JP5685056B2 - Method for producing polyolefin stretch molded article - Google Patents
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Description
本発明はポリオレフィン延伸成形体の製造方法に関する。さらに詳しくは、引張特性が良好で形状安定性に優れた高強度ポリオレフィン延伸成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a stretched polyolefin article. More specifically, the present invention relates to a method for producing a high-strength polyolefin stretch-molded body having good tensile properties and excellent shape stability.
ポリエチレンは融点が比較的低いために成形加工性に優れ、酸性やアルカリ性の化学薬品に対する耐性が大きく、また防湿性にも優れている。これらの特徴を利用して、ポリエチレンを主成分とするポリオレフィンを無孔質の膜に成形したものは防湿性の包装材料などとして広く使用されており、またポリエチレンを主成分とするポリオレフィンを多孔化したフイルムや中空糸に成形加工したポリオレフィン膜は、電池用セパレータやフィルターなどに使用されている。一方、汎用のポリエチレンと比較して遥かに分子量が高い超高分子量ポリエチレンは耐衝撃性、耐摩耗性に優れ、また自己潤滑性も有するなど特徴のあるエンジニアリングプラスチックであり、所望の形状に加工して高配向させることができれば高強度、高弾性を有する成形物が得られることから、分子量の低いポリオレフィンや可塑剤等と混練することによってその活用方法が種々検討されてきた。 Since polyethylene has a relatively low melting point, it has excellent moldability, has high resistance to acidic and alkaline chemicals, and is excellent in moisture resistance. Utilizing these features, polyolefins based on polyethylene molded into non-porous membranes are widely used as moisture-proof packaging materials, etc., and polyolefins based on polyethylene are made porous Polyolefin membranes molded into film and hollow fibers are used for battery separators and filters. On the other hand, ultra-high molecular weight polyethylene, which has a much higher molecular weight than general-purpose polyethylene, is an engineering plastic that has excellent impact resistance, wear resistance, and self-lubricating properties, and is processed into a desired shape. Thus, if it can be highly oriented, a molded product having high strength and high elasticity can be obtained. Therefore, various utilization methods have been studied by kneading with a low molecular weight polyolefin, a plasticizer or the like.
特許文献1には、超高分子量ポリエチレンのみからなる用途として、超高分子量ポリエチレンを溶剤に溶解し得られたゲル状の繊維を高倍率に延伸する、いわゆる「ゲル紡糸法」の技術が開示されている。「ゲル紡糸法」により得られた高強度ポリエチレン繊維は、有機繊維としては非常に高い強度・弾性率を有し、さらには耐衝撃性が非常に優れることが知られており、多成分系のポリオレフィン延伸成形体においてもその知見が応用されている。 Patent Document 1 discloses a so-called “gel spinning method” technique in which gel fibers obtained by dissolving ultrahigh molecular weight polyethylene in a solvent are stretched at a high magnification as an application comprising only ultrahigh molecular weight polyethylene. ing. The high-strength polyethylene fibers obtained by the “gel spinning method” are known to have very high strength and elastic modulus as organic fibers, and also have very excellent impact resistance. The knowledge is also applied to polyolefin stretch-molded bodies.
特許文献2〜5には、超高分子量ポリエチレンを主成分とするポリオレフィンを溶媒と混合して粘度を低下させて膜に成形する方法が記載されている。この方法によって得られる膜は電池用セパレータとして好適であり、分子量の低いポリオレフィン成分が電池の安全性を確保するヒューズの役割を果たしている。 Patent Documents 2 to 5 describe a method of forming a film by mixing a polyolefin mainly composed of ultrahigh molecular weight polyethylene with a solvent to reduce the viscosity. The film obtained by this method is suitable as a battery separator, and a polyolefin component having a low molecular weight plays a role of a fuse for ensuring the safety of the battery.
特許文献6には、極限粘度の異なる成分からなるポリエチレン樹脂組成物が記載されている。超高分子量ポリエチレンとともに、軟質や硬質のもの、被覆成形に適した分子量分布のもの、あるいは射出成形に適した高流動のポリエチレン樹脂組成物等をメルトブレンドし成形することによって、耐磨耗性と自己潤滑性、外観、成形性等のバランスに優れた樹脂組成物を得ている。 Patent Document 6 describes a polyethylene resin composition comprising components having different intrinsic viscosities. Along with ultra-high molecular weight polyethylene, it is soft and hard, has a molecular weight distribution suitable for coating molding, or a high-flow polyethylene resin composition suitable for injection molding, and is melt-blended and molded. A resin composition having an excellent balance of self-lubricity, appearance, moldability and the like is obtained.
これらの特許文献が示すように、超高分子量ポリエチレンはその溶融粘度が極めて高いため、超高分子量ポリエチレンを含有するポリオレフィン延伸成形体を製造するには様々な工夫が必要である。ところが、極端に分子量の違う成分を混練する過程においては、溶融粘度の違いから混練状態が悪くなりやすいため、一般的に未溶解成分や分散ムラが生じやすい。また、混練性を良くするために混練機の温度や混練速度を上げてしまうと、超高分子量ポリエチレンの劣化が起こりやすく、製品の品質を大きく損なう可能性がある。このような背景から、劣化を抑制しつつ分子鎖絡み合いが非常に強い超高分子量ポリエチレンを均一に混練し、なおかつ超高分子量ポリエチレンの特徴を最大限活かして高強度のポリオレフィン延伸成形体を製造する方法が切望されてきた。 As these patent documents show, since the ultrahigh molecular weight polyethylene has an extremely high melt viscosity, various devices are required to produce a stretched polyolefin molded article containing the ultrahigh molecular weight polyethylene. However, in the process of kneading components having extremely different molecular weights, the kneaded state tends to be deteriorated due to the difference in melt viscosity, so that undissolved components and dispersion unevenness are generally likely to occur. Further, if the temperature of the kneader and the kneading speed are increased in order to improve the kneading property, the ultra high molecular weight polyethylene is likely to be deteriorated, and the quality of the product may be greatly impaired. Against such a background, ultrahigh molecular weight polyethylene with extremely strong molecular chain entanglement is suppressed while preventing deterioration, and a high-strength polyolefin stretch-molded body is produced by making the most of the characteristics of ultrahigh molecular weight polyethylene. The method has been anxious.
本発明は、引張特性が良好で形状安定性に優れた高強度ポリオレフィン延伸成形体の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-strength polyolefin stretch-molded body having good tensile properties and excellent shape stability.
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練して溶融粘度が1〜240Pa・sのゲルとした後、特定の高分子量ポリエチレンを供給するによって、引張特性が良好で形状安定性に優れた高強度ポリオレフィン延伸成形体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has melt-kneaded a specific ultrahigh molecular weight polyethylene and a plasticizer to form a gel having a melt viscosity of 1 to 240 Pa · s, and then a specific high By supplying molecular weight polyethylene, it has been found that a high-strength polyolefin stretch-molded article having good tensile properties and excellent shape stability can be obtained, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
(1)粘度平均分子量が150万〜1000万の超高分子量ポリエチレンと粘度平均分子量が10万〜100万の高分子量ポリエチレンとを含むポリオレフィン延伸成形体の製造方法であって、前記超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練して溶融粘度が1〜240Pa・sのゲルを形成した後、前記高分子量ポリエチレンを前記ゲルに供給して混合し、得られた混合物を延伸成形してポリオレフィン延伸成形体を得ることを特徴とする、ポリオレフィン延伸成形体の製造方法。
(2)超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練して形成したゲルの溶融粘度が10〜200Pa・sであることを特徴とする、上記(1)に記載のポリオレフィン延伸成形体の製造方法。
(3)該超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量が200万〜400万、平均粒径が10〜400μmであることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載のポリオレフィン延伸成形体の製造方法。
(4)該超高分子量ポリエチレンが下記のオレフィン重合触媒を用いて重合した超高分子量ポリエチレンであることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリオレフィン延伸成形体の製造方法:
固体触媒成分[A]および有機金属化合物成分[B]を含むオレフィン重合触媒であって、固体触媒成分[A]が下記一般式(1)
M1 EMgGR1 pR2 qXrYs・・・・・(1)
(上記一般式(1)中、M1は周期律表第1族、第2族、第3族、第12族および第13族からなる群に含まれる金属原子、R1およびR2は炭素数2〜20の炭化水素基、XおよびYは同一または異なるOR3、OSiR4R5R6、NR7R8、SR9、ハロゲンから選ばれた官能基、R3およびR9は炭素数1〜20の炭化水素基、R4、R5、R6、R7、およびR8は水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基、E、G、p、q、r、およびsは、E≧0、G>0、p≧0、q≧0、r≧0、s≧0、p+q>0、0≦(r+s)/(E+G)≦2、kE+2G=p+q+r+s(kはM1の原子価)を満たす数である。)
で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と、下記一般式(2)
Ti(OR10)wZ4−w・・・・・(2)
(上記一般式(2)中、R10は炭化水素基、Zはハロゲン、wは0≦w≦4を満たす数である。)
で示されるチタン化合物とを反応させることによって調製され、該固体触媒成分[A]に前記有機金属化合物成分[B]として、下記一般式(3)
AlR11 fT3−f・・・・・(3)
(上記一般式(3)中、R11は炭素数1〜12の炭化水素基、Tは水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基より選ばれた基であり、fは2〜3の数である。)
で示される有機アルミニウム化合物を混合して得られることを特徴とするオレフィン重合触媒。
(1) A method for producing a stretched polyolefin product comprising an ultrahigh molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 1,500,000 to 10,000,000 and a high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 100,000 to 1,000,000, the ultrahigh molecular weight polyethylene And a plasticizer are melt-kneaded to form a gel having a melt viscosity of 1 to 240 Pa · s, and then the high molecular weight polyethylene is fed to the gel and mixed, and the resulting mixture is stretch-molded to produce a polyolefin stretch-molded body A process for producing a stretched polyolefin molded article, characterized in that
(2) The method for producing a stretched polyolefin molded article according to (1) above, wherein the melt viscosity of a gel formed by melt-kneading ultrahigh molecular weight polyethylene and a plasticizer is 10 to 200 Pa · s.
(3) The ultra-high molecular weight polyethylene has a viscosity average molecular weight of 2 million to 4 million and an average particle size of 10 to 400 μm. The polyolefin stretch-molded article according to the above (1) or (2), Production method.
(4) The polyolefin stretch molded article according to any one of (1) to (3) above, wherein the ultrahigh molecular weight polyethylene is an ultrahigh molecular weight polyethylene polymerized using the following olefin polymerization catalyst: Production method:
An olefin polymerization catalyst comprising a solid catalyst component [A] and an organometallic compound component [B], wherein the solid catalyst component [A] is represented by the following general formula (1)
M 1 E Mg G R 1 p R 2 q X r Y s ····· (1)
(In the above general formula (1), M 1 is a metal atom included in the group consisting of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12 and Group 13 of the periodic table, and R 1 and R 2 are carbon atoms. 2 to 20 hydrocarbon groups, X and Y are the same or different OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 , a functional group selected from halogen, R 3 and R 9 are carbon numbers 1 to 20 hydrocarbon groups, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, E, G, p, q, r, and s are , E ≧ 0, G> 0, p ≧ 0, q ≧ 0, r ≧ 0, s ≧ 0, p + q> 0, 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 2, kE + 2G = p + q + r + s (k is M 1 Valence).)
An organomagnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following general formula (2):
Ti (OR 10 ) w Z 4-w (2)
(In the general formula (2), R 10 is a hydrocarbon group, Z is a halogen, and w is a number satisfying 0 ≦ w ≦ 4.)
In the solid catalyst component [A], the organometallic compound component [B] is represented by the following general formula (3).
