場合が多い。 Quantitative display of the effect of preventing the stickiness of the polymer particles is shown. The weight of the reaction product (E) between the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) of the present invention is increased. As one of quantitative indicators of the presence or absence of the sticky state of the coalesced particles, that is, the degree of fluidity, the polymer particles recovered after the polymerization in the second step are dried after the recovery, and the particles or powder Can be evaluated by examining the bulk density (g / cc) of the copolymer in accordance with ASTM D1895-69 and displaying it quantitatively. When the index of the quantitative value of the fluidity state without stickiness is abbreviated by the term “polymer BD”, the following can be said. That is, when the polymerization in the second step is carried out by adding the hydroxo compound (D), the BD is usually in the range of about 0.35 to 0.50 g / cc, preferably 0.37 to 0.45 g. / Cc range can be arbitrarily produced. As an example, the product manufactured according to the specification of Example 1 has a BD of 0.38 g / cc. On the other hand, when the reaction product (E) is not added under the same polymerization conditions, the BD is 0.00. From 36 g / cc or less to unmeasurable. In any case, the degree of stickiness varies depending on the polymerization conditions of the propylene-based elastomer component (B) and the difference in the use of monomers, but the propylene-based block copolymer has the same monomer specifications and polymerization conditions. In the polymerization stage of the propylene-based elastomer component (B) in the second step, the BD has a difference of about 0.01 to 0.10 g / cc depending on whether or not the reaction product (E) is added. It can be seen. Furthermore, even if the production conditions are the same, polymerization is performed using a compound having only active compound (D) having an active hydrogen, such as ethanol having less than 4 carbon atoms, instead of the reactive organism (E). When the polymerization is carried out using only the organoaluminum compound, a product having a BD of about 0.30 g / cc to an unmeasurable one can be produced. In any case, when a propylene-based block copolymer is produced under the same polymerization conditions, the reaction product (E) of the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) in the second step The presence or absence of the addition appears as a difference of about 0.01 to 0.10 g / cc in BD. In particular, in the case where the “reaction product (E)” is not present in the second step, the propylene-based block copolymer is Since particles with strong stickiness are produced, they do not flow at all, and as a result, it is often the case that the BD cannot be measured with a conventional apparatus from the viewpoint of handling, as seen in Comparative Examples.
このように、プロピレン系ブロック共重合体の製造方法において、特に第2工程のプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する重合工程により製造されるエラストマー成分(B)が、流動性や、べたつきの性質に関係する場合が多い。第2工程の重合モノマーは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンからなるものであり、プロピレン系エラストマー(B)は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、1−ヘキセン、1−オクテンなどのコモノマーを任意に、所定量を任意に含むランダム共重合体である。そのプロピレン、コモノマーの種類の選定や量によって、共重合体がエラストマーになりやすく、べたつきにも若干影響することが想定できるが、第1、第2工程の、モノマー仕様の種類や量、触媒および重合条件をほぼ同じにして、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)の添加の有無の条件下で製造されたプロピレン系ブロック共重合体のべたつき(BD)を対比すれば、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加することにより、BDが0.01〜0.10g/cc程度の重合体粉末の嵩密度の違いが現れること、これが、即ち粒子のBDの差としてべたつきの有無の評価の指標として顕著に現れる。
以下に、本発明を実施する為の適正な形態を順次詳細に説明をする。
Thus, in the method for producing a propylene-based block copolymer, the elastomer component (B) produced by the polymerization step for producing the propylene-based elastomer component (B) in the second step in particular has fluidity and sticky properties. It is often related to. The polymerization monomer in the second step is composed of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. A random copolymer optionally containing a predetermined amount of a comonomer such as propylene, butene-1, 1-hexene and 1-octene. Depending on the selection and amount of the propylene and comonomer types, it can be assumed that the copolymer is likely to be an elastomer and has a slight effect on the stickiness. A propylene-based block copolymer produced under the same conditions as described above, with or without the addition of a reaction product (E) of a compound (D) having active hydrogen and an organoaluminum compound (C ′) When the stickiness (BD) is compared, the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) is added, whereby the BD becomes 0.01 to 0.10 g / cc. The difference in the bulk density of the polymer powder appears to the extent, that is, as the index of the evaluation of stickiness as a difference in particle BD.
In the following, appropriate modes for carrying out the present invention will be sequentially described in detail.
1.メタロセン触媒
本発明のプロピレン系ブロック共重合体の製造方法はメタロセン触媒の使用を必須とするものである。チーグラー触媒を使用すると、比較的柔軟性の劣るプロピレン系ブロック共重合体の製造であってもべたつき等の問題が生じる。この点については既出の特許文献に開示されている通りである。
本発明の骨子は特定の構造を有するヒドロキソ化合物の存在下でプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程を行う事にあり、メタロセン触媒の種類は特に限定されるものではない。本発明に用いる事が出来るメタロセン触媒の代表的な例として、下記の成分(a)、(b)、及び、任意成分である成分(c)からなるメタロセン触媒を挙げる事ができる。
成分(a):一般式(1)で表される遷移金属化合物から選ばれる少なくとも1種のメタロセン遷移金属化合物
成分(b):下記(b−1)〜(b−4)から選ばれる少なくとも1種の固体成分
(b−1)有機アルミオキシ化合物が担持された微粒子状担体
(b−2)成分(a)と反応して成分(a)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸が担持された微粒子状担体
(b−3)固体酸微粒子
(b−4)イオン交換性層状珪酸塩
成分(c):有機アルミニウム化合物
1. Metallocene catalyst The method for producing a propylene-based block copolymer of the present invention requires the use of a metallocene catalyst. When a Ziegler catalyst is used, problems such as stickiness occur even in the production of a propylene-based block copolymer with relatively poor flexibility. This is as disclosed in the above-mentioned patent documents.
The gist of the present invention is to perform the second step of producing the propylene-based elastomer component (B) in the presence of a hydroxo compound having a specific structure, and the type of metallocene catalyst is not particularly limited. As a typical example of the metallocene catalyst that can be used in the present invention, a metallocene catalyst comprising the following components (a) and (b) and an optional component (c) can be mentioned.
Component (a): At least one metallocene transition metal compound selected from the transition metal compounds represented by the general formula (1) Component (b): At least one selected from the following (b-1) to (b-4) (B-1) an ionic compound capable of reacting with component (a) to convert component (a) into a cation or (B-3) Solid acid fine particles (b-4) Ion exchange layered silicate Component (c): Organoaluminum compound
1−(1)成分(a)
成分(a)は、下記の一般式(1)で表される遷移金属化合物から選ばれる少なくとも1種のメタロセン遷移金属化合物である。
1- (1) Component (a)
Component (a) is at least one metallocene transition metal compound selected from transition metal compounds represented by the following general formula (1).
(式中、AおよびA’は置換基を有していてもよい共役五員環配位子、Qは二つの共役五員環配位子間を任意の位置で架橋する結合性基、X及びYは、助触媒と反応してオレフィン重合能を発現させるσ共有結合性補助配位子、Mは、周期律表第4族の遷移金属である)
上記一般式中、共役五員環配位子は置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基誘導体である。置換基を有する場合、その置換基の例としては、炭素数1〜30の炭化水素基(ハロゲン、珪素、酸素、硫黄などのヘテロ原子を含有していてもよい)が挙げられ、この炭化水素基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合していても、またこれが複数存在するときにその内の2個がそれぞれ他端(ω−端)で結合してシクロペンタジエニルの一部と共に環を形成していてもよい。この置換基の他の例としては、インデニル基、フルオレニル基、またはヒドロアズレニル基等が挙げられ、これらの基は、さらに置換基を有していてもよく、中でもインデニル基またはヒドロアズレニル基が好ましい。
Qとして、好ましくはメチレン基、エチレン基、シリレン基、ゲルミレン基、およびこれらに炭化水素基が置換したもの、並びにシラフルオレン基等が挙げられる。
XおよびYの補助配位子は、成分(b)など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ものであり、各々水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、あるいは酸素、窒素、ケイ素等のヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基が例示できる。これらのうち好ましいものは、炭素数1〜10の炭化水素基、あるいはハロゲン原子である。
Mは、チタン、ジルコニウム、ハフニウムである。特に、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。
さらに上記遷移金属化合物の中でも、プロピレンの立体規則性重合を進行させ、かつ得られるプロピレン重合体の分子量が高いものが好ましい。具体的には、特開平1−301704号公報、特開平4−2211694号公報、特開平6−100579号公報、特表2002−535339号公報、特開平6−239914号公報、特開平10−226712号公報、特開平3−193796号公報、特表2001−504824号公報などに記載の遷移金属化合物が好ましく挙げられる。
(In the formula, A and A ′ are conjugated five-membered ring ligands which may have a substituent, Q is a bonding group which bridges between two conjugated five-membered ring ligands at an arbitrary position, X And Y is a σ covalent bond auxiliary ligand that reacts with a cocatalyst to develop olefin polymerization ability, and M is a transition metal of Group 4 of the periodic table)
In the above general formula, the conjugated five-membered ring ligand is a cyclopentadienyl group derivative which may have a substituent. When it has a substituent, examples of the substituent include a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (which may contain a heteroatom such as halogen, silicon, oxygen, sulfur, etc.), and this hydrocarbon. Even if the group is bonded to the cyclopentadienyl group as a monovalent group, when two or more of them are present, two of them are bonded to each other at the other end (ω-end) to form one cyclopentadienyl group. A ring may be formed together with the part. Other examples of this substituent include an indenyl group, a fluorenyl group, or a hydroazurenyl group, and these groups may further have a substituent, and among them, an indenyl group or a hydroazurenyl group is preferable.
Q is preferably a methylene group, an ethylene group, a silylene group, a germylene group, a group in which these are substituted with a hydrocarbon group, a silafluorene group, or the like.
The auxiliary ligands X and Y react with a cocatalyst such as component (b) to produce an active metallocene having an olefin polymerization ability, and are each a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, or oxygen. And hydrocarbon groups optionally having heteroatoms such as nitrogen and silicon. Among these, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom is preferable.
M is titanium, zirconium, or hafnium. In particular, zirconium and hafnium are preferable.
Further, among the transition metal compounds, those in which stereoregular polymerization of propylene proceeds and the obtained propylene polymer has a high molecular weight are preferable. Specifically, JP-A-1-301704, JP-A-4-221694, JP-A-6-1005209, JP-T 2002-535339, JP-A-6-239914, JP-A-10-226712. Preferably, transition metal compounds described in JP-A No. 3-193396 and JP-A No. 2001-504824 are listed.
上記遷移金属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。
(1)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス(2−メチルシクロペンタジエニル)]ジルコニウム
(2)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)]ジルコニウム
(3)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)]ジルコニウム
(4)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−インデニル)]ジルコニウム
(5)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
(6)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−イソプロピル−4−フェニル−インデニル)]ジルコニウム
(7)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−t−ブチルフェニル−インデニル)(2−イソプロピル−4−t−ブチルフェニル−インデニル)]ジルコニウム
(8)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}]ジルコニウム
(9)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ジルコニウム
(10)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}]ジルコニウム
(11)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}]ジルコニウム
(12)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−4H−アズレニル)}ジルコニウム
(13)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)−4H−アズレニル}]ジルコニウム
(14)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)−4H−アズレニル}]ジルコニウム
(15)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−ビフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウム
(16)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)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル}]ジルコニウム
(17)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウム
(18)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウム
(19)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3,4−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウム
(20)ジクロロジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニル)ジルコニウム
(21)ジクロロジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−ジt−ブチルフルオレニル)ジルコニウム
(22)ジクロロジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4,7,8,9,10−オクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウム
上記で表される好ましい化合物は、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。中心金属がジルコニウムの化合物を記載したが、同様のハフニウム化合物も使用可能であることは言うまでもなく、また、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。
Non-limiting examples of the transition metal compound include the following.
(1) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-methylcyclopentadienyl)] zirconium (2) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-methyl-4-phenylcyclopentadienyl) Zirconium (3) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl)] zirconium (4) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-methyl-4-) Phenyl-indenyl)] zirconium (5) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis (2-ethyl-4-phenyl-indenyl)] zirconium (6) dichloro [1,1′-dimethylsilylene (2-methyl-4) -Phenyl-indenyl) (2-isopropyl-4-phenyl-indenyl)] zirconium (7) dichloro [1,1'- Dimethylsilylene (2-methyl-4-t-butylphenyl-indenyl) (2-isopropyl-4-t-butylphenyl-indenyl)] zirconium (8) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5 -Methyl-2-furyl) -4-phenyl-indenyl}] zirconium (9) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-thienyl) -4-phenyl-indenyl}] zirconium (10) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (2-naphthyl) -indenyl}] zirconium (11) dichloro [1,1′-dimethylsilylene Bis {2- (5-methyl-2-furyl) -4- (4-t-butylphenyl) -indenyl}] zirconium (12) dichloro {1,1 '-Dimethylsilylenebis (2-methyl-4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium (13) dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl} ] Zirconium (14) dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-t-butylphenyl) -4H-azulenyl}] zirconium (15) dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis] {2-Ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) -4H-azurenyl}] zirconium (16) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H -5,6,7,8-tetrahydroazurenyl}] zirconium (17) dichloro {1,1'-dimethylsilylene (2,3-dimethyl) Cyclopentadienyl) (2-methyl-4-phenyl-4H-azulenyl)} zirconium (18) dichloro {1,1′-dimethylsilylene (2-methyl-4-phenylcyclopentadienyl) (2-methyl- 4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium (19) dichloro {1,1′-dimethylsilylene (2,3,4-trimethylcyclopentadienyl) (2-methyl-4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium (20) dichlorodimethylmethylene (3-t-butyl-5-methylcyclopentadienyl) fluorenyl) zirconium (21) dichlorodimethylmethylene (3-t-butyl-5-methylcyclopentadienyl) (2,7- Di-t-butylfluorenyl) zirconium (22) dichlorodimethylmethylene (3-t-butyl) 5-methylcyclopentadienyl) (1,1,4,4,7,7,10,10-octamethyl-1,2,3,4,7,8,9,10-octahydrodibenzofluorene Nyl) zirconium The preferred compounds represented above are only representative exemplary compounds, avoiding many complicated examples. Although a compound in which the central metal is zirconium has been described, it goes without saying that similar hafnium compounds can also be used, and various ligands, cross-linking groups, or auxiliary ligands can be arbitrarily used. It is.
1−(2)成分(b)
成分(b)として、上述した成分(b−1)〜成分(b−4)から選ばれる少なくとも1種の固体成分を使用する。これらの各成分は公知のものであり、公知技術の中から適宜選択して使用することができる。その具体的な例示や製造方法については、特開2002−284808号公報、特開2002−53609号公報、特開2002−69116号公報などに詳細な例示がある。
ここで、成分(b−1)、成分(b−2)に用いられる微粒子状単体としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、シリカアルミナ、シリカマグネシアなどの無機酸化物、塩化マグネシウム、オキシ塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化ランタンなどの無機ハロゲン化物、さらには、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、スチレンジビニルベンセン共重合体、アクリル酸系共重合体などの多孔質の有機単体を挙げることができる。
また、成分(b)の非限定的な具体例としては、成分(b−1)として、メチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサン、ブチルボロン酸アルミニウムテトライソブチルなどが担持された微粒子状担体を、成分(b−2)として、トリフェニルボラン、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが担持された微粒子状担体を、成分(b−3)として、アルミナ、シリカアルミナ、塩化マグネシウム、フッ素化合物処理した後に、か焼したシリカアルミナ、ペンタフルオロフェノールとジエチル亜鉛等の有機金属化合物を反応させ、さらに水と反応後、同生成物を担持したシリカなどを、成分(b−4)として、モンモリロナイト、ザコウナイト、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、ベントナイト、テニオライトなどのスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族などが挙げられる。これらは、混合層を形成しているものでもよい。
上記成分(b)の中で特に好ましいものは、成分(b−4)のイオン交換性層状珪酸塩であり、さらに好ましい物は、酸処理、アルカリ処理、塩処理、有機物処理などの化学処理が施されたイオン交換性層状珪酸塩である。
1- (2) component (b)
As the component (b), at least one solid component selected from the components (b-1) to (b-4) described above is used. Each of these components is a known component, and can be appropriately selected from known technologies and used. Specific examples and manufacturing methods thereof are described in detail in JP-A No. 2002-284808, JP-A No. 2002-53609, JP-A No. 2002-69116, and the like.
Here, as the fine particulate simple substance used for component (b-1) and component (b-2), inorganic oxides such as silica, alumina, magnesia, silica alumina, silica magnesia, magnesium chloride, magnesium oxychloride, chloride Examples thereof include inorganic halides such as aluminum and lanthanum chloride, and porous organic simple substances such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, styrene divinyl benzene copolymer, and acrylic acid copolymer.
Further, as a non-limiting specific example of the component (b), as the component (b-1), a particulate carrier on which methylalumoxane, isobutylalumoxane, methylisobutylalumoxane, aluminum butylboronate tetraisobutyl and the like are supported As component (b-2), triphenylborane, tris (3,5-difluorophenyl) borane, tris (pentafluorophenyl) borane, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethyl Silica alumina and pentafluorophenol calcined after treating a particulate carrier carrying anilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate or the like as component (b-3) with alumina, silica alumina, magnesium chloride or fluorine compound And diethyl sub After reacting with an organometallic compound such as, and further reacting with water, silica or the like carrying the product is used as component (b-4) as montmorillonite, zakonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, stevensite. , Bentonite, teniolite and other smectites, vermiculite, mica and the like. These may form a mixed layer.
Particularly preferred among the above components (b) is the ion-exchange layered silicate of component (b-4), and more preferred are chemical treatments such as acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic matter treatment. It is an ion exchange layered silicate applied.
1−(3)成分(c)
必要に応じて成分(c)として用いられる有機アルミニウム化合物の例は、
一般式 AlRaX3−a
(式中、Rは、炭素数1から20の炭化水素基、Xは、水素、ハロゲン、アルコキシ基、aは0<a≦3の数)
で示されるトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウムまたはジエチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムモノメトキシドなどのハロゲンもしくはアルコキシ含有アルキルアルミニウムである。またこの他に、メチルアルミノキサンなどのアルミノキサン類なども使用できる。これらのうち特にトリアルキルアルミニウムが好ましい。
1- (3) Component (c)
Examples of organoaluminum compounds used as component (c) as needed are:
General formula AlRaX3-a
(Wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is hydrogen, halogen, alkoxy group, a is a number of 0 <a ≦ 3)
Or a trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisobutylaluminum, or trioctylaluminum, or a halogen or alkoxy-containing alkylaluminum such as diethylaluminum monochloride or diethylaluminum monomethoxide. In addition, aluminoxanes such as methylaluminoxane can also be used. Of these, trialkylaluminum is particularly preferred.
1−(4)触媒の形成
成分(a)、成分(b)および必要に応じて成分(c)を接触させて触媒とする。その接触方法は特に限定されないが、以下のような順序で接触させることができる。また、この接触は、触媒調製時だけでなく、オレフィンによる予備重合時に行ってもよい。なお、オレフィンの重合時に有機アルミニウム化合物を用いる場合は、後述の有機アルミニウム(C)として扱い、触媒の任意成分(c)としては扱わない。これは、仮に同一の化合物を用いた場合であっても用いられる環境と工程が異なる為に両者の機能が異なるが故である。
1)成分(a)と成分(b)を接触させる
2)成分(a)と成分(b)を接触させた後に成分(c)を添加する
3)成分(a)と成分(c)を接触させた後に成分(b)を添加する
4)成分(b)と成分(c)を接触させた後に成分(a)を添加する
その他、三成分を同時に接触させてもよい。
本発明で使用する成分(a)、(b)及び(c)の使用量は任意である。例えば、成分(b)に対する成分(a)の使用量は、成分(b)1gに対して、好ましくは0.1μmol〜500μmol、特に好ましくは0.5μmol〜100μmolの範囲である。成分(b)に対する成分(c)の使用量は、成分(b)1gに対し、好ましくは遷移金属の量が0.001mmol〜100mmol、特に好ましくは0.005mmol〜50mmolの範囲である。したがって、成分(a)に対する成分(c)の量は、遷移金属のモル比で0.002〜106、好ましくは0.02〜105、特に好ましくは0.2〜104の範囲内である。
1- (4) Formation of catalyst Component (a), component (b) and, if necessary, component (c) are brought into contact to form a catalyst. The contact method is not particularly limited, but the contact can be made in the following order. Further, this contact may be performed not only at the time of catalyst preparation but also at the time of prepolymerization with olefin. In addition, when using an organoaluminum compound at the time of superposition | polymerization of an olefin, it treats as below-mentioned organoaluminum (C), and does not treat as an arbitrary component (c) of a catalyst. This is because even if the same compound is used, the environment and process used are different, so the functions of both are different.
1) Contact component (a) and component (b) 2) Add component (c) after contacting component (a) and component (b) 3) Contact component (a) and component (c) 4) Add component (a) after contacting component (b) and component (c) In addition, the three components may be contacted simultaneously.
The amount of components (a), (b) and (c) used in the present invention is arbitrary. For example, the amount of component (a) used relative to component (b) is preferably in the range of 0.1 μmol to 500 μmol, particularly preferably 0.5 μmol to 100 μmol, relative to 1 g of component (b). The amount of component (c) used relative to component (b) is preferably such that the amount of transition metal is 0.001 mmol to 100 mmol, particularly preferably 0.005 mmol to 50 mmol, relative to 1 g of component (b). Therefore, the amount of component (c) to component (a) is in the range of 0.002 to 106, preferably 0.02 to 105, particularly preferably 0.2 to 104, in terms of the molar ratio of transition metal.
