JP6950694B2 - ヘテロファジックプロピレン重合材料 - Google Patents

ヘテロファジックプロピレン重合材料 Download PDF

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Description

本発明は、柔軟性および低熱収縮性に優れ、かつ高い引張特性を有するヘテロファジックプロピレン重合材料に関するものである。
ポリプロピレン系樹脂は、その特長を生かし、自動車部品、家電製品、食品・医療容器、建材・土木産業材などの分野に広く利用されている。例えば、特許文献1および特許文献2には、柔軟性に優れたヘテロファジックプロピレン重合材料が開示されている。
欧州特許第2147026号明細書 国際公開第2008/068113号
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料は、柔軟性、熱収縮性および引張特性のいずれかにおいて充分満足のおけるものではない。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、柔軟性に優れ、熱収縮率の異方性が小さく、かつ引張破断点応力および引張破断伸びの大きい成形体が得られるヘテロファジックプロピレン重合材料を提供することにある。
本発明は,以下を提供する。
[1] プロピレン単独重合体(I−1)または下記プロピレン共重合体(I−2)と、下記エチレン−α−オレフィン共重合体(II)と、からなるヘテロファジックプロピレン重合材料であって、
下記要件(i)〜(iv)の全てを満たすヘテロファジックプロピレン重合材料。
(i)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分が、40重量%以上であること(但し、ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量を100重量%とする)。
(ii)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISが、1.50dL/g以上であること。
(iii)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISに対するキシレン可溶成分の極限粘度[η]CXSの比([η]CXS/[η]CXIS)が、1.5以下であること。
(iv)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量が、6重量%以上であること(但し、キシレン不溶成分の全重量を100重量%とする)。
プロピレン共重合体(I−2):プロピレンに由来する単量体単位と、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体であって、
エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位の含有量が0.01重量%以上20重量%未満である(但し、プロピレン共重合体(I−2)の全重量を100重量%とする)プロピレン共重合体。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II):エチレンに由来する単量体単位と、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体であって、
エチレンに由来する単量体単位の含有量が20重量%以上80重量%以下である(但し、エチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)の全重量を100重量%とする)
エチレン−α−オレフィン共重合体。
[2] キシレン可溶成分中のエチレンに由来する単量体単位の含有量が、20重量%以上40重量%以下である(但し、キシレン可溶成分の全重量を100重量%とする)、[1]に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料。
[3] キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISが、2.1dL/g以上である、[1]または[2]に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料。
[4] [1]〜[3]のいずれか一項に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料を含有する遮水シート。
本発明によれば、柔軟性に優れ、熱収縮率の異方性が小さく、高い引張破断点応力および引張破断伸びの大きい成形体が得られるヘテロファジックプロピレン重合材料を提供することができる。
<ヘテロファジックプロピレン重合材料の構成>
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、プロピレン単独重合体(I−1)またはプロピレン共重合体(I−2)、とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるプロピレン重合材料である。なお、プロピレン単独重合体(I−1)とプロピレン共重合体成分(I−2)とを併せて「プロピレン重合体成分(I)」と称する。
プロピレン単独重合体(I−1)は、プロピレンに由来する単量体単位からなる単独重合体成分である。
本明細書において、”単量体単位”とは、単量体に由来する構造単位を意味する。
プロピレン共重合体(I−2)は、プロピレンに由来する単量体単位と、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体成分であって、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位の含有量が、該プロピレン共重合体(I−2)の全重量100重量%に対して、0.01重量%以上20重量%未満であるプロピレン共重合体である。前記の少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは0.1重量%以上15重量%未満であり、より好ましくは1重量%以上10重量%未満である。
プロピレン共重合体(I−2)として、例えば、
(1)プロピレンに由来する単量体単位の含有量が85重量%以上100重量%未満であり、エチレンに由来する単量体単位の含有量が0重量%を超え15重量%以下であるプロピレン−エチレン共重合体(但し、プロピレンに由来する単量体単位とエチレンに由来する単量体単位との含有量の合計を100重量%とする);
(2)プロピレンに由来する単量体単位の含有量が80重量%以上100重量%未満であり、エチレンに由来する単量体単位の含有量が0重量%を超え10重量%以下であり、炭素原子数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量が0重量%を超え10重量%以下であるプロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体(但し、プロピレンに由来する単量体単位とエチレンに由来する単量体単位と炭素原子数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位との含有量の合計を100重量%とする);および
(3)プロピレンに由来する単量体単位の含有量が85重量%以上100重量%未満であり、炭素原子数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量が0重量%を超え15重量%以下であるプロピレン−α−オレフィン共重合体(但し、プロピレンに由来する単量体単位と炭素原子数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位との含有量の合計を100重量%とする)が挙げられる。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)は、エチレンに由来する単量体単位と、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体であって、エチレンに由来する単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の全重量100重量%に対して、20重量%以上80重量%以下であるエチレン−α−オレフィン共重合体である。前記のエチレンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは20重量%以上75重量%以下であり、より好ましくは20重量%以上60重量%以下であり、さらに好ましくは20重量%以上40重量%以下である。
プロピレン共重合体(I−2)およびエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位は、炭素数4以上12以下のα−オレフィンから導かれ、その具体例としては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ヘキセン、2,2,4−トリメチル−1−ペンテン等が挙げられ、好ましくは1−ブテン、1−ヘキセン、または1−オクテンであり、より好ましくは1−ブテンである。
プロピレン共重合体(I−2)は、一例において、ランダム共重合体であってもよい。また、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)は、一例において、ランダム共重合体であってもよい。
プロピレン共重合体(I−2)としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−1−オクテン共重合体、プロピレン−1−デセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−オクテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−デセン共重合体等が挙げられ、好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、またはプロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体成分である。
プロピレン重合体(I)は、好ましくは、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、またはプロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体等が挙げられ、好ましくは、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、またはエチレン−1−オクテン共重合体であり、より好ましくは、エチレン−プロピレン共重合体である。