AlR 11 f T 3-f (3)
(In the above general formula (3), R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, T is a group selected from hydrogen, halogen, alkoxy, allyloxy and siloxy groups, and f is a number of 2 to 3. is there.)
An olefin polymerization catalyst obtained by mixing an organoaluminum compound represented by the formula:
本発明により得られるポリオレフィン延伸成形体は、引張特性が良好で形状安定性に優れた高強度ポリエチレン延伸成形体として有用である。 The polyolefin stretch-molded product obtained by the present invention is useful as a high-strength polyethylene stretch-molded product having good tensile properties and excellent shape stability.
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明のポリオレフィン延伸成形体の製造方法は、粘度平均分子量が150万〜1000万の超高分子量ポリエチレンと粘度平均分子量が10万〜100万の高分子量ポリエチレンとを含むポリオレフィン延伸成形体の製造方法であって、前記超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練して溶融粘度が1〜240Pa・sのゲルを形成した後、前記高分子量ポリエチレンを前記ゲルに供給して混合し、得られた混合物を延伸成形してポリオレフィン延伸成形体を得ることを特徴とする。
The present invention will be specifically described below.
The method for producing a stretched polyolefin article of the present invention is a method for producing a stretched polyolefin article comprising ultrahigh molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 1,500,000 to 10,000,000 and high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 100,000 to 1,000,000. The ultra high molecular weight polyethylene and a plasticizer are melt-kneaded to form a gel having a melt viscosity of 1 to 240 Pa · s, and then the high molecular weight polyethylene is supplied to the gel and mixed. To obtain a polyolefin stretch-molded product.
本発明における超高分子量ポリエチレンとは、粘度平均分子量が150万〜1000万のエチレン単独重合体であり、成形性と最終物性の兼ね合いから、粘度平均分子量が160万〜700万の範囲にあることが好ましく、180万〜500万の範囲にあることがより好ましく、200万〜400万であることが特に好ましい。なお、本発明における粘度平均分子量は、ポリマー溶液の比粘度から求めた極限粘度を粘度平均分子量に換算した値を指す。 The ultra high molecular weight polyethylene in the present invention is an ethylene homopolymer having a viscosity average molecular weight of 1,500,000 to 10,000,000, and the viscosity average molecular weight is in the range of 1,600,000 to 7,000,000 in view of the balance between moldability and final physical properties. Is more preferable, and it is more preferably in the range of 1.8 million to 5 million, and particularly preferably 2 million to 4 million. In addition, the viscosity average molecular weight in this invention points out the value which converted the intrinsic viscosity calculated | required from the specific viscosity of the polymer solution into the viscosity average molecular weight.
本発明における高分子量ポリエチレンとは、粘度平均分子量が10万〜100万のエチレン単独重合体であり、成形性と最終物性の兼ね合いから、粘度平均分子量が12万〜80万の範囲にあることが好ましく、15万〜70万の範囲にあることがより好ましく、20万〜50万の範囲にあることが特に好ましい。使用する前記高分子量ポリエチレンの量は特に限定されないが、前記超高分子量ポリエチレン1重量部に対して0.01〜300重量部であることが好ましく、0.02〜100重量部であることがより好ましい。 The high molecular weight polyethylene in the present invention is an ethylene homopolymer having a viscosity average molecular weight of 100,000 to 1,000,000, and the viscosity average molecular weight may be in the range of 120,000 to 800,000 in view of the balance between moldability and final physical properties. Preferably, it is more preferably in the range of 150,000 to 700,000, and particularly preferably in the range of 200,000 to 500,000. The amount of the high molecular weight polyethylene to be used is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 300 parts by weight, more preferably 0.02 to 100 parts by weight with respect to 1 part by weight of the ultra high molecular weight polyethylene. preferable.
本発明における超高分子量ポリエチレンおよび高分子量ポリエチレンは、重合によって得られた樹脂パウダーをそのまま用いてもよいし、分級して用いてもよい。また、高分子量ポリエチレンはパウダー以外の形状に賦形した物であってもよいし、それらを機械粉砕、冷凍粉砕、化学粉砕等の公知の方法によって粉砕した物であってもよい。 As the ultrahigh molecular weight polyethylene and the high molecular weight polyethylene in the present invention, the resin powder obtained by polymerization may be used as it is, or may be used after classification. The high molecular weight polyethylene may be a product shaped into a shape other than powder, or may be a product obtained by pulverizing them by a known method such as mechanical pulverization, freeze pulverization, chemical pulverization, or the like.
本発明における超高分子量ポリエチレンがパウダーである場合の形状について特に制限はない。真球状でも不定形でもよく、一次粒子からなるものでも、一次粒子が複数個凝集し一体化した二次粒子でも、二次粒子をさらに粉砕したものでも構わない。 There is no restriction | limiting in particular about the shape in case the ultra high molecular weight polyethylene in this invention is powder. It may be spherical or indefinite, and may be composed of primary particles, secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated and integrated, or secondary particles that are further pulverized.
本発明における超高分子量ポリエチレンの平均粒径とは累積重量が50%となる粒子径、すなわちメディアン径であり、10〜400μmの範囲にあることが好ましく、20〜350μmの範囲にあることがより好ましく、25〜300μmの範囲にあることが特に好ましい。平均粒径が10μmより大きい場合には取り扱いが容易であり、400μmより小さい場合には溶け残りや分散ムラが生じにくいため好ましい。 The average particle diameter of the ultra high molecular weight polyethylene in the present invention is a particle diameter with a cumulative weight of 50%, that is, a median diameter, preferably in the range of 10 to 400 μm, more preferably in the range of 20 to 350 μm. A range of 25 to 300 μm is particularly preferable. When the average particle size is larger than 10 μm, handling is easy, and when the average particle size is smaller than 400 μm, it is preferable because undissolved residue and dispersion unevenness hardly occur.
本発明における超高分子量ポリエチレンを重合するための触媒として、特に制限はないが、下記のオレフィン重合触媒を用いると形状安定性に優れた超高分子量ポリエチレンが得られるため好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular as a catalyst for superposing | polymerizing ultra high molecular weight polyethylene in this invention, Since the ultra high molecular weight polyethylene excellent in shape stability is obtained when the following olefin polymerization catalyst is used, it is preferable.
固体触媒成分[A]および有機金属化合物成分[B]を含むオレフィン重合触媒であって、固体触媒成分[A]が下記一般式(1)
M1 EMgGR1 pR2 qXrYs・・・・・(1)
(上記一般式(1)中、M1は周期律表第1族、第2族、第3族、第12族および第13族からなる群に含まれる金属原子、R1およびR2は炭素数2〜20の炭化水素基、XおよびYは同一または異なるOR3、OSiR4R5R6、NR7R8、SR9、ハロゲンから選ばれた官能基、R3およびR9は炭素数1〜20の炭化水素基、R4、R5、R6、R7、およびR8は水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基、E、G、p、q、r、およびsは、E≧0、G>0、p≧0、q≧0、r≧0、s≧0、p+q>0、0≦(r+s)/(E+G)≦2、kE+2G=p+q+r+s(kはM1の原子価)を満たす数である。)
で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と、下記一般式(2)
Ti(OR10)wZ4−w・・・・・(2)
(上記一般式(2)中、R10は炭化水素基、Zはハロゲン、wは0≦w≦4を満たす数である。)
で示されるチタン化合物とを反応させることによって調製され、該固体触媒成分[A]に前記有機金属化合物成分[B]として、下記一般式(3)
AlR11 fT3−f・・・・・(3)
(上記一般式(3)中、R11は炭素数1〜12の炭化水素基、Tは水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基より選ばれた基であり、fは2〜3の数である。)
で示される有機アルミニウム化合物を混合して得られることを特徴とするオレフィン重合触媒。
An olefin polymerization catalyst comprising a solid catalyst component [A] and an organometallic compound component [B], wherein the solid catalyst component [A] is represented by the following general formula (1)
M 1 E Mg G R 1 p R 2 q X r Y s ····· (1)
(In the above general formula (1), M 1 is a metal atom included in the group consisting of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12 and Group 13 of the periodic table, and R 1 and R 2 are carbon atoms. 2 to 20 hydrocarbon groups, X and Y are the same or different OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 , a functional group selected from halogen, R 3 and R 9 are carbon numbers 1 to 20 hydrocarbon groups, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, E, G, p, q, r, and s are , E ≧ 0, G> 0, p ≧ 0, q ≧ 0, r ≧ 0, s ≧ 0, p + q> 0, 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 2, kE + 2G = p + q + r + s (k is M 1 Valence).)
An organomagnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following general formula (2):
Ti (OR 10 ) w Z 4-w (2)
(In the general formula (2), R 10 is a hydrocarbon group, Z is a halogen, and w is a number satisfying 0 ≦ w ≦ 4.)
In the solid catalyst component [A], the organometallic compound component [B] is represented by the following general formula (3).
AlR 11 f T 3-f (3)
(In the above general formula (3), R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, T is a group selected from hydrogen, halogen, alkoxy, allyloxy and siloxy groups, and f is a number of 2 to 3. is there.)
An olefin polymerization catalyst obtained by mixing an organoaluminum compound represented by the formula:
なお、周期律表の族番号は、IUPAC(国際純正および応用化学連合)無機化学命名法で1989年に定められた命名法を用いた。 In addition, the nomenclature established in 1989 by the IUPAC (International Pure and Applied Chemistry) inorganic chemical nomenclature was used for the group number of the periodic table.
本発明における炭化水素溶媒は不活性であることが重要であり、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、または、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。 It is important that the hydrocarbon solvent in the present invention is inert, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, or alicyclic such as cyclohexane and methylcyclohexane. A hydrocarbon etc. are mentioned.
本発明に用いられる炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物としては、下記一般式(1)で示される有機マグネシウム化合物が用いられる。
M1 EMgGR1 pR2 qXrYs・・・・・(1)
(上記一般式(1)中、M1は周期律表第1族、第2族、第3族、第12族および第13族からなる群に含まれる金属原子、R1およびR2は炭素数2〜20の炭化水素基、XおよびYは同一または異なるOR3、OSiR4R5R6、NR7R8、SR9、ハロゲンから選ばれた官能基、R3およびR9は炭素数1〜20の炭化水素基、R4、R5、R6、R7、およびR8は水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基、E、G、p、q、r、およびsは、E≧0、G>0、p≧0、q≧0、r≧0、s≧0、p+q>0、0≦(r+s)/(E+G)≦2、kE+2G=p+q+r+s(kはM1の原子価)を満たす数である。)
As the organomagnesium compound soluble in the hydrocarbon solvent used in the present invention, an organomagnesium compound represented by the following general formula (1) is used.
M 1 E Mg G R 1 p R 2 q X r Y s ····· (1)
(In the above general formula (1), M 1 is a metal atom included in the group consisting of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12 and Group 13 of the periodic table, and R 1 and R 2 are carbon atoms. 2 to 20 hydrocarbon groups, X and Y are the same or different OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 , a functional group selected from halogen, R 3 and R 9 are carbon numbers 1 to 20 hydrocarbon groups, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, E, G, p, q, r, and s are , E ≧ 0, G> 0, p ≧ 0, q ≧ 0, r ≧ 0, s ≧ 0, p + q> 0, 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 2, kE + 2G = p + q + r + s (k is M 1 Valence).)