本発明の触媒は、予め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すことが好ましい。使用するオレフィンは、特に限定はないが、エチレン、プロピレン、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、スチレンなどを使用することが可能であり、特にプロピレンを使用することが好ましい。オレフィンの供給方法は、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供給方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせるなど、任意の方法が可能である。予備重合温度と時間は、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。予備重合を終了した後に、触媒の使用形態に応じ、そのまま使用することが可能であるが、必要ならば乾燥を行うことも可能である。
さらに、上記各成分の接触の際、もしくは接触の後に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの重合体やシリカ、チタニアなどの無機酸化物固体を共存させることも可能である。
It is preferable that the catalyst of the present invention is subjected to a prepolymerization treatment comprising a small amount of polymerization by contacting olefin in advance. The olefin to be used is not particularly limited, but ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane, styrene and the like can be used. It is possible to use, and it is particularly preferable to use propylene. The olefin can be supplied by any method, such as a supply method for maintaining the olefin at a constant speed or in a constant pressure state, 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 component (b). After completion of the prepolymerization, the catalyst can be used as it is, depending on the usage form of the catalyst. However, if necessary, drying can be performed.
Furthermore, a polymer such as polyethylene, polypropylene, or polystyrene, or an inorganic oxide solid such as silica or titania can be allowed to coexist during or after the contact of the above components.
2.重合方法
2−(1)逐次重合
本発明を実施するに際しては、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)を逐次重合することが必要である。具体的には、第1工程において結晶性ポリプロピレン成分(A)を重合した後で、第2工程においてプロピレン系エラストマー成分(B)を重合する事が必要である。本発明の効果を阻害しない限り、第1工程の前、第1工程と第2工程の間、第2工程の後、の任意の箇所で他の重合を行っても問題はない。
逐次重合を行う際には、バッチ法と連続法のいずれを用いることも可能であるが、一般的には生産性の観点から連続法を用いることが望ましい。
バッチ法の場合には、時間と共に重合条件を変化させることにより単一の重合反応器を用いて結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)を個別に重合することが可能である。本発明の効果を阻害しない限り、複数の重合反応器を並列に接続して用いてもよい。
連続法の場合には結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)を個別に重合する必要から2個以上の重合反応器を直列に接続した製造設備を用いる必要がある。結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程に対応する重合反応器とプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程に対応する重合反応器については直列の関係になくてはならないが、第1工程、第2工程のそれぞれについて複数の重合反応器を直列及び/又は並列に接続して用いてもよい。
2. Polymerization Method 2- (1) Sequential Polymerization In carrying out the present invention, it is necessary to sequentially polymerize the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B). Specifically, it is necessary to polymerize the propylene-based elastomer component (B) in the second step after polymerizing the crystalline polypropylene component (A) in the first step. As long as the effects of the present invention are not hindered, there is no problem even if other polymerization is carried out at any point before the first step, between the first step and the second step, and after the second step.
When performing sequential polymerization, either a batch method or a continuous method can be used, but it is generally desirable to use a continuous method from the viewpoint of productivity.
In the case of the batch method, it is possible to individually polymerize the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) using a single polymerization reactor by changing the polymerization conditions with time. . As long as the effect of the present invention is not impaired, a plurality of polymerization reactors may be connected in parallel.
In the case of a continuous process, it is necessary to use a production facility in which two or more polymerization reactors are connected in series because it is necessary to individually polymerize the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B). The polymerization reactor corresponding to the first step for producing the crystalline polypropylene component (A) and the polymerization reactor corresponding to the second step for producing the propylene-based elastomer component (B) must be in series. A plurality of polymerization reactors may be connected in series and / or in parallel for each of the first step and the second step.
第1工程で結晶性プロピレン成分(A)を重合により製造し、第2工程でプロピレン系エラストマー成分(B)を重合により製造するという、少なくとも二段階重合を採用することを必須としながらも、第1工程と第2工程は直結したラインにおいて実施する連続法が生産性から好ましいが、各工程がそれぞれ独立して重合操作する、いわゆるバッチ法においても実施することもできるので、現場の状況を考慮して任意に選定できる。まず、第1工程を実施する詳細な実施態様は、ただ1個の重合反応器だけで実施する態様ばかりでなく、例えば、複数の個別の重合反応器を一番重合反応器、二番重合反応器、さらには必要により三番重合反応器というように任意に配置した、いわゆる直列型配置した個別重合装置で実施することも可能である。その直列型反応器を一列、二列、三列というように、任意に並列に並べた並列型重合装置により実施するという、いわゆる複合型重合反応器で実施することもできる。その複合型重合反応器を構成する個別の反応器には、供給するプロピレンモノマ仕様としては、例えば、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレの構成割合が、エチレン含量の例において見れば、一番重合反応器のエチレン含量が1wt%、二番重合反応器のエチレン含量が16wt%、三番重合反応器のエチレン含量が8wt%というように、モノマー含有量に違いを持たせることも可能である。その複合反応器が第1工程の結晶性プロピレン成分(A)の重合製造の範疇に属する手法で実施している場合にあっては、その各反応器のプロピレン系重合生成物に含まれるエチレンの含有量を求め、各反応器のエチレン含有量を平均することになり、第1工程の結晶性ポリプロピレン成分(A)を規定する(i)プロピレン単独重合体、あるいは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン及びα−オレフィンの含量の総和が10wt%以下である、という特性を満たしていなくてはならない。 While the crystalline propylene component (A) is produced by polymerization in the first step and the propylene elastomer component (B) is produced by polymerization in the second step, it is essential to employ at least two-stage polymerization. The continuous process in which the first and second processes are performed in a directly connected line is preferable from the viewpoint of productivity, but it can also be performed in a so-called batch process in which each process is independently performed for polymerization. Can be selected arbitrarily. First, the detailed embodiment for carrying out the first step is not limited to an embodiment in which only the single polymerization reactor is used. For example, a plurality of individual polymerization reactors are used as the first polymerization reactor and the second polymerization reaction. It is also possible to carry out by a so-called in-line type individual polymerization apparatus which is arbitrarily arranged such as a third polymerization reactor if necessary. It can also be implemented in a so-called complex polymerization reactor in which the series reactors are implemented by a parallel polymerization apparatus that is arbitrarily arranged in parallel, such as one row, two rows, or three rows. The propylene monomer specifications supplied to the individual reactors constituting the composite polymerization reactor include, for example, at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins having 4 to 8 carbon atoms. In the example of ethylene content, the ethylene content of the first polymerization reactor is 1 wt%, the ethylene content of the second polymerization reactor is 16 wt%, and the ethylene content of the third polymerization reactor is 8 wt%. Thus, it is possible to make a difference in the monomer content. When the composite reactor is implemented by a technique belonging to the category of polymerization production of the crystalline propylene component (A) in the first step, the ethylene contained in the propylene-based polymerization product of each reactor The content is determined, and the ethylene content of each reactor is averaged, and the crystalline polypropylene component (A) in the first step is defined (i) a propylene homopolymer, or ethylene and 4 to 4 carbon atoms. A random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of 8 α-olefins, which satisfies the characteristic that the total content of ethylene and α-olefins is 10 wt% or less. Must-have.
同様に、第2工程でプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する場合の実施態様は、第1工程を実施する手法と同様に、ただ1個の重合反応器だけで実施する態様ばかりでなく、複数の直列型反応器および並列型反応器を任意に採用した、いわゆる複合型重合反応器により実施することができる。重合に供給するモノマー仕様についても、第1工程の手法と同じことが言える。第2工程を複合型重合反応器により実施する場合には、個別の反応器ごとに、重要な必須の活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加することによりべたつきを防止する対策が必要である。いずれにせよ、第2工程の範疇に属する複合型重合反応器による手法で実施する場合には、プロピレン系エラストマー成分(B)が、
(ii)エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン及びα−オレフィンの含量の総和が結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン及びα−オレフィンの含量の総和よりも高いという、特性を満たしていなくてはならない。
本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、重合段階で、結晶性ポリプロピレン成分(A)の主成分の結晶相(ハードセグメント)にエラストマー成分(ソフトセグメント)を導入したものであり、第1工程と第2工程におけるモノマー仕様の種類および含有量の一部が例え共通する場合があっても、第1工程による結晶性プロピレン成分(A)と第2工程のプロピレン系エラストマー成分(B)の両者は、ポリマーの技術常識からして、物性上または組織上において明確に相違するので、混同することはない。
Similarly, the embodiment in the case of producing the propylene-based elastomer component (B) in the second step is not limited to the embodiment in which only one polymerization reactor is used, as in the method of performing the first step. The reaction can be carried out by a so-called composite polymerization reactor that arbitrarily employs a plurality of series reactors and parallel reactors. The same can be said for the monomer specifications supplied to the polymerization as in the first step. When the second step is carried out by a composite polymerization reactor, a reaction product (E) of a compound (D) having an essential essential active hydrogen and an organoaluminum compound (C ′) is provided for each individual reactor. ) To prevent stickiness. In any case, when carried out by a method using a composite polymerization reactor belonging to the category of the second step, the propylene-based elastomer component (B) is
(Ii) a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, wherein the total content of ethylene and α-olefin is a crystal The property of being higher than the total content of ethylene and α-olefin of the functional polypropylene component (A) must be satisfied.
The propylene-based block copolymer of the present invention is obtained by introducing an elastomer component (soft segment) into the crystalline phase (hard segment) of the main component of the crystalline polypropylene component (A) in the polymerization stage, Even if some of the types and contents of the monomer specifications in the second step may be common, both the crystalline propylene component (A) in the first step and the propylene-based elastomer component (B) in the second step are From the technical common sense of polymer, there is no confusion because it is clearly different in physical properties or structure.
2−(2)重合プロセス
重合プロセスはバルク法又は気相法を用いることができる。バルク法と気相法の中間的な条件として超臨界条件を用いることも可能であるが、実質的には気相法と同等であるため、特に区別することなく気相法に含める。なお、多槽連続重合プロセスの場合、バルク法の重合反応器の後に気相法の重合反応器を付ける場合があるが、この場合は当業界の慣例にしたがってバルク法と呼ぶ事にする。また、バッチ法の場合に第1工程をバルク法で行い第2工程を気相法で行う事もあるが、この場合も同様にバルク法と呼ぶ事にする。
また、バルク法と気相法のそれぞれにおいて種々のプロセスが提案されている。攪拌(混合)方法や除熱方法に違いがあるが、この観点において本発明は特段プロセス種を限定する事はない。
プロピレン系エラストマー成分(B)は炭化水素などの有機溶媒や液化プロピレンに溶けやすいため、プロピレン系エラストマー成分(B)の製造を行う第2工程は気相法を用いることが好ましい。
結晶性ポリプロピレン成分(A)の製造を行う第1工程はバルク法であっても気相法であっても問題ないが、より柔軟性の高い製品を製造する為に比較的結晶性の低い結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する場合には、付着などの問題を避けるために気相法を用いることが望ましい。
したがって、連続法を用いて、まず、結晶性ポリプロピレン成分(A)の製造を行う第1工程を気相法で行い、引き続きプロピレン系エラストマー成分(B)の製造を行う第2工程を気相法にて行う事が最も望ましい。
2- (2) Polymerization process The polymerization process can use a bulk method or a gas phase method. Although supercritical conditions can be used as intermediate conditions between the bulk method and the gas phase method, they are substantially the same as the gas phase method, and are therefore included in the gas phase method without particular distinction. In the case of a multi-tank continuous polymerization process, a gas phase polymerization reactor may be attached after a bulk polymerization reactor. In this case, the bulk method is referred to as a bulk method. In the case of the batch method, the first step may be performed by the bulk method and the second step may be performed by the vapor phase method. This case is also referred to as the bulk method.
Various processes have been proposed in each of the bulk method and the gas phase method. Although there is a difference in the stirring (mixing) method and the heat removal method, the present invention does not limit the particular process type in this respect.
Since the propylene-based elastomer component (B) is easily soluble in organic solvents such as hydrocarbons and liquefied propylene, it is preferable to use a gas phase method in the second step of producing the propylene-based elastomer component (B).
The first step for producing the crystalline polypropylene component (A) may be a bulk method or a gas phase method, but there is no problem, but a relatively low crystallinity is required to produce a more flexible product. When producing the conductive polypropylene component (A), it is desirable to use a gas phase method in order to avoid problems such as adhesion.
Therefore, using the continuous method, first, the first step for producing the crystalline polypropylene component (A) is carried out by the gas phase method, and the second step for producing the propylene-based elastomer component (B) is subsequently carried out by the gas phase method. This is most desirable.
2−(3)一般的な重合条件
重合温度は通常用いられている温度範囲であれば特に問題なく用いることができる。具体的には、0℃〜200℃、好ましくは40℃〜100℃の範囲を用いることができる。
重合圧力は選択するプロセスによって差異が生じるが、通常用いられている圧力範囲であれば特に問題なく用いることができる。具体的には、0より大きく200MPaまで、好ましくは0.1〜50MPaの範囲を用いることができる。この際に、窒素などの不活性ガスを共存させても問題はない。
2- (3) General polymerization conditions The polymerization temperature can be used without any particular problem as long as it is within a commonly used temperature range. Specifically, a range of 0 ° C to 200 ° C, preferably 40 ° C to 100 ° C can be used.
The polymerization pressure varies depending on the process to be selected, but can be used without any problem as long as it is in a pressure range usually used. Specifically, a range of greater than 0 to 200 MPa, preferably 0.1 to 50 MPa can be used. At this time, there is no problem even if an inert gas such as nitrogen coexists.
2−(4)有機アルミニウム化合物(C)
メタロセン触媒はチーグラー触媒とは異なり、有機アルミニウム化合物を助触媒として用いる事が必須ではない。従って、活性化された触媒の形成という観点では重合反応器に有機アルミニウム化合物を添加する事は必ずしも必要ではない。しかし、オレフィンの重合反応は他の触媒反応と較べて極めて短時間に極めて多くの触媒サイクルが回るという点で特異的であり、その為不純物の影響を受けやすいという技術上の課題が存在する。この課題を解決する為に、通常の化成品と較べて遥かに純度の高い原料を用いたり、原料を更に精製して使用したり、種々の工夫がなされているのは周知の事実である。この観点で、重合反応器に反応性の高い有機アルミニウム化合物を添加し、不純物がメタロセン触媒と反応する前に有機アルミニウム化合物と反応させ無害化する手法が良く用いられる。
本発明においても有機アルミニウム化合物(C)を用いる事が必要である。有機アルミニウム化合物(C)を用いないと、後述の活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)による活性抑制反応を安定に制御する事ができず、本発明の効果が得られない。また、上記の通り不純物の無害化効果も期待できる為、安定運転の観点で極めて重要である。
本発明の有機アルミニウム化合物(C)として任意の化合物を用いる事ができるが、好適な化合物の例はメタロセン触媒の任意成分である成分(c)と同様であり、とりわけ、トリイソブチルアルミニウムとトリオクチルアルミニウムが好ましい。
有機アルミニウム化合物(C)の使用量は不純物のレベルに応じて任意に設定する事ができる。一般的には、製造するプロピレン系ブロック共重合体の重量に対するアルミニウム原子のモル数として、0.001〜1000mmol−Al/kgの範囲内となる様に添加する。好ましくは、0.01〜100mmol−Al/kg、更に好ましくは、0.1〜20mmol/kgの範囲内となる様に添加するのが良い。
2- (4) Organoaluminum compound (C)
Unlike Ziegler catalysts, metallocene catalysts do not require the use of organoaluminum compounds as promoters. Therefore, it is not always necessary to add an organoaluminum compound to the polymerization reactor in terms of forming an activated catalyst. However, the polymerization reaction of olefins is unique in that an extremely large number of catalyst cycles rotate in a very short time compared to other catalyst reactions, and therefore there is a technical problem that it is easily affected by impurities. In order to solve this problem, it is a well-known fact that various contrivances have been made, such as using raw materials that are much higher in purity than ordinary chemical products, or further purifying and using raw materials. From this point of view, a technique is often used in which a highly reactive organoaluminum compound is added to a polymerization reactor and reacted with the organoaluminum compound before the impurities react with the metallocene catalyst to render it harmless.
In the present invention, it is necessary to use the organoaluminum compound (C). If the organoaluminum compound (C) is not used, the activity suppression reaction by the reaction product (E) between the compound (D) having active hydrogen described later and the organoaluminum compound (C ′) cannot be stably controlled. The effect of the present invention cannot be obtained. Moreover, since the effect of detoxifying impurities can be expected as described above, it is extremely important from the viewpoint of stable operation.
Although any compound can be used as the organoaluminum compound (C) of the present invention, examples of suitable compounds are the same as those of the component (c) which is an optional component of the metallocene catalyst, and in particular, triisobutylaluminum and trioctyl. Aluminum is preferred.
The amount of the organoaluminum compound (C) used can be arbitrarily set according to the level of impurities. Generally, it adds so that it may become in the range of 0.001-1000 mmol-Al / kg as the number-of-moles of aluminum atom with respect to the weight of the propylene-type block copolymer to manufacture. Preferably, it is added in a range of 0.01 to 100 mmol-Al / kg, more preferably 0.1 to 20 mmol / kg.
2−(5)活性水素を有する化合物(D)
本発明の活性水素を有する化合物(D)は有機アルミニウム化合物(C’)と反応することが出来る化合物であり、その為の反応部位として活性水素を有する事が必要である。活性水素を有する化合物(D)の具体的な例としては、アルコール類、シラノール類、カルボン酸類、スルホン酸類、ヒドロキシカルボニル化合物類、アミン類、などを例示する事が出来る。この中で、アルコール類が最も好ましい。アルコール類として、直鎖状の脂肪族アルコール、環状の脂肪族アルコール、芳香族のアルコール、のいずれも用いる事ができる。活性水素を有する化合物(D)の炭素数は任意の値とする事が出来るが、炭素数が大きすぎると製品であるプロピレン系ブロック共重合体に残留する割合が高くなりすぎるので、30以下である事が好ましい。より好ましくは20以下、更に好ましくは15以下である。活性水素を有する化合物(D)として好ましい化合物の具体例を挙げると、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、t−ブタノール、n−ヘキサノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、デカノール、ドデカノール、ウンデカノール、ステアリルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、フェノール、クレゾール、ジメチルフェノール、t−ブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェノール、ジ−t−ブチルメチルフェノール、ナフチルアルコール、メトキシフェノール、などがある。幾何異性体(n,i,t,o,m,pなど)を記載しなかった例もあるが、上記の例示は全ての幾何異性体を含めた例示であるので、如何なる幾何異性体を排除するものではない。
2- (5) Compound (D) having active hydrogen
The compound (D) having active hydrogen of the present invention is a compound capable of reacting with the organoaluminum compound (C ′), and it is necessary to have active hydrogen as a reaction site for that purpose. Specific examples of the compound (D) having active hydrogen include alcohols, silanols, carboxylic acids, sulfonic acids, hydroxycarbonyl compounds, amines, and the like. Of these, alcohols are most preferred. As the alcohol, any of a linear aliphatic alcohol, a cyclic aliphatic alcohol, and an aromatic alcohol can be used. The number of carbon atoms of the active hydrogen-containing compound (D) can be set to an arbitrary value, but if the number of carbon atoms is too large, the proportion remaining in the product propylene block copolymer becomes too high. Something is preferable. More preferably, it is 20 or less, More preferably, it is 15 or less. Specific examples of preferable compounds as the compound (D) having active hydrogen include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, n-hexanol, octanol, 2- Ethylhexanol, decanol, dodecanol, undecanol, stearyl alcohol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, phenol, cresol, dimethylphenol, t-butylphenol, di-t-butylphenol, di-t-butylmethylphenol, naphthyl alcohol, methoxyphenol, and so on. Although there are examples in which geometric isomers (n, i, t, o, m, p, etc.) are not described, the above illustrations include all geometric isomers, so any geometric isomers are excluded. Not what you want.
2−(5)有機アルミニウム化合物(C’)
本発明の有機アルミニウム化合物(C’)として任意の化合物を用いる事ができるが、好適な化合物の例はメタロセン触媒の任意成分である成分(c)と同様であり、とりわけ、トリイソブチルアルミニウムとトリオクチルアルミニウムが好ましい。
2- (5) Organoaluminum compound (C ′)
Although any compound can be used as the organoaluminum compound (C ′) of the present invention, examples of suitable compounds are the same as those of the component (c), which is an optional component of the metallocene catalyst. Octyl aluminum is preferred.
2−(6)反応生成物(E)
本発明の骨子は活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)の存在下でプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程を行う事にある。以下、反応生成物(E)について詳細を述べる。反応生成物(E)は活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)とを接触させる事により反応させて得られる生成物であり、接触生成物(E)と呼ぶ事もできる。
活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応は通常の化学反応で用いられる方法で行う事ができる。以下、具体的な項目について説明するが、本節2−(6)で「両者の反応」と表現するものは「活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応」の意味である。
両者の反応の反応様式はバッチ法で行っても良いし、連続法で行っても良い。両者の反応をきちんと制御するという観点で、バッチ法で反応させる方が好ましい。また、通常の化学反応と同様に不活性媒体で希釈する事も可能である。具体的には、炭化水素溶媒を用いる事が好ましく、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、などを好ましい溶媒として例示する事ができる。
2- (6) Reaction product (E)
The gist of the present invention is to perform the second step of producing the propylene-based elastomer component (B) in the presence of the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′). is there. Hereinafter, the reaction product (E) will be described in detail. The reaction product (E) is a product obtained by reacting a compound (D) having active hydrogen with an organoaluminum compound (C ′), and can also be referred to as a contact product (E). .
The reaction between the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) can be carried out by a method used in ordinary chemical reactions. Hereinafter, specific items will be described. In this section 2- (6), “reaction of both” is expressed as “reaction of compound (D) having active hydrogen with organoaluminum compound (C ′)”. Meaning.