本明細書において、ヘテロファジックプロピレン重合材料の具体例を、”(プロピレン重合体(I)−(エチレン−プロピレン共重合体)ヘテロファジック重合材料”と記載する。例えば、”(プロピレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料”との記載は、プロピレン重合体(I)がプロピレン単独重合体であり、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)がエチレン−プロピレン共重合体であるヘテロファジックプロピレン重合材料を意味する。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のプロピレン重合体(I)がプロピレン単独重合体(I−1)である場合、該重合材料としては、例えば、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料等が挙げられる。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のプロピレン重合体(I)がプロピレン共重合体成分(I−2)である場合、該重合材料としては、例えば、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料等が挙げられる。
ヘテロファジックプロピレン重合材料として、好ましくは、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン)−(エチレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、(プロピレン−エチレン)−(エチレン−1−ブテン)ヘテロファジック重合材料、または(プロピレン−エチレン)−(エチレン−1−オクテン)ヘテロファジック重合材料であり、より好ましくは、(プロピレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料、または(プロピレン−エチレン)−(エチレン−プロピレン)ヘテロファジック重合材料である。
本明細書において、ヘテロファジックプロピレン重合材料の”キシレン不溶成分”とは、ヘテロファジックプロピレン重合材料に含まれるp−キシレンに不溶な成分であって、下記方法により得られる固形物を意味する。
ヘテロファジックプロピレン重合材料2gを、沸騰しているp−キシレン2000mLに完全に溶解して溶液を得、次いで該溶液を25℃まで降温し放置し、25℃の溶液中に析出した固形物。
本明細書において、ヘテロファジックプロピレン重合材料の”キシレン可溶成分”とは、ヘテロファジックプロピレン重合材料中のキシレン不溶成分以外の成分を意味する。
本発明に係るヘテロファジックプロピレン重合材料は、要件(i)〜(iv)の全てを満たす。
要件(i)は、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分が、40重量%以上である(但し、ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量を100重量%とする)、というものである。柔軟性の観点から、キシレン可溶成分は、好ましくは45重量%以上である。柔軟性と高い引張特性との両立のために、キシレン可溶成分は、好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下である。
キシレン可溶成分の含有量は、例えば、プロピレン重合体(I)およびエチレン−α−オレフィン共重合体(II)を製造する際の重合温度、重合圧力、および滞留時間を調整することによって調整することができる。
要件(ii)は、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISが、1.50dL/g以上である、というものである。得られる成形体の引張破断点応力の観点から、キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISは、好ましくは1.8dL/g以上、より好ましくは2.0dL/g以上、さらに好ましくは2.1dL/g以上、特に好ましくは2.2dL/g以上である。キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISは、好ましくは5dL/g以下、より好ましくは4.5dL/g以下、さらに好ましくは4.3dL/g以下、さらに好ましくは4.1dL/g以下、特に好ましくは4.0dL/g以下である。キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISは、好ましくは1.50dL/g以上5dL/g以下であり、より好ましくは1.8dL/g以上4.5dL/g以下であり、さらに好ましくは2.0dL/g以上4.3dL/g以下であり、よりさらに好ましくは2.1dL/g以上4.1dL/g以下であり、特に好ましくは2.2dL/g以上4.0dL/g以下である。
キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISは、例えば、プロピレン重合体(I)を製造する際の水素濃度を調整することによって調整することができる。該水素濃度の好ましい範囲は、0.0〜5.0mol%であり、より好ましい範囲は、0.0〜3.0mol%である。
本明細書において、極限粘度は、温度135℃、テトラリン中で測定される極限粘度であり、参考文献「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491項に記載の計算方法、すなわち、還元粘度を濃度に対してプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求められる。還元粘度は、温度135℃、テトラリン溶媒の条件で、ウベロ−デ型粘度計により、濃度0.1g/dL、0.2g/dL、および0.5g/dLの3点を測定する。
要件(iii)は、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISに対するキシレン可溶成分の極限粘度[η]CXSの比([η]CXS/[η]CXIS)が、1.5以下である、というものである。[η]CXS/[η]CXISは、好ましくは1.4以下であり、より好ましくは1.2以下であり、さらに好ましくは1.1以下である。
[η]CXS/[η]CXISは、例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)を製造する際の水素濃度を調整することによって調整することができる。該水素濃度の好ましい範囲は、0.2〜5.0mol%であり、より好ましい範囲は、0.2〜3.0mol%である。
要件(iv)は、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、6重量%以上である(但し、キシレン不溶成分の全重量を100重量%とする)、というものである。該キシレン不溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは7重量%以上であり、より好ましくは8重量%以上である。
本明細書において、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、13C核磁気共鳴法(13C−NMR)によって求めることができる。
キシレン不溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、例えば、プロピレン重合体(I)を製造する際のエチレン濃度を調整することによって調整することができる。該エチレン濃度の好ましい範囲は、1.0〜10mol%であり、より好ましい範囲は、1.0〜5.0mol%である。
ヘテロファジックプロピレン重合材料に含有されるエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の含有量は、好ましくは40重量%以上80重量%以下であり、より好ましくは40重量%以上75重量%以下であり、さらに好ましくは45重量%以上70重量%以下である(但し、ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量を100重量%とする)。
エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の135℃テトラリン中で測定した極限粘度は、好ましくは0.1dL/g以上10dL/g以下であり、より好ましくは1dL/g以上5dL/g以下であり、さらに好ましくは1.5dL/g以上4dL/g以下である。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分の極限粘度[η]CXSは、好ましくは0.1dL/g以上5.0dL/g以下であり、より好ましくは1.0dL/g以上4.0dL/g以下であり、さらに好ましくは1.5dL/g以上3.0dL/g以下である。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは10重量%以上75重量%以下であり、より好ましくは15重量%以上60重量%以下であり、さらに好ましくは20重量%以上40重量%以下である(但し、キシレン可溶成分の全重量を100重量%とする)。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分のエチレンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは10重量%以上75重量%以下であり、より好ましくは15重量%以上60重量%以下であり、さらに好ましくは20重量%以上40重量%以下である(但し、キシレン可溶成分の全重量を100重量%とする)。
ヘテロファジックプロピレン重合材料中のエチレンに由来する単量体単位の含有量は、好ましくは10重量%以上40重量%以下であり、より好ましくは12重量%以上35重量%以下であり、さらに好ましくは15重量%以上30重量%以下である(但し、ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量を100重量%とする)。
ヘテロファジックプロピレン重合材料のメルトフローレートは、好ましくは0.01g/10分以上20g/10分以下であり、より好ましくは0.01g/10分以上10g/10分以下であり、さらに好ましくは0.01g/10分以上5g/10分以下である。当該メルトフローレートは、JIS K6758に規定された方法に従い、230℃、2.16kg荷重で測定される。ヘテロファジックプロピレン重合材料のメルトフローレートは、耐衝撃性の観点から、20g/10分以下が好ましい。