この化合物は、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウムの錯化合物の形として示されているが、ジヒドロカルビルマグネシウム化合物、およびこの化合物と他の金属化合物との錯体の全てを包含するものである。記号E、G、p、q、r、およびsの関係式kE+2G=p+q+r+sは、金属原子の原子価と置換基との化学量論性を示している。全金属原子に対するXとYのモル組成比(r+s)/(E+G)の範囲は0≦(r+s)/(E+G)≦2であり、特に0≦(r+s)/(E+G)≦1が好ましい。 This compound is shown as a complex form of organomagnesium soluble in a hydrocarbon solvent, but encompasses all dihydrocarbylmagnesium compounds and complexes of this compound with other metal compounds. The relational expression kE + 2G = p + q + r + s of the symbols E, G, p, q, r, and s indicates the stoichiometry between the valence of the metal atom and the substituent. The range of the molar composition ratio (r + s) / (E + G) of X and Y with respect to all metal atoms is 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 2, and particularly preferably 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 1.
上記の式中R1、R2、R3、およびR9で表される炭化水素基は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、例えば、メチル基(R3およびR9)、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられ、R1はアルキル基であることがより好ましい。また、R4、R5、R6、R7、およびR8が炭化水素基である場合は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられ、アルキル基またはアリール基がより好ましい。 The hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 , R 3 , and R 9 in the above formula is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, for example, a methyl group (R 3 and R 9 ), Ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group and the like, and R 1 is more preferably an alkyl group. Further, when R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrocarbon groups, they are preferably alkyl groups, cycloalkyl groups, or aryl groups, such as methyl groups, ethyl groups, propyl Group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group and the like, and an alkyl group or an aryl group is more preferable.
E>0の場合、金属原子M1としては、周期律表第1族、第2族、第3族、第12族、および第13族からなる群に含まれる金属元素を使用することができ、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニウム等が挙げられるが、特にアルミニウム、ホウ素、ベリリウム、亜鉛が好ましい。金属原子M1に対するマグネシウムの比G/Eは、任意に設定可能であるが、0.1〜30の範囲が好ましく、特に0.5〜10の範囲が好ましい。 In the case of E> 0, as the metal atom M 1 , a metal element included in the group consisting of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12, and Group 13 of the Periodic Table can be used. Examples thereof include lithium, sodium, potassium, beryllium, zinc, boron, and aluminum, and aluminum, boron, beryllium, and zinc are particularly preferable. Metal atom M ratio G / E of magnesium to 1 can be arbitrarily set, preferably in the range of 0.1 to 30, especially 0.5 to 10 is preferred.
本発明においてこれらの有機マグネシウム化合物は、一般式R1MgZおよびR1 2Mg(式中、R1は前述の意味であり、Zはハロゲンである)からなる群に属する有機マグネシウム化合物と一般式M1R2 kおよびM1R2 k−1H(式中、M1、R2、およびkは前述の意味である)からなる群に属する有機金属化合物とを不活性炭化水素溶媒中、室温〜150℃の間で反応させ、必要な場合には続いて、これをさらにアルコール、水、シロキサン、アミン、イミン、メルカプタン、またはジチオ化合物等の追加成分と反応させることによって合成される。反応の順序については、有機マグネシウム化合物中に追加成分を加えていく方法、追加成分に有機マグネシウム化合物を加えていく方法、または両者を同時に加えていく方法のいずれの方法も用いることができる。 In the present invention, these organomagnesium compounds include those represented by the general formulas R 1 MgZ and R 1 2 Mg (wherein R 1 has the above-mentioned meaning and Z is a halogen). An organometallic compound belonging to the group consisting of M 1 R 2 k and M 1 R 2 k-1 H (wherein M 1 , R 2 and k are as defined above) in an inert hydrocarbon solvent, It is synthesized by reacting between room temperature and 150 ° C. and, if necessary, subsequently reacting it with additional components such as alcohol, water, siloxane, amine, imine, mercaptan, or dithio compounds. Regarding the order of the reaction, any of a method of adding an additional component to the organic magnesium compound, a method of adding the organic magnesium compound to the additional component, or a method of adding both at the same time can be used.
さらに、これらの有機マグネシウム化合物は、一般式MgX2およびR1MgXからなる群に属する有機マグネシウム化合物と、一般式M1R2 kおよびM1R2 k−1Hからなる群に属する有機金属化合物との反応、または、一般式R1MgXおよびR1 2Mgからなる群に属する有機マグネシウム化合物と一般式R2 tM1Xk−tからなる群に属する有機金属化合物との反応、または、一般式R1MgXおよびR1 2Mgからなる群に属する有機マグネシウム化合物と一般式YtM1Xk−t(式中、M、R1、R2、X、およびYは前述の意味であって、XおよびYがハロゲンである場合を含み、tは0〜kの数である。)からなる群に属する有機金属化合物との反応によっても合成することができる。 Further, these organomagnesium compounds include organomagnesium compounds belonging to the group consisting of general formulas MgX 2 and R 1 MgX, and organometallics belonging to the group consisting of general formulas M 1 R 2 k and M 1 R 2 k-1 H. Reaction with a compound, or a reaction between an organomagnesium compound belonging to the group consisting of the general formulas R 1 MgX and R 1 2 Mg and an organometallic compound belonging to the group consisting of the general formula R 2 t M 1 X k-t , or An organic magnesium compound belonging to the group consisting of R 1 MgX and R 1 2 Mg and a general formula Y t M 1 X kt (wherein M, R 1 , R 2 , X and Y are as defined above) In which X and Y are halogens, and t is a number from 0 to k.) Can also be synthesized by reaction with an organometallic compound belonging to the group consisting of:
本発明において一般式(1)で示される有機マグネシウム化合物としては、一般式(1)においてr=s=0となる有機マグネシウム化合物、一般式(1)においてs=0、X=OR3となる有機マグネシウム化合物、あるいは一般式(1)においてr=s=0となる有機マグネシウム化合物と、下記一般式(4)で示される鎖状または環状のシロキサン化合物との反応物を用いることが特に好ましい。 In the present invention, the organomagnesium compound represented by the general formula (1) is an organomagnesium compound in which r = s = 0 in the general formula (1), s = 0 in the general formula (1), and X = OR 3 It is particularly preferable to use a reaction product of an organomagnesium compound or an organomagnesium compound in which r = s = 0 in the general formula (1) and a linear or cyclic siloxane compound represented by the following general formula (4).
(上記一般式(4)中、R12、R13は水素または炭素数1〜10の炭化水素基、eは2〜40の整数である。) (In the general formula (4), R 12, R 13 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, e is an integer from 2 to 40.)
一般式(1)においてs=0、X=OR3となる有機マグネシウム化合物のR3で表される炭化水素基としては、炭素原子数1〜12のアルキル基またはアリール基が好ましく、特に3〜10のアルキル基またはアリール基が好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、1−メチルエチル基、ブチル基、1−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2−エチルペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−エチル−4−メチルペンチル基、2−プロピルヘプチル基、2−エチル−5−メチルオクチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルペンチル基および2−エチルヘキシル基が特に好ましい。 The hydrocarbon group represented by R 3 of the organomagnesium compound in which s = 0 and X = OR 3 in the general formula (1) is preferably an alkyl group or aryl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly 3 to 3. Ten alkyl groups or aryl groups are preferred. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, 1-methylethyl group, butyl group, 1-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, pentyl group, hexyl group, 2-methylpentyl group 2-ethylbutyl group, 2-ethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2-ethyl-4-methylpentyl group, 2-propylheptyl group, 2-ethyl-5-methyloctyl group, octyl group, nonyl group, decyl Group, phenyl group, naphthyl group and the like, and butyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpentyl group and 2-ethylhexyl group are particularly preferable.
一般式(4)においてR12およびR13で表される炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、2−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基等が挙げられる。メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1〜3のアルキル基および炭素数7以下の芳香族炭化水素基が好ましく、メチル基およびフェニル基が特に好ましい。シロキサン化合物としてはポリヒドロメチルシロキサン、ポリヒドロフェニルシロキサンが好ましい。また、eは2〜40の整数であるが、4〜20が好ましく、7〜15が特に好ましい。 The hydrocarbon group represented by R 12 and R 13 in the general formula (4) is an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclohexyl group, phenyl group, 2-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group and the like. An alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group and an aromatic hydrocarbon group having 7 or less carbon atoms are preferable, and a methyl group and a phenyl group are particularly preferable. The siloxane compound is preferably polyhydromethylsiloxane or polyhydrophenylsiloxane. Moreover, although e is an integer of 2-40, 4-20 are preferable and 7-15 are especially preferable.
一般式(1)においてr=s=0となる有機マグネシウム化合物と、一般式(4)で表される鎖状または環状のシロキサン化合物との反応は、不活性炭化水素溶媒中で行われることが好ましい。反応温度は10℃〜150℃が好ましく、40℃〜90℃が特に好ましい。反応時間について特に制限はないが、3時間以上であることが好ましい。また、一般式(4)で表される鎖状または環状のシロキサン化合物の使用量は、一般式(1)においてr=s=0となる有機マグネシウム化合物中の全金属原子に対するモル比で0.3〜5の範囲が好ましく、0.5〜2の範囲が特に好ましい。 The reaction between the organomagnesium compound in which r = s = 0 in the general formula (1) and the chain or cyclic siloxane compound represented by the general formula (4) may be performed in an inert hydrocarbon solvent. preferable. The reaction temperature is preferably 10 ° C to 150 ° C, particularly preferably 40 ° C to 90 ° C. Although there is no restriction | limiting in particular about reaction time, It is preferable that it is 3 hours or more. The amount of the chain-like or cyclic siloxane compound represented by the general formula (4) is 0.00 by mole ratio relative to all metal atoms in the organomagnesium compound in which r = s = 0 in the general formula (1). A range of 3 to 5 is preferable, and a range of 0.5 to 2 is particularly preferable.
本発明において一般式(1)で示される有機マグネシウム化合物は、不活性炭化水素溶媒に不活性であり、E>0である有機マグネシウム化合物は可溶性である。また、E=0となる有機マグネシウム化合物を用いる場合、例えば、R1が1−メチルプロピル等の場合には炭化水素溶媒に可溶性であり、このような化合物も本発明に好ましい結果を与える。 In the present invention, the organomagnesium compound represented by the general formula (1) is inactive in an inert hydrocarbon solvent, and the organomagnesium compound in which E> 0 is soluble. Further, when an organomagnesium compound in which E = 0 is used, for example, when R 1 is 1-methylpropyl or the like, it is soluble in a hydrocarbon solvent, and such a compound also gives preferable results to the present invention.
一般式(1)において、E=0の場合のR1、R2は、以下に示す三つの群(i)、(ii)、(iii)のいずれか一つであることが推奨される。
(i)R1、R2の少なくとも一方が炭素原子数4〜6である二級または三級のアルキル基であること、好ましくはR1、R2がともに炭素原子数4〜6であり、少なくとも一方が二級または三級のアルキル基であること。
(ii)R1、R2が、炭素原子数の互いに相異なるアルキル基であること、好ましくはR1が炭素原子数2または3のアルキル基であり、R2が炭素原子数4以上のアルキル基であること。
(iii)R1、R2の少なくとも一方が炭素原子数6以上の炭化水素基であること、好ましくはR1、R2に含まれる炭素原子数を加算すると12以上になるアルキル基であること。
In the general formula (1), when E = 0, R 1 and R 2 are recommended to be any one of the following three groups (i), (ii), and (iii).
(I) At least one of R 1 and R 2 is a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, preferably both R 1 and R 2 have 4 to 6 carbon atoms, At least one is a secondary or tertiary alkyl group.
(Ii) R 1 and R 2 are alkyl groups having different carbon atoms, preferably R 1 is an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms, and R 2 is an alkyl having 4 or more carbon atoms. Be a group.
(Iii) At least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, preferably an alkyl group that becomes 12 or more when the number of carbon atoms contained in R 1 and R 2 is added. .
以下、これらの基を具体的に示す。
(i)において炭素原子数4〜6である二級または三級のアルキル基としては、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルエチル基、2−メチルブチル基、2−エチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、2−メチル−2−エチルプロピル基等が用いられ、1−メチルプロピル基が特に好ましい。
Hereinafter, these groups are specifically shown.