The reaction mode of both reactions may be performed by a batch method or a continuous method. From the viewpoint of controlling both reactions properly, it is preferable to carry out the reaction by a batch method. Moreover, it is also possible to dilute with an inert medium in the same manner as a normal chemical reaction. Specifically, a hydrocarbon solvent is preferably used, and pentane, hexane, heptane, toluene and the like can be exemplified as preferable solvents.
両者の反応において、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の添加順序は任意とする事が可能であり、
a)最初に活性水素を有する化合物(D)を反応器に添加し、その後有機アルミニウム化合物(C’)を添加する。
b)最初に有機アルミニウム化合物(C’)を反応器に添加し、その後活性水素を有する化合物(D)を添加する。
c)反応器に、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)を同時に添加する。
のいずれの方法を用いても良い。
両者の反応は任意の温度で行う事ができるが、好ましくは0〜100℃、更に好ましくは10〜50℃、特に好ましくは15〜35℃である。温度が高すぎても低すぎても、温度制御にコストが掛かり好ましくない。
両者の反応は任意の時間で行う事ができる。活性水素を有する化合物と有機アルミニウム化合物との反応は極めて速い事が知られており、ほぼ拡散律速に近い速度を有していると言われている。従って、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)は接触と同時に反応すると考えて良い。従って、両者の反応を長い時間行う事にはあまり意味がないが、反応時間の設定を短くしすぎると工程管理の観点で難しくなる場合がある。両者の反応時間は、好ましくは1〜300分、更に好ましくは5〜60分である。なお、両者の反応を行う際に反応器に両者を添加する時間はこの反応時間には含めないものとする。
In both reactions, the addition order of the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) can be arbitrary,
a) First, compound (D) having active hydrogen is added to the reactor, and then organoaluminum compound (C ′) is added.
b) First, the organoaluminum compound (C ′) is added to the reactor, and then the compound (D) having active hydrogen is added.
c) Compound (D) having active hydrogen and organoaluminum compound (C ′) are simultaneously added to the reactor.
Either method may be used.
Although both reaction can be performed at arbitrary temperature, Preferably it is 0-100 degreeC, More preferably, it is 10-50 degreeC, Most preferably, it is 15-35 degreeC. If the temperature is too high or too low, the temperature control is expensive and is not preferable.
Both reactions can be performed at any time. It is known that the reaction between an active hydrogen-containing compound and an organoaluminum compound is extremely fast, and is said to have a speed almost close to diffusion control. Therefore, it can be considered that the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) react simultaneously with the contact. Therefore, it is meaningless to perform both reactions for a long time, but if the reaction time is set too short, it may be difficult from the viewpoint of process control. The reaction time of both is preferably 1 to 300 minutes, more preferably 5 to 60 minutes. In addition, when performing both reaction, the time which adds both to a reactor shall not be included in this reaction time.
活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の使用量の比は、反応生成物(E)の性質を決める上で重要である。活性水素を有する化合物(D)の使用量は有機アルミニウム化合物(C’)のアルミニウム原子当たりの使用量に対するモル比で0.001〜10mol/mol−Al(C’)の範囲内となる様にするのが好ましい。より好ましくは、0.01〜5mol/mol−Al(C’)、更に好ましくは、0.1〜2mol/mol−Al(C’)の範囲内である。有機アルミニウム化合物(C’)に対して活性水素を有する化合物(D)の使用量が少なすぎると、反応生成物(E)が有機アルミニウム化合物(C’)と同じ様な性質になってしまい粒子性状の改良効果が出なくなるので好ましくない。逆に、有機アルミニウム化合物(C’)に対して活性水素を有する化合物(D)の使用量が多すぎると、有機アルミニウム化合物(C’)と反応していない活性水素化合物(D)が増えてくる為、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)とが反応して出来た化合物の寄与率が小さくなり、粒子性状の改良効果が小さくなるので好ましくない。 The ratio of the amount of the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) used is important in determining the properties of the reaction product (E). The amount of the active hydrogen-containing compound (D) used is such that the molar ratio of the organoaluminum compound (C ′) to the amount used per aluminum atom is within the range of 0.001 to 10 mol / mol-Al (C ′). It is preferable to do this. More preferably, it is in the range of 0.01 to 5 mol / mol-Al (C '), and still more preferably in the range of 0.1 to 2 mol / mol-Al (C'). If the amount of the active hydrogen-containing compound (D) is too small relative to the organoaluminum compound (C ′), the reaction product (E) will have the same properties as the organoaluminum compound (C ′). This is not preferable because the effect of improving properties is not exhibited. Conversely, if the amount of compound (D) having active hydrogen relative to the organoaluminum compound (C ′) is too large, the amount of active hydrogen compound (D) that has not reacted with the organoaluminum compound (C ′) increases. Therefore, the contribution ratio of the compound formed by the reaction between the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) is decreased, and the effect of improving the particle properties is decreased.
活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の使用量の比は、反応生成物(E)の性能に直接影響する性質を持っている。しかし、このDとC’の反応モル比は、等モル反応である必要がなく、若干の反応モル比を変えて実施できる。そのDとC’の反応モル比を変えたり、活性水素を有する化合物(D)を如何なる化合物にするかによっても、反応生成物の性能が若干変化する。したがって、反応生成物(E)をこのような特定の化学構造式で表される化合物であると特定して表示することは難しいが、いずれにせよ、DとC’からなり、その反応生成物(E)の範疇に属するものであれば、特に第2工程において、それを添加すれば、特にべたつき防止という挙動を示すことが明らかである。
一例を示すと、反応モル比を任意に変えることにより、容易に実施できるような技術事項であり、しかも、その反応生成物(E)の化合物を反応時点および反応生成物を容易に推定することもできる程度のことである。このような背景技術を考慮すれば、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)と特定しただけで当業者が容易に理解できるような技術事項であるから、反応生成物(E)と特定しただけでも、当業者が容易に技術事項を把握して、容易に実施および効果を確認することができる。
The ratio of the use amount of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) has a property of directly affecting the performance of the reaction product (E). However, the reaction molar ratio of D and C ′ does not need to be an equimolar reaction, and can be carried out by changing a slight reaction molar ratio. The performance of the reaction product slightly changes depending on the reaction molar ratio of D and C ′ or the compound (D) having active hydrogen. Therefore, although it is difficult to identify and display the reaction product (E) as a compound represented by such a specific chemical structural formula, in any case, it consists of D and C ′, and the reaction product If it belongs to the category of (E), it is clear that when it is added, particularly in the second step, the behavior of preventing stickiness is exhibited.
As an example, it is a technical matter that can be easily implemented by arbitrarily changing the reaction molar ratio, and the reaction point of the compound of the reaction product (E) and the reaction product can be easily estimated. It is also possible. Considering such a background art, the technical matters that can be easily understood by those skilled in the art simply by identifying the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′). Therefore, even if only the reaction product (E) is specified, those skilled in the art can easily grasp the technical matters and easily confirm the implementation and effects.
活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)を、プロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程を行うに際してどの程度使用するかも重要である。この際に、系中に存在する有機アルミニウム化合物(C)と反応生成物(E)との相互作用が重要となるので、活性水素を有する化合物(D)の使用量と有機アルミニウム化合物(C)の使用量の関係で反応生成物(E)の使用量を規定する事にする。活性水素を有する化合物(D)の使用量は有機アルミニウム化合物(C)のアルミニウム原子当たりの使用量に対するモル比で0.001〜10mol/mol−Al(C)の範囲内となる様にするのが好ましい。より好ましくは、0.01〜5mol/mol−Al(C)、更に好ましくは、0.1〜2mol/mol−Al(C)の範囲内である。有機アルミニウム化合物(C)に対して活性水素を有する化合物(D)の使用量が少なすぎると、反応生成物(E)の寄与率が小さくなり粒子性状の改良効果が出なくなるので好ましくない。逆に、有機アルミニウム化合物(C)に対して活性水素を有する化合物(D)の使用量が多すぎると、重合活性が下がりすぎてプロピレン系エラストマー成分(B)を充分に製造する事ができなくなる。
なお、触媒の任意成分として用いる事の出来る有機アルミニウム化合物(c)は活性水素を有する化合物(D)の使用量の計算には含めないものとする。
It is also important how much the reaction product (E) of the active hydrogen-containing compound (D) and the organoaluminum compound (C ′) is used in the second step of producing the propylene-based elastomer component (B). At this time, since the interaction between the organoaluminum compound (C) present in the system and the reaction product (E) becomes important, the amount of the active hydrogen-containing compound (D) used and the organoaluminum compound (C) The use amount of the reaction product (E) is defined in relation to the use amount of The amount of the active hydrogen-containing compound (D) used is such that the molar ratio of the organoaluminum compound (C) to the amount used per aluminum atom is within the range of 0.001 to 10 mol / mol-Al (C). Is preferred. More preferably, it is 0.01-5 mol / mol-Al (C), More preferably, it exists in the range of 0.1-2 mol / mol-Al (C). If the amount of the compound (D) having active hydrogen relative to the organoaluminum compound (C) is too small, the contribution ratio of the reaction product (E) becomes small and the effect of improving the particle properties is not obtained, which is not preferable. Conversely, if the amount of the compound (D) having active hydrogen relative to the organoaluminum compound (C) is too large, the polymerization activity will be too low to sufficiently produce the propylene-based elastomer component (B). .
In addition, the organoaluminum compound (c) that can be used as an optional component of the catalyst is not included in the calculation of the amount of the compound (D) having active hydrogen.
上記の様な活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)が効果的である理由については現在鋭意研究を進めている所であるが、メタロセン触媒及び有機アルミニウム化合物(C)との反応性と、プロピレン系ブロック共重合体粒子内部への拡散現象の2つが重要な意味を持っていると発明者は考えている。以下、発明者の考えを概説する。
そもそも、アルコールの様な活性水素を有する化合物(D)を重合抑制剤として用いてプロピレン系ブロック共重合体の粒子性状を改良する方法はチーグラー触媒を用いた製造技術の中で開発されてきたものである。チーグラー触媒はチタン原子を有する固体触媒成分を有機アルミニウム化合物によって活性化した触媒であり、固体触媒中のチタン化合物と有機アルミニウム化合物が反応して形成されたアルキル−Ti結合にプロピレンの様なモノマーが配位、挿入して重合が進むと考えられている。一般的に、プロピレンの重合を行う場合、アルコキシ−Ti化合物は好ましい固体触媒成分とはならず、アルコキシ−Al結合を有する有機アルミニウム化合物も好ましい助触媒ではない。従って、チーグラー触媒を用いたプロピレン系の重合反応場にアルコール化合物を共存させると、重合触媒能を有するアルキル−Ti結合とアルコール化合物が反応して不活性なアルコキシ−Ti化合物になったり、助触媒として必須の有機アルミニウム化合物がアルコール化合物と反応して助触媒能の乏しいアルコキシアルミニウム化合物になったりして、重合反応が停止すると考えられる。プロピレン系ブロック共重合体は粒子として製造されるので、重合場に存在するアルコール化合物は粒子の外側から粒子の内部に向けて徐々に拡散すると考えられるが、拡散経路上に存在するTi化合物や有機アルミニウム化合物と反応するとその場で消費される為、主に粒子の外部の重合活性点における重合反応が停止し、粒子内部の重合活性点における重合反応は維持継続されると考えることが出来る。従って、本発明のプロピレン系ブロック共重合体の柔軟性とは比較にならないほど硬いプロピレン系ブロック共重合体の製造ではあるが、チーグラー触媒を用いたプロピレン系ブロック共重合体の製造において、プロピレン−エチレン共重合体エラストマーの様なべたつきやすい重合体を製造する際にアルコール類を存在させると、粒子表面のプロピレン−エチレン共重合体エラストマーの生成量を抑制する事ができ、粒子表面のべたつきを抑制する事が出来るので粒子性状を改良する事ができると解釈されるのが通例である。
The reason why the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) as described above is effective is currently under intensive research. The inventor believes that the reactivity with the organoaluminum compound (C) and the diffusion phenomenon into the propylene-based block copolymer particles are important. The inventor's idea will be outlined below.
In the first place, a method for improving the particle properties of a propylene-based block copolymer by using a compound (D) having an active hydrogen such as alcohol as a polymerization inhibitor has been developed in a manufacturing technology using a Ziegler catalyst. It is. A Ziegler catalyst is a catalyst obtained by activating a solid catalyst component having a titanium atom with an organoaluminum compound, and a monomer such as propylene is formed on the alkyl-Ti bond formed by the reaction of the titanium compound and the organoaluminum compound in the solid catalyst. It is believed that polymerization proceeds by coordination and insertion. In general, when propylene is polymerized, the alkoxy-Ti compound is not a preferred solid catalyst component, and an organoaluminum compound having an alkoxy-Al bond is not a preferred cocatalyst. Therefore, when an alcohol compound is allowed to coexist in a propylene-based polymerization reaction field using a Ziegler catalyst, the alkyl-Ti bond having a polymerization catalyst ability reacts with the alcohol compound to form an inactive alkoxy-Ti compound, or a promoter. It is considered that the essential organic aluminum compound reacts with the alcohol compound to become an alkoxyaluminum compound having a poor promoter ability and the polymerization reaction is stopped. Since the propylene block copolymer is produced as particles, the alcohol compound present in the polymerization field is thought to gradually diffuse from the outside of the particle toward the inside of the particle. Since it reacts with the aluminum compound and is consumed on the spot, it can be considered that the polymerization reaction mainly at the polymerization active site outside the particle is stopped and the polymerization reaction at the polymerization active site inside the particle is maintained and continued. Accordingly, in the production of a propylene block copolymer using a Ziegler catalyst, although it is a production of a propylene block copolymer that is harder than the flexibility of the propylene block copolymer of the present invention, propylene- When alcohols are present in the production of easily sticky polymers such as ethylene copolymer elastomers, the amount of propylene-ethylene copolymer elastomer produced on the particle surface can be suppressed, and stickiness on the particle surface can be suppressed. It is customary to interpret that particle properties can be improved.
翻って、メタロセン触媒を用いたプロピレン系ブロック共重合体について考えてみよう。メタロセン触媒に関する記載の所でも触れておいたが、そもそも重合場に添加する有機アルニミウム化合物(C)はメタロセン触媒の助触媒ではなく、不純物の無害化を狙って添加されているに過ぎない。メタロセン触媒における重合活性点は、成分(b)の様な活性化剤によるアルキル化とカチオン化を受けたアルキル−遷移金属結合であると言われているが、チーグラー触媒とは異なる構造を有している為、各種化学種との反応性も異なると考えなくてはならない。実施例、比較例の所で具体的に例示するが、アルコール化合物は必ずしも触媒毒とはならず、逆に活性を高める効果がある場合もある。つまり、重合能を有する重合活性点の構造と反応性が異なり、重合場に共存する有機アルミニウム化合物(C)の役割が異なる為、メタロセン触媒を用いたプロピレン系ブロック共重合体の粒子性状改良の為の重合抑制剤を開発する上で、チーグラー触媒を用いたプロピレン系ブロック共重合体の粒子性状改良の為の重合抑制剤の公知技術は全く参考とならず、新たな技術開発を一から始めなくてはならない。 In turn, let's consider a propylene-based block copolymer using a metallocene catalyst. As mentioned in the description of the metallocene catalyst, the organic aluminum compound (C) added to the polymerization field is not a promoter of the metallocene catalyst, but merely added for the purpose of detoxifying impurities. The polymerization active site in a metallocene catalyst is said to be an alkyl-transition metal bond that has undergone alkylation and cationization with an activator such as component (b), but has a structure different from that of a Ziegler catalyst. Therefore, it must be considered that the reactivity with various chemical species is also different. Although concretely illustrated in the Examples and Comparative Examples, the alcohol compound is not necessarily a catalyst poison and may have an effect of increasing the activity. In other words, since the structure and reactivity of the polymerization active site having polymerization ability are different and the role of the organoaluminum compound (C) coexisting in the polymerization field is different, the particle property improvement of the propylene block copolymer using the metallocene catalyst is improved. In the development of polymerization inhibitors for this purpose, the known technology of polymerization inhibitors for improving the particle properties of propylene-based block copolymers using Ziegler catalysts is completely non-referenced, and new technology development was started from scratch. Must-have.
アルコール化合物が必ずしも触媒毒とならない事から、公知技術の様にメタロセン触媒を用いた重合場にアルコール化合物を直接添加した場合、粒子表面を選択的に失活させる事ができない。一方で、本発明における活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)を用いる場合には、活性水素を有する化合物(D)は事前に有機アルミニウム化合物(C’)と反応している為に直接メタロセン化合物と作用する事がない。従って、活性水素を有する化合物(D)を直接重合場に添加した場合に起こりうる多種多様の化学反応に代えて、制御された均一の化学種により粒子表面を選択的に失活させる事が出来るのではないかと思われる。恐らくは、反応生成物(E)としてアルミニウム原子を核とした比較的大きな化学種が生成し、それが重合活性点に隣接、若しくは、近傍に存在する有機アルミニウム化合物(C)と錯化して複合アルミニウム化合物を形成し、このアルミニウム化合物の立体障害によって重合反応が抑制されているのではないかと思われる。
また、粒子表面における重合反応を選択的に抑制する為には粒子表面で局所的に反応を起こす必要があり、粒子内部への拡散を遅くする程度に重合抑制剤が大きくなくてはならないと考えられる。この観点でも反応生成物(E)は公知の重合抑制剤と比較して充分大きな分子サイズを有しており、効果が高いと考えている。
Since the alcohol compound is not necessarily a catalyst poison, the particle surface cannot be selectively deactivated when the alcohol compound is directly added to the polymerization field using the metallocene catalyst as in the known art. On the other hand, when the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) in the present invention is used, the compound (D) having active hydrogen is previously converted to an organoaluminum compound ( Since it reacts with C ′), it does not directly act on the metallocene compound. Accordingly, the particle surface can be selectively deactivated by a controlled uniform chemical species in place of a wide variety of chemical reactions that can occur when the compound (D) having active hydrogen is directly added to the polymerization field. I think that. Presumably, a relatively large chemical species having an aluminum atom as a nucleus is generated as a reaction product (E), which is complexed with an organoaluminum compound (C) existing adjacent to or near the polymerization active site to form composite aluminum. A compound is formed, and it is thought that the polymerization reaction is suppressed by the steric hindrance of the aluminum compound.
In addition, in order to selectively suppress the polymerization reaction on the particle surface, it is necessary to cause a reaction locally on the particle surface, and the polymerization inhibitor must be large enough to slow the diffusion into the particle. It is done. From this point of view, the reaction product (E) has a sufficiently large molecular size as compared with known polymerization inhibitors and is considered to be highly effective.
2−(7)反応生成物(E)の使用方法
本発明における活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)はプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程を行う際に存在していれば良く、添加方法は特に限定されるものではない。例えば、バッチ法を用いる場合には第1工程を終わった後に反応生成物(E)添加し、その後第2工程を行っても良いし、第2工程の開始と同時に反応生成物(E)を添加しても良い。連続法を用いる場合には、第1工程を行う重合反応器から第2工程を行う重合反応器への移送経路(例えば、移送配管や途中の脱ガス槽など)で反応生成物(E)を添加しても良いし、第2工程を行う重合反応器に反応生成物(E)を添加しても良い。
第1工程が終わった後、かつ、第2工程が始まる前に反応生成物(E)を添加する場合には、反応生成物(E)を結晶性ポリプロピレン成分(A)と接触させる事になる。一方で、第2工程の開始と同時に反応生成物(E)を添加する場合や第2工程を行う重合反応器に反応生成物(E)を添加する場合は、製造途上のプロピレン系ブロック共重合体と接触させる事になる。いずれの方法を用いても良く、また、両手法を併用する事も可能である。
2- (7) Method for Using Reaction Product (E) The reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) in the present invention produces a propylene-based elastomer component (B). The addition method is not particularly limited as long as it is present when performing the second step. For example, when using the batch method, the reaction product (E) may be added after the first step is completed, and then the second step may be performed, or the reaction product (E) may be added simultaneously with the start of the second step. It may be added. When using the continuous method, the reaction product (E) is transferred from the polymerization reactor performing the first step to the polymerization reactor performing the second step (for example, a transfer pipe or a degassing tank in the middle). You may add and you may add a reaction product (E) to the polymerization reactor which performs a 2nd process.
When the reaction product (E) is added after the first step and before the second step starts, the reaction product (E) is brought into contact with the crystalline polypropylene component (A). . On the other hand, when the reaction product (E) is added simultaneously with the start of the second step or when the reaction product (E) is added to the polymerization reactor that performs the second step, It will be in contact with coalescence. Either method may be used, and both methods may be used in combination.
3.プロピレン系ブロック共重合体
本発明のプロピレン系ブロック共重合体はリアクターTPOとして用いるものであって、
透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高い特徴を有するものである。具体的には、結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程と、その後にプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程とを含む多段重合によって製造されるものである。以下、詳細を説明する。
3. Propylene-based block copolymer The propylene-based block copolymer of the present invention is used as a reactor TPO,
It has excellent transparency and high balance between flexibility and heat resistance. Specifically, it is produced by multistage polymerization including a first step for producing a crystalline polypropylene component (A) and a second step for producing a propylene-based elastomer component (B) thereafter. Details will be described below.