ヘテロファジックプロピレン重合材料の極限粘度[η]wholeは、好ましくは1dL/g以上10dL/g以下であり、より好ましくは1.2dL/g以上5dL/g以下であり、さらに好ましくは1.5dL/g以上4dL/g以下である。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、一例において、後述の実施例に記載の方法で求めた、TD方向の線膨張係数とMD方向の線膨張係数との差の絶対値が、好ましくは0.3未満、より好ましくは0.28以下、さらに好ましくは0.25以下、特に好ましくは0.22以下である。この値が小さいほど、熱収縮率の異方性が小さく、寸法安定性が良好である。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、一例において、後述の実施例に記載の方法で求めた引張弾性率が、好ましくは210MPa以下、より好ましくは200MPa以下、さらに好ましくは180MPa以下、特に好ましくは170MPa以下である。この値が小さいほど、柔軟性に優れる。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、一例において、後述の実施例に記載の方法で求めた破断伸びが、好ましくは810%以上、より好ましくは830%以上、さらに好ましくは850%以上、特に好ましくは860%以上である。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、一例において、後述の実施例に記載の方法で求めた破断点応力が、好ましくは15MPa以上、より好ましくは18MPa、さらに好ましくは20MPa以上である。
<ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法>
プロピレン重合体成分(I)およびエチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)は、逐次重合により同一のリアクターで製造してもよいし、連続する多段リアクターにおいて逐次で製造してもよいし、別々のリアクターで製造したプロピレン重合体成分(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)とをブレンドしてもよい。ブレンド方法としては、溶液状態でのブレンド、および溶融状態でのブレンド等が挙げられる。
プロピレン重合体成分(I)およびエチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)は、連続する多段リアクターにおいて逐次で製造すること(多段重合)が好ましい。多段リアクターの数は特に限定されないが、例えば、プロピレン重合体成分(I)の重合では6段、エチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)の重合では2段とすることができる。プロピレン重合体成分(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)とのいずれを先に重合してもよい。多段重合して得られるヘテロファジックプロピレン重合材料は、別々のリアクターで製造した成分をブレンドして得られる材料よりも、プロピレン重合体成分(I)とエチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)とがより均質に分散しているため、引張特性などの物性がより高いという特性を有する。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料が、プロピレン単独重合体(I−1)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料である場合、該ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
<製造方法1>
下記工程(1−1)と下記工程(1−2)とを含むヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法。
工程(1−1):プロピレン重合触媒の存在下、多段重合方法により、プロピレンを単独重合して、プロピレン単独重合体(I−1)を得る工程。
工程(1−2):前記プロピレン単独重合体(I−1)の存在下、多段重合方法により、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、エチレンとを共重合して、プロピレン単独重合体(I−1)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料を得る工程。
<製造方法2>
下記工程(2−1)と下記工程(2−2)とを含むヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法。
工程(2−1):プロピレン重合触媒の存在下、多段重合方法により、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、エチレンとを共重合して、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)を得る工程。
工程(2−2):前記エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の存在下、多段重合方法により、プロピレンを単独重合して、プロピレン単独重合体(I−1)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料を得る工程。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料が、プロピレン共重合体(I−2)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料である場合、該ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
<製造方法3>
下記工程(3−1)と下記工程(3−2)とを含むヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法。
工程(3−1):プロピレン重合触媒の存在下、多段重合方法により、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、プロピレンとを共重合して、プロピレン共重合体(I−2)を得る工程。
工程(3−2):前記プロピレン共重合体(I−2)の存在下、多段重合方法により、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、エチレンとを共重合して、プロピレン共重合体(I−2)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料を得る工程。
<製造方法4>
下記工程(4−1)と下記工程(4−2)とを含むヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法。
工程(4−1):プロピレン重合触媒の存在下、多段重合方法により、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、エチレンとを共重合して、エチレン−α−オレフィン共重合体(II)を得る工程。
工程(4−2):前記エチレン−α−オレフィン共重合体(II)の存在下、多段重合方法により、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンと、プロピレンとを共重合して、プロピレン共重合体(I−2)とエチレン−α−オレフィン共重合体(II)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料を得る工程。
多段重合方法とは、直列に接続された複数の反応領域において、重合触媒の存在下、モノマーを重合する重合方法であって、下記工程a〜工程cを含む重合方法である。
工程a:最上流の第1の反応領域へ、重合触媒とモノマーとを供給し、該モノマーを重合することにより、重合体を得る工程。
工程b:第1の反応領域で得られた重合体を、第1の反応領域に接続された第2の反応領域へ移送する工程
工程c:前記第2の反応領域へモノマーを供給し、前記第1の反応領域で得られた重合体の存在下、モノマーを重合することにより、重合体を得る工程
直列に接続された反応領域の数が3以上の場合、第3の反応領域以降の反応領域においても、前記工程bおよび前記工程cに相当する工程を行う。
多段重合としては、
1つの反応器中に1つの反応領域を有する反応器が直列に複数接続されたシステム中で行う場合と、
1つの反応器中に複数の反応領域を有する反応器中で行う場合と、
1つの反応器中に1つの反応領域を有する反応器と、1つの反応器中に複数の反応領域を有する反応器とが接続されたシステム中で行い場合と、が挙げられる。
1つの反応器中に複数の反応領域を有する反応器としては、多段噴流層型反応器が挙げられる。
多段重合方法における反応領域の数は特に限定されない。前記工程(1−1)、前記工程(2−2)、前記工程(3−1)または前記工程(4−2)では、多段重合方法の反応領域の数は6〜10が好ましい。前記工程(1−2)、前記工程(2−1)、前記工程(3−2)または前記工程(4−1)では、多段重合方法の反応領域の数は2〜5が好ましい。
前記工程(1−2)、前記工程(2−1)、前記工程(3−2)または前記工程(4−1)は、水素濃度が0.4mol%を超え10mol%以下である雰囲気下において、行うことが好ましい。該水素濃度は、より好ましくは0.5〜5.0mol%である。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法では、固体触媒成分および有機アルミニウム化合物の存在下、少量のオレフィン(本来の重合(通常、本重合と言われる)で使用されるオレフィンのうちの少なくとも1つ)を重合させ(生成されるオレフィン重合体の分子量を調節するために水素のような連鎖移動剤を用いてもよいし、外部電子供与体を用いてもよい)、該オレフィンの重合体で表面が覆われた触媒成分を生成させる工程(該重合は通常、予備重合と言われ、したがって該触媒成分は通常、予備重合触媒成分と言われる)を含んでもよい。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法では、以下に記載するプロピレン重合触媒を用いることが好ましい。
一実施形態において、固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物とを例えば公知の方法によって接触させることによって得られるプロピレン重合触媒を用いることができる。また、別の実施形態において、固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、外部電子供与体とを接触させることによって得られるプロピレン重合触媒を用いることができる。
固体触媒成分として以下に記載する固体触媒成分を用いることが好ましい。