As the secondary or tertiary alkyl group having 4 to 6 carbon atoms in (i), 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylethyl group, 2-methylbutyl group, 2- Ethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2-methyl-2-ethylpropyl group, etc. are used, and 1-methylpropyl group Is particularly preferred.
次に(ii)において炭素原子数2または3のアルキル基としては、エチル基、1−メチルエチル基、プロピル基等が挙げられ、エチル基が特に好ましい。また炭素原子数4以上のアルキル基としては、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられ、ブチル基、ヘキシル基が特に好ましい。 Next, examples of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms in (ii) include an ethyl group, a 1-methylethyl group, a propyl group, and the like, and an ethyl group is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 4 or more carbon atoms include a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and the like, and a butyl group and a hexyl group are particularly preferable.
さらに、(iii)において炭素原子数6以上のアルキル基としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、2−ナフチル基等が挙げられ、炭化水素基の中ではアルキル基が好ましく、アルキル基の中でもヘキシル基、オクチル基が特に好ましい。 Furthermore, in (iii), examples of the alkyl group having 6 or more carbon atoms include hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, phenyl group, 2-naphthyl group, and the like. An alkyl group is preferable, and a hexyl group and an octyl group are particularly preferable among the alkyl groups.
一般に、アルキル基に含まれる炭素原子数が増えると炭化水素溶媒に溶けやすくなるが、溶液の粘性が高くなるため、溶解性を満足させる範囲で炭素原子数の少ないアルキル基を用いることが好ましい。なお、上記有機マグネシウム化合物は炭化水素溶液として使用されるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル、アミン等のコンプレックス化剤がわずかに含有されあるいは残存していても差し支えなく用いることができる。なお、本発明に用いられる炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物は、固体触媒成分[A]の触媒機能を工業的なレベルにまで増幅させる点において極めて重要な役割を果たしている。 Generally, an increase in the number of carbon atoms contained in an alkyl group facilitates dissolution in a hydrocarbon solvent. However, since the viscosity of the solution increases, it is preferable to use an alkyl group having a small number of carbon atoms within a range that satisfies the solubility. The organomagnesium compound is used as a hydrocarbon solution, but it may be used even if a slight amount of a complexing agent such as ether, ester or amine is contained or remains in the solution. The organomagnesium compound soluble in the hydrocarbon solvent used in the present invention plays an extremely important role in amplifying the catalytic function of the solid catalyst component [A] to an industrial level.
本発明に用いられるチタン化合物としては下記一般式(2)で示されるチタン化合物が用いられる。
Ti(OR10)wZ4−w・・・・・(2)
(上記一般式(2)中、R10は炭化水素基、Zはハロゲン、wは0≦w≦4を満たす数である。)
As the titanium compound used in the present invention, a titanium compound represented by the following general formula (2) is used.
Ti (OR 10 ) w Z 4-w (2)
(In the general formula (2), R 10 is a hydrocarbon group, Z is a halogen, and w is a number satisfying 0 ≦ w ≦ 4.)
R10で表される炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、アリル基等の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、シクロペンチル基等の脂環式炭化水素基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられるが、脂肪族炭化水素基が特に好ましい。Zで表されるハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、塩素が特に好ましい。また、上記から選ばれたチタン化合物を2種以上混合した形で用いることも可能である。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 10 include aliphatic groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, and allyl group. Examples include hydrocarbon groups, cyclohexyl groups, 2-methylcyclohexyl groups, cyclopentyl groups and other alicyclic hydrocarbon groups, and phenyl groups, naphthyl groups and other aromatic hydrocarbon groups, with aliphatic hydrocarbon groups being particularly preferred. . Examples of the halogen represented by Z include chlorine, bromine and iodine, with chlorine being particularly preferred. It is also possible to use a mixture of two or more titanium compounds selected from the above.
本発明において一般式(2)で示されるチタン化合物の総使用量は、一般式(1)で示される有機マグネシウム化合物中に含まれるマグネシウム原子1モルに対して、0.05〜20モルの範囲が好ましく、0.2〜10モルの範囲がより好ましく、0.5〜5モルの範囲が特に好ましい。一般式(1)で示される有機マグネシウム化合物と一般式(2)で示されるチタン化合物との反応は不活性炭化水素溶媒中で行われるが、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが好ましい。 In the present invention, the total amount of the titanium compound represented by the general formula (2) is in the range of 0.05 to 20 mol with respect to 1 mol of the magnesium atom contained in the organomagnesium compound represented by the general formula (1). Is preferable, the range of 0.2 to 10 mol is more preferable, and the range of 0.5 to 5 mol is particularly preferable. The reaction between the organomagnesium compound represented by the general formula (1) and the titanium compound represented by the general formula (2) is performed in an inert hydrocarbon solvent, but an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane should be used. Is preferred.
本発明において炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とチタン化合物の添加方法としては、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物に続いてチタン化合物を添加する方法、チタン化合物に続いて炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物を添加する方法、両方を同時に添加する方法、のいずれの方法も可能であるが、炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とチタン化合物の両方を同時に添加する方法が、析出する固体粒子の均一性および取扱い性の点で好ましい。接触させる温度について特に制限はないが、−80℃〜150℃の範囲で行うことが好ましく、−40℃〜100℃の範囲で行うことが特に好ましい。 In the present invention, a method of adding an organic magnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent and a titanium compound includes a method of adding a titanium compound following an organic magnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent, and a hydrocarbon solvent subsequent to the titanium compound. Either a method of adding a soluble organic magnesium compound or a method of adding both at the same time is possible, but a method of adding both an organic magnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent and a titanium compound simultaneously is possible. From the viewpoint of the uniformity and handleability of the precipitated solid particles. Although there is no restriction | limiting in particular about the temperature made to contact, It is preferable to carry out in the range of -80 degreeC-150 degreeC, and it is especially preferable to carry out in the range of -40 degreeC-100 degreeC.
本発明における固体触媒成分[A]は、一般式(1)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と、一般式(2)で示されるチタン化合物とを反応させた後、機械的に剪断応力を加えてもよい。ここで、本発明における機械的な剪断応力とは、衝撃とキャビテーションをもつ摩擦荷重を与えることによって生じるずれの応力である。なお、本発明における機械的な剪断応力は、固体粒子の析出反応が完了した後に加える。 The solid catalyst component [A] in the present invention is obtained by reacting an organomagnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent represented by the general formula (1) with a titanium compound represented by the general formula (2), and then reacting mechanically. Shear stress may be applied. Here, the mechanical shear stress in the present invention is a shear stress generated by applying a frictional load having impact and cavitation. The mechanical shear stress in the present invention is applied after the solid particle precipitation reaction is completed.
本発明において炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物とチタン化合物とを反応させた後に加える機械的な剪断応力は、固体粒子が不活性炭化水素溶媒中に分散したスラリー状態で加えることが好ましく、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒を用いることが特に好ましい。また、スラリー濃度としては、1〜150グラム/リットルの範囲にあることが好ましく、5〜100グラム/リットルの範囲にあることが特に好ましい。 In the present invention, the mechanical shear stress applied after reacting the organomagnesium compound soluble in the hydrocarbon solvent and the titanium compound is preferably applied in a slurry state in which solid particles are dispersed in the inert hydrocarbon solvent. It is particularly preferable to use an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane or heptane. The slurry concentration is preferably in the range of 1 to 150 grams / liter, and particularly preferably in the range of 5 to 100 grams / liter.
一般に、固体粒子が液中に分散したスラリー状態で機械的な剪断応力が加わると、粒子が粉砕され、微粒子化される、均一な粒度分布になる、粒子の分散性が向上する、あるいは粒子の形状が整う等の効果が得られるが、本発明では、機械的な剪断応力を加えることによって、固体触媒成分[A]の粒子形状を嵩高くすることに特徴がある。ガス法またはスラリー法によってエチレンを重合する場合には、固体触媒成分[A]の形状が超高分子量ポリエチレンパウダーの形状に直接反映されるため、嵩高い固体触媒成分[A]を用いてエチレンを重合することによって、成形性に優れた超高分子量ポリエチレンパウダーを
得ることができる。
In general, when a mechanical shear stress is applied in a slurry state in which solid particles are dispersed in a liquid, the particles are pulverized and finely divided, a uniform particle size distribution is obtained, or the dispersibility of the particles is improved. Although the effect of adjusting the shape can be obtained, the present invention is characterized by increasing the particle shape of the solid catalyst component [A] by applying mechanical shear stress. When ethylene is polymerized by the gas method or the slurry method, the shape of the solid catalyst component [A] is directly reflected in the shape of the ultrahigh molecular weight polyethylene powder. By polymerization, an ultrahigh molecular weight polyethylene powder having excellent moldability can be obtained.
本発明において一般式(1)で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と、一般式(2)で示されるチタン化合物とを反応させて得られる固体粒子は、平均粒径が0.5〜20マイクロメートルの範囲が好ましく、より好ましくは1〜20マイクロメートルの範囲にあり、特に不活性炭化水素溶媒中において凝集しやすい特徴を有している。一方で、上記固体粒子は、外部エネルギーによる形状変化を受けやすいという特徴も有している。つまり、これら両方の特徴に起因する現象として、上記固体粒子に機械的な剪断応力が加えられることで形状変化と凝集が繰り返され、非常に嵩高い粒子が形成されることになる。なお、上記固体粒子の平均粒径が上記の範囲にない場合には、機械的な剪断応力による嵩高い粒子の形成が十分に進行しないことがある。ここで、本発明における平均粒径とは、累積重量が50%となる粒子径、すなわちメディアン径である。 In the present invention, the solid particles obtained by reacting the organomagnesium compound soluble in the hydrocarbon solvent represented by the general formula (1) and the titanium compound represented by the general formula (2) have an average particle size of 0.00. The range of 5-20 micrometers is preferable, More preferably, it exists in the range of 1-20 micrometers, and it has the characteristics which are easy to aggregate especially in an inert hydrocarbon solvent. On the other hand, the solid particles have a feature that they are easily subjected to a shape change caused by external energy. That is, as a phenomenon resulting from both of these characteristics, when a mechanical shear stress is applied to the solid particles, shape change and aggregation are repeated, and very bulky particles are formed. When the average particle size of the solid particles is not within the above range, the formation of bulky particles due to mechanical shear stress may not sufficiently proceed. Here, the average particle diameter in the present invention is the particle diameter at which the cumulative weight is 50%, that is, the median diameter.
本発明において、機械的に剪断応力を加えるための装置としては、粉砕装置であることが好ましい。また、粉砕装置としては、ボールミル、ビーズミル、チューブミル、ロッドミル、振動ミル、あるいはロータ/ステータ方式のホモジナイザー等の湿式で使用可能な粉砕装置が例示されるが、ボールミルまたはロータ/ステータ方式のホモジナイザーが、過度な微細化を抑えながら嵩高い粒子が得られる点で好ましい。 In the present invention, the device for mechanically applying shear stress is preferably a pulverizer. Examples of the pulverizer include ball mills, bead mills, tube mills, rod mills, vibration mills, and wet / pulverized pulverizers such as rotor / stator type homogenizers. This is preferable because bulky particles can be obtained while suppressing excessive miniaturization.