3−(1)結晶性ポリプロピレン成分(A)
本発明の結晶性ポリプロピレン成分(A)は、プロピレン単独重合体、あるいは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体である。結晶性ポリプロピレン成分(A)は製品であるリアクターTPOの耐熱性を発現させる為の成分であり、ある程度融点が高い方が好ましい。一方で、リアクターTPOの柔軟性を充分なレベルとする為には、結晶性ポリプロピレン成分(A)の結晶性が高すぎない方が好ましいので、結晶性と対応する融点も高すぎない方が好ましい。従って、より高い柔軟性と耐熱性のバランスを得る為にはプロピレン単独重合体よりもランダム共重合体の方が好ましく、使用するメタロセン触媒によってプロピレン単独重合体の結晶性がどの程度か決まるので、そのレベルに応じてプロピレンとコモノマーとの共重合を行い、融点及び結晶性を制御する事が好ましい。
結晶性ポリプロピレン成分(A)がエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体である場合、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和は10wt%以下である必要がある。より好ましくは、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和は0.1wt%以上5wt%以下であり、更に好ましくは1wt%以上3wt%以下である。耐熱性の観点からは、エチレンやα−オレフィンの含量が高すぎず、融点が下がりすぎない方が好ましい。好ましいコモノマーはエチレンと1−ブテンであり、特にエチレンが好ましい。炭素数が9以上のα−オレフィンは沸点が高くなりすぎ、製造が難しくなるので用いる事ができない。
3- (1) Crystalline polypropylene component (A)
The crystalline polypropylene component (A) of the present invention is a random copolymer of propylene with a propylene homopolymer or at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. It is a coalescence. The crystalline polypropylene component (A) is a component for developing the heat resistance of the product reactor TPO, and it is preferable that the melting point is somewhat high. On the other hand, in order to make the reactor TPO flexible enough, it is preferable that the crystallinity of the crystalline polypropylene component (A) is not too high. Therefore, it is preferable that the melting point corresponding to crystallinity is not too high. . Therefore, in order to obtain a higher balance between flexibility and heat resistance, a random copolymer is preferable to a propylene homopolymer, and the degree of crystallinity of the propylene homopolymer is determined by the metallocene catalyst used. It is preferable to carry out copolymerization of propylene and a comonomer according to the level to control the melting point and crystallinity.
When the crystalline polypropylene component (A) is a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, The total content needs to be 10 wt% or less. More preferably, the total content of ethylene or α-olefin is 0.1 wt% or more and 5 wt% or less, and more preferably 1 wt% or more and 3 wt% or less. From the viewpoint of heat resistance, it is preferable that the content of ethylene or α-olefin is not too high and the melting point is not lowered too much. Preferred comonomers are ethylene and 1-butene, with ethylene being particularly preferred. An α-olefin having 9 or more carbon atoms cannot be used because its boiling point becomes too high and production becomes difficult.
結晶性ポリプロピレン成分(A)の融点は当業界で良く知られている様に、示差走査型熱量計(DSC)による融解ピーク温度Tm(A)として測定する事ができる。耐熱性の観点からは融解ピーク温度Tm(A)が低くなりすぎない方が好ましく、Tm(A)は105℃以上が好ましく、特に好ましくは110℃以上である。
一方、融点が高くなるとそれに伴い結晶性ポリプロピレン成分(A)の結晶性が増加する為に剛性が高くなり、柔軟性を付与するためにプロピレン系エラストマー成分(B)を増やす必要が出てくる。より高い柔軟性と耐熱性のバランスを得る為には、プロピレン系エラストマー成分(B)の量をプロピレン系エラストマー成分(B)がマトリックスとならない範囲におさめる事が好ましく、Tm(A)は高くなり過ぎない方が好ましい。この為、Tm(A)は145℃以下である事が好ましく、特に好ましくは140℃以下である。
The melting point of the crystalline polypropylene component (A) can be measured as a melting peak temperature Tm (A) by a differential scanning calorimeter (DSC) as is well known in the art. From the viewpoint of heat resistance, the melting peak temperature Tm (A) is preferably not too low, and Tm (A) is preferably 105 ° C. or higher, particularly preferably 110 ° C. or higher.
On the other hand, as the melting point becomes higher, the crystallinity of the crystalline polypropylene component (A) increases accordingly, so that the rigidity becomes higher, and the propylene-based elastomer component (B) needs to be increased in order to impart flexibility. In order to obtain a higher balance between flexibility and heat resistance, it is preferable to keep the amount of the propylene-based elastomer component (B) within a range in which the propylene-based elastomer component (B) does not become a matrix, and the Tm (A) increases. It is preferable that it is not too much. For this reason, it is preferable that Tm (A) is 145 degrees C or less, Especially preferably, it is 140 degrees C or less.
結晶性ポリプロピレン成分(A)がエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体である場合、エチレン若しくは炭素数が4〜8のα−オレフィンの含量は重合槽に供給するモノマーの比率によって制御する事ができる。エチレンの場合を例に説明すると、重合槽に供給するエチレンのプロピレンに対する量比(エチレン供給量÷プロピレン供給量)を高くすれば、得られるエチレン−プロピレン共重合体のエチレン含量は高くなる。逆も同様である。重合槽に供給するプロピレンとエチレンの量比と得られるプロピレン−エチレンランダム共重合体中のエチレン含有量との関係は使用するメタロセン触媒の種類によって異なるが、適宜供給量比を調整することによって目的のエチレン含量を有するエチレン−プロピレン共重合体を得る事は当業者にとって極めて容易なことである。
結晶性ポリプロピレン成分(A)の融点はコモノマーの含量によって制御する事ができる。使用するメタロセン触媒によってコモノマー含量と融点との関係は異なるが、この関係を事前に調べておき、コモノマーの含量を適宜調整すれば融点を望みの値に制御できる。コモノマー含量が高くなるほど、結晶性ポリプロピレン成分(A)の融点は低くなり、結晶性も低くなり、柔軟性が高くなる。逆も同様である。
When the crystalline polypropylene component (A) is a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, ethylene or carbon atoms is 4 The content of α-olefin of ˜8 can be controlled by the ratio of monomers supplied to the polymerization tank. The case of ethylene will be described as an example. If the amount ratio of ethylene to propylene supplied to the polymerization tank (ethylene supply amount ÷ propylene supply amount) is increased, the ethylene content of the resulting ethylene-propylene copolymer is increased. The reverse is also true. The relationship between the amount ratio of propylene and ethylene supplied to the polymerization tank and the ethylene content in the resulting propylene-ethylene random copolymer varies depending on the type of metallocene catalyst used, but the purpose is to adjust the supply amount ratio appropriately. It is very easy for those skilled in the art to obtain an ethylene-propylene copolymer having an ethylene content of 5%.
The melting point of the crystalline polypropylene component (A) can be controlled by the comonomer content. Although the relationship between the comonomer content and the melting point varies depending on the metallocene catalyst used, the melting point can be controlled to a desired value by examining this relationship in advance and adjusting the comonomer content as appropriate. The higher the comonomer content, the lower the melting point of the crystalline polypropylene component (A), the lower the crystallinity, and the higher the flexibility. The reverse is also true.
第1工程を、多段重合で行う場合には、各段で生成するポリマーが、結晶性ポリプロピレン成分(A)の各性状を満足することが好ましい。 When the first step is performed by multistage polymerization, it is preferable that the polymer produced in each stage satisfies the properties of the crystalline polypropylene component (A).
3−(2)プロピレン系エラストマー成分(B)
本発明のプロピレン系エラストマー成分(B)はエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、なおかつ、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和が結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和よりも高いものである。プロピレン系エラストマー成分(B)は製品であるリアクターTPOに柔軟性を付与する成分であるので、結晶性ポリプロピレン成分(A)よりも柔らかい成分である必要がある。3−(1)で説明した通りコモノマー含量が高い程柔軟性が高くなるので、プロピレン系エラストマー成分(B)のコモノマー含量、すなわち、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和は結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和よりも高くなくてはならない。
3- (2) Propylene-based elastomer component (B)
The propylene-based elastomer component (B) of the present invention is a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, and further comprises ethylene. Alternatively, the sum of the α-olefin contents is higher than the sum of the ethylene or α-olefin contents of the crystalline polypropylene component (A). Since the propylene-based elastomer component (B) is a component that imparts flexibility to the reactor TPO that is a product, it needs to be a softer component than the crystalline polypropylene component (A). As described in 3- (1), the higher the comonomer content, the higher the flexibility. Therefore, the total comonomer content of the propylene-based elastomer component (B), that is, the ethylene or α-olefin content, is the crystalline polypropylene component (A ) Of ethylene or α-olefin.
プロピレン系エラストマー成分(B)のコモノマーとして用いることが出来るのは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンである。炭素数が9以上のα−オレフィンは沸点が高くなりすぎ、製造が難しくなるので用いる事ができない。好ましいコモノマーはエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、である。中でも1−ブテンは、柔軟性と透明性のバランスを向上させる事が出来るので、とりわけ好ましく用いる事ができる。具体的には、プロピレン系エラストマー成分(B)をプロピレン−ブテン−ランダム共重合体、若しくは、プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体とする事が好ましい。最も好ましいのはプロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体である。しかし、プロピレン系エラストマー成分(B)のコモノマーに1−ブテンを用いると、より柔軟なプロピレン系ブロック共重合体が得られる半面、重合体粒子がべたつき易くなり流動性を確保する事が難しくなる。その点で、本発明の活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)との反応生成物(E)を添加することは、より柔軟な、特に1−ブテンをコモノマーとして用いたプロピレン系エラストマー成分(B)を有するプロピレン系ブロック共重合体の製造に有益であると言える。 As the comonomer of the propylene-based elastomer component (B), ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms can be used. An α-olefin having 9 or more carbon atoms cannot be used because its boiling point becomes too high and production becomes difficult. Preferred comonomers are ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene. Among these, 1-butene can be particularly preferably used because it can improve the balance between flexibility and transparency. Specifically, the propylene-based elastomer component (B) is preferably a propylene-butene-random copolymer or a propylene-ethylene-butene-random copolymer. Most preferred is a propylene-ethylene-butene-random copolymer. However, when 1-butene is used as the comonomer of the propylene-based elastomer component (B), a softer propylene-based block copolymer can be obtained, but the polymer particles are easily sticky and it is difficult to ensure fluidity. In that respect, it is more flexible to add the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen of the present invention and the organoaluminum compound (C ′), particularly using 1-butene as a comonomer. It can be said that it is useful for the production of a propylene-based block copolymer having a propylene-based elastomer component (B).
プロピレン系エラストマー成分(B)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和は結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和よりも高ければ良いが、好ましくは、結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレンもしくはα−オレフィンの含量の総和より高くかつ10wt%以上90wt%以下である。
コモノマーとしてエチレンを用いる場合、他のコモノマーとしてα−オレフィンを併用するかどうかに関わらず、エチレン含量を1wt%以上60wt%以下とする事が好ましい。より好ましくは、3wt%以上40wt%以下、特に好ましくは、4wt%以上20wt%以下、最も好ましくは、5wt%以上14wt%以下である。高い柔軟性を達成する為にはプロピレン系エラストマー成分(B)の結晶性を低くする方が好ましく、その為にはエチレン含量は高い方が好ましい。逆に、透明性を高くするという観点では結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)が相分離しない条件とする事が好ましく、プロピレン系エラストマー成分(B)のエチレン含量は低い方が好ましい。この二つの観点で、上記の好ましい範囲を用いる事が望ましい。
The total content of ethylene or α-olefin in the propylene-based elastomer component (B) may be higher than the total content of ethylene or α-olefin in the crystalline polypropylene component (A), but preferably the crystalline polypropylene component ( It is higher than the total content of ethylene or α-olefin of A) and is 10 wt% or more and 90 wt% or less.
When ethylene is used as a comonomer, it is preferable that the ethylene content be 1 wt% or more and 60 wt% or less regardless of whether an α-olefin is used as another comonomer. More preferably, they are 3 wt% or more and 40 wt% or less, Especially preferably, they are 4 wt% or more and 20 wt% or less, Most preferably, they are 5 wt% or more and 14 wt% or less. In order to achieve high flexibility, it is preferable to lower the crystallinity of the propylene-based elastomer component (B), and for that purpose, a higher ethylene content is preferable. Conversely, from the viewpoint of increasing transparency, it is preferable that the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) are not phase-separated, and the propylene-based elastomer component (B) has a lower ethylene content. Is preferred. From these two viewpoints, it is desirable to use the above preferred range.
コモノマーとして1−ブテンを用いる場合には、他のコモノマーとしてエチレン若しくは他のα−オレフィンを併用するかどうかに関わらず、1−ブテン含量を5wt%以上95wt%以下とする事が好ましい。より好ましくは、10wt%以上90wt%以下、さらに好ましくは、20wt%以上85wt%以下、特に好ましくは、30wt%以上75wt%以下である。1−ブテンはエチレンとは異なり透明性を悪化させる事が少ないので、好適に用いる事ができる範囲は広い。従って、透明を維持しつつ、より柔軟なプロピレン系ブロック共重合体を得る為には、プロピレン系エラストマー成分(B)中の1−ブテンの含量がエチレン含量よりも多い方が好ましい。柔軟性を高めるという観点では、1−ブテン含量は高い方がプロピレン系エラストマー成分(B)の結晶性が低くなって好ましい。逆に、1−ブテンはモノマー単価が高い事と製造時に回収系などに負担が掛かる点を考慮すると、プロピレン系エラストマー成分(B)の1−ブテン含量はあまり高くない程度に設定する事が好ましい。
プロピレン系エラストマー成分(B)のエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンの含量は、結晶性ポリプロピレン成分(A)におけるエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンの含量と同様の手法により調整することが出来る。
When 1-butene is used as the comonomer, the 1-butene content is preferably 5 wt% or more and 95 wt% or less regardless of whether ethylene or another α-olefin is used in combination as another comonomer. More preferably, they are 10 to 90 wt%, More preferably, they are 20 to 85 wt%, Most preferably, they are 30 to 75 wt%. Since 1-butene rarely deteriorates transparency unlike ethylene, the range in which it can be suitably used is wide. Therefore, in order to obtain a more flexible propylene block copolymer while maintaining transparency, it is preferable that the content of 1-butene in the propylene elastomer component (B) is larger than the ethylene content. From the viewpoint of increasing flexibility, a higher 1-butene content is preferable because the crystallinity of the propylene-based elastomer component (B) decreases. Conversely, considering that 1-butene has a high monomer unit cost and a burden on the recovery system during production, it is preferable to set the 1-butene content of the propylene-based elastomer component (B) not so high. .
The content of ethylene and the α-olefin having 4 to 8 carbon atoms in the propylene elastomer component (B) is the same as the content of ethylene and the α-olefin having 4 to 8 carbon atoms in the crystalline polypropylene component (A). Can be adjusted.
第2工程を、多段重合で行う場合には、各段で生成するポリマーが、プロピレン系エラストマー成分(B)の各性状を満足することが好ましい。 When the second step is performed by multistage polymerization, the polymer produced in each stage preferably satisfies the properties of the propylene-based elastomer component (B).
3−(3)プロピレン系ブロック共重合体
本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)を必須成分とするものである。結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比は10:90〜90:10の範囲が好ましい。好ましくは、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比が15:85〜85:15、より好ましくは、25:75〜75:25、特に好ましくは、35:65〜65:35の範囲内である。柔軟性を高くするという観点では、結晶性ポリプロピレン成分(A)は多すぎない方が好ましい。一方、耐熱性を高くするという観点では、結晶性ポリプロピレン成分(A)は少なすぎない方が好ましい。この二つの観点で、上記の好ましい範囲を用いる事が望ましい。
結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比は結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程における製造量とプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程における製造量によって制御する。例えば、結晶性ポリプロピレン成分(A)の量を増やしてプロピレン系エラストマー成分(B)の量を減らすためには、第1工程の製造量を維持したまま第2工程の製造量を減らせばよく、それは、第2工程の滞留時間を短くしたり、重合温度を下げたりすれば良い。また、本発明の活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)や酸素などのその他の重合抑制剤の量を増やす事でも制御することができる。その逆も又同様である。
3- (3) Propylene-Based Block Copolymer The propylene-based block copolymer of the present invention comprises a crystalline polypropylene component (A) and a propylene-based elastomer component (B) as essential components. The weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) is preferably in the range of 10:90 to 90:10. Preferably, the weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) to the propylene-based elastomer component (B) is 15:85 to 85:15, more preferably 25:75 to 75:25, particularly preferably 35:65. It is in the range of 65:35. From the viewpoint of increasing flexibility, it is preferable that the crystalline polypropylene component (A) is not too much. On the other hand, from the viewpoint of increasing heat resistance, it is preferable that the crystalline polypropylene component (A) is not too small. From these two viewpoints, it is desirable to use the above preferred range.
The weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) is the production amount in the first step for producing the crystalline polypropylene component (A) and the second step for producing the propylene-based elastomer component (B). Control by production volume. For example, in order to increase the amount of the crystalline polypropylene component (A) and reduce the amount of the propylene-based elastomer component (B), the production amount of the second step may be reduced while maintaining the production amount of the first step, That is, the residence time in the second step may be shortened or the polymerization temperature may be lowered. It can also be controlled by increasing the amount of the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) of the present invention and other polymerization inhibitors such as oxygen. The reverse is also true.
通常、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比は、結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程における製造量とプロピレン系エラストマー成分(B)を製造する第2工程における製造量の比で定義する。また、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の結晶性が充分異なる場合には、TREF(温度昇温溶離分別法)などの分析手法を用いて両者を分離同定し量比を求める事でもよい。プロピレン系ブロック共重合体の結晶性分布をTREF測定により評価する手法は当業者によく知られたものであり、G.Glokner,J.Appl.Polym.Sci:Appl.Poly.Symp.;45,1−24(1990)、L.Wild,Adv.Polym.Sci.;98,1−47(1990)、J.B.P.Soares,A.E.Hamielec,Polyer;36,8,1639−1654(1995)などの文献に詳細な測定法が示されている。 Usually, the weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) is the same as the production amount in the first step for producing the crystalline polypropylene component (A) and the first for producing the propylene-based elastomer component (B). It is defined by the ratio of production in two steps. If the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) are sufficiently different in crystallinity, they can be separated and identified using analytical techniques such as TREF (temperature rising elution fractionation method) You may ask for. A technique for evaluating the crystallinity distribution of a propylene-based block copolymer by TREF measurement is well known to those skilled in the art. Glokner, J. et al. Appl. Polym. Sci: Appl. Poly. Symp. 45, 1-24 (1990), L .; Wild, Adv. Polym. Sci. 98, 1-47 (1990), J .; B. P. Soares, A .; E. Detailed measurement methods are shown in documents such as Hamielec, Polymer; 36, 8, 1639-1654 (1995).
本発明のプロピレン系ブロック共重合体の具体的な態様は、具体的には、、プロピレン単独重合体/プロピレン−エチレン−ランダム共重合体、プロピレン単独重合体/プロピレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体、プロピレン単独共重合体/プロピレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体、若しくは、プロピレン単独重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体である。また、エチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−エチレン−ランダム共重合体、エチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−ブテン−ランダム共重合体、エチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体が挙げられる。エチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−ブテン−ランダム共重合体、若しくは、エチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体、とする事が好ましい。最も好ましいのはエチレン−プロピレン共重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体である。同様に、プロピレン−1−ブテン共重合体/プロピレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体、若しくは、エチレン−1−ブテン−プロピレン共重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体/プロピレン−エチレン−ブテン−ランダム共重合体のプロピレン系ブロック共重合体などが例示できる。さらに、結晶性ポリプロピレン成分(A)およびプロピレン系エラストマー成分(B)をプロピレン、または所定のコモノマーを併用した場合に、そのモノマーの種類、モノマーの含有量として特定されている範囲内で、任意に組み合わせた、各種の態様のプロピレン系ブロック共重合体が例示できるので、その例示だけに限定されるものではない。 The specific aspect of the propylene-based block copolymer of the present invention is specifically, propylene homopolymer / propylene-ethylene-random copolymer, propylene homopolymer / propylene-butene-random copolymer. Propylene block copolymer, propylene homopolymer / propylene block copolymer of propylene-butene-random copolymer, or propylene block copolymer of propylene homopolymer / propylene-ethylene-butene-random copolymer It is a copolymer. Also, ethylene-propylene copolymer / propylene-ethylene-random copolymer, ethylene-propylene copolymer / propylene-butene-random copolymer, ethylene-propylene copolymer / propylene-ethylene-butene-random copolymer Coalescence is mentioned. It is preferable to use an ethylene-propylene copolymer / propylene-butene-random copolymer or an ethylene-propylene copolymer / propylene-ethylene-butene-random copolymer propylene-based block copolymer. Most preferred is an ethylene-propylene copolymer / propylene-based block copolymer of propylene-ethylene-butene-random copolymer. Similarly, a propylene-based block copolymer of propylene-1-butene copolymer / propylene-butene-random copolymer, or ethylene-1-butene-propylene copolymer / propylene-ethylene-butene-random copolymer Examples thereof include a propylene-based block copolymer, a propylene-based block copolymer of propylene-1-butene copolymer / propylene-ethylene-butene-random copolymer, and the like. Further, when the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B) are used in combination with propylene or a predetermined comonomer, the type of the monomer and the content of the monomer are arbitrarily specified. Since the combined propylene-based block copolymers of various embodiments can be exemplified, the invention is not limited only to the illustration.