モノエステル化合物、脂肪族ジカルボン酸エステル化合物、ジオールジエステル化合物、β−アルコキシエステル化合物およびジエーテル化合物からなる群から選択される少なくとも一種の内部電子供与体と、チタン原子と、マグネシウム原子と、ハロゲン原子とを含み、
下記要件(I)〜(IV)を満たす、オレフィン重合用固体触媒成分。
(I)規格ISO15901−1:2005に従い水銀圧入法により測定される全細孔容積が0.95〜1.80mL/gであり、規格ISO15901−1:2005に従い水銀圧入法により測定される比表面積が60〜170m/gであること。
(II)規格ISO13320:2009に従い、レーザ回折・散乱法により測定される体積基準の粒子径分布において、10μm以下である成分の累積百分率が6.5%以下であること。
(III)規格ISO15472:2001に従い、X線光電子分光法により得られる酸素原子の1s軌道に帰属されるピークを波形分離して得られるピーク成分のうち、結合エネルギーが532eV以上534eV以下の範囲にピークトップを有するピーク成分の面積(F)に対する、結合エネルギーが529eV以上532eV未満の範囲にピークトップを有するピーク成分の面積(G)の比(G/F)が0.33以下であること。
(IV)チタン含有量が1.50〜3.40wt%であること。
このような固体触媒成分は、例えば、ハロゲン化チタン化合物および溶媒を含むハロゲン化チタン化合物溶液と、マグネシウム化合物とを接触させ、固体生成物を含むスラリーを得る工程(I)を有し、当該工程(I)において、下記式(2)で表されるCに対する下記式(1)で表されるAの比(A/C)が、3以下である、固体触媒成分の製造方法によって製造することができる。
A=a/b (1)
a:ハロゲン化チタン化合物溶液に含まれるハロゲン化チタン化合物の体積(mL)
b:ハロゲン化チタン化合物溶液に含まれる溶媒の体積(mL)
C=a/c (2)
a:ハロゲン化チタン化合物溶液に含まれるハロゲン化チタン化合物の体積(mL)
c:固体生成物を含むスラリーに含まれる溶媒の体積(mL)
内部電子供与体として用いられるモノエステル化合物としては、芳香族カルボン酸エステル化合物および脂肪族カルボン酸エステル化合物が好ましい。芳香族カルボン酸エステル化合物としては、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ペンチル、安息香酸ヘキシル、安息香酸オクチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸プロピル、トルイル酸ブチル、トルイル酸ペンチル、トルイル酸ヘキシルおよびトルイル酸オクチル等が挙げられる。脂肪族カルボン酸エステル化合物としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸ヘキシル、酢酸オクチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸ヘキシル、プロピオン酸オクチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、酪酸ヘキシル、酪酸オクチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸ヘキシル、吉草酸オクチル、カプロン酸メチル、カプロン酸エチル、カプロン酸プロピル、カプロン酸ブチル、カプロン酸ペンチル、カプロン酸ヘキシル、カプロン酸オクチル、エナント酸メチル、エナント酸エチル、エナント酸プロピル、エナント酸ブチル、エナント酸ペンチル、エナント酸ヘキシル、エナント酸オクチル、カプリル酸メチル、カプリル酸エチル、カプリル酸プロピル、カプリル酸ブチル、カプリル酸ペンチル、カプリル酸ヘキシル、カプリル酸オクチル、ペラルゴン酸メチル、ペラルゴン酸エチル、ペラルゴン酸プロピル、ペラルゴン酸ブチル、ペラルゴン酸ペンチル、ペラルゴン酸ヘキシル、ペラルゴン酸オクチル、カプリン酸メチル、カプリン酸エチル、カプリン酸プロピル、カプリン酸ブチル、カプリン酸ペンチル、カプリン酸ヘキシル、カプリン酸オクチル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸プロピル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸ペンチル、ラウリン酸ヘキシル、ラウリン酸オクチル、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸プロピル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸ペンチル、ミリスチン酸ヘキシル、ミリスチン酸オクチル、パルミチン酸メチル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸プロピル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸ペンチル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸オクチル、マルガリン酸メチル、マルガリン酸エチル、マルガリン酸プロピル、マルガリン酸ブチル、マルガリン酸ペンチル、マルガリン酸ヘキシル、マルガリン酸オクチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸プロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ペンチル、ステアリン酸ヘキシルおよびステアリン酸オクチル等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸エステル化合物としては、エタン二酸ジメチル、エタン二酸ジエチル、エタン二酸ジプロピル、エタン二酸ジブチル、エタン二酸ジペンチル、エタン二酸ジヘキシル、エタン二酸ジオクチル、プロパン二酸ジメチル、プロパン二酸ジエチル、プロパン二酸ジプロピル、プロパン二酸ジブチル、プロパン二酸ジペンチル、プロパン二酸ジヘキシル、プロパン二酸ジオクチル、ブタン二酸ジメチル、ブタン二酸ジエチル、ブタン二酸ジプロピル、ブタン二酸ジブチル、ブタン二酸ジペンチル、ブタン二酸ジヘキシル、ブタン二酸ジオクチル、ペンタン二酸ジメチル、ペンタン二酸ジエチル、ペンタン二酸ジプロピル、ペンタン二酸ジブチル、ペンタン二酸ジペンチル、ペンタン二酸ジヘキシル、ペンタン二酸ジオクチル、ヘキサン二酸ジメチル、ヘキサン二酸ジエチル、ヘキサン二酸ジプロピル、ヘキサン二酸ジブチル、ヘキサン二酸ジペンチル、ヘキサン二酸ジヘキシル、ヘキサン二酸ジオクチル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジメチル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジエチル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジプロピル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジブチル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジペンチル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジヘキシル、(E)−ブタ−2−エン二酸ジオクチル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジメチル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジエチル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジプロピル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジブチル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジペンチル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジヘキシル、(Z)−ブタ−2−エン二酸ジオクチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジブチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジペンチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジヘキシル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジオクチル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジブチル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジペンチル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジヘキシル、1,2−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジオクチル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジブチル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジペンチル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジヘキシル、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジオクチル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジブチル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジペンチル、3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジヘキシルおよび3、6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジオクチル等が挙げられる。
ジオールジエステル化合物としては、1,2−ジベンゾエートプロパン、1,2−ジアセチルオキシプロパン、1,2−ジベンゾエートブタン、1,2−ジアセチルオキシブタン、1,2−ジベンゾエートシクロヘキサン、1,2−ジアセチルオキシシクロヘキサン、1,3−ジベンゾエートプロパン、1,3−ジアセチルオキシプロパン、2,4−ジベンゾエートペンタン、2,4−ジアセチルオキシペンタン、1,2−ジベンゾエートシクロペンタン、1,2−ジアセチルオキシシクロペンタン、1,2−ジベンゾエート−4−tert−ブチル−6−メチルベンゼン、1,2−ジアセチルオキシ−4−tert−ブチル−6−メチルベンゼン、1,3−ジベンゾエート−4−tert−ブチル−6−メチルベンゼンおよび1,3−ジアセチルオキシ−4−tert−ブチル−6−メチルベンゼン等が挙げられる。