本発明におけるボールミルとは、硬質ボールと原料粉体を円筒形の缶体に入れて回転させることにより原料粉体をすりつぶす装置である。硬質ボールとしては、ジルコニア、アルミナ、天然ケイ石、ガラス等のセラミックスボール、鋼、ステンレス等の金属ボール、鉄芯入りナイロン球、鉄芯入りテフロン(登録商標)球等の金属被覆ボール、ナイロン、テフロン(登録商標)、ポリプロピレン等の樹脂製ボール等が例示される。 The ball mill in the present invention is an apparatus for grinding raw material powder by putting a hard ball and raw material powder in a cylindrical can body and rotating the same. Hard balls include ceramic balls such as zirconia, alumina, natural silica, and glass, metal balls such as steel and stainless steel, iron cored nylon spheres, iron cored Teflon (registered trademark) balls and other metal coated balls, nylon, Examples thereof include resin balls such as Teflon (registered trademark) and polypropylene.
本発明におけるロータ/ステータ方式のホモジナイザーとは、二つの歯形リングからなる遠心力を利用した分散装置である。外側の固定された歯形リングをステータ(固定刃)、ステータの内側で回転する歯型リングをロータ(回転刃)といい、シャフトを介しモーターによって駆動する。原料粉体は、回転するロータとステータとの間で発生する剪断応力によってすりつぶされる。 The rotor / stator type homogenizer in the present invention is a dispersion device that utilizes centrifugal force composed of two tooth-shaped rings. The outer fixed tooth profile ring is called a stator (fixed blade), and the tooth ring rotating inside the stator is called a rotor (rotary blade), which is driven by a motor through a shaft. The raw material powder is ground by shearing stress generated between the rotating rotor and the stator.
本発明におけるビーズミルとは、中央に回転軸を有するベッセル(容器)の中にビーズ(メディア)を充填して回転軸の回転による動きを与え、ここに送り込んだ原料粉体をビーズですりつぶす装置である。 The bead mill in the present invention is a device that fills a bead (medium) into a vessel (container) having a rotation shaft in the center and gives a movement caused by the rotation of the rotation shaft. is there.
本発明におけるチューブミルとは、チューブ型の缶体の一端より原料粉体を供給し、他端より取り出す連続式のボールミルである。 The tube mill in the present invention is a continuous ball mill that supplies raw material powder from one end of a tube-shaped can body and takes it out from the other end.
本発明におけるロッドミルとは、円筒形の缶体内面の長さよりやや短い棒状のロッドと原料粉体を円筒形の缶体に入れて回転させることにより原料粉体をすりつぶす装置である。構造的にはボールミルとほぼ同じあるが、ボール間は点で接触するのに対し、ロッド間は線で接触するため、ボールミルよりも粗粒を優先的にすりつぶす特徴を有している。 The rod mill in the present invention is an apparatus for grinding raw material powder by putting a rod-like rod and raw material powder slightly shorter than the length of the inner surface of the cylindrical can body into a cylindrical can body and rotating it. Although the structure is almost the same as that of the ball mill, the balls are in contact with each other at a point, whereas the rods are in contact with each other with a line, so that it has a feature of preferentially grinding coarse particles over the ball mill.
本発明における振動ミルとは、原料粉体を挿入した粉砕筒を高速円振動させることによって、原料粉体をすりつぶす装置である。 The vibration mill in the present invention is an apparatus that grinds raw material powder by causing high-speed circular vibration of a pulverizing cylinder into which raw material powder is inserted.
本発明において機械的に剪断応力を加える温度については、固体触媒成分[A]の触媒活性が劣化しない−50〜100℃の範囲が好ましく、−20〜70℃の範囲が特に好ましい。また、本発明において機械的に剪断応力を加える時間については、所望の固体触媒成分[A]が得られる時間であれば特に制限はないが、嵩高い粒子の形成が十分に進行し、さらに重合によって得られる超高分子量ポリエチレンパウダーの流動性や輸送時の包装等、工業的な観点からも望ましいパウダーが得られることから、5分間〜100時間の範囲が好ましく、10分間〜30時間の範囲が特に好ましい。 In the present invention, the temperature at which the shear stress is mechanically applied is preferably in the range of −50 to 100 ° C., particularly preferably in the range of −20 to 70 ° C., at which the catalytic activity of the solid catalyst component [A] does not deteriorate. In addition, the time for mechanically applying the shear stress in the present invention is not particularly limited as long as the desired solid catalyst component [A] can be obtained, but the formation of bulky particles sufficiently proceeds, and further polymerization is performed. From the viewpoint of obtaining a desirable powder from an industrial point of view, such as fluidity of the ultra-high molecular weight polyethylene powder obtained by packaging and packaging during transportation, a range of 5 minutes to 100 hours is preferable, and a range of 10 minutes to 30 hours is preferable. Particularly preferred.
かくして得られた固体触媒成分[A]は、不活性炭化水素溶媒を用いたスラリー溶液として使用される。本発明の固体触媒成分[A]は、有機金属化合物成分[B]と組み合わせることにより、さらに高活性な重合用触媒となる。 The solid catalyst component [A] thus obtained is used as a slurry solution using an inert hydrocarbon solvent. The solid catalyst component [A] of the present invention is combined with the organometallic compound component [B] to become a more highly active polymerization catalyst.
本発明における有機金属化合物成分[B]としては下記一般式(3)で示される有機アルミニウム化合物が用いられる。
AlR11 fT3−f・・・・・(3)
(上記一般式(3)中、R11は炭素数1〜12の炭化水素基、Tは水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基より選ばれた基であり、fは2〜3の数である。)
As the organometallic compound component [B] in the present invention, an organoaluminum compound represented by the following general formula (3) is used.
AlR 11 f T 3-f (3)
(In the above general formula (3), R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, T is a group selected from hydrogen, halogen, alkoxy, allyloxy and siloxy groups, and f is a number of 2 to 3. is there.)
なお、上記の有機アルミニウム化合物は、単独で用いてもよいし、複数の有機アルミニウム化合物からなる混合物として用いてもよい。 In addition, said organoaluminum compound may be used independently and may be used as a mixture consisting of a plurality of organoaluminum compounds.
上記の式中R11で表される炭素数1〜20の炭化水素基は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素を包含するものである。一般式(3)で示される有機アルミニウム化合物を具体的に示すと、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリス(3−メチルブチル)アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルミニウム化合物、ジエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウムブロミド等のハロゲン化アルミニウム化合物、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムブトキシド等のアルコキシアルミニウム化合物、ジメチルヒドロシロキシアルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアルミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウムジエチル等のシロキシアルミニウム化合物およびこれらの混合物が好ましく、トリアルキルアルミニウム化合物、水素化アルミニウム化合物およびこれらの混合物が特に好ましい。 The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 11 in the above formula includes aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons. Specific examples of the organoaluminum compound represented by the general formula (3) include trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, tripentylaluminum, tris (3-methylbutyl) aluminum, and trihexylaluminum. Trialkylaluminum such as trioctylaluminum and tridecylaluminum, aluminum hydride compounds such as diethylaluminum hydride and diisobutylaluminum hydride, diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, diisobutylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, diethylaluminum bromide and the like Aluminum halide compound, diethyla Preferred are alkoxyaluminum compounds such as minium ethoxide and diisobutylaluminum butoxide, siloxyaluminum compounds such as dimethylhydrosiloxyaluminum dimethyl, ethylmethylhydrosiloxyaluminum diethyl and ethyldimethylsiloxyaluminum diethyl, and mixtures thereof, trialkylaluminum compounds, hydrogenated Aluminum compounds and mixtures thereof are particularly preferred.
固体触媒成分[A]および有機金属化合物成分[B]の混合は、重合条件下で重合系内に添加する場合または重合に先立って組み合わせる場合のいずれも含む。また組み合わせる両成分の比率は、固体触媒成分[A]1gに対し有機金属化合物[B]が1〜3000ミリモルの範囲で行うのが好ましい。 The mixing of the solid catalyst component [A] and the organometallic compound component [B] includes both the case where the solid catalyst component [A] is added to the polymerization system under the polymerization conditions and the case where the solid catalyst component [A] is combined prior to the polymerization. The ratio of the two components to be combined is preferably in the range of 1 to 3000 mmol of the organometallic compound [B] with respect to 1 g of the solid catalyst component [A].
本発明における超高分子量ポリエチレンおよび高分子量ポリエチレンの製造方法について特に制限はないが、重合パウダーを直接的に得る場合にはガス法またはスラリー法が好ましく、除熱効率に優れるスラリー法が特に好ましい。本発明における重合圧力について特に制限はなく、通常はゲージ圧として0.1MPa〜5MPaであるが、スラリー重合の場合には0.1MPa〜1MPaが好ましい。本発明における重合温度について特に制限はなく、通常は25℃〜300℃であるが、スラリー重合の場合には25℃〜120℃が好ましく、50℃〜100℃が特に好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of ultra high molecular weight polyethylene and high molecular weight polyethylene in this invention, When obtaining superposition | polymerization powder directly, a gas method or a slurry method is preferable and the slurry method which is excellent in heat removal efficiency is especially preferable. There is no restriction | limiting in particular about the polymerization pressure in this invention, Usually, it is 0.1 MPa-5 MPa as a gauge pressure, However, 0.1 MPa-1 MPa are preferable in the case of slurry polymerization. There is no restriction | limiting in particular about the polymerization temperature in this invention, Usually, it is 25 to 300 degreeC, However, In the case of slurry polymerization, 25 to 120 degreeC is preferable and 50 to 100 degreeC is especially preferable.
本発明におけるスラリー重合の溶媒としては、通常使用される不活性炭化水素溶媒が用いられ、例えば、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、または、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。 As the solvent for slurry polymerization in the present invention, a commonly used inert hydrocarbon solvent is used, for example, an aliphatic hydrocarbon such as isobutane, pentane, hexane, and heptane, an aromatic hydrocarbon such as benzene and toluene, or And alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane.
本発明によって得られる重合体の分子量は、重合系に存在させる水素の濃度を変化させるか、重合温度を変化させるか、または有機金属化合物[B]の濃度を変化させることによって調節することができる。また、二個以上の反応器を直列および/または並列につなぎこむことによって、分子量分布、側鎖分布等を制御することができる。 The molecular weight of the polymer obtained by the present invention can be adjusted by changing the concentration of hydrogen present in the polymerization system, changing the polymerization temperature, or changing the concentration of the organometallic compound [B]. . Further, by connecting two or more reactors in series and / or in parallel, the molecular weight distribution, the side chain distribution, and the like can be controlled.
本発明におけるポリオレフィン延伸成形体とは、本発明に規定の超高分子量ポリエチレンを可塑剤と溶融混練して所定の溶融粘度を有するゲルを形成した後に、所定の高分子量ポリエチレンを前記ゲルに供給して混合し、得られた混合物を延伸成形したものであり、成形体の形状として特に制限はない。例えば、繊維、フィルム、シート、テープ、あるいは多孔性膜など、いずれの形状に成形してもよい。 In the present invention, the polyolefin stretch-molded product is obtained by melt-kneading the ultrahigh molecular weight polyethylene defined in the present invention with a plasticizer to form a gel having a predetermined melt viscosity, and then supplying the predetermined high molecular weight polyethylene to the gel. The resulting mixture is stretch-molded, and the shape of the molded body is not particularly limited. For example, you may shape | mold in any shapes, such as a fiber, a film, a sheet | seat, a tape, or a porous membrane.