本発明のプロピレン系ブロック共重合体のMFRは成形方法や用途によって任意の値に設定する事ができるが、一般的には0.1〜1000g/10minの範囲内とする事が好ましい。フィルムやシートなどの押し出し成形に用いる場合は、MFRが0.2〜20g/10minの範囲内とする事が好ましい。より好ましくは、MFRが0.5〜10g/10minの範囲内であり、更に好ましくは、1.0〜7.0g/10minの範囲内である。射出成形に用いる場合には、MFRが1.0〜200g/10minの範囲内とする事が好ましい。より好ましくは、MFRが10〜100g/10minの範囲内であり、更に好ましくは、20〜50g/10minの範囲内である。繊維に用いる場合には、MFRが10〜1000g/10minの範囲内とする事が好ましい。より好ましくは、MFRが50〜500g/10minの範囲内であり、更に好ましくは、80〜200g/10minの範囲内である。 The MFR of the propylene-based block copolymer of the present invention can be set to an arbitrary value depending on the molding method and application, but generally it is preferably in the range of 0.1 to 1000 g / 10 min. When used for extrusion molding of films and sheets, it is preferable that the MFR is in the range of 0.2 to 20 g / 10 min. More preferably, MFR is in the range of 0.5 to 10 g / 10 min, and still more preferably in the range of 1.0 to 7.0 g / 10 min. When used for injection molding, the MFR is preferably in the range of 1.0 to 200 g / 10 min. More preferably, MFR is in the range of 10 to 100 g / 10 min, and still more preferably in the range of 20 to 50 g / 10 min. When used for fibers, the MFR is preferably in the range of 10 to 1000 g / 10 min. More preferably, MFR is in the range of 50 to 500 g / 10 min, and still more preferably in the range of 80 to 200 g / 10 min.
本発明のプロピレン系ブロック共重合体のMFRを制御する方法として、結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFRを制御する方法、プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRを制御する方法、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比を制御する方法、を例示する事が出来る。
結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFRは任意の値を用いる事ができるが、一般的には0.1〜1000g/10minの範囲内とする事が好ましい。より好ましくは、1−100g/10minである。結晶性ポリプロピレン成分(A)を製造する第1工程において、水素を連鎖移動剤として用いる事で結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFRを調整する事が出来る。具体的には、連鎖移動剤である水素の濃度を高くすると結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFRが高くなる。逆も又同様である。
プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRも任意の値を用いる事ができるが、一般的には0.1〜1000g/10minの範囲内とする事が好ましい。より好ましくは、1〜100g/10min、更に好ましくは、3〜60g/10minの範囲内である。メタロセン触媒はチーグラー触媒と異なり、分子量分布が狭い為に非常に小さい分子量の成分を製造してもべたつき等の問題を起こしづらいが、あまりにもMFRを高くすると同様の問題が生じうる。プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRは結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFRと同様に制御する事が出来る。
As a method for controlling the MFR of the propylene-based block copolymer of the present invention, a method for controlling the MFR of the crystalline polypropylene component (A), a method for controlling the MFR of the propylene-based elastomer component (B), a crystalline polypropylene component ( A method for controlling the weight ratio of A) to the propylene-based elastomer component (B) can be exemplified.
Although arbitrary values can be used for MFR of a crystalline polypropylene component (A), generally it is preferable to set it as the range of 0.1-1000 g / 10min. More preferably, it is 1-100 g / 10min. In the first step of producing the crystalline polypropylene component (A), MFR of the crystalline polypropylene component (A) can be adjusted by using hydrogen as a chain transfer agent. Specifically, when the concentration of hydrogen as a chain transfer agent is increased, the MFR of the crystalline polypropylene component (A) is increased. The reverse is also true.
Although any value can be used for the MFR of the propylene-based elastomer component (B), it is generally preferable that the MFR is in the range of 0.1 to 1000 g / 10 min. More preferably, it exists in the range of 1-100 g / 10min, More preferably, it is in the range of 3-60 g / 10min. Metallocene catalysts, unlike Ziegler catalysts, have a narrow molecular weight distribution, so it is difficult to produce stickiness and other problems even if components with very low molecular weight are produced, but similar problems can occur if the MFR is too high. The MFR of the propylene-based elastomer component (B) can be controlled in the same manner as the MFR of the crystalline polypropylene component (A).
プロピレン系ブロック共重合体の融点は当業界で良く知られている様に、示差走査型熱量計(DSC)による融解ピーク温度Tm(w)として測定する事ができる。耐熱性を高くするという観点では、融解ピーク温度Tm(w)は低くなりすぎない方が好ましく、Tm(w)は105℃以上が好ましく、特に好ましくは110℃以上である。
一方、プロピレン系ブロック共重合体の融点Tm(w)は主に結晶性ポリプロピレン成分(A)の融点Tm(A)に支配されているので、融点が高くなるとそれに伴い結晶性ポリプロピレン成分(A)の結晶性が増加する為に剛性が高くなり、柔軟性を付与するためにプロピレン系エラストマー成分(B)を増やす必要が出てくる。より高い柔軟性と耐熱性のバランスを得る為には、プロピレン系エラストマー成分(B)の量をプロピレン系エラストマー成分(B)がマトリックスとならない範囲におさめる事が好ましく、Tm(w)は高くなり過ぎない方が好ましい。この為、Tm(w)は145℃以下である事が好ましく、特に好ましくは140℃以下である。
プロピレン系ブロック共重合体の融点Tm(w)は既述の方法によって結晶性ポリプロピレン成分(A)の融点Tm(A)を制御する事によって調整する事が出来る。また、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の親和性(相溶性パラメーター)を制御する目的で、両成分のコモノマー含量を適宜設定する事によって調製する事も可能である。実際には、両成分のコモノマー含量を変えてみてTm(w)の変化の仕方を把握すれば、Tm(w)を望みの値に調整する事は当業者にとって容易である。
The melting point of the propylene block copolymer can be measured as a melting peak temperature Tm (w) by a differential scanning calorimeter (DSC) as is well known in the art. From the viewpoint of increasing heat resistance, the melting peak temperature Tm (w) is preferably not too low, and Tm (w) is preferably 105 ° C. or higher, particularly preferably 110 ° C. or higher.
On the other hand, since the melting point Tm (w) of the propylene-based block copolymer is mainly governed by the melting point Tm (A) of the crystalline polypropylene component (A), the crystalline polypropylene component (A) increases as the melting point increases. As the crystallinity increases, the rigidity becomes high, and it is necessary to increase the propylene-based elastomer component (B) in order to impart flexibility. In order to obtain a higher balance between flexibility and heat resistance, it is preferable to keep the amount of the propylene-based elastomer component (B) within a range in which the propylene-based elastomer component (B) does not become a matrix, and Tm (w) becomes high. It is preferable that it is not too much. For this reason, it is preferable that Tm (w) is 145 degrees C or less, Especially preferably, it is 140 degrees C or less.
The melting point Tm (w) of the propylene block copolymer can be adjusted by controlling the melting point Tm (A) of the crystalline polypropylene component (A) by the method described above. Further, for the purpose of controlling the affinity (compatibility parameter) between the crystalline polypropylene component (A) and the propylene-based elastomer component (B), it can be prepared by appropriately setting the comonomer content of both components. In practice, it is easy for those skilled in the art to adjust Tm (w) to a desired value by grasping how Tm (w) changes by changing the comonomer content of both components.
4.付加的成分(添加剤)
本発明のプロピレン系ブロック共重合体においては、各種の機能を付加させるために、付加的成分(任意成分)を添加剤として、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で配合することもできる。
この付加的成分としては、従来公知のポリオレフィン樹脂用配合剤として使用される酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、金属不活性化剤、安定剤、中和剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、核剤、過酸化物、充填剤、抗菌防黴剤、蛍光増白剤のような各種添加剤を加えることができる。
これら添加剤の配合量は、一般に0.0001〜3wt%、好ましくは0.001〜1wt%である。
4). Additional ingredients (additives)
In the propylene-based block copolymer of the present invention, in order to add various functions, an additive component (optional component) can be used as an additive within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
As this additional component, an antioxidant, a UV absorber, a light stabilizer, a metal deactivator, a stabilizer, a neutralizer, a lubricant, an antistatic agent, which are conventionally used as a polyolefin resin compounding agent, Various additives such as antifogging agents, nucleating agents, peroxides, fillers, antibacterial and antifungal agents, and optical brighteners can be added.
The amount of these additives is generally 0.0001 to 3 wt%, preferably 0.001 to 1 wt%.
以下、各添加剤について説明する。
ポリオレフィンの酸化劣化は熱、光、機械力、金属イオン等と酸素との作用により生ずるパーオキサイドラジカルやハイドロパーオキサイド化合物を経由したラジカル連鎖反応であり、一般的に自動酸化と呼ばれている。この自動酸化を抑制する為に用いられるのが酸化防止剤であり、連鎖反応のどこに作用するかによって、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、の3種に大別されるのが一般的である。
フェノール系酸化防止剤はラジカル補足剤であり、パーオキサイドラジカルなどと反応して生じるラジカルが比較的安定である事から系中のラジカル濃度を下げる事ができる。一般的には、置換フェノール化合物、特に、オルト位に嵩高い置換基を有する置換フェノール化合物を用いる。
以下、フェノール系酸化防止剤として代表的な化合物を例示する。モノフェノール型の化合物では、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(通称:BHT)、トコフェロール(ビタミンE)、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート(商品名:Irganox1076、スミライザーBP−76)を例示する事が出来る。ビスフェノール型の化合物では、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)(商品名:スミライザーMDP−S)、1,1−ビス(2’−メチル−4’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ブタン(商品名:スミライザーBBM−S、アデカスタブAO−40)、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(商品名:スミライザーGA−80、アデカスタブAO−80)を例示する事ができる。トリフェノール型の化合物では、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン(商品名:アデカスタブAO−30)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(商品名:Irganox1330、アデカスタブAO−330)、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート(商品名:Irganox3114、アデカスタブAO−20)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート(商品名:スミライザーBP−179)を例示する事が出来る。テトラフェノール型の化合物では、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)プロピオネート}メタン(商品名:Irganox1010)を例示する事が出来る。
Hereinafter, each additive will be described.
Oxidative degradation of polyolefin is a radical chain reaction via peroxide radicals or hydroperoxide compounds generated by the action of heat, light, mechanical force, metal ions, etc. and oxygen, and is generally called auto-oxidation. Antioxidants are used to suppress this auto-oxidation, and there are three types of phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, and sulfur antioxidants depending on where they act in the chain reaction. It is common to be separated.
A phenolic antioxidant is a radical scavenger, and radicals generated by reaction with peroxide radicals and the like are relatively stable, so that the radical concentration in the system can be lowered. In general, a substituted phenol compound, particularly a substituted phenol compound having a bulky substituent at the ortho position is used.
Hereinafter, typical compounds are exemplified as the phenolic antioxidant. In the monophenol type compound, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (common name: BHT), tocopherol (vitamin E), n-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5 ′) -Di-t-butylphenyl) propionate (trade name: Irganox 1076, Sumilizer BP-76) can be exemplified. Among the bisphenol type compounds, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol) (trade name: Sumilizer MDP-S), 1,1-bis (2′-methyl-4′-hydroxy-5) '-T-Butylphenyl) butane (trade name: Sumilizer BBM-S, Adekastab AO-40), 3,9-bis [2- {3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) Propionyloxy} -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane (trade names: Smither GA-80, Adeka Stab AO-80) can be exemplified. Among the triphenol type compounds, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane (trade name: ADK STAB AO-30), 1,3,5-trimethyl-2 , 4,6-Tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene (trade name: Irganox 1330, Adeka Stab AO-330), Tris- (3,5-di-t-butyl-4- Hydroxybenzyl) -isocyanurate (trade name: Irganox 3114, Adeka Stab AO-20), 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) isocyanurate (trade name: Sumilyzer) BP-179) can be exemplified. Examples of the tetraphenol type compound include tetrakis {methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate} methane (trade name: Irganox 1010).
リン系酸化防止剤はハイドロパーオキサイド化合物を還元する作用があり、ハイドロパーオキサイド分解剤とも呼ばれる。単独でも酸化防止効果があるが、上記のフェノール系酸化防止剤と併用すると相乗効果が発生して更に酸化防止効果が高まる為、通常は両者を併用して用いる事が多い。この相乗効果は、フェノール系酸化防止剤と自動酸化に関わるラジカル種との反応で発生したフェノキシラジカル種をリン系酸化防止剤が還元する事により、フェノール系酸化防止剤が再生するために生じると考えられている。
以下、リン系酸化防止剤として代表的な化合物を例示する。ホスファイト型の化合物では、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(商品名:Irgafos168、スミライザーP−16、アデカスタブ2112)、トリスノニルフェニルホスファイト(商品名:スミライザーTNP、アデカスタブ1178)、トリス(ミックスド,モノ−ジノニルフェニルホスファイト)(商品名:アデカスタブ329K)、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト(通称:P−EPQ)を例示する事が出来る。
Phosphorous antioxidant has the effect | action which reduces a hydroperoxide compound, and is also called a hydroperoxide decomposition agent. Even when used alone, it has an antioxidant effect, but when used in combination with the above-mentioned phenolic antioxidant, a synergistic effect is generated and the antioxidant effect is further enhanced. Therefore, both are usually used in combination. This synergistic effect occurs when the phenolic antioxidant is regenerated by reducing the phenoxy radical species generated by the reaction between the phenolic antioxidant and the radical species involved in auto-oxidation, thereby regenerating the phenolic antioxidant. It is considered.
Hereinafter, typical compounds are exemplified as the phosphorus-based antioxidant. Among the phosphite type compounds, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite (trade name: Irgafos 168, Sumilizer P-16, Adeka Stab 2112), trisnonylphenyl phosphite (trade name: Sumilyzer TNP, Adeka Stab) 1178), tris (mixed, mono-dinonylphenyl phosphite) (trade name: ADK STAB 329K), tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4′-biphenylenediphosphonite (common name: P-EPQ).
硫黄系酸化防止剤もリン系酸化防止剤と同様にハイドロパーオキサイド化合物を還元する作用があり、ハイドロパーオキサイド分解剤とも呼ばれる。こちらもリン系酸化防止剤と同様にフェノール系酸化防止剤との併用による相乗効果があると言われている。
以下、硫黄系酸化防止剤として代表的な化合物を例示する。スルフィド型の化合物では、ジラウリル−3,3’−チオ−ジプロピオネート(通称:DLTDP)、ジ−ミリスチル−3,3’−チオ−ジプロピオネート(通称:DMTDP)、ジステアリル−3,3’−チオ−ジプロピオネート(通称:DSTDP)、ペンタエリスリトール−テトラキス−(3−ラウリルチオ−プロピオネート)(商品名:スミライザーTP−D、アデカスタブAO−412S)を例示する事が出来る。
Sulfur-based antioxidants have the effect of reducing hydroperoxide compounds in the same way as phosphorus-based antioxidants, and are also called hydroperoxide decomposing agents. This is also said to have a synergistic effect in combination with a phenolic antioxidant as well as a phosphorus antioxidant.
Hereinafter, typical compounds are exemplified as the sulfur-based antioxidant. In the sulfide type compound, dilauryl-3,3′-thio-dipropionate (common name: DLTDP), di-myristyl-3,3′-thio-dipropionate (common name: DMTDP), distearyl-3,3′-thio- Examples include dipropionate (common name: DSTDP), pentaerythritol-tetrakis- (3-laurylthio-propionate) (trade name: Sumilizer TP-D, Adeka Stab AO-412S).
光劣化を抑制する為の添加剤が紫外線吸収剤と光安定剤である。ポリプロピレンに紫外線が当たるとラジカルが生成して自動酸化が起こる。紫外線吸収剤は紫外線を吸収する事によりラジカルの生成を抑制する作用があり、光安定剤は紫外線により生成したラジカルを捕捉・不活性化する作用がある。
紫外線吸収剤は紫外線領域に吸収帯を持つ化合物であり、トリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、無機微粒子系、などが知られている。この中で最も汎用的に用いられているのは、トリアゾール系である。
以下、紫外線吸収剤として代表的な化合物を例示する。トリアゾール系の化合物では、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール(商品名:スミソーブ200、TinuvinP)、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール(商品名:スミソーブ340、Tinuvin399)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール(商品名:スミソーブ320、Tinuvin320)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール(商品名:スミソーブ350、Tinuvin328)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(商品名:スミソーブ300、Tinuvin326)を例示する事が出来る。ベンゾフェノン系の化合物では、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン(商品名:スミソーブ110)、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン(商品名:スミソーブ130)を例示する事が出来る。サリシレート系の化合物では、4−t−ブチルフェニルサリシレート(商品名:シーソーブ202)を例示する事が出来る。シアノアクリレート系の化合物では、エチル(3,3−ジフェニル)シアノアクリレート(商品名:シーソーブ501)を例示する事が出来る。ニッケルキレート系の化合物では、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル(商品名:アンチゲンNBC)を例示する事が出来る。無機微粒子系の化合物では、TiO2、ZnO2、CeO2を例示する事が出来る。
Additives for suppressing photodegradation are ultraviolet absorbers and light stabilizers. When polypropylene is exposed to ultraviolet rays, radicals are generated and auto-oxidation occurs. The ultraviolet absorber has an action of suppressing generation of radicals by absorbing ultraviolet rays, and the light stabilizer has an action of capturing and inactivating radicals generated by ultraviolet rays.
Ultraviolet absorbers are compounds having an absorption band in the ultraviolet region, and triazole, benzophenone, salicylate, cyanoacrylate, nickel chelate, inorganic fine particle, and the like are known. Of these, the triazole type is most widely used.
Hereinafter, typical compounds are exemplified as the ultraviolet absorber. Among triazole-based compounds, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole (trade name: Sumisorb 200, TinuvinP), 2- (2′-hydroxy-5′-t-octylphenyl) benzotriazole (Trade names: Sumisorb 340, Tinuvin 399), 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) benzotriazole (trade names: Sumisorb 320, Tinuvin 320), 2- (2′-hydroxy) -3 ′, 5′-di-t-amylphenyl) benzotriazole (trade names: Sumisorb 350, Tinuvin 328), 2- (2′-hydroxy-3′-t-butyl-5′-methylphenyl) -5 Chlorobenzotriazole (trade name: Sumisorb 300, Tinuvin 326) can be exemplified The Examples of the benzophenone compounds include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone (trade name: Sumisorb 110) and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (trade name: Sumisorb 130). Examples of salicylate compounds include 4-t-butylphenyl salicylate (trade name: Seesorb 202). Examples of cyanoacrylate compounds include ethyl (3,3-diphenyl) cyanoacrylate (trade name: Seesorb 501). Examples of nickel chelate compounds include nickel dibutyldithiocarbamate (trade name: Antigen NBC). Examples of inorganic fine particles include TiO 2 , ZnO 2 , and CeO 2 .
光安定剤はヒンダードアミン系の化合物を用いる事が一般的であり、HALSと呼ばれる。HALSは2,2,6,6−テトラメチルピペリジン骨格を持ち、紫外線を吸収する事は出来ないが、多種多様な機能により光劣化を抑制する。主な機能は、ラジカルの捕捉、ハイドロキシパーオキサイド化合物の分解、ハイドロキシパーオキサイドの分解を加速する重金属の捕捉、の3つと言われている。
以下、HALSとして代表的な化合物を例示する。セバケート型の化合物では、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(商品名:アデカスタブLA−77、Tinuvin770)、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート(商品名:Tinuvin765)を例示する事が出来る。ブタンテトラカルボキシレート型の化合物では、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート(商品名:アデカスタブLA−57)、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート(商品名:アデカスタブLA−52)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール及びトリデシルアルコールとの縮合物(商品名:アデカスタブLA−67)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール及びトリデシルアルコールとの縮合物(商品名:アデカスタブLA−62)を例示する事が出来る。コハク酸ポリエステル型の化合物では、コハク酸と1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとの縮合重合体を例示する事が出来る。トリアジン型の化合物では、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン・2,4−ビス{N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ}−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物(商品名:Chimasorb199)、ポリ{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}(商品名:Chimasorb944)、ポリ(6−モルホリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル){(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}(商品名:Chimasorb3346)を例示する事が出来る。
The light stabilizer is generally a hindered amine compound and is called HALS. HALS has a 2,2,6,6-tetramethylpiperidine skeleton and cannot absorb ultraviolet rays, but suppresses photodegradation by various functions. The main functions are said to be three of: scavenging radicals, decomposing hydroxy peroxide compounds, and capturing heavy metals that accelerate the decomposition of hydroxy peroxides.
Hereinafter, representative compounds will be exemplified as HALS. In the sebacate type compound, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate (trade name: ADK STAB LA-77, Tinuvin 770), bis (1,2,2,6,6-pentamethyl- 4-piperidyl) sebacate (trade name: Tinuvin 765) can be exemplified. Among the butanetetracarboxylate type compounds, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate (trade name: ADK STAB LA-57), tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate (trade name: ADK STAB LA-52), 1,2,3,4-butanetetra Condensation product of carboxylic acid with 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol and tridecyl alcohol (trade name: Adeka Stab LA-67), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1, A condensate (trade name: Adeka Stab LA-62) with 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and tridecyl alcohol can be exemplified. Examples of the succinic polyester type compound include a condensation polymer of succinic acid and 1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. In the triazine type compound, N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine · 2,4-bis {N-butyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino } -6-Chloro-1,3,5-triazine condensate (trade name: Chimasorb 199), poly {6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2 , 4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} (trade name: Chimasorb944) ), Poly (6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl) {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl) Til-4-piperidyl) imino} (trade name: Chimasorb 3346).