β−アルコキシエステル化合物としては、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸メチル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸プロピル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ブチル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ペンチル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ヘキシル、2−メトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸オクチル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸メチル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸エチル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸プロピル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸ブチル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸ペンチル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸ヘキシル、3−メトキシ−2−フェニルプロピオン酸オクチル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸メチル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸プロピル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ブチル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ペンチル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ヘキシル、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸オクチル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸メチル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸エチル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸プロピル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸ブチル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸ペンチル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸ヘキシル、3−エトキシ−2−フェニルプロピオン酸オクチル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸メチル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸プロピル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ブチル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ペンチル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸ヘキシル、2−プロピルオキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸オクチル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸メチル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸エチル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸プロピル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸ブチル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸ペンチル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸ヘキシル、3−プロピルオキシ−2−フェニルプロピオン酸オクチル、2−メトキシベンゼンカルボン酸メチル、2−メトキシベンゼンカルボン酸エチル、2−メトキシベンゼンカルボン酸プロピル、2−メトキシベンゼンカルボン酸ブチル、2−メトキシベンゼンカルボン酸ペンチル、2−メトキシベンゼンカルボン酸ヘキシル、2−メトキシベンゼンカルボン酸オクチル、2−エトキシベンゼンカルボン酸メチル、2−エトキシベンゼンカルボン酸エチル、2−エトキシベンゼンカルボン酸プロピル、2−エトキシベンゼンカルボン酸ブチル、2−エトキシベンゼンカルボン酸ペンチル、2−エトキシベンゼンカルボン酸ヘキシルおよび2−エトキシベンゼンカルボン酸オクチル等が挙げられる。
ジエーテル化合物としては、1,2−ジメトキシプロパン、1,2−ジエトキシプロパン、1,2−ジプロピルオキシプロパン、1,2−ジブトキシプロパン、1,2−ジ−tert−ブトキシプロパン、1,2−ジフェノキシプロパン、1,2−ジベンジルオキシプロパン、1,2−ジメトキシブタン、1,2−ジエトキシブタン、1,2−ジプロピルオキシブタン、1,2−ジブトキシブタン、1,2−ジ−tert−ブトキシブタン、1,2−ジフェノキシブタン、1,2−ジベンジルオキシブタン、1,2−ジメトキシシクロヘキサン、1,2−ジエトキシシクロヘキサン、1,2−ジプロピルオキシシクロヘキサン、1,2−ジブトキシシクロヘキサン、1,2−ジ−tert−ブトキシシクロヘキサン、1,2−ジフェノキシシクロヘキサン、1,2−ジベンジルオキシシクロヘキサン、1,3−ジメトキシプロパン、1,3−ジエトキシプロパン、1,3−ジプロピルオキシプロパン、1,3−ジブトキシプロパン、1,3−ジ−tert−ブトキシプロパン、1,3−ジフェノキシプロパン、1,3−ジベンジルオキシプロパン、2,4−ジメトキシペンタン、2,4−ジエトキシペンタン、2,4−ジプロピルオキシペンタン、2,4−ジブトキシペンタン、2,4−ジ−tert−ブトキシペンタン、2,4−ジフェノキシペンタン、2,4−ジベンジルオキシペンタン、1,2−ジメトキシシクロペンタン、1,2−ジエトキシシクロペンタン、1,2−ジプロピルオキシシクロペンタン、1,2−ジブトキシシクロペンタン、1,2−ジ−tert−ブトキシシクロペンタン、1,2−ジフェノキシシクロペンタン、1,2−ジベンジルオキシシクロペンタン、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、9,9−ビス(エトキシメチル)フルオレン、9,9−ビス(プロピルオキシメチル)フルオレン、9,9−ビス(ブトキシメチル)フルオレン、9,9−ビス−tert−ブトキシメチルフルオレン、9,9−ビス(フェノキシメチル)フルオレン、9,9−ビス(ベンジルオキシメチル)フルオレン、1,2−ジメトキシベンゼン、1,2−ジエトキシベンゼン、1,2−ジプロピルオキシベンゼン、1,2−ジブトキシベンゼン、1,2−ジ−tert−ブトキシベンゼン、1,2−ジフェノキシベンゼンおよび1,2−ジベンジルオキシベンゼン等が挙げられる。
また、特開2011−246699号公報に記載された内部電子供与体も適用することができる。
内部電子供与体として好ましくは、ジカルボン酸エステル化合物、ジオールジエステル化合物およびβ−アルコキシエステル化合物である。内部電子供与体は、それぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機アルミニウム化合物としては、例えば、特開平10−212319号公報に記載された化合物を例示することができる。中でも、好ましくは、トリアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライドとの混合物、または、アルキルアルモキサンであり、さらに好ましくはトリエチルアルミニウム、トリiso−ブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロリドとの混合物またはテトラエチルジアルモキサンである。
外部電子供与体としては、特許第2950168号公報、特開2006−96936号公報、特開2009−173870号公報、および特開2010−168545号公報に記載された化合物を例示することができる。中でも、好ましくは酸素含有化合物または窒素含有化合物である。酸素含有化合物として、アルコキシケイ素、エーテル、エステル、およびケトンを例示することができる。中でも、好ましくはアルコキシケイ素またはエーテルであり、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ジiso−プロピルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジシクロブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、iso−ブチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、sec−ブチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシランが挙げられる。
溶媒としては、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼンおよびトルエン等の不活性炭化水素が好ましい。
前記ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造方法では、固体触媒成分および有機アルミニウム化合物の存在下、少量のオレフィンを重合させ、該オレフィンの重合体で表面が覆われた触媒成分を生成させる工程(該重合は通常、予備重合と言われ、したがって該触媒成分は通常、予備重合触媒成分と言われる)を含んでもよい。予備重合に用いられるオレフィンは、ヘテロファジックプロピレン重合材料を構成するオレフィンのうちの少なくとも一つである。予備重合工程では、生成されるオレフィン重合体の分子量を調節するために水素のような連鎖移動剤を用いてもよいし、外部電子供与体を用いてもよい。