本発明に規定の超高分子量ポリエチレンおよび高分子量ポリエチレン以外のポリオレフィンを、本発明の要件を損なわない範囲で併用することも可能である。このようなポリオレフィンとしては、例えば、粘度平均分子量が10万よりも小さいエチレンのホモ重合体、プロピレンのホモ重合体、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1−オクテン等の共重合体、又はこれら重合体の混合物を包含するエチレン・メチルペンテンコポリマー、エチレン・テトラシクロドデセン共重合体やエチレン・ノルボルネン共重合体などの環状オレフィンコポリマーなどが挙げられ、それぞれあるいは共に1種類以上を、前記超高分子量ポリエチレン1重量部に対して0.001〜10重量部併用することが出来る。さらに、必要に応じて、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、着色顔料などの公知の添加剤も、成形性を損なうことなく、そして本発明の要件及び効果を損なわない範囲で混合して、前記超高分子量ポリエチレン1重量部に対して0.001〜10重量部使用することが出来る。さらに本発明においては、必要に応じてシリカ、アルミナ、チタニアなどに代表されるような無機粒子を、前記超高分子量ポリエチレン1重量部に対して0.001〜10重量部添加することもできる。この無機粒子は成形工程のいずれかで全量あるいは一部を抽出してもよいし、製品中に残存させてもよい。有機フィラーも膜の性能を損ねない範囲で加えることができる。 The ultrahigh molecular weight polyethylene defined in the present invention and polyolefins other than the high molecular weight polyethylene can be used in combination as long as the requirements of the present invention are not impaired. Examples of such polyolefins include ethylene homopolymers having a viscosity average molecular weight of less than 100,000, propylene homopolymers, ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and Examples include copolymers such as 1-octene, or cyclic olefin copolymers such as ethylene / methylpentene copolymer, ethylene / tetracyclododecene copolymer, and ethylene / norbornene copolymer. One or more of each or both can be used in an amount of 0.001 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene. Furthermore, if necessary, known additives such as metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antistatic agents, antifogging agents, and coloring pigments also impair the moldability. In addition, 0.001 to 10 parts by weight can be used with respect to 1 part by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene by mixing within a range that does not impair the requirements and effects of the present invention. In the present invention, if necessary, 0.001 to 10 parts by weight of inorganic particles represented by silica, alumina, titania and the like can be added to 1 part by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene. The inorganic particles may be extracted in whole or in part in any of the molding steps or may remain in the product. An organic filler can also be added in the range which does not impair the performance of the film.
本発明における可塑剤としては、超高分子量ポリエチレンと混合した際に超高分子量ポリエチレンの融点以上において均一なゲルを形成しうる不揮発性物質であればよい。例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス、デカリン(デカヒドロナフタレン)、キシレン、n−デカン、n−ドデカン、190℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(JIS K7210(コードD):1999)が20g/10分以上のポリオレフィン等の炭化水素類、フタル酸ジオクチルやフタル酸ジブチル等のエステル類、オレイルアルコールやステアリルアルコール、デシルアルコール、ノニルアルコール等の高級アルコール、ジフェニルエーテル等が挙げられる。特にポリエチレンと相溶性が高い流動パラフィンやデカリン(デカヒドロナフタレン)等の炭化水素類が好ましい。 The plasticizer in the present invention may be any non-volatile substance that can form a uniform gel above the melting point of the ultra high molecular weight polyethylene when mixed with the ultra high molecular weight polyethylene. For example, liquid paraffin, paraffin wax, decalin (decahydronaphthalene), xylene, n-decane, n-dodecane, 190 ° C., melt flow rate at 2.16 kg load (JIS K7210 (Code D): 1999) is 20 g / 10. Examples include hydrocarbons such as polyolefins for more than 5 minutes, esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate, higher alcohols such as oleyl alcohol, stearyl alcohol, decyl alcohol, and nonyl alcohol, and diphenyl ether. In particular, hydrocarbons such as liquid paraffin and decalin (decahydronaphthalene) which are highly compatible with polyethylene are preferable.
本発明における超高分子量ポリエチレンの融点は、JIS K7121:1987に基づきPERKIN ELMER社製示差走査熱量分析装置Pyris1(商品名)を用いて測定した値である。サンプル8.4mgを50℃で1分保持した後、10℃/分の速度で200℃まで昇温し、その際に得られる融解曲線において最大ピークを示す温度から求めることができる。 The melting point of the ultra high molecular weight polyethylene in the present invention is a value measured using a differential scanning calorimeter Pyris1 (trade name) manufactured by PERKIN ELMER based on JIS K7121: 1987. After holding 8.4 mg of the sample at 50 ° C. for 1 minute, the temperature is raised to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./minute, and the temperature can be determined from the temperature showing the maximum peak in the melting curve obtained at that time.
本発明は、前記超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練して溶融粘度が1〜240Pa・sのゲルを形成した後、前記高分子量ポリエチレンを前記ゲルに供給して混合し、得られた混合物を延伸成形してポリオレフィン延伸成形体を得ることを特徴とする。 In the present invention, the ultrahigh molecular weight polyethylene and a plasticizer are melt-kneaded to form a gel having a melt viscosity of 1 to 240 Pa · s, and then the high molecular weight polyethylene is supplied to the gel and mixed. To obtain a polyolefin stretch-molded product.
本発明における溶融粘度とは、JIS K7199:1999に基づき、(株)東洋精機製作所製キャピログラフ(形式1D)を用い、直径1mm、長さ9.99mm、流入角90°のキャピラリーを使用して190℃で測定した見掛けの粘度である。超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練してゲルとした際の溶融粘度が1〜240Pa・sの範囲にあることによって、超高分子量ポリエチレンの劣化を回避しながら未溶解成分や分散ムラなく均一な状態のゲルを得ることができる。なお、該溶融粘度は1〜240Pa・sの範囲にあれば特に制限はないが、物性バランスが性能を大きく左右する多孔質膜等を製造する場合には10〜200Pa・sの範囲にあることが好ましい。 The melt viscosity in the present invention is based on JIS K7199: 1999, using a capillograph (Type 1D) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, using a capillary with a diameter of 1 mm, a length of 9.99 mm, and an inflow angle of 90 °. Apparent viscosity measured in degrees Celsius. The melt viscosity when melt-kneaded ultra high molecular weight polyethylene and a plasticizer into a gel is in the range of 1 to 240 Pa · s, and it is uniform without undissolved components and dispersion unevenness while avoiding deterioration of ultra high molecular weight polyethylene A gel in a simple state can be obtained. The melt viscosity is not particularly limited as long as it is in the range of 1 to 240 Pa · s, but in the case of producing a porous film whose physical property balance greatly affects the performance, it is in the range of 10 to 200 Pa · s. Is preferred.
本発明における溶融混練の方法について特に制限はなく、超高分子量ポリエチレンと可塑剤を加熱しながら溶融混練できる様式であればニーダーや二軸押出機、あるいはミキサー型樹脂混練設備等、いかなる方法であってもよい。なお、溶融混練時における超高分子量ポリエチレンの酸化を防止するために酸化防止剤を添加しておくことが好ましい。 The melt kneading method in the present invention is not particularly limited, and any method may be used, such as a kneader, a twin screw extruder, or a mixer type resin kneading equipment, as long as the ultra high molecular weight polyethylene and the plasticizer can be melt kneaded while heating. May be. It is preferable to add an antioxidant in order to prevent oxidation of the ultrahigh molecular weight polyethylene during melt kneading.
本発明における高分子量ポリエチレンの供給方法としては、特に限定されるものではないが、ピストン、ポンプ、スクリュー式フィーダー、ベルト式フィーダー、単軸押出機あるいは二軸押出機による添加等が挙げられる。これらのうち、品質の点からは単軸押出機ないし二軸押出機を用いることが好ましい。 The method for supplying high molecular weight polyethylene in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include addition using a piston, pump, screw type feeder, belt type feeder, single screw extruder or twin screw extruder. Among these, it is preferable to use a single screw extruder or a twin screw extruder from the viewpoint of quality.
本発明において超高分子量ポリエチレンと溶融混練する可塑剤の量は特に限定されないが、成形後に可塑剤を抽出する場合には、超高分子量ポリエチレン1重量部に対して4〜99重量部であることが好ましい。また、物性バランスが性能を大きく左右する多孔質膜等を製造する場合には、得られる膜の気孔率の観点から、超高分子量ポリエチレン1重量部に対して5〜40重量部であることが好ましい。なお、超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練した後、さらに可塑剤を単独で追添してもよいし、引き続き供給する高分子量ポリエチレンと混合することによって可塑剤を追添してもよい。 In the present invention, the amount of the plasticizer to be melt-kneaded with the ultrahigh molecular weight polyethylene is not particularly limited, but when the plasticizer is extracted after molding, it is 4 to 99 parts by weight with respect to 1 part by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene. Is preferred. In the case of producing a porous membrane or the like whose physical property balance greatly affects the performance, from the viewpoint of the porosity of the obtained membrane, it should be 5 to 40 parts by weight with respect to 1 part by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene. preferable. In addition, after melt-kneading the ultrahigh molecular weight polyethylene and the plasticizer, the plasticizer may be further added alone, or the plasticizer may be added by mixing with the subsequently supplied high molecular weight polyethylene.
本発明において可塑剤を抽出する場合の抽出溶媒としては、ポリエチレンに対して貧溶媒であり、かつ可塑剤に対しては良溶媒であり、沸点がポリエチレンの融点よりも低いものが望ましい。このような抽出溶媒としては、例えば、n−ヘキサンやシクロヘキサン等の低沸点炭化水素類、塩化メチレンや1,1,1−トリクロロエタン、ハイドロフルオロエーテルやハイドロフルオロカーボン等のハロゲン化炭化水素類、エタノールやイソプロパノール等のアルコール類、アセトンや2−ブタノン等のケトン類が挙げられる。この中から選択し、単独もしくは混合して用いられる。 In the present invention, the extraction solvent for extracting the plasticizer is preferably a poor solvent for polyethylene, a good solvent for the plasticizer, and a boiling point lower than the melting point of polyethylene. Examples of such extraction solvents include low-boiling hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,1,1-trichloroethane, hydrofluoroether and hydrofluorocarbon, ethanol and the like. Examples include alcohols such as isopropanol and ketones such as acetone and 2-butanone. It selects from these and is used individually or in mixture.
本発明における延伸成形の方法について特に制限はなく、ロール延伸法による逐次二軸延伸やテンター法による同時二軸延伸を行って成形してもよいし、オリフィスが設置された口金を先端に取り付けた押出機を用いて押し出した溶融混練物を引き取ることによって成形してもよいし、溶融混練物をオリフィスから押出した直後に延伸することによって成形してもよいし、溶融混練物を冷却させてから再溶融しない温度で延伸することによって成形してもよい。また、フイルム成形ダイを先端に取り付けた押出機を用いて押し出した溶融混練物を冷却ロールで引き取ることによって成形してもよいし、溶融混練物を冷却した金属板に挟んで急冷してから延伸成形してもよいし、溶融混練物を支持体に流延してから水浴、空気浴、あるいは溶剤等でゲル化温度以下、好ましくは15〜25℃の温度に少なくとも50℃/分の速度で冷却してから延伸成形してもよい。なお、連続的に成形してもよいし、多段階で成形してもよい。 There is no particular limitation on the stretch molding method in the present invention, and it may be molded by performing sequential biaxial stretching by a roll stretching method or simultaneous biaxial stretching by a tenter method, or a die having an orifice installed is attached to the tip. The melt-kneaded product extruded using an extruder may be taken out, or may be formed by stretching immediately after the melt-kneaded product is extruded from the orifice, or after the melt-kneaded product is cooled. You may shape | mold by extending | stretching at the temperature which does not remelt. Alternatively, the melt-kneaded product extruded using an extruder with a film forming die attached to the tip may be molded by pulling it with a cooling roll, or the melt-kneaded product may be quickly cooled by being sandwiched between cooled metal plates. The molten kneaded product may be cast on a support and then gelled in a water bath, an air bath, or a solvent at a temperature not higher than the gelling temperature, preferably 15 to 25 ° C. at a rate of at least 50 ° C./min. The film may be stretched after cooling. In addition, you may shape | mold continuously and may shape | mold in multiple steps.