金属不活性化剤は自動酸化を抑制する添加剤であり、通常は金属イオンに対するキレート能を有する化合物である。金属イオンが自動酸化におけるハイドロキシパーオキサイド化合物をラジカル的に分解して連鎖反応を加速する現象が知られているが、金属イオンとキレートを形成できる化合物を添加する事により、この反応を抑制する事が期待できる。特に、銅管被覆に使用する場合に用いられる安定剤であり、他の酸化防止剤と併用するのが一般的である。金属不活性化剤としてヒドラジン型の化合物が用いられる事が多い。具体例を挙げると、デカンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジドなどがある。
安定剤はそもそもポリ塩化ビニル(PVC)向けの添加剤であり、PVCから塩酸(HCl)が脱離して劣化する事を防ぐ目的で使用される。各種安定剤のうち幾つかの化合物は中和剤としての機能も有している事からポリオレフィンの添加剤としても用いられる事がある。中和剤はポリオレフィンの製造に用いられるチーグラー触媒に由来する塩素成分を中和するのに用いられる化合物である。中和剤としては、中和能力があるカルボン酸塩を用いる事が多いが、塩素イオンの捕捉能力がある無機化合物も用いる事が出来る。両者とも安定剤として用いられる化合物である。基本的に塩素原子を含まないメタロセン触媒を用いる場合には本来必要のない添加剤であるが、塩素原子は容易にコンタミする化学種であるため、安定生産の観点から保険的に用いられる場合が多い。
以下、中和剤として代表的な化合物を例示する。カルボン酸塩型の化合物では、ステアリン酸カルシウムとステアリン酸亜鉛を例示する事が出来る。無機化合物では、ハイドロタルサイト、並びに、水酸化アルミニウムと炭酸リチウムの包摂物(商品名:ミズカラック)を例示する事が出来る。
A metal deactivator is an additive that suppresses auto-oxidation, and is usually a compound having a chelating ability for metal ions. It is known that metal ions radically decompose hydroxyperoxide compounds in auto-oxidation and accelerate the chain reaction, but this reaction can be suppressed by adding compounds that can form chelates with metal ions. Can be expected. In particular, it is a stabilizer used when used for copper tube coating, and is generally used in combination with other antioxidants. A hydrazine type compound is often used as a metal deactivator. Specific examples include decanedicarboxylic acid disalicyloyl hydrazide.
The stabilizer is an additive for polyvinyl chloride (PVC) in the first place, and is used for the purpose of preventing the hydrochloric acid (HCl) from desorbing from PVC and deteriorating. Some of the various stabilizers also have a function as a neutralizing agent, and thus may be used as an additive for polyolefins. A neutralizer is a compound used to neutralize chlorine components derived from Ziegler catalysts used in the production of polyolefins. As the neutralizing agent, a carboxylate having a neutralizing ability is often used, but an inorganic compound having a chlorine ion capturing ability can also be used. Both are compounds used as stabilizers. Basically, it is an additive that is not necessary when using a metallocene catalyst that does not contain chlorine atoms. However, since chlorine atoms are easily contaminated chemical species, they may be used for insurance from the viewpoint of stable production. Many.
Hereinafter, typical compounds are exemplified as the neutralizing agent. Examples of the carboxylate type compound include calcium stearate and zinc stearate. Examples of inorganic compounds include hydrotalcite and inclusions of aluminum hydroxide and lithium carbonate (trade name: Mizukarak).
滑剤は成形性や流動性を高める為に用いる添加剤であり、成形機や押出機の中でポリマー分子間の摩擦力やポリマーと成形性内壁との間の摩擦力を低減する作用を持つ。滑剤として用いられる化合物は、パラフィンやワックスなどの炭化水素化合物、ステアリルアルコールやプロピレングリコールなどのアルコール、n−ブチルステアレートなどの高級脂肪酸エステル、オレイン酸アミドやステアリン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、ステアリン酸カルシウムなどの高級脂肪酸塩、ステアリン酸モノグリセリドなどの多価アルコールの部分エステル、シリコンオイルなどがある。 A lubricant is an additive used to improve moldability and fluidity, and has an action of reducing friction force between polymer molecules and friction force between a polymer and a moldable inner wall in a molding machine or an extruder. Compounds used as lubricants include hydrocarbon compounds such as paraffin and wax, alcohols such as stearyl alcohol and propylene glycol, higher fatty acid esters such as n-butyl stearate, higher fatty acid amides such as oleic acid amide and stearic acid amide, stear Examples include higher fatty acid salts such as calcium phosphate, partial esters of polyhydric alcohols such as stearic acid monoglyceride, and silicone oil.
帯電防止剤はポリマーの電気絶縁特性を弱める為に用いる添加剤であり、静電気によるホコリ等の付着を防ぐ効果がある。帯電防止剤として用いられる化合物は界面活性剤若しくは界面活性剤類似物であり、4級アンモニウム塩、スルホン酸塩、多価アルコールの部分エステル、アルキルジエタノールアミン、アルキルジエタノールアミド、などが一般的である。帯電防止剤の具体例を挙げると、(3−ラウリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムメチルスルフェート、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセリド、アルキルジエタノールアミン(商品名:エレクトロストリッパーEA)、ポリオキシエチレンアルキルアミン(商品名:Ethomen)、ポリオキシエチレンアルキルアミド(商品名:EthomenO/15)などがある。
防曇剤はポリマーの表面を親水性に変えて水滴が付きづらくする添加剤であり、通常は帯電防止剤と同様の界面活性剤が用いられる。
The antistatic agent is an additive used to weaken the electrical insulating properties of the polymer, and has an effect of preventing adhesion of dust and the like due to static electricity. Compounds used as antistatic agents are surfactants or surfactant analogues, and are generally quaternary ammonium salts, sulfonates, partial esters of polyhydric alcohols, alkyldiethanolamines, alkyldiethanolamides, and the like. Specific examples of the antistatic agent include (3-laurylamidopropyl) trimethylammonium methyl sulfate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, stearic acid monoglyceride, alkyldiethanolamine (trade name: electrostripper EA), polyoxyethylene alkylamine ( Product name: Ethomen), polyoxyethylene alkylamide (trade name: Ethomen O / 15), and the like.
The antifogging agent is an additive that changes the surface of the polymer to be hydrophilic and makes it difficult for water droplets to adhere thereto. Usually, the same surfactant as the antistatic agent is used.
核剤は結晶核の形成を促進する事により、結晶化度の向上と結晶サイズの低下を引き起こし、物性と透明性を向上させる添加剤である。核剤は構造上の特長により、ソルビトール系、リン酸金属塩系、カルボン酸金属塩系の3つに大別される。
ソルビトール系核剤は6価のアルコールであるソルビトールとベンズアルデヒド類との1:2縮合物であるベンジリデンソルビトール骨格を有する化合物であり、アセタール構造の形成に関与しない2価の水酸基による水素結合の効果によって分子間集合体を形成し3次元ネットワーク構造を形成すると言われている。ポリプロピレンに用いた場合には、このネットワーク構造の表面からポリプロピレンの結晶が成長すると考えられており、透明性改善に優れた効果を発揮する。具体的な化合物を例示すると、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール(商品名:ゲルオールD、EC−1)、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール(商品名:ゲルオールMD)、1,3,2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール(商品名:ゲルオールMX、Millad3988)、1,2,3−トリデオキシ−4,6,5,7−ビス−O−{(4−n−プロピルフェニル)メチレン}ノニトール(商品名:MilladNX8000)などがある。
リン酸金属塩系核剤はポリプロピレンよりも高い融点を有するリン酸金属塩の微結晶が分散する事により結晶核の形成を促進するものであり、アルキルベンゼン骨格を有するのが一般的である。具体的な化合物を例示すると、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム(商品名:アデカスタブNA−11)、2,2−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸アルミニウムハイドロオキサイドとステアリン酸リチウムの混合物(商品名:アデカスタブNA−21)がある。
カルボン酸金属塩系核剤は最も古い核剤系であり、リン酸金属塩系の核剤に較べると効果が劣る難点がある。具体的な化合物を例示すると、ジ(4−t−ブチル安息香酸)アルミニウムハイドロオキサイド(通称:AL−PTBBA)がある。
The nucleating agent is an additive that improves the physical properties and transparency by promoting the formation of crystal nuclei, thereby increasing the crystallinity and decreasing the crystal size. Nucleating agents are roughly classified into three types: sorbitol, phosphate metal salt, and carboxylate metal salt, depending on structural features.
A sorbitol-based nucleating agent is a compound having a benzylidene sorbitol skeleton, which is a 1: 2 condensate of sorbitol, which is a hexavalent alcohol, and benzaldehydes. It is said to form an intermolecular assembly to form a three-dimensional network structure. When used in polypropylene, it is believed that polypropylene crystals grow from the surface of this network structure, and exhibits an excellent effect in improving transparency. Specific examples include 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol (trade name: Gelol D, EC-1), 1,3,2,4-di (p-methylbenzylidene) sorbitol (trade name) : Gelol MD), 1,3,2,4-bis (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol (trade name: Gelol MX, Millad 3988), 1,2,3-trideoxy-4,6,5,7-bis -O-{(4-n-propylphenyl) methylene} nonitol (trade name: MilladNX8000).
Metal phosphate nucleating agents promote the formation of crystal nuclei by dispersing fine crystals of a metal phosphate having a melting point higher than that of polypropylene, and generally have an alkylbenzene skeleton. Specific examples of the compound include sodium 2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate (trade name: ADK STAB NA-11), 2,2-methylene-bis (4 , 6-di-t-butylphenyl) aluminum phosphate hydroxide and lithium stearate (trade name: ADK STAB NA-21).
Carboxylic acid metal salt-based nucleating agents are the oldest nucleating agent systems, and have a disadvantage that their effects are inferior compared to metal phosphate-based nucleating agents. An example of a specific compound is di (4-t-butylbenzoic acid) aluminum hydroxide (common name: AL-PTBBA).
また、本発明のプロピレン系ブロック共重合体以外の樹脂であるエチレン・プロピレン系ゴム、エチレン・ブテン系ゴム、エチレン・ヘキセン系ゴム、エチレン・オクテン系ゴムなどを本発明の効果を著しく損なわない範囲内で配合することもできる。本発明に使用する以外の樹脂は、最大30wt%、好ましくは20wt%まで配合することができる。
これらの付加的成分は、重合により得られた本発明のプロピレン系ブロック共重合体中に直接添加し溶融混練して使用することも可能であるし、溶融混練中に添加してもよい。さらには溶融混練後に直接添加、あるいは、本発明の効果を著しく損なわない範囲においてマスターバッチとして添加することも可能である。また、これらの複合的な手法により添加してもよい。
一般的には、酸化防止剤、中和剤などの添加剤を配合して、混合、溶融、混練された後に製品に成形され使用される。成形時に本発明の効果を著しく損なわない範囲で他の樹脂、あるいは、その他の付加的成分(マスターバッチを含む)を添加し使用することも可能である。
Further, ethylene / propylene rubber, ethylene / butene rubber, ethylene / hexene rubber, ethylene / octene rubber, etc., which are resins other than the propylene block copolymer of the present invention, do not significantly impair the effects of the present invention. It can also be blended within. Resins other than those used in the present invention can be blended up to a maximum of 30 wt%, preferably 20 wt%.
These additional components can be directly added to the propylene block copolymer of the present invention obtained by polymerization and melt kneaded for use, or may be added during melt kneading. Furthermore, it can be added directly after melt-kneading, or can be added as a masterbatch within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. Moreover, you may add by these composite methods.
In general, additives such as an antioxidant and a neutralizing agent are blended, mixed, melted and kneaded before being molded into a product. It is also possible to add and use other resins or other additional components (including a masterbatch) as long as the effects of the present invention are not significantly impaired during molding.
上記混合、溶融、混練は、従来公知のあらゆる方法を用いることが出来るが、通常、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、Vブレンダー、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、バンバリーミキサー、ニーダーブレンダー、一軸又は二軸の混練押出機にて実施することができる。これらの中でも一軸又は二軸の混練押出機により混合あるいは溶融混練を行うことが好ましい。 For the mixing, melting, and kneading, any conventionally known methods can be used. Usually, Henschel mixer, super mixer, V blender, tumbler mixer, ribbon blender, Banbury mixer, kneader blender, uniaxial or biaxial kneading extrusion Can be implemented on the machine. Among these, it is preferable to perform mixing or melt-kneading with a uniaxial or biaxial kneading extruder.
4.本発明の用途及び成形法
本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、柔軟性と透明性に優れ、製品が耐熱性を有しながら低温での成形加工が可能であり、ベタツキやブリードが抑制されるという特徴をもつため、フィルム、シート、積層体、各種容器、各種成形品、各種被覆材などに好適に使用される。
特に、フィルムやシートにおいてはブリードが抑制され、ベタツキ感が顕著に低減されることでブロッキングが発生しにくく、外観がよいため好適である。
また、各種容器として用いられる場合には、ブリードによる内容物汚染が非常に少なく、食品や医療及び産業用の各分野に好適である。
成形品としても、ブリードによる経時の外観悪化がなく、好適に用いることができる。
4). Use and molding method of the present invention The propylene-based block copolymer of the present invention is excellent in flexibility and transparency, and can be molded at low temperatures while the product has heat resistance, and stickiness and bleed are suppressed. Therefore, it is suitably used for films, sheets, laminates, various containers, various molded products, various coating materials, and the like.
In particular, a film or sheet is suitable because bleeding is suppressed and the stickiness is remarkably reduced, so that blocking hardly occurs and the appearance is good.
Moreover, when used as various containers, the content contamination by bleed is very small, and it is suitable for food, medical and industrial fields.
Also as a molded article, there is no deterioration in appearance over time due to bleeding, and it can be suitably used.
これらの各種製品の成形方法としては、公知の成形法を制限なく用いることができる。
フィルムやシートの成形法の例としては、空冷インフレーション成形、水冷インフレーション成形、Tダイによる無延伸成形、一軸延伸成形、二軸延伸成形、カレンダー成形などを用いることができる。
また、フィルムやシートとして使用する場合に、積層体において、多層構成中の層としての使用も可能である。すなわち、その柔軟性を生かし中間層に使用することも可能であるし、ベタツキやブリードアウトが無く強度に優れ低温での成形が可能である点を生かし表面層としての使用も可能である。
容器成形としては、熱圧成形、圧空成形、真空成形、真空圧空成形、ブロー成形、延伸ブロー成形、射出成形などを用いることができる。
成形品を得るためには、通常の射出成形はもちろん、インサート成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形などを行うことができるし、プレス成形、スタンピングモールド、回転成形などを利用することもできる。
これらの成形体は耐熱性を有するため、熱水による殺菌や比較的高い温度での使用に好適であり、単に変形を生じないだけでなく、熱を加えた際にブリードアウトによる透明性悪化が生じないという特徴をも有する。
As a molding method for these various products, a known molding method can be used without limitation.
Examples of film or sheet molding methods include air-cooled inflation molding, water-cooled inflation molding, non-stretching molding using a T-die, uniaxial stretching molding, biaxial stretching molding, and calendar molding.
Moreover, when using as a film or a sheet | seat, the use as a layer in a multilayer structure is also possible in a laminated body. That is, it can be used for the intermediate layer by taking advantage of its flexibility, and can also be used as a surface layer by taking advantage of its excellent strength without forming stickiness and bleed-out and enabling molding at low temperature.
As container molding, hot pressure molding, pressure molding, vacuum molding, vacuum pressure molding, blow molding, stretch blow molding, injection molding, or the like can be used.
In order to obtain a molded product, not only normal injection molding but also insert molding, sandwich molding, gas assist molding, and the like can be performed, and press molding, stamping molding, rotational molding, and the like can also be used.
Since these molded products have heat resistance, they are suitable for sterilization with hot water and use at relatively high temperatures, and not only do not deform, but also deteriorate transparency due to bleed-out when heat is applied. It also has the feature that it does not occur.
以下実施例と比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited only to these examples.
物性値の測定方法および装置
(1)メルトフローレート(MFR)
プロピレン系ブロック共重合体と結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFTはJIS K7210 A法 条件M に従い、以下の条件で測定した。
試験温度:230℃
公称加重:2.16kg
ダイ形状:直径2.095mm 長さ8.00mm
プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRについては直接測定する事ができないので、当業者に良く知られた方法である粘度則を用いて計算した。具体的な計算式を以下に示す。
MFR−B=exp[{log(MFR−w)−W(A)xlog(MFR−A)}÷W(B)]
Method and apparatus for measuring physical properties (1) Melt flow rate (MFR)
The MFT of the propylene block copolymer and the crystalline polypropylene component (A) was measured according to JIS K7210 A method condition M under the following conditions.
Test temperature: 230 ° C
Nominal weight: 2.16kg
Die shape: Diameter 2.095mm Length 8.00mm
Since the MFR of the propylene-based elastomer component (B) cannot be directly measured, it was calculated using a viscosity law which is a method well known to those skilled in the art. A specific calculation formula is shown below.
MFR−B = exp [{log (MFR−w) −W (A) × log (MFR−A)} ÷ W (B)]
(変数の定義)
MFR−w;プロピレン系ブロック共重合体のMFR
MFR−A;結晶性ポリプロピレン成分(A)のMFR
MFR−B;プロピレン系エラストマー成分(B)のMFR
W(A);結晶性ポリプロピレン成分(A)の重量のプロピレン系ブロック共重合体全体の重量に対する比率(g/g)
W(B);プロピレン系エラストマー成分(B)の重量のプロピレン系ブロック共重合体全体の重量に対する比率(g/g)
(Variable definition)
MFR-w: MFR of propylene-based block copolymer
MFR-A: MFR of crystalline polypropylene component (A)
MFR-B: MFR of propylene-based elastomer component (B)
W (A): ratio of the weight of the crystalline polypropylene component (A) to the weight of the entire propylene-based block copolymer (g / g)
W (B): Ratio of the weight of the propylene-based elastomer component (B) to the weight of the entire propylene-based block copolymer (g / g)
(2)ポリマーBD
ASTM D1895−69に準拠してポリマーの嵩密度を測定した。
(3)パウダー粒径の測定
レッチェテクノロジー社製 粒度分布測定装置カムサイザーを使用して測定した。
(4)結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比
得られたプロピレン系ブロック共重合体を用いて、以下の(4)に記載の手順でTREFの測定を行い、40℃までに(40℃を含む)溶出した量をプロピレン系エラストマー成分(B)の量とした。また、40℃より高い温度で溶出した量を結晶性ポリプロピレン成分(A)の量とした。当然ながら、全体の溶出量がプロピレン系ブロック共重合体の量に対応する。こうして得られた両成分の量から重量比を求める事は容易である。また、全体の溶出量に対する値として、W(A)、W(B)を求める事が出来る。
(2) Polymer BD
The bulk density of the polymer was measured according to ASTM D1895-69.
(3) Measurement of powder particle size It measured using the particle size distribution measuring device camsizer by Lecce Technology.
(4) Weight ratio of crystalline polypropylene component (A) and propylene-based elastomer component (B) Using the obtained propylene-based block copolymer, TREF is measured according to the procedure described in (4) below. The amount eluted up to 40 ° C. (including 40 ° C.) was taken as the amount of the propylene-based elastomer component (B). The amount eluted at a temperature higher than 40 ° C. was defined as the amount of the crystalline polypropylene component (A). Naturally, the total elution amount corresponds to the amount of the propylene-based block copolymer. It is easy to determine the weight ratio from the amounts of both components thus obtained. Further, W (A) and W (B) can be obtained as values for the total elution amount.
(5)TREFの測定方法
試料を140℃でo−ジクロロベンゼン(0.5mg/mLのBHTを含む)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−15℃まで冷却し、60分間保持する。その後、溶媒であるo−ジクロロベンゼン(0.5mg/mLのBHTを含む)を1mL/分の流速でカラムに流し、TREFカラム中で−15℃のo−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。
(5) Method for measuring TREF A sample is dissolved in o-dichlorobenzene (containing 0.5 mg / mL BHT) 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, subsequently cooled to −15 ° C. at a rate of 4 ° C./min, and held for 60 minutes. Thereafter, o-dichlorobenzene (containing 0.5 mg / mL BHT) as a solvent is allowed to flow through the column at a flow rate of 1 mL / min, and components dissolved in o-dichlorobenzene at −15 ° C. in the TREF column. Elution is performed for 10 minutes, and then the column is linearly heated to 140 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hour to obtain an elution curve.
[装置]
(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
(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℃
(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℃
(ポンプ部)
送液ポンプ:センシュウ科学社製 SSC−3461ポンプ
[apparatus]
(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 (Sample injection part)
Injection method: Loop injection method Injection amount: Loop size 0.1ml
Inlet heating method: Aluminum heat block Measurement temperature: 140 ° C
(Detection unit)
Detector: Fixed wavelength infrared detector FOXBORO MIRAN 1A
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
(Pump part)
Liquid feed pump: SSC-3461 pump manufactured by Senshu Kagaku
[測定条件]
溶媒:o−オルトジクロロベンゼン(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
[Measurement condition]
Solvent: o-orthodichlorobenzene (containing 0.5 mg / mL BHT)
Sample concentration: 5 mg / mL
Sample injection volume: 0.1 mL
Solvent flow rate: 1 mL / min
(6)各成分のエチレン含量とブテン含量
結晶性ポリプロピレン成分(A)に含まれるエチレンの含量は、第1工程の終了後に採取したサンプルを用いてNMRにより決定した。プロピレン系ブロック共重合体に含まれるエチレンと1−ブテンの含量は、第2工程の終了後に得られたサンプルを用いてNMRにより決定した。プロピレン系エラストマー成分(B)に含まれるエチレンと1−ブテンの含量は(4)で求めた各成分の量を用いて、以下の計算式により計算した。
(計算式)
[E]B={[E]w−[E]AxW(A)}÷W(B)
[B]B=[B]w÷W(B)
(変数の定義)
[E]w;プロピレン系ブロック共重合体のエチレン含量
[E]A;結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン含量
[E]B;プロピレン系エラストマー成分(B)のエチレン含量
[B]w;プロピレン系ブロック共重合体の1−ブテン含量
[B]B;プロピレン系エラストマー成分(B)の1−ブテン含量
W(A)とW(B)の定義は(1)に記載の通りである。
なお、NMRによるエチレン、1−ブテンの含量の決定方法は以下の通りである。
(6) Ethylene content and butene content of each component The ethylene content contained in the crystalline polypropylene component (A) was determined by NMR using a sample collected after the first step. The contents of ethylene and 1-butene contained in the propylene-based block copolymer were determined by NMR using a sample obtained after completion of the second step. The contents of ethylene and 1-butene contained in the propylene-based elastomer component (B) were calculated by the following formula using the amounts of each component determined in (4).