一実施形態において、予備重合では、有機アルミニウム化合物は、固体触媒成分に含まれる遷移金属原子1モルあたり0.1〜700モルとすることが好ましく、0.2〜200モルとすることが好ましい。外部電子供与体は、固体触媒成分に含まれる遷移金属原子1モルあたり0.01〜400モルとすることが好ましい。溶媒1Lあたりに含まれる固体触媒成分は1〜500gとすることが好ましい。予備重合されるオレフィンの量は、固体触媒成分1gあたり、通常、0.1〜200gである。
一実施形態において、多段重合によりプロピレン重合体(I)を製造し、次いで多段重合によりエチレン−α−オレフィン共重合体(II)を製造することができる。
1段目では、例えばベッセル型反応器を用いることができる。重合温度は、例えば0〜120℃とすることができる。重合圧力は、例えば常圧〜10MPaGとすることができる。
2段目では、例えば気相反応器を用いることができる。重合温度は、例えば40〜80℃とすることが好ましく、40〜75℃とすることがより好ましい。重合圧力は、例えば常圧〜10MPaGとすることが好ましく、常圧〜2.0MPaGとすることがより好ましい。
3段目では、例えば気相反応器を用いることができる。重合温度は、例えば0〜120℃とすることが好ましい。重合圧力は、例えば常圧〜10MPaGとすることが好ましく、常圧〜2.0MPaGとすることがより好ましい。水素濃度は例えば0.4〜10vol%とすることが好ましい。
4段目では、例えば気相反応器を用いることができる。重合温度は、例えば0〜120℃とすることが好ましい。重合圧力は、例えば常圧〜10MPaGとすることが好ましく、常圧〜2.0MPaGとすることがより好ましい。水素濃度は例えば0.4〜10vol%とすることが好ましい。
<ヘテロファジックプロピレン重合材料の用途>
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料に対し、プロピレン重合体(I)およびエチレン−α−オレフィン共重合体(II)以外のオレフィン系重合体を、必要に応じて、ブレンドしてもよい。当該オレフィン系重合体としては、例えば、エチレン系重合体が挙げられる。本明細書において、エチレン系重合体とは、エチレンに由来する単量体単位の含有量が50重量%より多い重合体を指す。エチレン系重合体としては、例えば、エチレン単独重合体、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレンと炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。エチレン単独重合体としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、および高密度ポリエチレンが挙げられる。エチレンと炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体としては、例えば、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体等が挙げられる。
ヘテロファジックプロピレン重合材料にブレンドされるオレフィン系重合体は、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。ブレンドされるオレフィン系重合体の量は、ヘテロファジックプロピレン重合材料全体に対して、0.1〜40重量%であることが好ましく、1〜30重量%であることがより好ましい。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料に対して、必要に応じて、耐熱安定剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、難燃剤、石油樹脂、発泡剤、発泡助剤、有機または無機フィラー等の添加剤を添加することができる。添加剤の添加量は、ヘテロファジックプロピレン重合材料全体に対して、0.01重量%以上であることが好ましく、また、30重量%以下であることが好ましい。添加剤は、1種単独で用いてもよいし、また、任意の割合で2種以上を併用してもよい。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、例えば、押出成形法、射出成形法、圧縮成形法、発泡成形法、中空成形法、ブロー成形法、真空成形法、粉末成形法、カレンダー成形法、インフレーション方法、プレス成形等の成形方法に好適に使用することができる。
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料の用途としては、例えば、自動車内装部品および外装部品等の自動車部品、食品・医療容器、家具や電気製品の部品、土木・建築材料等が挙げられる。自動車内装部品としては、例えば、インストルメンタルパネル、トリム、ドアーパネル、サイドプロテクター、コンソールボックス、コラムカバー等が挙げられる。自動車外装部品としては、例えば、バンパー、フェンダー、ホイールカバー等が挙げられる。食品・医療容器としては、例えば、ラップフィルム、食品容器、輸液バッグ、輸液ボトル等が挙げられる。家具や電化製品の部品としては、例えば、壁紙、床材、化粧シート、洗濯機等の排水ホース等が挙げられる。土木・建築材料としては、例えば、防水シート、遮水シート、ホース、ダクト、ガスケット等が挙げられる。なお、遮水シートとは、最終処分場等において、廃棄物の保有水や雨水等が浸出しないようにするために敷設されるシートである。
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
発明の詳細な説明ならびに実施例および比較例における各項目の測定値は、下記の方法で測定したものである。
(1)極限粘度([η]、単位:dL/g)
ヘテロファジックプロピレン重合材料の全体の極限粘度([η]whole)、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度([η]CXIS)、および、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分の極限粘度([η]CXS
ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1g/dL、0.2g/dL、および、0.5g/dLの3点について還元粘度を測定した。極限粘度は、参考文献「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491項に記載の計算方法、すなわち、還元粘度を濃度に対してプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求めた。テトラリンを溶媒として用いて、温度135℃で測定を行った。
(2)エチレンに由来する単量体単位の含有量(単位:重量%)
ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量100重量%に対する、ヘテロファジックプロピレン重合材料中のエチレンに由来する単量体単位の含有量(以下、”T−C2’”と記載する。)、キシレン可溶成分の全重量100重量%に対する、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分中のエチレンに由来する単量体単位の含有量(以下、”C2’/CXIS”と記載する。)、および、キシレン可溶成分の全重量100重量%に対する、ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分中のエチレンに由来する単量体単位の含有量(C2’/CXS)を、下記の条件で測定した13C−NMRスペクトルから、Kakugoらの報告(参考文献:Macromolecules 1982,15,1150−1152)に基づいて求めた。
<炭素核磁気共鳴(13C−NMR)測定条件>
装置:ブルカー・バイオスピン(株)製 AVANCEIII 600HD
測定プローブ:10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,2−ジクロロベンゼン/1,1,2,2−テトラクロロエタン−d=85/15(容積比)の混合液
試料濃度:100mg/mL
測定温度:135℃
測定方法:プロトンデカップリング法
積算回数:256回
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
測定基準:テトラメチルシラン
(3)キシレン不溶成分(CXIS、単位:重量%)
ヘテロファジックプロピレン重合材料2gを沸騰しているキシレン2000mLに完全に溶解して溶液を得、次いで該溶液を、25℃まで降温し放置した。その後、25℃の溶液に析出した固形物を濾別し、減圧下80℃で乾燥して、キシレン不溶成分を得た。
(4)キシレン可溶成分(CXS、単位:重量%)
ヘテロファジックプロピレン重合材料2gを沸騰しているキシレン2000mLに完全に溶解して溶液を得、次いで該溶液を25℃まで降温し放置した。その後、25℃の溶液に析出した固形物を濾別し、濾液を濃縮、乾固してキシレンを蒸発させ、さらに減圧下80℃で乾燥して、キシレン可溶成分を得た。
(5)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K6758に規定された方法に従って測定した。測定温度は230℃で、荷重は2.16kgで測定した。
(6)線膨張係数測定および引張試験用シートの作製
後述の線膨張係数および引張試験に用いたシートは次の方法にしたがって、作製した。スクリュー直径25mmの押出機(ユニオンプラスチック社製)により、樹脂温度220℃で、ヘテロファジックプロピレン重合材料のペレットを溶融押出し、溶融押出されたシート状物を、冷却ロールにより冷却して、厚さ1.0mmのシートを作製した。
(7)線膨張係数(単位:K−1
日立ハイテクサイエンス株式会社製 熱機械分析装置TMA/SS6100を用いて、次のように測定した。上記(6)で作製したシートから、TD方向100mm×MD方向400mm×厚さ1.0mmのシートを切り出した。該シートを、140℃で35分間アニールした後、中央部からMD方向10mm×TD方向5mmの試験片を切り出し、室温における寸法を正確に測定した。熱機械分析装置に、押出成形時のMD方向(樹脂の流れ方向)またはTD方向(樹脂の幅方向)の寸法変化が測定できるように試験片をセットした。5℃/分の昇温速度で−40〜40℃で昇温し、その間のMD方向およびTD方向の寸法変化を測定した。単位長さおよび単位温度あたりの寸法変化を線膨張係数として求めた。TD方向の線膨張係数とMD方向の線膨張係数との差の絶対値を求め、TD方向の線膨張係数とMD方向の線膨張係数との差の絶対値が小さいほど、熱収縮率の異方性が小さく、寸法安定性が良好である。