本発明における延伸温度は、常温からポリオレフィンの融点付近、好ましくは80〜150℃、さらに好ましくは100〜140℃である。また、延伸倍率について特に制限はないが、物性バランスが性能を大きく左右する多孔質膜等を製造する場合には、製品として十分な強度を確保する観点から、面積倍率で4〜400倍が好ましく、10〜200倍がより好ましく、膜幅方向の平滑性を出すためにも30〜100倍が特に好ましい。延伸倍率が4倍以上であれば多孔質膜としての強度が十分であり、400倍以下では延伸が容易であるだけでなく、得られた多孔質膜の気孔率低下が防げる。 The stretching temperature in the present invention is from room temperature to around the melting point of the polyolefin, preferably 80 to 150 ° C, more preferably 100 to 140 ° C. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular about a draw ratio, when manufacturing the porous membrane etc. whose physical property balance influences performance largely, from a viewpoint of ensuring sufficient intensity | strength as a product, 4-400 times are preferable at an area magnification. 10 to 200 times is more preferable, and 30 to 100 times is particularly preferable in order to obtain smoothness in the film width direction. If the stretching ratio is 4 times or more, the strength as a porous film is sufficient, and if it is 400 times or less, not only is stretching easy, but also the porosity of the obtained porous film can be prevented.
本発明におけるポリオレフィン延伸成形体は、多孔質であっても無孔質であってもよい。また、多孔質なポリオレフィン延伸成形体を超延伸等の処理によって無孔質化してもよい。 The polyolefin stretch-molded product in the present invention may be porous or nonporous. Further, the porous polyolefin stretch-molded product may be rendered nonporous by a process such as super-stretching.
本発明の製造方法により得られるポリオレフィン延伸成形体は、高強度繊維や高強度テープ等の防護用途あるいは特殊資材用途、水処理装置等の濾過用途、蓄電池、コンデンサー、リチウムイオン二次電池や燃料電池等のセパレーター用途に好適に利用できる。 Polyolefin stretch-molded articles obtained by the production method of the present invention are used for protective applications such as high-strength fibers and high-strength tapes or special materials, filtration applications such as water treatment devices, storage batteries, capacitors, lithium ion secondary batteries and fuel cells. It can utilize suitably for separator uses, such as.
次に、実施例および比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to these examples.
本発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described based on examples.
[粘度平均分子量の測定]
本発明の実施例および比較例における超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量は、以下に示す方法によって求めた。まず、20ミリリットルのデカリン(デカヒドロナフタレン)にポリマー10mgをいれ、150℃で2時間攪拌してポリマーを溶解させた。その溶液を135℃の恒温槽で、ウベローデタイプの粘度計を用いて、標線間の落下時間(ts)を測定した。同様に、ポリマー5mgの場合についても測定した。ブランクとしてポリマーを入れていない、デカリンのみの落下時間(tb)を測定した。以下の式に従って求めたポリマーの比粘度(ηsp/C)をそれぞれプロットして濃度(C)とポリマーの比粘度(ηsp/C)の直線式を導き、濃度0に外挿した極限粘度(η)を求めた。
ηsp/C=(ts/tb−1)/0.1
この極限粘度(η)から以下の式に従い、粘度平均分子量(Mv)を求めた。
Mv=5.34×104η1.49
[Measurement of viscosity average molecular weight]
The viscosity average molecular weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene in the examples and comparative examples of the present invention was determined by the method shown below. First, 20 mg of decalin (decahydronaphthalene) was charged with 10 mg of polymer and stirred at 150 ° C. for 2 hours to dissolve the polymer. The drop time (t s ) between the marked lines was measured using a Ubbelohde type viscometer for the solution in a thermostatic bath at 135 ° C. Similarly, the measurement was performed for a polymer of 5 mg. The falling time (t b ) of only decalin without a polymer as a blank was measured. The specific viscosity (η sp / C) of the polymer determined according to the following equation is plotted to derive a linear expression of the concentration (C) and the specific viscosity of the polymer (η sp / C), and the intrinsic viscosity extrapolated to a concentration of 0 (Η) was determined.
η sp / C = (t s / t b -1) /0.1
From this intrinsic viscosity (η), the viscosity average molecular weight (Mv) was determined according to the following formula.
Mv = 5.34 × 10 4 η 1.49
[溶融粘度の測定]
本発明の実施例および比較例における溶液粘度は、JIS K7199:1999に基づき、(株)東洋精機製作所製キャピログラフ(形式1D)を用いて、直径1mm、長さ9.99mm、流入角90°のキャピラリーを使用し、直径9.55mmのバレルを190℃に設定してゲルサンプル7gを投入し、予熱時間5分、測定時間10秒、押出速度50mm/分の条件で測定した。測定結果から、見掛けの粘度ηaを次式により算出した。
ηa=τa/γa(Pa・s)
τa=Pr/2L(Pa)
γa=4Q/πr3(秒−1)
Q=V/60(m3/秒)
P=F/πR2(Pa)
V=πR2v(m3/分)
ηa:見掛けの粘度(Pa・s)
τa:見掛けのShear stress(Pa)
γa:見掛けのShear rate(秒−1)
P:バレル内圧力(Pa)
F:押出荷重(N)
R:バレル半径(m)
γ:キャピラリー半径(m)
L:キャピラリー長さ(m)
Q:フローレイト(m3/秒)
V:押出量(m3/分)
v:押出速度(m/分)
t:測定時間(秒)
[Measurement of melt viscosity]
The solution viscosity in the examples and comparative examples of the present invention is 1 mm in diameter, 9.99 mm in length, and an inflow angle of 90 °, using a capillograph (type 1D) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, based on JIS K7199: 1999. Using a capillary, a barrel with a diameter of 9.55 mm was set at 190 ° C., 7 g of a gel sample was added, and measurement was performed under conditions of a preheating time of 5 minutes, a measurement time of 10 seconds, and an extrusion speed of 50 mm / min. The measurement results of the apparent viscosity eta a calculated by the following equation.
η a = τ a / γ a (Pa · s)
τ a = Pr / 2L (Pa)
γ a = 4Q / πr 3 (second −1 )
Q = V / 60 (m 3 / sec)
P = F / πR 2 (Pa)
V = πR 2 v (m 3 / min)
η a : Apparent viscosity (Pa · s)
τ a : Apparent Shear stress (Pa)
γ a : Apparent Shear rate (sec −1 )
P: Barrel pressure (Pa)
F: Extrusion load (N)
R: Barrel radius (m)
γ: Capillary radius (m)
L: Capillary length (m)
Q: Flow rate (m 3 / sec)
V: Extrusion amount (m 3 / min)
v: Extrusion speed (m / min)
t: Measurement time (seconds)
[実施例1]
(1)固体触媒成分[A]の調製
充分に窒素置換された200ミリリットルのステンレス製オートクレーブに組成式AlMg6(C4H9)12(C2H5)3で表される有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液40ミリリットル(アルミニウムとマグネシウムの総量として37.8ミリモル相当)を仕込み、25℃で攪拌しながらメチルヒドロポリシロキサン2.27グラム(37.8ミリモル)を含有するヘキサン40ミリリットルを30分かけて滴下した。滴下後、80℃に昇温し、3時間攪拌しながら反応させることにより、チタン化合物と接触させる有機マグネシウム化合物を得た。
充分に窒素置換された200ミリリットルのガラス製丸底フラスコにヘキサン40ミリリットルを仕込み、−10℃で攪拌しながら、上記有機マグネシウム化合物のヘキサン溶液40ミリリットル(マグネシウム16ミリモル相当)と、0.4モル/リットルの四塩化チタンヘキサン溶液50ミリリットルとを、2時間かけて同時に滴下した。滴下後、さらに1時間攪拌した。この際、最終的に10℃となるよう徐々に昇温させた。その後、上澄み液を除去し、ヘキサン70ミリリットルでの洗浄を4回行うことにより、固体触媒成分[A]を得た。得られた固体触媒成分[A]の平均粒径は3.6マイクロメートルであった。
(2)超高分子量ポリエチレンの重合
有機金属化合物成分[B]としてのトリイソブチルアルミニウム0.4ミリモルと上記の固体触媒成分[A]10ミリグラムを、脱水脱酸素したヘキサン0.8リットルとともに、内部を真空脱気し窒素置換した内容積1.5リットルのオートクレーブに入れた。オートクレーブの内温を70℃に保ち、エチレンを添加して全圧を0.2MPaとすることにより重合を開始した。エチレンを補給することにより全圧を0.2MPaに保ちつつ30分間重合を行った。重合後、ろ過によってポリマーを回収し、メタノール洗浄および乾燥を経て超高分子量ポリエチレンパウダーを得た。この重合により得られた超高分子量ポリエチレンパウダーの粘度平均分子量は328万であった。
(3)ポリオレフィン延伸成形体の成形
上記の超高分子量ポリエチレンパウダー2.6g、流動パラフィン26.5g及び熱安定剤のグレートレイクスケミカル日本(株)製テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマート)]メタン(製品名:ANOX20)0.4gを200mlポリカップに加えてよく混合してから(株)東洋精機製作所製ラボプラストミルミキサー(本体型式:30C150、ミキサー形式:R−60)に仕込み、回転数を50rpmに設定して120℃から5℃/分の速度で昇温しながら14分間溶融混練し、ゲルを形成した。引き続き、追添用ピストンにて粘度平均分子量が30万である高分子量ポリエチレンパウダー10.6gを供給し、190℃で11分間混練した。溶融混練物を取り出して常温まで冷却した後、得られたゲル14gを(株)東洋精機製作所製キャピログラフ1D(オリフィス径2mm)に仕込み、設定温度180℃、押し出し速度2mm/分、引き取り速度2m/分で糸状に成形し、ヘキサン洗浄を経てポリエチレン繊維を得た。JIS L1013:1999に基づき引張特性の試験を行った結果、引張弾性率が良好であった。なお、上記高分子量ポリエチレンパウダーを供給する直前のゲルを別途作製して溶融粘度を測定したところ、162Pa・sであった。
[Example 1]
(1) Preparation of solid catalyst component [A] An organic magnesium compound represented by the composition formula AlMg 6 (C 4 H 9 ) 12 (C 2 H 5 ) 3 was placed in a 200 ml stainless steel autoclave sufficiently substituted with nitrogen. Charge 40 ml of hexane solution (corresponding to 37.8 mmol as the total amount of aluminum and magnesium) and stir at 25 ° C. 40 ml of hexane containing 2.27 g (37.8 mmol) of methylhydropolysiloxane over 30 minutes And dripped. After dropping, the mixture was heated to 80 ° C. and reacted with stirring for 3 hours to obtain an organomagnesium compound to be brought into contact with the titanium compound.
A 200 ml glass round-bottom flask thoroughly purged with nitrogen was charged with 40 ml of hexane, and while stirring at -10 ° C., 40 ml of a hexane solution of the above organic magnesium compound (equivalent to 16 mmol of magnesium) and 0.4 mol / Liter of titanium tetrachloride hexane solution (50 ml) was added dropwise simultaneously over 2 hours. After dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. At this time, the temperature was gradually raised to finally reach 10 ° C. Thereafter, the supernatant liquid was removed, and washing with 70 ml of hexane was performed four times to obtain a solid catalyst component [A]. The average particle diameter of the obtained solid catalyst component [A] was 3.6 micrometers.
(2) Polymerization of ultra high molecular weight polyethylene 0.4 mmol of triisobutylaluminum as the organometallic compound component [B] and 10 mg of the above solid catalyst component [A], together with 0.8 liter of dehydrated and deoxygenated hexane, Was put in an autoclave with an internal volume of 1.5 liters which was degassed by vacuum and purged with nitrogen. Polymerization was started by keeping the internal temperature of the autoclave at 70 ° C. and adding ethylene to bring the total pressure to 0.2 MPa. Polymerization was carried out for 30 minutes while maintaining the total pressure at 0.2 MPa by supplying ethylene. After the polymerization, the polymer was collected by filtration, and washed with methanol and dried to obtain ultrahigh molecular weight polyethylene powder. The ultrahigh molecular weight polyethylene powder obtained by this polymerization had a viscosity average molecular weight of 3,280,000.
(3) Molding of Polyolefin Stretch Molded Body 2.6 g of the above ultra high molecular weight polyethylene powder, 26.5 g of liquid paraffin, and tetrakis [methylene (3,5-di-t-) manufactured by Great Lakes Chemical Japan Co., Ltd. Butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate)] 0.4 g of methane (product name: ANOX20) was added to a 200 ml polycup and mixed well, and then Labo plast mill mixer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho (main body model: 30C150, mixer) Type: R-60), the number of revolutions was set to 50 rpm, and the mixture was melt-kneaded for 14 minutes while raising the temperature from 120 ° C. to 5 ° C./min to form a gel. Subsequently, 10.6 g of high molecular weight polyethylene powder having a viscosity average molecular weight of 300,000 was supplied by a piston for addition, and kneaded at 190 ° C. for 11 minutes. After the melt-kneaded product was taken out and cooled to room temperature, 14 g of the gel thus obtained was charged into Capillograph 1D (orifice diameter 2 mm) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., set temperature 180 ° C., extrusion speed 2 mm / min, take-off speed 2 m / It was formed into a thread shape in minutes and was washed with hexane to obtain a polyethylene fiber. As a result of testing the tensile properties based on JIS L1013: 1999, the tensile modulus was good. In addition, when the gel just before supplying the said high molecular weight polyethylene powder was produced separately and melt viscosity was measured, it was 162 Pa.s.
[比較例1]
粘度平均分子量が30万である高分子量ポリエチレンパウダーを、後から供給せずに最初から供給して、前記超高分子量ポリエチレンパウダー、前記可塑剤及び前記熱安定剤と溶融混練させた以外は、実施例1と同様の操作でポリエチレン繊維を得た。なお、得られたゲルの溶融粘度を測定したところ、291Pa・sであった。JIS L1013:1999に基づき引張特性の試験を行った結果、原料の組成が等しいにも関わらず、引張弾性率が実施例1の結果と比較して大きく劣っていた。
[Comparative Example 1]
Implementation was performed except that the high molecular weight polyethylene powder having a viscosity average molecular weight of 300,000 was supplied from the beginning without being supplied later and melt-kneaded with the ultrahigh molecular weight polyethylene powder, the plasticizer and the heat stabilizer. A polyethylene fiber was obtained in the same manner as in Example 1. In addition, it was 291 Pa.s when the melt viscosity of the obtained gel was measured. As a result of testing the tensile properties based on JIS L1013: 1999, the tensile modulus was greatly inferior to that of Example 1 even though the composition of the raw materials was equal.
[実施例2]
プレス成形により、実施例1で得られたゲルを60mm×60mm×1mmのシート状に加工した。このシートをバッチ式の同時二軸延伸機で120℃、7×7倍の延伸条件にて延伸した。得られた膜を金属枠に固定して、塩化メチレンによる溶媒抽出を経て、粘度平均分子量が70万の多孔質膜を得た。MD50mm×TD50mmの試験片を作製し、JIS K7127:1999に基づき引張特性の試験を行った結果、引張破断強度は1127kgf/cm2、引張弾性率は4126kgf/cm2であった。
[Example 2]
The gel obtained in Example 1 was processed into a sheet of 60 mm × 60 mm × 1 mm by press molding. This sheet was stretched by a batch-type simultaneous biaxial stretching machine at 120 ° C. and stretching conditions of 7 × 7 times. The obtained film was fixed to a metal frame and subjected to solvent extraction with methylene chloride to obtain a porous film having a viscosity average molecular weight of 700,000. A test piece of MD50 mm × TD50 mm was prepared and tested for tensile properties based on JIS K7127: 1999. As a result, the tensile strength at break was 1127 kgf / cm 2 and the tensile modulus was 4126 kgf / cm 2 .
[実施例3]
粘度平均分子量が303万である超高分子量ポリエチレンパウダー(DSM社製Stamylan(登録商標)UH210)を用いた以外は、実施例2と同様の操作で粘度平均分子量が63万の多孔質膜を得た。MD50mm×TD50mmの試験片を作製し、JIS K7127:1999に基づき引張特性の試験を行った結果、引張破断強度は1010kgf/cm2、引張弾性率は3448kgf/cm2であった。
[Example 3]
A porous membrane having a viscosity average molecular weight of 630,000 was obtained in the same manner as in Example 2 except that ultra high molecular weight polyethylene powder having a viscosity average molecular weight of 3,030,000 (DSM, Stamylan (registered trademark) UH210) was used. It was. A test piece of MD50 mm × TD50 mm was prepared and tested for tensile properties based on JIS K7127: 1999. As a result, the tensile strength at break was 1010 kgf / cm 2 and the tensile modulus was 3448 kgf / cm 2 .
[比較例2]
粘度平均分子量が30万である高分子量ポリエチレンパウダーを、後から供給せずに最初から供給して、前記超高分子量ポリエチレンパウダー、前記可塑剤及び前記熱安定剤と溶融混練させた以外は、実施例2と同様の操作で粘度平均分子量が62万の多孔質膜を得た。MD50mm×TD50mmの試験片を作製し、JIS K7127:1999に基づき引張特性の試験を行った結果、引張破断強度は686kgf/cm2、引張弾性率は3056kgf/cm2であった。原料の組成が等しいにも関わらず、引張特性の試験結果が実施例2の結果と比較して大きく劣っていた。
[Comparative Example 2]
Implementation was performed except that the high molecular weight polyethylene powder having a viscosity average molecular weight of 300,000 was supplied from the beginning without being supplied later and melt-kneaded with the ultrahigh molecular weight polyethylene powder, the plasticizer and the heat stabilizer. A porous film having a viscosity average molecular weight of 620,000 was obtained in the same manner as in Example 2. A test piece of MD50 mm × TD50 mm was prepared and tested for tensile properties based on JIS K7127: 1999. As a result, the tensile strength at break was 686 kgf / cm 2 and the tensile modulus was 3056 kgf / cm 2 . Despite the equal composition of the raw materials, the tensile property test results were significantly inferior to the results of Example 2.
本発明の製造方法により得られるポリオレフィン延伸成形体は、引張特性が良好で形状安定性に優れており、超高分子量ポリエチレンの特徴、特にエンジニアリングプラスチックとしての特徴を防護用途、特殊資材用途、濾過用途、あるいはリチウムイオン二次電池や燃料電池等のセパレーター用途等に好適に利用できる。 The stretched polyolefin molded article obtained by the production method of the present invention has excellent tensile properties and excellent shape stability, and protects the characteristics of ultra-high molecular weight polyethylene, particularly as an engineering plastic, for protective use, for special materials, and for filtration. Or it can utilize suitably for separator uses, such as a lithium ion secondary battery and a fuel cell.
Claims (4)
固体触媒成分[A]および有機金属化合物成分[B]を含むオレフィン重合触媒であって、固体触媒成分[A]が下記一般式(1)
M1 EMgGR1 pR2 qXrYs・・・・・(1)
(上記一般式(1)中、M1は周期律表第1族、第2族、第3族、第12族および第13族からなる群に含まれる金属原子、R1およびR2は炭素数2〜20の炭化水素基、XおよびYは同一または異なるOR3、OSiR4R5R6、NR7R8、SR9、ハロゲンから選ばれた官能基、R3およびR9は炭素数1〜20の炭化水素基、R4、R5、R6、R7、およびR8は水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基、E、G、p、q、r、およびsは、E≧0、G>0、p≧0、q≧0、r≧0、s≧0、p+q>0、0≦(r+s)/(E+G)≦2、kE+2G=p+q+r+s(kはM1の原子価)を満たす数である。)
で示される炭化水素溶媒に可溶な有機マグネシウム化合物と、下記一般式(2)
Ti(OR10)wZ4−w・・・・・(2)
(上記一般式(2)中、R10は炭化水素基、Zはハロゲン、wは0≦w≦4を満たす数である。)
で示されるチタン化合物とを反応させることによって調製され、該固体触媒成分[A]に前記有機金属化合物成分[B]として、下記一般式(3)
AlR11 fT3−f・・・・・(3)
(上記一般式(3)中、R11は炭素数1〜12の炭化水素基、Tは水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロキシ、シロキシ基より選ばれた基であり、fは2〜3の数である。)
で示される有機アルミニウム化合物を混合して得られることを特徴とするオレフィン重合触媒。 The method for producing a stretched polyolefin article according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrahigh molecular weight polyethylene is an ultrahigh molecular weight polyethylene polymerized using the following olefin polymerization catalyst:
An olefin polymerization catalyst comprising a solid catalyst component [A] and an organometallic compound component [B], wherein the solid catalyst component [A] is represented by the following general formula (1)
M 1 E Mg G R 1 p R 2 q X r Y s ····· (1)
(In the above general formula (1), M 1 is a metal atom included in the group consisting of Group 1, Group 2, Group 3, Group 12 and Group 13 of the periodic table, and R 1 and R 2 are carbon atoms. 2 to 20 hydrocarbon groups, X and Y are the same or different OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 , a functional group selected from halogen, R 3 and R 9 are carbon numbers 1 to 20 hydrocarbon groups, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, E, G, p, q, r, and s are , E ≧ 0, G> 0, p ≧ 0, q ≧ 0, r ≧ 0, s ≧ 0, p + q> 0, 0 ≦ (r + s) / (E + G) ≦ 2, kE + 2G = p + q + r + s (k is M 1 Valence).)
An organomagnesium compound soluble in a hydrocarbon solvent represented by the following general formula (2):
Ti (OR 10 ) w Z 4-w (2)
(In the general formula (2), R 10 is a hydrocarbon group, Z is a halogen, and w is a number satisfying 0 ≦ w ≦ 4.)
In the solid catalyst component [A], the organometallic compound component [B] is represented by the following general formula (3).
AlR 11 f T 3-f (3)
(In the above general formula (3), R 11 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, T is a group selected from hydrogen, halogen, alkoxy, allyloxy and siloxy groups, and f is a number of 2 to 3. is there.)
An olefin polymerization catalyst obtained by mixing an organoaluminum compound represented by the formula:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4159774A4 (en) * | 2020-05-29 | 2023-11-22 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Polyethylene powder and molded body of same |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5830064B2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-12-09 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | High molecular weight polyethylene powder, microporous membrane, and high strength fiber |
JP5829295B2 (en) * | 2014-03-06 | 2015-12-09 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Ethylene polymer powder, method for producing the same, and molded product |
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Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
JPH09111061A (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-28 | Tokuyama Corp | Thermoplastic resin composition |
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JP5036245B2 (en) * | 2005-08-11 | 2012-09-26 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | Method for producing polyolefin microporous membrane |
US20100069596A1 (en) * | 2005-11-24 | 2010-03-18 | Kotaro Kimishima | Microporous polyolefin membrane, its production method, battery separator and battery |
JP5072040B2 (en) * | 2006-06-27 | 2012-11-14 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Ultra high molecular weight polyolefin stretch-molded sheet having excellent transparency and mechanical properties and method for producing the same |
JP2008144147A (en) * | 2006-11-17 | 2008-06-26 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Olefin polymerization catalyst and method for producing polyolefin powder |
JP5586152B2 (en) * | 2006-12-04 | 2014-09-10 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | Polyolefin microporous membrane |
-
2010
- 2010-11-08 JP JP2010249601A patent/JP5685056B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4159774A4 (en) * | 2020-05-29 | 2023-11-22 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Polyethylene powder and molded body of same |
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