(a formula)
[E] B = {[E] w- [E] AxW (A)} ÷ W (B)
[B] B = [B] w ÷ W (B)
(Variable definition)
[E] w; ethylene content of propylene-based block copolymer [E] A; ethylene content of crystalline polypropylene component (A) [E] B; ethylene content of propylene-based elastomer component (B) [B] w; 1-butene content of block copolymer [B] B: 1-butene content of propylene-based elastomer component (B) The definitions of W (A) and W (B) are as described in (1).
In addition, the determination method of the content of ethylene and 1-butene by NMR is as follows.
(7)NMRによるエチレン、1−ブテンの含量の決定方法
各コモノマー含量は13C−NMRスペクトルから求めた。13C−NMR測定は10mmφのクライオプローブを搭載したブルカー・バイオスピン製AVANCE−400 FT−NMRを用いて行った。
250 mgの試料を2.5mlのo−ジクロロベンゼン/臭化ベンゼン−d5混合溶媒(体積比8/2)に均一に溶解し、130℃で測定を行った。パルス角90°、パルス間隔15秒として1H完全デカップル下、512回の積算を行った。スペクトルの帰属はJ.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed.,21,573 (1983)やJ.Appl.Polym.Sci.,80,1880 (2001)等を参考に行った。
各コモノマー含量は以下の式に従って求めた。
ブテン含量(mol%)=I(B)/{I(B)+I(P)+I(E)}×100
プロピレン含量(mol%)=I(P)/{I(B)+I(P)+I(E)}×100
エチレン含量(mol%)=I(E)/{I(B)+I(P)+I(E)}×100
ここで、I(B)は11ppm付近に生じるブテンユニットのメチル基に由来する信号の積分強度であり、I(P)は19〜22ppm付近に生じるプロピレンユニットのメチル基に由来する信号の積分強度と17〜18ppm付近に生じる2,1−挿入したプロピレンユニットのメチル基に由来する信号の積分強度の和であり、I(E)は10ppm〜48ppmの間に現れる共重合体に由来する全ての信号強度の総和からI(B)の4倍とI(P)の3倍を各々減算した後2で割った数値である。
当業者に良く知られている事であるが、メタロセン触媒を用いたオレフィン重合において異種結合が観測される場合がある。従って、プロピレンや1−ブテンを含む共重合の場合、1,3−挿入したプロピレンユニットや1,4−挿入したブテンユニットが存在する可能性がある。これらのユニットはいずれもメチレン鎖が複数連続した構造であるので、本発明においてはこれらに由来する信号もエチレンユニットに由来する信号として取り扱い、上記の式の通り各モノマー含量の計算方法を定義する。
(7) Determination method of ethylene and 1-butene contents by NMR Each comonomer content was determined from 13C-NMR spectrum. 13C-NMR measurement was performed using AVANCE-400 FT-NMR manufactured by Bruker BioSpin Inc. equipped with a 10 mmφ cryoprobe.
A 250 mg sample was uniformly dissolved in 2.5 ml of o-dichlorobenzene / benzene bromide-d5 mixed solvent (volume ratio: 8/2), and measurement was performed at 130 ° C. Accumulation was performed 512 times under a complete decoupling of 1H with a pulse angle of 90 ° and a pulse interval of 15 seconds. Spectral assignments are described in J. Polym. Sci. , Polym. Phys. Ed. 21, 573 (1983) and J. Org. Appl. Polym. Sci. , 80, 1880 (2001).
Each comonomer content was determined according to the following formula.
Butene content (mol%) = I (B) / {I (B) + I (P) + I (E)} × 100
Propylene content (mol%) = I (P) / {I (B) + I (P) + I (E)} × 100
Ethylene content (mol%) = I (E) / {I (B) + I (P) + I (E)} × 100
Here, I (B) is the integrated intensity of the signal derived from the methyl group of the butene unit generated near 11 ppm, and I (P) is the integrated intensity of the signal derived from the methyl group of the propylene unit generated near 19-22 ppm. And the integrated intensity of the signal derived from the methyl group of the 2,1-inserted propylene unit occurring in the vicinity of 17 to 18 ppm, and I (E) is all the values derived from the copolymer appearing between 10 ppm and 48 ppm. It is a numerical value obtained by subtracting 4 times I (B) and 3 times I (P) from the sum of signal intensities and then dividing by 2.
As is well known to those skilled in the art, heterogeneous bonds may be observed in olefin polymerization using a metallocene catalyst. Therefore, in the case of copolymerization containing propylene or 1-butene, there may be a 1,3-inserted propylene unit or a 1,4-inserted butene unit. Since all of these units have a structure in which a plurality of methylene chains are continuous, in the present invention, signals derived from these units are also treated as signals derived from ethylene units, and the calculation method of each monomer content is defined according to the above formula. .
(8)融解ピーク温度(Tm)
セイコー社製DSCを用い、試料5.0mg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、さらに10℃/分の昇温速度で融解させたときの融解ピーク温度をTmとした(単位:℃)。
(8) Melting peak temperature (Tm)
Using a Seiko DSC, take 5.0 mg of sample, hold at 200 ° C. for 5 minutes, crystallize to 40 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min, and further melt at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. The melting peak temperature was Tm (unit: ° C.).
実施例1
1.触媒の製造
担体粒径測定
実施例ではモンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL)を担体として用いて触媒合成を行った。触媒合成に先立って、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製「LA−920」)を使用して担体の平均粒径を測定した。測定ではエタノールを分散媒として使用し、形状係数を1.0として平均粒径を求めた。得られた値は50μmであった。
Example 1
1. Production of Catalyst Carrier Particle Size Measurement In the examples, catalyst synthesis was performed using montmorillonite (Mizusawa Chemical Benclay SL) as a carrier. Prior to catalyst synthesis, the average particle size of the carrier was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (“LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.). In the measurement, ethanol was used as a dispersion medium, and the average particle diameter was determined with a shape factor of 1.0. The value obtained was 50 μm.
珪酸塩の化学処理
10リットルの撹拌翼の付いたガラス製セパラブルフラスコに、蒸留水3.75リットル、続いて濃硫酸(96%)2.5kgをゆっくりと添加した。50℃で、さらにモンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL)を1kg分散させ、90℃に昇温し、6.5時間その温度を維持した。50℃まで冷却後、このスラリーを減圧濾過し、ケーキを回収した。このケーキに蒸留水を7リットル加え再スラリー化後、濾過した。この洗浄操作を、洗浄液(濾液)のpHが、3.5を越えるまで実施した。回収したケーキを窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥した。乾燥後の質量は707gであった。こうして得られた化学処理した珪酸塩を更にキルン乾燥機で乾燥し、乾燥珪酸塩を得た。
Silicate Chemical Treatment To a 10 liter glass separable flask equipped with a stirring blade, 3.75 liters of distilled water was added slowly followed by 2.5 kg of concentrated sulfuric acid (96%). At 50 ° C., 1 kg of montmorillonite (Mizusawa Chemical Co., Ltd. Benclay SL) was further dispersed, the temperature was raised to 90 ° C., and the temperature was maintained for 6.5 hours. After cooling to 50 ° C., the slurry was filtered under reduced pressure to recover the cake. 7 liters of distilled water was added to this cake to reslurry it, and then filtered. This washing operation was performed until the pH of the washing solution (filtrate) exceeded 3.5. The collected cake was dried at 110 ° C. overnight under a nitrogen atmosphere. The mass after drying was 707 g. The chemically treated silicate thus obtained was further dried with a kiln dryer to obtain a dried silicate.
触媒の調製
内容積3リットルの撹拌翼のついたガラス製反応器に上記で得た乾燥珪酸塩200gを導入し、混合ヘプタン1160ml、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.60M)840mlを加え、室温で撹拌した。1時間後、混合ヘプタンにて洗浄し、珪酸塩スラリーを2.0リットルに調製した。次に、調製した珪酸塩スラリーにトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M/L)9.6mlを添加し、25℃で1時間反応させた。並行して、〔(r)−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)−4H−アズレニル}]ジルコニウム〕(合成は特開平10−226712号公報実施例に従って実施した)2180mg(3mmol)と混合ヘプタン870mlに、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)を33.1ml加えて、室温にて1時間反応させた混合物を、珪酸塩スラリーに加え、1時間撹拌した。
Preparation of catalyst 200 g of the dry silicate obtained above was introduced into a glass reactor equipped with a stirring blade with an internal volume of 3 liters, mixed with 1160 ml of mixed heptane, and further with 840 ml of a heptane solution of triethylaluminum (0.60 M) at room temperature. Stir with. After 1 hour, the mixture was washed with mixed heptane to prepare a silicate slurry at 2.0 liters. Next, 9.6 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) was added to the prepared silicate slurry and reacted at 25 ° C. for 1 hour. In parallel, [(r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium] (synthesized in JP-A-10-226712) 33.1 ml of a triisobutylaluminum heptane solution (0.71 M) was added to 2180 mg (3 mmol) and 870 ml of mixed heptane (performed according to the example), and the mixture reacted at room temperature for 1 hour was added to the silicate slurry, Stir for 1 hour.
予備重合
続いて、窒素で十分置換を行った内容積10リットルの撹拌式オートクレーブに、n−ヘプタン2.1リットルを導入し、40℃に保持した。そこに先に調製した珪酸塩/メタロセン錯体スラリーを導入した。温度が40℃に安定したところでプロピレンを100g/時間の速度で供給し、温度を維持した。4時間後プロピレンの供給を停止し、さらに2時間維持した。予備重合終了後、残モノマーをパージし、撹拌を停止させ約10分間静置後、上澄み約3リットルをデカントした。続いてトリイソブチルアルミニウム(0.71M/L)のヘプタン溶液9.5ml、さらに混合ヘプタンを5.6リットル添加し、40℃で30分間撹拌し、10分間静置した後に、上澄みを5.6リットル除いた。さらにこの操作を3回繰り返した。最後の上澄み液の成分分析を実施したところ有機アルミニウム成分の濃度は、1.23ミリモル/L、Zr濃度は8.6×10−6g/Lであり、仕込み量に対する上澄み液中の存在量は0.016%であった。続いて、トリイソブチルアルミニウム(0.71M/L)のヘプタン溶液17.0mlを添加した後に、45℃で減圧乾燥した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン2.2gを含む予備重合触媒(触媒−1)が得られた。
Prepolymerization Subsequently, 2.1 liters of n-heptane was introduced into a stirring autoclave having an internal volume of 10 liters that had been sufficiently substituted with nitrogen, and maintained at 40 ° C. The previously prepared silicate / metallocene complex slurry was introduced therein. When the temperature was stabilized at 40 ° C., propylene was supplied at a rate of 100 g / hour to maintain the temperature. After 4 hours, the supply of propylene was stopped and maintained for another 2 hours. After completion of the prepolymerization, the remaining monomer was purged, stirring was stopped and the mixture was allowed to stand for about 10 minutes, and then about 3 liters of the supernatant was decanted. Subsequently, 9.5 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) and 5.6 liters of mixed heptane were added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 30 minutes and allowed to stand for 10 minutes. Removed liters. This operation was further repeated 3 times. When the component analysis of the final supernatant was performed, the concentration of the organoaluminum component was 1.23 mmol / L and the Zr concentration was 8.6 × 10 −6 g / L, and the abundance in the supernatant with respect to the amount charged. Was 0.016%. Subsequently, 17.0 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) was added, followed by drying at 45 ° C. under reduced pressure. By this operation, a prepolymerized catalyst (catalyst-1) containing 2.2 g of polypropylene per 1 g of catalyst was obtained.
2.プロピレン系ブロック共重合体の製造
上記で得られた予備重合触媒(触媒−1)を用いて、以下の手順に従ってプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。
2. Production of propylene-based block copolymer Using the prepolymerized catalyst (catalyst-1) obtained above, a propylene-based block copolymer was produced according to the following procedure.
反応生成物(E)の調製
100mlのガラス製フラスコにマグネチックスターラーをセットし、精製した窒素で完全に置換した。ここに、混合ヘプタンを15ml加え、更に、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液2.76ml(2.0mmol)を加えた。フラスコを水浴に浸して攪拌を開始し、別途調整しておいた濃度0.5mol/Lのエタノール・混合ヘプタン溶液を4ml(2.0mmol)ゆっくりとフラスコに添加し、15分間反応させた。こうして、Al濃度0.092mol/Lの反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液を得た。
第1工程
撹拌および温度制御装置を有する内容積3Lのオートクレーブをプロピレンで充分置換した後に、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液2.76ml(2.0mmol)を加え、エチレン19g、水素40ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、60℃に昇温しその温度を維持した。上記の予備重合触媒(触媒−1)をn−ヘプタンでスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの重量は除く)9mgを圧入し重合を開始した。槽内温度を60℃に維持して30分重合を継続した。その後、常圧まで残モノマーをパージし、さらに精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングして分析したところ、エチレン含量1.8wt%、MFR6.0g/10分、平均粒径1,000μであった。
Preparation of reaction product (E) A magnetic stirrer was set in a 100 ml glass flask and completely replaced with purified nitrogen. To this, 15 ml of mixed heptane was added, and 2.76 ml (2.0 mmol) of triisobutylaluminum / n-heptane solution was further added. Stirring was started by immersing the flask in a water bath, and 4 ml (2.0 mmol) of a separately prepared ethanol / mixed heptane solution having a concentration of 0.5 mol / L was slowly added to the flask and allowed to react for 15 minutes. Thus, a mixed heptane solution of the reaction product (E) having an Al concentration of 0.092 mol / L was obtained.
Step 1 After fully replacing an autoclave with an internal volume of 3 L having a stirring and temperature control device with propylene, 2.76 ml (2.0 mmol) of triisobutylaluminum / n-heptane solution was added, 19 g of ethylene, 40 ml of hydrogen, 750 g of liquid propylene was introduced, and the temperature was raised to 60 ° C. to maintain the temperature. The above prepolymerized catalyst (Catalyst-1) was slurried with n-heptane, and 9 mg (excluding the weight of the prepolymerized polymer) was injected as a catalyst to initiate polymerization. Polymerization was continued for 30 minutes while maintaining the temperature in the tank at 60 ° C. Thereafter, the residual monomer was purged to normal pressure and further completely replaced with purified nitrogen. When a part of the produced polymer was sampled and analyzed, the ethylene content was 1.8 wt%, the MFR was 6.0 g / 10 min, and the average particle size was 1,000 μm.
反応生成物(E)の添加
第1工程にてポリマーを一部サンプリングした後、最初に調製した反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液を8.7ml(Al原子0.8mmol)をオートクレーブに添加して充分に混合した。
第2工程
別途、撹拌および温度制御装置を有する内容積20Lのオートクレーブを用いて、第2工程で使用する混合ガスを調製した。調製温度は85℃、混合ガス組成はエチレン14vol%、プロピレン59vol%、1−ブテン27vol%であった。反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液を添加して充分に混合した後、この混合ガスを3Lのオートクレーブに供給し第2工程の重合を開始した。重合温度は80℃、圧力1.5MPaAにて29分重合を継続した。その後、エタノールを10ml導入して重合を停止した。回収したポリマーはオーブンで充分に乾燥した。活性は15.4kg/g−触媒、エチレン含量2.9wt%、ブテン含量18wt%、MFR14g/10分、BDは0.38g/ccであった。
また、TREF測定を行った結果、第2工程で製造したプロピレン系エラストマー成分(B)の量は35wt%であり、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比は65:35であった。既述の通りプロピレン系エラストマー成分(B)のコモノマー含量を計算した所、エチレン含量5wt%、ブテン含量40wt%であった。また、プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRも計算した所、67g/10minであった。
Addition of reaction product (E) After partially sampling the polymer in the first step, add 8.7 ml (Al atom 0.8 mmol) of the mixed heptane solution of the reaction product (E) prepared first to the autoclave. And mixed well.
Second Step Separately, a mixed gas used in the second step was prepared using an autoclave having an internal volume of 20 L having a stirring and temperature control device. The preparation temperature was 85 ° C., and the mixed gas composition was ethylene 14 vol%, propylene 59 vol%, and 1-butene 27 vol%. After the mixed heptane solution of the reaction product (E) was added and mixed well, this mixed gas was supplied to a 3 L autoclave to start the polymerization in the second step. The polymerization was continued for 29 minutes at a polymerization temperature of 80 ° C. and a pressure of 1.5 MPaA. Thereafter, 10 ml of ethanol was introduced to terminate the polymerization. The recovered polymer was sufficiently dried in an oven. The activity was 15.4 kg / g-catalyst, ethylene content was 2.9 wt%, butene content was 18 wt%, MFR was 14 g / 10 min, and BD was 0.38 g / cc.
As a result of the TREF measurement, the amount of the propylene elastomer component (B) produced in the second step was 35 wt%, and the weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) to the propylene elastomer component (B) was 65 : 35. As described above, when the comonomer content of the propylene-based elastomer component (B) was calculated, the ethylene content was 5 wt% and the butene content was 40 wt%. Moreover, when the MFR of the propylene-based elastomer component (B) was also calculated, it was 67 g / 10 min.
実施例2
反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液の添加量を2.2ml(Al原子0.2mmol)とした以外は実施例1と同様にプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表1に示す。
Example 2
A propylene-based block copolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the mixed heptane solution of the reaction product (E) was 2.2 ml (Al atom 0.2 mmol). The results are shown in Table 1.
比較例1
反応生成物(E)を添加しなかった事を除けば実施例1と同様にプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表1に示す。プロピレン系ブロック共重合体のBDは0.36g/ccであり、実施例1と比較して流動はするがべたつきのある粒子であった。
比較例2
反応生成物(E)の代わりに、エタノールを0.05mmol添加した事を除けば実施例1と同様にプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表1に示す。プロピレン系ブロック共重合体のBDは0.30g/ccであり、実施例1と比較してべたつきが強く、殆ど流動しない粒子であった。
比較例3及び比較例4
エタノールの添加量をそれぞれ0.2mmol、0.8mmolとした事を除けば比較例2と同様にプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表1に示す。プロピレン系ブロック共重合体は非常にべたつきの強い粒子であり、全く流動しない為にBDを測定する事ができなかった。
Comparative Example 1
A propylene-based block copolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction product (E) was not added. The results are shown in Table 1. The BD of the propylene-based block copolymer was 0.36 g / cc, and the particles were sticky but flowed as compared to Example 1.
Comparative Example 2
A propylene-based block copolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.05 mmol of ethanol was added instead of the reaction product (E). The results are shown in Table 1. The BD of the propylene-based block copolymer was 0.30 g / cc, and was much sticky compared to Example 1 and was a particle that hardly flowed.
Comparative Example 3 and Comparative Example 4
A propylene-based block copolymer was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of ethanol added was 0.2 mmol and 0.8 mmol, respectively. The results are shown in Table 1. The propylene block copolymer was very sticky particles and did not flow at all, so BD could not be measured.
実施例3
1.触媒の製造
触媒の調製において、〔(r)−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)−4H−アズレニル}]ジルコニウム〕の代わりに〔(r)−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)−4H−アズレニル}]ハフニウム〕(合成は特開平11−240909号公報実施例に従って実施した)を用いた事を除けば実施例1と同様に触媒(触媒−2)を製造した。
Example 3
1. Catalyst Preparation In the preparation of the catalyst, instead of [(r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium] [(r) -Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azulenyl}] hafnium] (synthesis was carried out in accordance with Examples of JP-A-11-240909) A catalyst (catalyst-2) was produced in the same manner as in Example 1 except for.
2.プロピレン系ブロック共重合体の製造
上記で得られた予備重合触媒(触媒−2)を用いて、以下の手順に従ってプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。
第1工程
撹拌および温度制御装置を有する内容積3Lのオートクレーブをプロピレンで充分置換した後に、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液2.76ml(2.0mmol)を加え、エチレン18g、水素20ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、50℃に昇温しその温度を維持した。上記の予備重合触媒(触媒−2)をn−ヘプタンでスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの重量は除く)100mgを圧入し重合を開始した。槽内温度を50℃に維持して15分重合を継続した。その後、常圧まで残モノマーをパージし、さらに精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングして分析したところ、エチレン含量1.9wt%、MFR8.0g/10分、平均粒径450μであった。
2. Production of propylene-based block copolymer Using the prepolymerized catalyst (Catalyst-2) obtained above, a propylene-based block copolymer was produced according to the following procedure.
Step 1 After fully replacing the 3 L autoclave with stirring and temperature control with propylene, 2.76 ml (2.0 mmol) of triisobutylaluminum / n-heptane solution was added, 18 g of ethylene, 20 ml of hydrogen, 750 g of liquid propylene was introduced, the temperature was raised to 50 ° C., and the temperature was maintained. The above prepolymerized catalyst (Catalyst-2) was slurried with n-heptane, and 100 mg of the catalyst (excluding the weight of the prepolymerized polymer) was injected to initiate polymerization. Polymerization was continued for 15 minutes while maintaining the bath temperature at 50 ° C. Thereafter, the residual monomer was purged to normal pressure and further completely replaced with purified nitrogen. When a part of the produced polymer was sampled and analyzed, the ethylene content was 1.9 wt%, the MFR was 8.0 g / 10 min, and the average particle size was 450 μm.