(8)引張試験(引張弾性率、単位:MPa)
上記(6)で作製したシートから切り出された、幅が20mm、長さが120mm、厚みが1.0mmである試験片の引張試験を、つかみ間距離60mm、引張速度は5mm/分という条件で行い、引張弾性率を評価した。引張弾性率が小さいほど柔軟性に優れる。
(9)引張試験(破断点応力(US)、単位:MPa)
上記(6)で作製したシートから切り出された試験片の引張試験を、JIS K6251に規定された方法に従って、引張速度50mm/分の条件で行い、破断点応力(US)を評価した。
(10)引張試験(破断伸び(UE)、単位:%)
上記(6)で作製したシートから切り出された試験片の引張試験を、JIS K6251に規定された方法に従って、引張速度50mm/分の条件で行い、破断伸び(UE)を評価した。
〔参考例:固体触媒成分の製造〕
工程(1−1A):撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた100mLのフラスコを窒素で置換した後、該フラスコに、トルエン36.0mL、および四塩化チタン22.5mLを投入し、撹拌し、四塩化チタン溶液を得た。フラスコ内の温度を0℃とした後、同温度でマグネシウムジエトキシド1.88gを30分おきに4回投入した後、0℃で1.5時間撹拌した。次いで、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル0.60mLをフラスコ内に投入した後でフラスコ内の温度を10℃に昇温した。その後、同温度で2時間撹拌し、トルエン9.8mLを投入した。次いで、フラスコ内の温度を昇温し、60℃の時点でフラスコ内に2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル3.15mLを投入し、110℃まで昇温した。同温度で3時間、フラスコ内の混合物を撹拌した。
得られた混合物を固液分離して固体を得た。該固体を100℃にてトルエン56.3mLで3回洗浄した。
工程(1−1B):洗浄後の固体にトルエン38.3mLを投入し、スラリーを形成した。該スラリーに四塩化チタン15.0mL、2−エトキシメチル−3,3−ジメチルブタン酸エチル0.75mLを投入して混合物を形成し、110℃で1時間混合物を攪拌した。その後、攪拌した混合物を固液分離し、該固体を60℃にてトルエン56.3mLで3回洗浄し、さらに室温にてヘキサン56.3mLで3回洗浄し、洗浄後の固体を減圧乾燥して固体触媒成分を得た。
この固体触媒成分について、チタン原子含有量は2.53重量%であり、エトキシ基含有量は0.44重量%であり、内部電子供与体含有量は13.7重量%であった。また、レーザ回折・散乱法による中心粒径は59.5μmであり、体積基準の粒子径分布において10μm以下である成分の累積百分率は5.3%であった。XPS分析による酸素原子1s軌道に由来し、結合エネルギーが532〜534eVの範囲にピーク位置を有するピーク成分量は85.0%であり、前記結合エネルギーが529〜532eVの範囲にピーク位置を有するピーク成分量は15.0%であった。水銀圧入法による全細孔容積は1.43mL/gであり、細孔半径5〜30nmの範囲の細孔の合計容積は0.160mL/gであり、細孔半径30〜700nmの範囲の細孔の合計容積は0.317mL/gであり、比表面積は107.44m/gであった。
〔実施例1:ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造〕
(1−1a)予備重合
内容積3Lの撹拌機付きSUS製オートクレーブに、充分に脱水および脱気処理したn−ヘキサン1.0L、トリエチルアルミニウム(以下、「TEA」と記載することがある。)20ミリモル、t−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン2.0ミリモルを収容させた。その中に参考例で製造した固体触媒成分7gを添加し、オートクレーブ内の温度を約10℃に保ちながらプロピレン7gを約30分かけて連続的に供給して予備重合を行った。その後、予備重合スラリーを内容積150Lの攪拌機付きSUS316L製オートクレーブに移送し、液状ブタン100Lを加えて、予備重合触媒成分のスラリーとした。
(1−1b)本重合
スラリー重合リアクターと気相反応器3槽とを直列に配置した装置において、下記重合工程Iおよび下記重合工程IIにおいてプロピレン共重合体成分(I−2)を製造し、生成ポリマーを失活することなく後段に移送し、下記重合工程III−1および下記重合工程III−2においてエチレン−α−オレフィン共重合体(II)を製造した。
[重合工程I(オレフィン事前重合反応装置を用いたプロピレン−エチレン共重合)] 攪拌機付きSUS304製ベッセルタイプのスラリー重合リアクターを用いて、プロピレンとエチレンとの共重合を行った。すなわち、プロピレン、エチレン、水素、トリエチルアルミニウム、t−ブチル−n−プロピルジメトキシシランおよび(1−1a)で製造した予備重合触媒成分のスラリーをリアクターに連続的に供給し、重合反応を行った。反応条件は以下の通りとした。
重合温度:55℃、
攪拌速度:150rpm、
リアクターの液レベル:18L、
プロピレンの供給量:44kg/時間、
エチレンの供給量:0.15kg/時間、
水素の供給量:11.0NL/時間、
トリエチルアルミニウムの供給量:14.2ミリモル/時間、
t−ブチル−n−プロピルジメトキシシランの供給量:2.34ミリモル/時間、
予備重合触媒成分のスラリーの供給量(重合触媒成分換算):0.38g/時間、
重合圧力:2.49MPa(ゲージ圧)。
[重合工程II(多段気相重合反応装置によるプロピレン−エチレン共重合(気相重合))]
鉛直方向に6段の反応領域を有し、その内最上段が流動層であり、残りの5段が噴流層である多段気相重合リアクターを多段気相重合反応装置として準備した。
前段のスラリー重合リアクターから上記多段気相重合リアクターの最上段である流動層に、ポリプロピレン粒子および液状プロピレンを含むスラリーを失活させることなく連続供給した。
多段気相重合リアクター内でのポリプロピレン粒子の段間移送は、ダブル弁方式により行った。この移送手段は、上段の反応領域と下段の反応領域を1インチサイズの配管で接続し、配管に二つの開閉弁を設け、下側の弁を閉じた状態で上側の弁を開け、上段の反応領域から弁の間にパウダーを溜め込み、その後、上側の弁を閉じた後に下側の弁を開けることで下段の反応領域にポリプロピレン粒子を移送するものである。
上記構成の多段気相重合リアクターの下部からプロピレン、エチレンおよび水素を連続的に供給した。これにより、各反応領域にそれぞれ流動層または噴流層を形成させ、ガス組成および圧力を一定に保つようプロピレンとエチレンと水素の供給量をコントロールし、過剰ガスをパージしながらプロピレンとエチレンとの共重合をさらに行った。反応条件は以下の通りとした。
重合温度:60℃、
重合圧力:1.80MPa(ゲージ圧)
当該リアクターにおいて、リアクター内ガスの濃度比は、エチレン/(プロピレン+エチレン)が1.67モル%であり、(水素/(水素+プロピレン))が1.0モル%であった。なお、リアクター内ガスの濃度比は、表1の水素濃度、エチレン濃度、プロピレン濃度より求められる。
[重合工程III−1(流動層型リアクターによるプロピレン−エチレン共重合(気相重合))]
前段の多段気相重合リアクターから排出されるポリプロピレン粒子を流動層型リアクターに連続的に供給した。流動層型リアクターはガス分散板を備えたものであり、前段の多段気相重合リアクターから流動層型リアクターへのポリプロピレン粒子の移送手段は、上記のダブル弁方式で行った。
上記構成の流動層型リアクターにプロピレン、エチレンおよび水素を連続的に供給し、ガス組成および圧力を一定に保つようにガス供給量の調整および過剰ガスをパージしながら、ポリプロピレン粒子の存在下、プロピレンとエチレンとの共重合を行った。反応条件は以下の通りとした。
重合温度:70℃、
重合圧力:1.77MPa(ゲージ圧)
リアクター内ガスの濃度比は、エチレン/(プロピレン+エチレン)が20.3モル%であり、水素/(水素+プロピレン+エチレン)が1.2モル%であった。
[重合工程III−2(流動層型リアクターによるプロピレン−エチレン共重合(気相重合))]
重合工程III−1の流動層型リアクターから排出されるポリプロピレン粒子をさらに後段の流動層型リアクターに連続的に供給した。重合工程III−2の流動層型リアクターは、重合工程III−1の流動層型リアクターと同様に、ガス分散板を備えたものであり、重合工程III−1の流動層型リアクターから重合工程III−2の流動層型リアクターへのポリプロピレン粒子の移送手段は、ダブル弁方式で行った。
以下の条件以外は、上記重合工程III−1と同様の方法でプロピレンとエチレンとの共重合を行い、ヘテロファジックプロピレン重合材料を得た。
重合温度:70℃、
重合圧力:1.74MPa(ゲージ圧)
当該リアクターにおいてはリアクター内ガスの濃度比は、エチレン/(プロピレン+エチレン)が19.8モル%であり、水素/(水素+プロピレン+エチレン)が1.3モル%であった。
得られたヘテロファジックプロピレン重合材料中のエチレン−α−オレフィン共重合体(II)の割合(X)は、プロピレン重合体(I)とヘテロファジックプロピレン重合材料全体の結晶融解熱量をそれぞれ測定し、次式を用いて計算により求めた。結晶融解熱量は、示差走査型熱分析(DSC)により測定した。
X=1−(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T:ヘテロファジックプロピレン重合材料全体の融解熱量(J/g)
(ΔHf)P:プロピレン重合体(I)の融解熱量(J/g)
〔実施例2、比較例1、比較例2:ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造〕
実施例2ならびに比較例1および比較例2については、表1に示す値以外は実施例1と同様の方法で製造した。
Figure 0006950694
得られたパウダー状のヘテロファジックプロピレン重合材料を、二軸混練押出機(日本製鋼所社製TEX44SS−30BW−2V型)を用いて、押し出し量50kg/hr、230℃、スクリュー回転数を350rpmで混練押出して、ペレタイズした。
〔実施例3:ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造〕
内容積3リットルの撹拌機付きステンレス製オートクレーブを減圧乾燥した後、アルゴン置換し、次いで冷却した。参考例で製造した固体触媒成分3.0mgとトリエチルアルミニウム 2.6mmol及びt−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン0.26mmolを、ガラスチャージャー内のヘプタン溶液中で接触させた後一括して前記オートクレーブ内へ投入した。さらに水素 0.09MPa、プロピレン 780gおよびエチレン3gを前記オートクレーブへ投入後、70℃まで昇温し重合を開始し、エチレンを一定圧(0.15MPa)で供給を続けた。重合開始10分後、エチレン供給を停止し、未反応モノマーをオートクレーブ外へパージするとともにオートクレーブ内温度を55℃まで降温することにより、プロピレン共重合体(I−2)を得た。次いで、エチレン 3.2NL/分、プロピレン 6.0NL/分、水素 0.01NL/分の速度で全圧が6.0Kg/mGとなるよう混合ガスを連続的にオートクレーブへ供給して240分間重合を行った。240分後オートクレーブ内のガスをパージして重合を終了し、生成した重合材料を70℃で3時間減圧乾燥して353gのヘテロファジックプロピレン重合材料のパウダーを得た。得られたヘテロファジックプロピレン重合材料の極限粘度[η]wholeは3.41dl/gであった。
〔実施例4:ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造〕
実施例4については、後段重合の水素の流速を0.04NL/minに変更した以外は実施例3と同様の方法で製造した。
〔比較例3:ヘテロファジックプロピレン重合材料の製造〕
比較例3については、前段重合の水素圧を0.45MPaに、エチレン圧を0.05MPaに変更した以外は実施例4と同様の方法で製造した。
得られたパウダー状のヘテロファジックプロピレン重合材料を、二軸混練押出機(テクノベル社製KZW15−45MG型)を用いて、押し出し量2kg/hr、220℃、スクリュー回転数を300rpmで混練押出して、ペレタイズした。
得られたサンプルの分析結果および評価結果を表2に示す。
Figure 0006950694
本発明のヘテロファジックプロピレン重合材料は、例えば、自動車内装部品および外装部品等の自動車部品、食品・医療容器、家具や電気製品の部品、土木・建築材料等の原料として利用することができる。

Claims (4)

  1. プロピレン単独重合体(I−1)または下記プロピレン共重合体(I−2)と、下記エチレン−α−オレフィン共重合体(II)と、からなるヘテロファジックプロピレン重合材料であって、
    下記要件(i)〜(iv)の全てを満たすヘテロファジックプロピレン重合材料。
    (i)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン可溶成分が、45重量%以上であること(但し、ヘテロファジックプロピレン重合材料の全重量を100重量%とする)。
    (ii)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISが、1.50dL/g以上であること。
    (iii)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISに対するキシレン可溶成分の極限粘度[η]CXSの比([η]CXS/[η]CXIS)が、1.5以下であること。
    (iv)ヘテロファジックプロピレン重合材料のキシレン不溶成分中のエチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンに由来する単量体単位の含有量が、6重量%以上であること(但し、キシレン不溶成分の全重量を100重量%とする)。
    プロピレン共重合体(I−2):プロピレンに由来する単量体単位と、エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体であって、
    エチレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位の含有量が0.01重量%以上20重量%未満である(但し、プロピレン共重合体(I−2)の全重量を100重量%とする)プロピレン共重合体。
    エチレン−α−オレフィン共重合体(II):エチレンに由来する単量体単位と、プロピレンおよび炭素数4以上12以下のα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも一種のオレフィンに由来する単量体単位とからなる共重合体であって、
    エチレンに由来する単量体単位の含有量が20重量%以上80重量%以下である(但し、エチレン−α−オレフィン共重合体成分(II)の全重量を100重量%とする)
    エチレン−α−オレフィン共重合体。
  2. キシレン可溶成分中のエチレンに由来する単量体単位の含有量が、20重量%以上40重量%以下である(但し、キシレン可溶成分の全重量を100重量%とする)、請求項1に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料。
  3. キシレン不溶成分の極限粘度[η]CXISが、2.1dL/g以上である、請求項1または2に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘテロファジックプロピレン重合材料を含有する遮水シート。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334537B (zh) * 2018-07-05 2023-07-07 住友化学株式会社 丙烯聚合物组合物
EP3628693A1 (en) 2018-09-28 2020-04-01 Borealis AG Process for producing a heterophasic propylene copolymer having a high xylene cold soluble fraction (xcs)
EP3744784A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Thermoplastic elastomer composition and method of producing the same
CN113105690B (zh) * 2019-12-24 2024-03-01 住友化学株式会社 多相丙烯聚合材料及其利用
JPWO2021132000A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01
EP3892653A1 (en) * 2020-04-09 2021-10-13 Borealis AG (co)polymerization of ethylene
US11932710B2 (en) * 2021-08-30 2024-03-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for drying polyolefin-containing particles
WO2024068382A1 (en) * 2022-09-27 2024-04-04 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Catalyst components for the polymerization of olefins

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3618462B2 (ja) * 1996-05-24 2005-02-09 日本ポリオレフィン株式会社 プロピレン樹脂成形物
JP2007316283A (ja) 2006-05-25 2007-12-06 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線フィルタ及びその製造方法
JP4875954B2 (ja) * 2006-09-28 2012-02-15 日本ポリプロ株式会社 プロピレン系共重合体、その製造方法及び成形体
WO2008068113A1 (en) 2006-12-07 2008-06-12 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Polyolefin compositions having low hardness and low gloss
WO2008142019A1 (en) 2007-05-22 2008-11-27 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Soft propylene polymer compositions
JP2009013333A (ja) 2007-07-06 2009-01-22 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物
JP5559954B2 (ja) 2008-02-26 2014-07-23 日本ポリプロ株式会社 プロピレン系共重合体、その製造方法及び成形体
JP2009263457A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Prime Polymer Co Ltd 高耐熱性・高難燃性を有する樹脂組成物
JP4972704B2 (ja) * 2010-10-20 2012-07-11 サンアロマー株式会社 多層フィルム及びそれからなる冷凍食品用袋
EP3181637B1 (en) * 2011-09-21 2017-11-29 Borealis AG Moulding composition
WO2013092615A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Borealis Ag Process for the preparation of a heterophasic propylene copolymer
EP2615135A1 (en) 2012-01-13 2013-07-17 Borealis AG Soft heterophasic polyolefin composition having low content of p-xylene solubles and hexane solubles
WO2013150057A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Borealis Ag High flow thermoplastic polyolefin with balanced mechanical performance and low shrinkage and clte
DE102013015417A1 (de) 2012-09-24 2014-03-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Propylenharzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung

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