反応生成物(E)の添加
第1工程にてポリマーを一部サンプリングした後、実施例1で調製した反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液を8.7ml(Al原子0.8mmol)をオートクレーブに添加して充分に混合した。
第2工程
別途、撹拌および温度制御装置を有する内容積20Lのオートクレーブを用いて、第2工程で使用する混合ガスを調製した。調製温度は85℃、混合ガス組成はエチレン45vol%、プロピレン11vol%、1−ブテン44vol%であった。反応生成物(E)の混合ヘプタン溶液を添加して充分に混合した後、この混合ガスを3Lのオートクレーブに供給し第2工程の重合を開始した。重合温度は80℃、圧力1.0MPaAにて41分重合を継続した。その後、エタノールを10ml導入して重合を停止した。回収したポリマーはオーブンで充分に乾燥した。活性は2.5kg/g−触媒、エチレン含量4.5wt%、ブテン含量58wt%、MFR27g/10分、BDは0.41g/ccであった。
また、TREF測定を行った結果、第2工程で製造したプロピレン系エラストマー成分(B)の量は63wt%であり、結晶性ポリプロピレン成分(A)とプロピレン系エラストマー成分(B)の重量比は37:63であった。既述の通りプロピレン系エラストマー成分(B)のコモノマー含量を計算した所、エチレン含量6wt%、ブテン含量73wt%であった。また、プロピレン系エラストマー成分(B)のMFRも計算した所、56g/10minであった。
Addition of reaction product (E) After partially sampling the polymer in the first step, 8.7 ml (Al atom 0.8 mmol) of the mixed heptane solution of the reaction product (E) prepared in Example 1 was autoclaved. And mixed well.
Second Step Separately, a mixed gas used in the second step was prepared using an autoclave having an internal volume of 20 L having a stirring and temperature control device. The preparation temperature was 85 ° C., and the mixed gas composition was ethylene 45 vol%, propylene 11 vol%, and 1-butene 44 vol%. After the mixed heptane solution of the reaction product (E) was added and mixed well, this mixed gas was supplied to a 3 L autoclave to start the polymerization in the second step. The polymerization was continued for 41 minutes at a polymerization temperature of 80 ° C. and a pressure of 1.0 MPaA. Thereafter, 10 ml of ethanol was introduced to terminate the polymerization. The recovered polymer was sufficiently dried in an oven. The activity was 2.5 kg / g-catalyst, ethylene content was 4.5 wt%, butene content was 58 wt%, MFR was 27 g / 10 min, and BD was 0.41 g / cc.
As a result of the TREF measurement, the amount of the propylene-based elastomer component (B) produced in the second step was 63 wt%, and the weight ratio of the crystalline polypropylene component (A) to the propylene-based elastomer component (B) was 37. : 63. As described above, when the comonomer content of the propylene-based elastomer component (B) was calculated, the ethylene content was 6 wt% and the butene content was 73 wt%. Moreover, when the MFR of the propylene-based elastomer component (B) was calculated, it was 56 g / 10 min.
比較例5
反応生成物(E)を添加しなかった事を除けば実施例3と同様にプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表2に示す。プロピレン系ブロック共重合体は非常にべたつきの強い粒子であり、全く流動しない為にBDを測定する事ができなかった。
Comparative Example 5
A propylene-based block copolymer was produced in the same manner as in Example 3 except that the reaction product (E) was not added. The results are shown in Table 2. The propylene block copolymer was very sticky particles and did not flow at all, so BD could not be measured.
比較例6
反応生成物(E)の代わりに、アセトン0.8mmolを使用した事を除けば実施例3と同様にしてプロピレン系ブロック共重合体の製造を行った。結果を表2に示す。プロピレン系ブロック共重合体は非常にべたつきの強い粒子であり、全く流動しない為にBDを測定する事ができなかった。
Comparative Example 6
A propylene block copolymer was produced in the same manner as in Example 3 except that 0.8 mmol of acetone was used instead of the reaction product (E). The results are shown in Table 2. The propylene block copolymer was very sticky particles and did not flow at all, so BD could not be measured.
3.物性の測定
参考のために実施例1で得られたプロピレン系ブロック共重合体を一般的な手法でペレット化し、その際の粒子のハンドリングを確認するとともに、得られたペレットを射出成型し、基本物性を以下の方法で評価した。
3. Measurement of physical properties For reference, the propylene-based block copolymer obtained in Example 1 was pelletized by a general method, and the handling of particles at that time was confirmed, and the obtained pellet was injection-molded. The physical properties were evaluated by the following methods.
・添加剤配合
実施例1で得られたプロピレン系ブロック共重合体に以下の添加剤を配合し、ポリ袋中でよく攪拌混合した。重合体粒子は流動性に優れ、添加剤は十分に攪拌された。
・添加剤配合
酸化防止剤: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)プロピオネート}メタン(BASF社製Irganox1010)500ppm、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(BASF社製Irgafos168)500ppm
中和剤:ステアリン酸カルシウム500ppm
・造粒
以下の条件で造粒しペレット化した。重合体粒子は流動性に優れ、フィーダにより押出機に安定して供給でき、容易にペレット化することができた。
フィーダ:クマエンジニアリング社製アキュレートフィーダ(モデル100)
押出機:テクノベル社製KZW−15−45MG2軸押出機
スクリュ:口径15mm L/D=45
押出機設定温度:(ホッパ下から)40,80,160,180,180,180(ダイ℃)
スクリュ回転数:400rpm
吐出量:約1.5kg/hr(フィーダにて調整)
ダイ:口径3mm ストランドダイ 穴数2個
得られたペレットを以下の条件で射出成形し、物性評価用の試験片を得た。
Additive formulation The following additives were added to the propylene-based block copolymer obtained in Example 1 and mixed well in a plastic bag. The polymer particles were excellent in fluidity, and the additive was sufficiently stirred.
Additive formulation Antioxidant: tetrakis {methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate} methane (Irganox 1010 manufactured by BASF) 500 ppm, tris (2,4-di-t -Butylphenyl) phosphite (Irgafos 168 manufactured by BASF) 500 ppm
Neutralizer: Calcium stearate 500ppm
-Granulation Granulated and pelletized under the following conditions. The polymer particles were excellent in fluidity, could be stably supplied to the extruder by a feeder, and could be easily pelletized.
Feeder: Kuma Engineering's Accurate Feeder (Model 100)
Extruder: KZW-15-45MG twin screw extruder manufactured by Technobel Co., Ltd. Screw: 15 mm in diameter L / D = 45
Extruder set temperature: (from below the hopper) 40, 80, 160, 180, 180, 180 (die temperature)
Screw rotation speed: 400rpm
Discharge rate: About 1.5kg / hr (adjusted with feeder)
Die: 3 mm diameter Strand die The pellets obtained with 2 holes were injection molded under the following conditions to obtain test pieces for evaluating physical properties.
・(射出成型)
規格番号:JIS K−7152(ISO 294−1)準拠
参考成型機:東芝機械社製EC20P射出成型機
成型機設定温度:(ホッパ下から)80,210,210,200,200℃
金型温度:40℃
射出速度:52mm/s(スクリュの速度)
保持圧力:10MPa
保圧時間:15秒
冷却時間:60秒
金型形状:平板(厚さ4mm 幅10mm 長さ80mm × 2丁取り)
および 平板(厚さ2mm 幅40mm 長さ80mm)
得られた試験片について、下記項目の物性を評価した。
・ (Injection molding)
Standard number: JIS K-7152 (ISO 294-1) compliant Reference molding machine: EC20P injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Molding machine set temperature: (from under the hopper) 80, 210, 210, 200, 200 ° C
Mold temperature: 40 ℃
Injection speed: 52 mm / s (screw speed)
Holding pressure: 10 MPa
Holding pressure time: 15 seconds Cooling time: 60 seconds Mold shape: flat plate (thickness 4 mm, width 10 mm, length 80 mm x 2 picks)
And flat plate (thickness 2 mm, width 40 mm, length 80 mm)
About the obtained test piece, the physical property of the following item was evaluated.
透明性
試験片の透明性を、以下の条件により評価した。評価の結果、HAZEは61%、全光線透過率は90%であり、透明性に優れるものであった。
規格番号:JIS K−7361−1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:2mm
試験片の作成方法:射出成形平板
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)、全光線透過率
Transparency The transparency of the test piece was evaluated under the following conditions. As a result of the evaluation, HAZE was 61% and total light transmittance was 90%, which was excellent in transparency.
Standard number: Conforms to JIS K-7361-1 Measuring instrument: Haze meter NDH2000 (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)
Test piece thickness: 2 mm
Test piece preparation method: Injection molded flat plate 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 items: Haze (HAZE), total light transmittance
曲げ試験
試験片の曲げ特性を以下の条件により評価した。評価の結果、曲げ弾性率は190MPaであり、柔軟性に優れるものであった。
規格番号:JIS K−7171(ISO178)準拠
試験機:全自動曲げ試験機 ベンドグラフ(株式会社東洋精機製作所製)
試験片の採取方向:流れ方向
試験片の形状:厚み4mm 幅10mm 長さ80mm
状態の調節:室温23℃、湿度50%に調節された恒温室内に24時間以上放置
試験室:室温23℃、湿度50%に調節された恒温室
試験片の数:5
支点間距離:64.0mm
試験速度:2.0mm/分
評価項目:曲げ弾性率
Bending test The bending characteristics of the test piece were evaluated under the following conditions. As a result of the evaluation, the flexural modulus was 190 MPa, and the flexibility was excellent.
Standard number: Compliant with JIS K-7171 (ISO178) Testing machine: Fully automatic bending testing machine Bendgraph (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.)
Specimen sampling direction: Flow direction Specimen shape: Thickness 4 mm Width 10 mm Length 80 mm
Condition adjustment: left in a temperature-controlled room adjusted to room temperature 23 ° C. and humidity 50% for more than 24 hours Test room: temperature-controlled room temperature adjusted to 23 ° C. and humidity 50% Number of test pieces: 5
Distance between fulcrums: 64.0mm
Test speed: 2.0 mm / min Evaluation item: Flexural modulus
耐熱性
得られたブロック共重合体のビカット軟化点を、以下の条件で評価した。評価の結果、ビカット軟化点温度は122℃であり、耐熱性に優れるものであった。
規格番号:JIS K7206(荷重を250gとした以外は50法に準拠)
測定機:全自動HDT測定機(東洋精機製)
試験片の形状:厚さ2mm 25mm×25mm平板を2枚重ね
試験片の作成方法:射出成形平板を上記形状に打ち抜き(成形については成形項を参照)
状態の調節:室温23℃、湿度50%に調節された恒温室内に24時間以上放置(アニール無し)
試験加重:250g
昇温速度:50℃/h
試験片の数:3
Heat resistance The Vicat softening point of the obtained block copolymer was evaluated under the following conditions. As a result of the evaluation, the Vicat softening point temperature was 122 ° C., which was excellent in heat resistance.
Standard number: JIS K7206 (Conforms to the 50 method except that the load is 250 g)
Measuring machine: Fully automatic HDT measuring machine (manufactured by Toyo Seiki)
Specimen shape: 2mm thickness 25mm x 25mm two flat plates Stacked test piece creation method: Injection molded flat plate is punched into the above shape (see the molding section for molding)
Condition adjustment: Leave in a temperature-controlled room adjusted to room temperature 23 ° C and humidity 50% for more than 24 hours (no annealing)
Test weight: 250g
Temperature increase rate: 50 ° C / h
Number of specimens: 3
実施例2及で得られたプロピレン系ブロック共重合体についても、同様の評価を行った。粒子は流動性に優れ、問題なく造粒、成形、評価が可能であった。物性については実施例1により得られた重合体粒子を用いた場合と一致した。
比較例1で得られたプロピレン系ブロック共重合体についても、同様の評価を行った。これらの粒子はべたつき感があり取り扱いが難しかったが、何とか、造粒、成形、評価が出来た。物性については実施例1により得られた重合体粒子を用いた場合と一致した。
比較例2で得られたプロピレン系ブロック共重合体についても同様の評価を試みた。しかし、これらの重合体粒子は流動性が非常に悪く、造粒時にフィーダでの吐出量が安定せず、ペレット化が困難であった。
また、比較例3及び比較例4で得られたプロピレン系ブロック共重合体については、粒子の流動性が極めて悪く、フィーダにより押出機に重合体粒子を全く供給することができなかった。
その結果、これらのプロピレン系ブロック共重合体はペレットを作成することができず、射出成形や物性評価を実施できなかった。
The same evaluation was performed for the propylene-based block copolymers obtained in Example 2 and the like. The particles were excellent in fluidity and could be granulated, molded and evaluated without problems. About the physical property, it corresponded with the case where the polymer particle obtained by Example 1 was used.
The same evaluation was performed on the propylene-based block copolymer obtained in Comparative Example 1. These particles were sticky and difficult to handle, but somehow they could be granulated, shaped and evaluated. About the physical property, it corresponded with the case where the polymer particle obtained by Example 1 was used.
The same evaluation was attempted for the propylene-based block copolymer obtained in Comparative Example 2. However, these polymer particles have very poor fluidity, and the amount discharged from the feeder is not stable during granulation, making pelletization difficult.
In addition, the propylene block copolymers obtained in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 had extremely poor particle fluidity, and the polymer particles could not be supplied to the extruder by the feeder.
As a result, these propylene-based block copolymers could not produce pellets, and injection molding and physical property evaluation could not be performed.
実施例と比較例との対照による考察
以上の実施例1〜3及び各比較例1〜6を対照検討することにより、本発明では、透明性に優れ、柔軟性と耐熱性のバランスが高いプロピレン系ブロック共重合体を極めて良好な流動性を有する粒子として得られることが明白である。
具体的には、実施例1及び実施例2は比較例1〜4と比較してBDが高く、同一の透明性、柔軟性、耐熱性を有するプロピレン系ブロック共重合体を良好な粒子として得られている事が分かる。特に、エタノールを用いた比較例2〜4との対比から、第2工程開始前にエタノールを直接添加する事に代えて、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)を用いる事の意義は明白である。
また、実施例3は比較例5と比較して、BDが高く、また、柔軟性にも優れている。比較例6ではアセトンを用いているが、実施例3と比較して粒子の流動性が極めて悪く、アセトンと活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)との差異は明確である。
全ての実施例および比較例を比較すると、活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)の反応生成物(E)は必ずしも活性を下げる訳ではない事が分かる。例えば、実施例3では第2工程の重合時間が16分でありプロピレン系エラストマー成分(B)は63wt%得られている。一方で、何も添加しない比較例5では第2工程の重合時間が30分でありプロピレン系エラストマー成分(B)は42wt%しか得られておらず、実施例3は比較例5よりも活性が高い事は明白である。実施例3においては粒子の流動性が向上している事から粒子表面が改質されている事は疑いようがなく、本発明における活性水素を有する化合物(D)と有機アルミニウム化合物(C’)は粒子表面における重合抑制機能と粒子内部における活性化機能の2つの機能を有していると考えられる。その点でも、本発明は従来の公知技術とは大きく異なるものである。
Consideration by contrast between Examples and Comparative Examples By contrasting the above Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, in the present invention, propylene is excellent in transparency and has a high balance between flexibility and heat resistance. It is clear that the system block copolymer can be obtained as particles having very good fluidity.
Specifically, Example 1 and Example 2 have higher BD than Comparative Examples 1 to 4, and obtain the same transparency, flexibility, and heat-resistant propylene-based block copolymer as good particles. You can see that In particular, in comparison with Comparative Examples 2 to 4 using ethanol, instead of directly adding ethanol before the start of the second step, the reaction of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) The significance of using the product (E) is clear.
In addition, Example 3 has higher BD and superior flexibility than Comparative Example 5. In Comparative Example 6, acetone is used, but the fluidity of the particles is extremely poor compared to Example 3, and the reaction product (E) of the compound (D) having acetone and active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) is used. The difference from) is clear.
When all Examples and Comparative Examples are compared, it can be seen that the reaction product (E) of the compound (D) having active hydrogen and the organoaluminum compound (C ′) does not necessarily decrease the activity. For example, in Example 3, the polymerization time of the second step is 16 minutes, and 63 wt% of the propylene-based elastomer component (B) is obtained. On the other hand, in Comparative Example 5 in which nothing is added, the polymerization time of the second step is 30 minutes, and only 42 wt% of the propylene-based elastomer component (B) is obtained, and Example 3 is more active than Comparative Example 5. The high thing is obvious. In Example 3, since the fluidity of the particles is improved, there is no doubt that the particle surface is modified, and the active hydrogen-containing compound (D) and organoaluminum compound (C ′) in the present invention. Is considered to have two functions, a polymerization inhibiting function on the particle surface and an activation function inside the particle. In this respect as well, the present invention is greatly different from conventional known techniques.
プロピレン系ブロック共重合体の安定な、高度な製造方法を特定の反応生成物(E)を添加するという操作により達成できたものであり、重合技術の進歩およびポリマー生産の技術の進歩に寄与することができる。また品質、性能の良いプロピレン系ブロック共重合体を収得することが可能となり、共重合体の需要や供給の産業分野を著しく拡大および促進することにもなる。この共重合体の成形、成形加工、および成形品の利用および発展に寄与するものといえる。 A stable and advanced method for producing a propylene-based block copolymer has been achieved by the operation of adding a specific reaction product (E), and contributes to the advancement of polymerization technology and the technology of polymer production. be able to. Further, it becomes possible to obtain a propylene block copolymer having good quality and performance, and it will significantly expand and promote the industrial field of the demand and supply of the copolymer. It can be said that it contributes to the molding, molding process, and utilization and development of the molded product of this copolymer.
Claims (7)
(i)結晶性ポリプロピレン成分(A)が、プロピレン単独重合体、あるいは、エチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種類のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和が10wt%以下である。
(ii)プロピレン系エラストマー成分(B)がエチレン及び炭素数が4〜8のα−オレフィンからなる群から選ばれた少なくとも1種のモノマーとプロピレンとのランダム共重合体であって、エチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和が結晶性ポリプロピレン成分(A)のエチレン若しくはα−オレフィンの含量の総和よりも高い。 A first step of producing a crystalline polypropylene component (A) satisfying the following characteristic (i) in the presence of a metallocene catalyst and an organoaluminum compound (C), the metallocene catalyst, the organoaluminum compound (C) and the crystal And a second step of producing a propylene-based elastomer component (B) satisfying the following property (ii) in the presence of the conductive polypropylene component (A), wherein the second Alcohol (D) and organoaluminum compound (C ′), wherein the ratio of the amount of alcohol (D) and organoaluminum compound (C ′) used in the process is in the range of 0.001 to 2 mol / mol-Al (C ′). And the reaction product (E) is added.
(I) Random copolymerization of propylene with at least one monomer selected from the group consisting of a propylene homopolymer or ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms as the crystalline polypropylene component (A) The total content of ethylene or α-olefin is 10 wt% or less.
(Ii) The propylene-based elastomer component (B) is a random copolymer of propylene and at least one monomer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms, wherein ethylene or α -The sum total of the content of an olefin is higher than the sum total of the content of ethylene or alpha-olefin of a crystalline polypropylene component (A).
The method for producing a propylene-based block copolymer according to any one of claims 1 to 6 , wherein the second step is performed by a gas phase method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011210196A JP5628126B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Propylene-based block copolymer production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011210196A JP5628126B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Propylene-based block copolymer production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013071954A JP2013071954A (en) | 2013-04-22 |
| JP5628126B2 true JP5628126B2 (en) | 2014-11-19 |
Family
ID=48476720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011210196A Active JP5628126B2 (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Propylene-based block copolymer production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5628126B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6520421B2 (en) * | 2015-06-04 | 2019-05-29 | 日本ポリプロ株式会社 | Process for producing propylene-based block copolymer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1160623A (en) * | 1997-08-15 | 1999-03-02 | Chisso Corp | Preparation of olefin (co)polymer |
| JP2005220235A (en) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Japan Polypropylene Corp | Method for producing propylene-α-olefin block copolymer |
| JP2012107106A (en) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Adeka Corp | Method for producing thermoplastic elastomer composition |
-
2011
- 2011-09-27 JP JP2011210196A patent/JP5628126B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013071954A (en) | 2013-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4156491B2 (en) | Propylene-ethylene random block copolymer | |
| CN115666900B (en) | Multilayer film with improved properties | |
| JP6243195B2 (en) | Polyethylene resin composition and film for surface protective film | |
| JP4156492B2 (en) | Propylene-ethylene random block copolymer and method for producing the same | |
| JP4512411B2 (en) | New propylene-ethylene random block copolymer | |
| JP5907477B2 (en) | Propylene-based block copolymer production method | |
| JP2006188562A (en) | Resin composition using propylene-ethylene random block copolymer and laminate material using the same | |
| JP5509008B2 (en) | Propylene-based resin composition and molded product thereof | |
| JP6520421B2 (en) | Process for producing propylene-based block copolymer | |
| JP2009299052A (en) | Flame-retardant resin composition and molded article obtained by using the same | |
| EP1871832B1 (en) | Biaxially oriented propylene polymer films | |
| JP5825553B2 (en) | Propylene-based block copolymer production method | |
| JP4359517B2 (en) | Propylene-ethylene random block copolymer resin composition | |
| JP5628126B2 (en) | Propylene-based block copolymer production method | |
| JP2006188563A (en) | Polypropylene resin composition with excellent flexibility | |
| JP5352188B2 (en) | Propylene-ethylene block copolymer production method | |
| JP5201950B2 (en) | Propylene-ethylene block copolymer | |
| JP2006306476A (en) | Polypropylene medical blow container | |
| JP5764825B2 (en) | Compact | |
| JP5796539B2 (en) | Thermoformed body | |
| JP5216412B2 (en) | Flame retardant resin composition and molded body using the same | |
| JP2011162210A (en) | Semiconductor-related component carrier case | |
| JP5811911B2 (en) | Semiconductor related parts transport case | |
| JP2008156562A (en) | Propylene-ethylene block copolymer | |
| JP2013185064A (en) | Method for producing propylene-based block copolymer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140704 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140710 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140905 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140925 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141001 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5628126 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |