JPH10237127A - プロピレン重合体 - Google Patents

プロピレン重合体

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JPH10237127A
JPH10237127A JP4420497A JP4420497A JPH10237127A JP H10237127 A JPH10237127 A JP H10237127A JP 4420497 A JP4420497 A JP 4420497A JP 4420497 A JP4420497 A JP 4420497A JP H10237127 A JPH10237127 A JP H10237127A
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dimethoxysilane
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polymerization
molecular weight
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Hiromichi Ikeuchi
博通 池内
Hiroshi Sato
博 佐藤
Shigeru Igai
滋 猪飼
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高立体規則性、高融点を保持しながら、低分
子量で広い分子量分布を有するプロピレン重合体を提供
する。 【解決手段】 GPC測定におけるポリスチレン換算で
Mwが200,000以下、Mw/Mnが10以上、13
C−NMRにおけるmmmmペンタッド分率が96%以
上、及び、DSC測定における融点が162℃以上であ
るプロピレン重合体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の物性、構造
を有するプロピレン重合体に関するものであり、それら
は、分子量が比較的低く、立体規則性および融点が高
く、且つ、分子量分布が広いプロピレン重合体である。
【0002】
【従来の技術】近年、プロピレンを重合するために、マ
グネシウム、チタン、ハロゲン元素、及び電子供与体を
必須とする触媒固体成分、周期率表I 〜III 族金属の有
機金属化合物、及び電子供与体からなる高活性担持型触
媒系が、特開昭57-63310号公報、特開昭58-83016号公
報、特開昭59-58010号公報、特開昭60-44507号公報など
に数多く提案されている。さらに、特開昭62-11705号公
報、特開昭63- 259807号公報、特開平 2-84404号公報、
特開平4-202505号公報、特開平4-370103号公報などに
は、電子供与体として特定の有機ケイ素化合物を用いる
ことを特徴とする重合触媒が開示されている。
【0003】しかし、上記の担持型触媒系を用いて得ら
れるプロピレン重合体は、通常、分子量分布は狭く、重
合体溶融時の粘弾性が小さく、用途によっては、成形
性、成形体の外観などに問題となる場合がある。この問
題を改善するために、特開昭63-245408 、特開平2-2322
07、特開平4-370103などに、複数の重合器を用いた重合
あるいは、多段重合することによって、分子量分布を拡
大する方法が開示されている。しかし、この様な方法
は、煩雑な操作が必要で工業的に生産速度を下げざるを
得ず、コスト面を含めて好ましくない。特に、Mwが2
00,000以下の低分子量でしかも、Mw/Mnが1
0以上の分子量分布の広いプロピレン重合体を複数の重
合器で製造するには、一方の重合器で水素などの連鎖移
動剤を過剰に用いて超低分子量のプロピレン重合体を製
造しなければならず、耐圧限界のある重合器では重合温
度を下げざるを得ず、生産速度に悪影響を及ぼす問題が
ある。
【0004】また、特開平3-7703号公報、特開平4-1360
06号公報、特開平8-301920公報には、異なるM.F.R を与
える少なくとも二種類の有機ケイ素化合物を混合し触媒
成分として用いる重合方法が開示されているが、どちら
か一方の触媒成分が作用することが多く、分子量分布拡
大効果が充分でない。また、この方法では、二種類以上
の触媒成分を使用する事が必須となるため、重合プロセ
ス、重合装置、および重合操作がより煩雑になる。
【0005】また、特開平8-120021号公報にはポリマー
のアイソ立体規則性を向上させるための触媒成分として
一つの環状アミノ基を有するシラン化合物を用いる方
法、あるいは、特開平8-143621号公報には二つの環状ア
ミノ基を有するシラン化合物を用いる方法が開示されて
いる。一方、特開平6-329726号公報には、高流動性の高
結晶性プロピレン重合体と低流動性の高結晶性プロピレ
ン重合体とを所望の割合で混合して得られた高流動性、
高融点、高結晶性ポリプロピレンが開示されているが、
実施例で開示されているポリプロピレンのMw/Mnは
高々10程度であり、また、分子量については記載され
ていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点を解決し、高立体規則性、高融点を保持し
ながら、低分子量で広い分子量分布を有するプロピレン
重合体を提供することを目的とする。
【0007】
【問題点解決のための技術的手段】本発明は、GPC測
定におけるポリスチレン換算でMwが200,000以
下、Mw/Mnが10以上、13C−NMRにおけるmm
mmペンタッド分率が96%以上、DSC測定における
融点が162℃以上であるプロピレン重合体に関する。
【0008】本発明におけるプロピレン重合体の下記の
特性を有するものである。GPC測定におけるポリスチ
レン換算で重量平均分子量Mwが200,000以下、
好ましくは50,000〜200,000であり比較的
分子量が低い。
【0009】重量平均分子量と数平均分子量の比Mw/
Mnが10以上、好ましくは12以上、さらに好ましく
13以上、特に好ましくは13〜30以上である。
【0010】Macromolelcules 8 , 687(1975) に基づい
て帰属した13C−NMR測定において、連続するプロピ
レンモノマーユニットの5種のメチル基の配置(ddま
たはllをmとする)mmmmの分率が96%以上、好
ましくは97%以上であり、特に好ましくは97.5〜
99.5%である。
【0011】DSCにおける1分間に10℃の昇温速度
で測定した融点が162℃以上、好ましくは162.5
〜166℃である。
【0012】本発明のプロピレン重合体は、例えば、
[A]マグネシウム、チタン、ハロゲン元素及び電子供
与体を必須とする触媒固体成分、[B]有機アルミニウ
ム化合物成分、並びに[C]一般式 (1)又は(2)
で表される有機ケイ素化合物成分とからなる触媒の存在
下にα−オレフィンを重合する方法で製造できる。
【0013】
【化1】
【0014】
【化2】
【0015】(但し、(1)又は(2)において、R1
は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、R2 は炭素数2〜
24の炭化水素基、炭素数2〜24の炭化水素アミノ基
又は炭素数1〜24の炭化水素アルコキシ基を示し、R
3 Nは窒素原子とともに骨格を形成する炭素数が7以上
の飽和多環式アミノ基を示す。)
【0016】触媒固体成分[A]の製造方法は特に限定
されず、たとえば、特開昭54-94590合公報、特開昭56-5
5405号公報、特開昭56-45909号公報、特開昭56-163102
号公報、特開昭57-63310号公報、特開昭57-15408号公
報、特開昭58-83006号公報、特開昭58-83016号公報、特
開昭58-138707 号公報、特開昭59-149905 号公報、特開
昭60-23404号公報、特開昭60-32805号公報、特開昭61-1
8330号公報、特開昭61-55104号公報、特開平2-77413 号
公報、特開平2-117905号公報などに提案されている方法
が採用できる。
【0017】成分[A]の代表的な製造方法として、
(1)塩化マグネシウムなどのマグネシウム化合物、電子
供与体、及び四塩化チタンなどのハロゲン化チタン化合
物を共粉砕する方法(2) 溶媒にマグネシウム化合物及び
電子供与体を溶解し、この溶液にハロゲン化チタン化合
物を添加して触媒固体を析出させる方法などが挙げられ
る。
【0018】成分[A]としては、特開昭60-152511 号
公報、特開昭61-31402号公報、特開昭62-81405号公報に
記載の触媒固体成分が、本発明の効果を達成する上で特
に好ましい。これら記載の製造方法によれば、ハロゲン
化アルミニウムとケイ素化合物を反応させ、さらにグリ
ニャール化合物を反応させて固体を析出させる。上記反
応で使用することのできるハロゲン化アルミニウムは、
無水のハロゲン化アルミニウムが好ましいが、吸湿性に
より完全に無水のものを用いることが困難であり、少量
の水分を含有するハロゲン化アルミニウムも用いること
ができる。ハロゲン化アルミニウムの具体例としては、
三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三沃化アル
ミニウムを挙げることができ、特に三塩化アルミニウム
が好ましい。
【0019】上記反応で使用されるケイ素化合物の具体
例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラブトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、エチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、フェニルトリブトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェ
ニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、
トリメチルモノエトキシシラン、トリメチルモノブトキ
シシランを挙げることができる。特に、メチルフェニル
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、フェニルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシランが好ましい。
【0020】ハロゲン化アルミニウムとケイ素化合物の
反応における化合物の使用量は、元素比(Al/Si)で通
常0.4 〜1.5 、好ましくは0.7 〜1.3 の範囲であり、反
応するに際しヘキサン、トルエンなどの不活性溶媒を使
用することが好ましい。反応温度は通常10〜100 ℃、好
ましくは20〜80℃であり、反応時間は通常0.2 〜5 時
間、好ましくは0.5 〜3 時間である。
【0021】上記反応で使用されるマグネシウム化合物
の具体例としては、エチルマグネシウムクロライド、プ
ロピルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムク
ロライド、ヘキシルマグネシウムクロライド、オクチル
マグネシウムクロライド、エチルマグネシウムブロマイ
ド、プロピルマグネシウムブロマイド、ブチルマグネシ
ウムブロマイド、エチルマグネシウムアイオダイドが挙
げられる。マグネシウム化合物の溶媒としては、例え
ば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル、ジイソアミルエーテル等の脂肪族エーテ
ル、テトラヒドロフランなどの脂肪族環状エーテルを使
用することができる。
【0022】マグネシウム化合物の使用量は、前記ハロ
ゲン化アルミニウムとケイ素化合物の反応生成物の調製
に使用されたハロゲン化アルミニウムに対する元素比
(Mg/Al)で通常0.5 〜3 、好ましくは1.5 〜2.3 の範
囲である。反応温度は通常-50〜100 ℃、好ましくは-20
〜50℃、反応時間は通常0.2 〜5 時間、好ましくは0.5
〜3 時間である。
【0023】ハロゲン化アルミニウムとケイ素化合物と
の反応、続いてグリニヤール化合物との反応において得
られた白色系の固体を、電子供与体及びハロゲン化チタ
ン化合物と接触処理する。接触処理の方法としては、
(1)固体をハロゲン化チタン化合物で処理した後、電子
供与体で処理し、さらに再度ハロゲン化チタン化合物で
処理する方法、および、 (2)固体をハロゲン化チタン化
合物と電子供与体の共存下で処理した後、ハロゲン化チ
タン化合物で処理する方法、などの従来良く知られた方
法が採用できる。
【0024】例えば上記固体を不活性溶媒中に分散さ
せ、これに電子供与体または/及びハロゲン化チタン化
合物を溶解する、あるいは不活性溶媒を使用せずに電子
供与体または/及び液状ハロゲン化チタン化合物の中に
固体を分散させる。この場合、固体と電子供与体または
/及びハロゲン化チタン化合物との接触処理を攪拌下、
温度は通常50〜150 ℃、接触時間は特に制限はないが通
常0.2 〜5 時間で行うことができる。また、この接触処
理を複数回行うこともできる。
【0025】接触処理に使用できるハロゲン化チタン化
合物の具体例としては、テトラクロロチタン、テトラブ
ロモチタン、トリクロロモノブトキシチタン、トリブロ
モモノエトキシチタン、トリクロロモノイソプロポキシ
チタン、ジクロロジエトキシチタン、ジクロロジブトキ
シチタン、モノクロロトリエトキシチタン、モノクロロ
トリブトキシチタンを挙げることができる。特に、テト
ラクロロチタン、トリクロロモノブトキシチタンが好ま
しい。
【0026】上記の接触処理で使用する電子供与体は、
ルイス塩基性の化合物であり、好ましくは、芳香族ジエ
ステルであり、特に好ましくは、オルトフタル酸ジエス
テルである。オルトフタル酸ジエステルの具体例とし
て、オルトフタル酸ジエチル、オルトフタル酸ジn-ブチ
ル、オルトフタル酸ジイソブチル、オルトフタル酸ジペ
ンチル、オルトフタル酸ジn-ヘキシル、オルトフタル酸
ジ-2- エチルヘキシル、オルトフタル酸ジ-n- ヘプチ
ル、オルトフタル酸ジn-オクチルなどが挙げられる。ま
た、電子供与体として、特開平3-706 号公報、同3-6280
5 号公報、同4-270705号公報、同6-25332 号公報に示さ
れているような2個以上のエーテル基を有する化合物も
好ましく用いることができる。
【0027】上記の接触処理の後に、一般には処理固体
を処理混合物から分離し、不活性溶剤で充分洗浄して得
られる固体を、本発明の触媒固体成分[A]としてα−
オレフィンの重合触媒として使用することができる。
【0028】本発明の有機アルミニウム化合物成分
[B]としては、アルキルアルミニウム、アルキルアル
ミニウムハライドなどが使用できるが、特に好ましいの
はトリアルキルアルミニウムであり、具体例としては、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リn-プロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニ
ウムなどが挙げられる。前記有機アルミニウム化合物類
はいずれも混合物としても使用することができる。ま
た、アルキルアルミニウムと水との反応によって得られ
るポリアルミノキサンも同様に使用することができる。
【0029】プロピレンの重合触媒として有機アルミニ
ウム化合物成分[B]の使用量は、触媒固体成分[A]
のチタンに対する元素比(Al/Ti) で、0.1 〜500 、好ま
しくは0.5 〜150 である。
【0030】本発明の成分[C]は、一般式 (1)又
は(2)で表される有機ケイ素化合物である。
【0031】
【化3】
【0032】
【化4】
【0033】(但し、(1)又は(2)において、R1
は炭素数1〜8の炭化水素基を示し、R2 は炭素数2〜
24の炭化水素基、炭素数2〜24の炭化水素アミノ基
又は炭素数1〜24の炭化水素アルコキシ基を示し、R
3 Nは窒素原子とともに骨格を形成する炭素数が7以上
の飽和多環式アミノ基を示す。)
【0034】R1 は炭素数1〜8の炭化水素基であり、
炭素数1〜8の不飽和あるいは飽和脂肪族炭化水素基な
どが挙げられる。具体例としては、メチル基、エチル
基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-
ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル
基、iso-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル
基、シクロヘキシル基などが挙げられる。特に好ましく
はメチル基である。
【0035】R2 は炭素数2〜24好ましくは2〜8の
炭化水素基、炭素数2〜24好ましくは2〜8の炭化水
素アミノ基、または炭素数1〜24好ましくは1〜8の
炭化水素アルコキシ基である。中でも、炭素数2〜24
の炭化水素基又は炭素数2〜24の炭化水素アミノ基が
挙げられる。
【0036】炭素数2〜24の炭化水素基の具体例とし
て、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチ
ル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ter-ブチル基、n-
ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチ
ル基、n-オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、テキシル基、フェニル基、ベンジル基、トルイル
基などが挙げられる。又、トリメチルシリルメチル基、
ビストリメチルシリルメチル基などのケイ素原子を含有
する炭化水素基が挙げられる。
【0037】炭素数2〜24の炭化水素アミノ基の具体
例として、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、
ジエチルアミノ基、エチルn-プロピルアミノ基、ジn-プ
ロピルアミノ基、エチルイソプロピルアミノ基、ジイソ
プロピルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ヘキ
サメチレンイミノ基などが挙げられる。炭素数1〜24
の炭化水素アルコキシ基の具体例として、メトキシ基、
iso-プロポキシ基、ter-ブトキシ基などが挙げられる。
【0038】R3 Nは窒素原子とともに骨格を形成する
炭素数が7以上の飽和多環式アミノ基である。該飽和多
環式アミノ基の窒素原子は、成分[C]の有機ケイ素化
合物のケイ素原子と直接結合する。すなわち、第二級ア
ミンであるR3 NHの水素原子が外れてSiとNが化学
結合したものである。一般式(1)において二つのR3
N基は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0039】R3 NHの具体例としては、下記の化学構
造式で示すように、パーヒドロインドール、パーヒドロ
イソインドール、パーヒドロキノリン、パーヒドロイソ
キノリン、パーヒドロカルバゾール、パーヒドロアクリ
ジン、パーヒドロフェナントリジン、パーヒドロベンゾ
(g) キノリン、パーヒドロベンゾ(h) キノリン、パーヒ
ドロベンゾ(f) キノリン、パーヒドロベンゾ(g) イソキ
ノリン、パーヒドロベンゾ(h) イソキノリン、パーヒド
ロベンゾ(f) イソキノリン、パーヒドロアセキノリン、
パーヒドロアセイソキノリン、パーヒドロイミノスチル
ベンのようなアミン化合物、さらには前記アミン化合物
において窒素原子以外の水素原子の一部がアルキル基、
フェニル基、シクロアルキル基で置換されたアミン化合
物を挙げることができる。
【0040】特に好ましいR3 NHは、パーヒドロイン
ドール、パーヒドロイソインドール、パーヒドロキノリ
ン、パーヒドロイソキノリンおよびそれらの誘導体を挙
げることができる。
【0041】
【化5】
【0042】一般式(1)で表される有機ケイ素化合物
としては、一般式(3)で表されるパーヒドロキノリノ
化合物、一般式(4)で表されるパーヒドロイソキノリ
ノ化合物、一般式(5)で表されるパーヒドロインドー
リノ化合物、一般式(6)で表されるパーヒドロイソイ
ンドーリノ化合物などが挙げられる。
【0043】
【化6】
【0044】
【化7】
【0045】
【化8】
【0046】
【化9】
【0047】R4 はR3 Nの飽和環上の置換基を表し、
水素、又は、炭素数1〜24の不飽和あるいは飽和脂肪
族炭化水素基である。R4 として好ましいのは、水素、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、
n-ブチル基、iso-ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル
基などが挙げられる。R3 Nの飽和環上の炭化水素置換
基は1以上であってもよい。
【0048】一般式(3)で表されるパーヒドロイソキ
ノリノ化合物としては、ビス(パーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、ビス(1-メチルパーヒドロイソ
キノリノ)ジメトキシシラン、ビス(1,2-ジメチルパー
ヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ビス(3-メチ
ルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ビス
(4-メチルパーヒドロイイソキノリノ)ジメトキシシラ
ン、ビス(5-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキ
シシラン、ビス(6-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジ
メトキシシラン、ビス(7-メチルパーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、ビス(8-メチルパーヒドロイソ
キノリノ)ジメトキシシラン、ビス(9-メチルパーヒド
ロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ビス(10- メチル
パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシランなどのビス
(パーヒドロイソキノリノ)シラン化合物が挙げられ
る。上記の化合物の中でも、ビス(パーヒドロイソキノ
リノ)ジメトキシシランなどの化合物が好適である。
【0049】一般式(1)で表される有機ケイ素化合物
の具体例としては、下記に化学構造式で示される化合物
を挙げられる。
【0050】
【化10】
【0051】
【化11】
【0052】一般式(2)で表される有機ケイ素化合物
としては、一般式(7)で表されるパーヒドロイソキノ
リノ化合物などが挙げられる。
【0053】
【化12】
【0054】R4 はR3 Nの飽和環上の置換基を表し、
水素、又は、炭素数1〜24の不飽和あるいは飽和脂肪
族炭化水素基である。R4 として好ましいのは、水素、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、
n-ブチル基、iso-ブチル基、ter-ブチル基、sec-ブチル
基などが挙げられる。R3 Nの飽和環上の炭化水素置換
基は1以上であってもよい。
【0055】一般式(7)で表されるパーヒドロイソキ
ノリノ化合物の具体例としては、エチル(パーヒドロイ
ソキノリノ)ジメトキシシラン、n-プロピル(パーヒド
ロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピル(パ
ーヒドロイイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-ブチル
(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プ
ロピル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、
ter-ブチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラ
ン、sec-ブチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシ
シラン、n-ペンチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメト
キシシラン、iso-ペンチル(パーヒドロイソキノリノ)
ジメトキシシラン、シクロペンチル(パーヒドロイソキ
ノリノ)ジメトキシシラン、n-ヘキシル(パーヒドロイ
ソキノリノ)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(パー
ヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、テキシル(パ
ーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-オクチル
(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、フェニ
ル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシランなどの
パーヒドロイソキノリノシラン化合物が挙げられる。
【0056】エチル(1-メチルパーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、n-プロピル(1-メチルパーヒド
ロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピル(1-
メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-
ブチル(1-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシ
シラン、iso-プロピル(1-メチルパーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、ter-ブチル(1-メチルパーヒド
ロイソキノリノ)ジメトキシシラン、sec-ブチル(1-メ
チルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-ペ
ンチル(1-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシ
シラン、iso-ペンチル(1-メチルパーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、シクロペンチル(1-メチルパー
ヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-ヘキシル
(1-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラ
ン、シクロヘキシル(1-メチルパーヒドロイソキノリ
ノ)ジメトキシシラン、テキシル(1-メチルパーヒドロ
イソキノリノ)ジメトキシシラン、n-オクチル(1-メチ
ルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、フェニ
ル(1-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラ
ンなどの1-メチルパーヒドロイソキノリノシラン化合物
が挙げられる。
【0057】iso-プロピル(3-メチルパーヒドロイソキ
ノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピル(4-メチルパ
ーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピ
ル(5-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラ
ン、iso-プロピル(6-メチルパーヒドロイソキノリノ)
ジメトキシシラン、iso-プロピル(7-メチルパーヒドロ
イソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピル(8-メ
チルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-
プロピル(9-メチルパーヒドロイソキノリノ)ジメトキ
シシラン、iso-プロピル(10- メチルパーヒドロイソキ
ノリノ)ジメトキシシランなどのメチル置換パーヒドロ
イソキノリノシラン化合物が挙げられる。
【0058】上記の化合物の中でも、n-プロピル(パー
ヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、iso-プロピル
(パーヒドロイイソキノリノ)ジメトキシシラン、n-ブ
チル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、is
o-ブチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラ
ン、ter-ブチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシ
シラン、sec-ブチル(パーヒドロイソキノリノ)ジメト
キシシランなどの化合物が好適である。
【0059】一般式(2)で表される有機ケイ素化合物
の具体例としては、下記に化学構造式で示される化合物
を挙げることができる。
【0060】
【化13】
【0061】
【化14】
【0062】
【化15】
【0063】一般式(1)で表される有機ケイ素化合物
成分[C]は、たとえば、テトラメトキシシランあるい
はジクロロジメトキシシランと、HNR第二級アミンの
マグネシウムあるいはリチウム塩の二当量との反応によ
り合成することができる。また、一般式(2)で表され
る成分[C]は、アルキルトリメトキシシランあるいは
アルキルクロロジメトキシシランと、HNR第二級アミ
ンのマグネシウムあるいはリチウム塩との当量反応によ
り合成することができる。
【0064】成分[C]の使用量は、成分[B]のアル
ミニウムに対する成分[C]のシランの元素比(Si/Al)
で0.01〜1.0 が好ましく、特に0.05〜0.33が好ましい。
【0065】本発明においては、水素などの連鎖移動剤
を使用することができる。所望の立体規則性、融点及び
分子量を有するプロピレン重合体を製造するための水素
の使用量は、重合方法及び重合条件によって、適宜決定
することができるが、通常、水素分圧0.05〜3.0 の範囲
である。
【0066】本発明において、プロピレン重合時、各触
媒成分の接触順序として特に制限はないが、成分[A]
と成分[B]または成分[B]と成分[C]をあらかじ
め接触してから、成分[A]と成分[C]を接触させる
ことが好ましい。
【0067】本発明のプロピレン重合体中には、本発明
の特性が損なわれない範囲で、フィルムの透明性を高め
るなどの目的でプロピレン以外に少量のエチレンあるい
は他のα−オレフィン、例えば、1−ブテン、1−ヘキ
セン、4−メチルペンテン−1、1−オクテンなどと共
重合して融点を下げたランダム共重合体も含まれる。
【0068】また、本発明のプロピレン重合体は、成形
体の特に低温での衝撃強度を付与するために、前段の重
合器でプロピレンの重合、または、プロピレンと少量の
エチレンあるいは他のα−オレフィンと共重合した後
に、後段の重合器でさらに、エチレンとプロピレンを共
重合したいわゆるブロック共重合体のベースポリマーと
してすぐれた性能を発揮できる。
【0069】本発明におけるプロピレンの重合法として
は、プロパン、 ブタン、 ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタンなどの無極性溶媒を使用するスラリー重合
法、モノマーを気体状態で触媒と接触して重合を行う気
相重合法、あるいは液化状態のモノマーを溶媒としてそ
の中で重合させるバルク重合法などが採用できる。ま
た、上記重合法で、連続重合、バッチ重合のいずれを行
ってもよい。重合圧力は0.1 〜20MPa 、好ましくは1 〜
6MPa、重合温度は10〜150 ℃、好ましくは30〜100℃、
特に好ましくは60〜90℃である。重合時間は通常0.1 〜
10時間、好ましくは0.5 〜7 時間の範囲である。本触媒
では特に70℃以上の高い重合温度で重合活性が高く、立
体規則性が高く、分子量分布の広いプロピレン重合体を
得ることができる。
【0070】また、本発明では、エチレンあるいはα−
オレフィンを前記の各種重合方法に従って予備重合して
から、プロピレン本重合を行うことが好ましい。予備重
合の効果としては、重合活性の向上、重合体の立体規則
性の向上、重合体の粒子形状の安定化があげられる。予
備重合の方法としては、あらかじめ触媒固体成分[A]
を、有機アルミニウム化合物成分[B]及び有機ケイ素
化合物成分[C]と接触処理し、固体の洗浄によって予
備処理固体を調製することができる。さらに、成分
[A]または前記の予備処理固体を用いて、成分[B]
及び成分[C]の存在下、限定された量のエチレンある
いはα−オレフィンを重合することによって予備重合処
理固体を調製することができる。
【0071】本発明においては、前記の予備処理固体あ
るいは予備重合処理固体を、本重合における触媒固体成
分として用いる場合は、本重合において成分[C]を省
くことができる。
【0072】本発明の接触処理としては、成分[A]、
成分[B]及び成分[C]を混合し、通常、0 〜100 ℃
で0.1 〜10時間反応する。各成分の混合順序は、特に限
定されないが、通常、成分[A]、成分[B]、成分
[C]の順が好ましい。接触処理した後に、n-ヘプタン
などの不活性炭化水素溶媒で固体を洗浄、ろ過、分離し
て、予備重合あるいは本重合の触媒固体成分として用い
る。
【0073】本発明における予備重合は、気相法、スラ
リー法、塊状法などで行うことができる。予備重合にお
いて得られた固体は分離してから本重合に用いる、ある
いは、分離せずに本重合を続けて行うことができる。
【0074】予備重合時間は通常、0.1 〜10時間であ
り、触媒固体成分1g当たり0.1 〜100gの予備重合体が生
成するまで予備重合を続けることが好ましい。触媒固体
成分1g当たり0.1g未満であると本重合活性が充分でなく
触媒残渣が多くなり、プロピレン重合体の立体規則性も
充分でない。また、100gをこえると、重合活性およびプ
ロピレン重合体の結晶性が低下する傾向がある。予備重
合温度は、0 〜100 ℃、好ましくは10〜90℃で各触媒成
分の存在下に行う。50℃をこえるような高い温度で予備
重合を行う場合は、エチレンあるいはα−オレフィン濃
度を小さくするか、重合時間を短くすることが好まし
い。そうでないと触媒固体成分1g当たり0.1〜100gの予
備重合体の生成を制御することが困難であり、また、本
重合で重合活性が低下したり、得られるプロピレン重合
体の結晶性が低下したりする。
【0075】予備重合での有機アルミニウム化合物成分
[B]の使用量は、通常、触媒固体成分のチタン原子に
対して Al/Tiモル比が0.5 〜1000、好ましくは1 〜100
である。有機ケイ素化合物成分[C]の使用量は、通
常、成分[B]のアルミニウム原子に対して Si/Alモル
比が0.01〜1 、好ましくは0.08〜0.5 である。また予備
重合時に、必要に応じて水素を共存させることができ
る。
【0076】
【発明の効果】本発明のプロピレン重合体は立体規則性
が高いため結晶性が高く、且つ、分子量分布が広いた
め、成形体の剛性、耐熱性、引張り強度などの機械物性
にすぐれる。また、特に、ブロック共重合体のベースポ
リマーとして用いると、溶融時のせん断速度に対するダ
イスウェル値が高いため、従来の分子量分布の狭いプロ
ピレン重合体で発生していた成形体のフローマークなど
の問題がなく、しかも分子量が低く、溶融流動性が高い
ため、成形サイクルの向上、成形体の薄肉化に有益であ
る。本発明のプロピレン重合体を単独で用いるだけでは
なく、コンパウンド用材料として、他のプラスチック、
エラストマーとのブレンド、さらにグラスファイバー、
タルクなどの無機、有機フィラーの強化剤、その他結晶
核剤を混合使用できる。このため、本発明のプロピレン
重合体は、特に限定されないが自動車、家電などの構造
材料としてすぐれた性能を発揮できる。
【0077】[実施例]以下に本発明の実施例を説明す
る。実施例において、「重合活性」とは、触媒固体1g当
たりのプロピレン重合体の生成ポリマーの収量(Kg)であ
る。
【0078】溶融流動性(M.F.R) は、ASTM-D1238にした
がって測定した230 ℃、2.16Kgの加重下で10分間の溶融
重合体の重量(g) を表す。
【0079】融点(Tm)は、DSC(セイコー電子工業製
ASC-5200)により測定した。測定条件として、プロピ
レン重合体においては、10mgを23〜230 ℃まで毎分10℃
の速度で昇温し、そのまま5 分間保持した後、230 〜40
℃まで毎分5 ℃の速度での降温し、再び40〜230 ℃まで
毎分10℃の速度での昇温した際の融点を測定した。重合
体の立体規則性の指標の1つで、そのミクロタクティシ
ティーを調べたアイソペンタッド分率(mmmm)% は、プロ
ピレン重合体においてMacromolelcules 8, 687(1975)
に基づいて帰属した13C−NMRスペクトルのピーク強
度比より算出した。13C−NMRスペクトルは、日本電
子製 EX-400 の装置を用い、TMSを基準とし、温度13
0 ℃、o-ジクロロベンゼン溶媒を用いて測定した。
【0080】分子量分布は、ポリスチレンを標準物質と
して用いたGPC(ウォーターズ社製 150CV型、o-ジク
ロロベンゼン溶媒、カラム SHODEX 、温度145 ℃、濃度
0.05wt% )から求めた重量平均分子量Mw及び数平均分
子量Mnの比Mw/Mnによって評価した。
【0081】曲げ弾性率は、プロピレン重合体粉末に添
加剤としてIrganox-1010を 0.1wt%、Irganox-1076を 0.
1wt% 、ステアリン酸カルシウムを0.1wt%入れ、押出機
によりペレット化し、射出成形により試験片を作製し、
ASTM-D-790に準じて測定した。射出成形機は、日本製鋼
所社製 J100SAII で、成形条件は背圧1.5MPa、金型温度
60℃で行った。熱変形温度は、前記と同時に射出成形し
た試験片を用い、ASTM-D-648に準じた測定した。
【0082】参考例 (有機ケイ素化合物成分[C]の合成法 合成例:ビス
パーヒドロキノリノジメトキシシラン) 滴下ロートを
備えた容量200mL の3ツ口フラスコ内にスターラーピー
スを入れ、真空ポンプを用いて、フラスコ内を十分窒素
置換した後、フラスコ内に蒸留・脱水n-ヘプタン100mL
、デカヒドロキノリン17.9mL(0.12mol) を入れ、滴下
ロート内には、1.6Mのブチルリチウムヘキサン溶液75mL
(0.12mol) を入れた。フラスコ内温度を 4℃に保ちなが
ら、滴下ロート内のブチルリチウム溶液をフラスコ内に
ゆっくりと滴下した。滴下終了後、引き続き室温で12時
間攪拌を行い、パーヒドロキノリンのリチウム塩を得
た。
【0083】次に、滴下ロートを備えたガラスフィルタ
ー付きフラスコ(容量400mL )内にスターラーピースを
入れ、真空ポンプを用いて、フラスコ内を十分窒素置換
した後、フラスコ内には、蒸留・脱水n-ヘプタン60mL、
テトラメトキシシラン8.9mL(0.06mol) を入れ、滴下ロ
ート内には、前記のパーヒドロキノリンのリチウム塩を
入れた。室温にて、滴下ロート内のパーヒドロキノリン
のリチウム塩をフラスコ内にゆっくりと滴下した。滴下
終了後、引き続き40℃で2 時間攪拌を行い、さらに、室
温で12時間攪拌を行った。目的物が生成していることを
ガスクロマトグラフィーで確認した後、沈殿物をろ過し
た。このろ液中の溶媒を減圧下に十分に留去し、その
後、生成物の1次蒸留および2次蒸留を行って精製し、
目的物であるビスパーヒドロキノリノジメトキシシラン
を得た。この化合物の沸点は189.5℃/3mmHg 、GC純
度96.5% であった。
【0084】実施例1 (1) 触媒固体成分[A] の調製 無水塩化アルミニウム15mmolをトルエン40mLに添加し、
次いで、メチルトリエトキシシラン15mmolを攪拌下に滴
下し、滴下終了後25℃で 1時間反応させた。反応生成物
を-5℃に冷却した後、攪拌下にブチルマグネシウムクロ
ライド30mmolを含むジイソプロピルエーテル18mLを30分
間で反応生成物に滴下し、反応溶液の温度を-5〜 0℃の
範囲内に保った。滴下終了後徐々に昇温し、30℃で1時
間反応を続けた。析出した固体を濾別し、トルエン及び
n-ヘプタンで洗浄した。次に、得られた固体4.9gをトル
エン30mLに懸濁させ、この懸濁液に四塩化チタン 150mm
ol、フタル酸ジ-n- ヘプチル 3.3mmolを添加し、攪拌下
に90℃で 1時間反応させた。同温度で固体をろ別し、ト
ルエン、次いでn-ヘプタンで洗浄した。さらに、再度固
体をトルエン30mLに懸濁させ、四塩化チタン 150mmolを
添加し、攪拌下に90℃で 1時間反応させた。同温度で固
体を濾別し、固体をトルエン次いでn-ヘプタンで洗浄し
た。得られた触媒固体成分中のチタン含有量は3.55wt%
であった。この固体をヘプタン80mLに懸濁し触媒固体成
分のヘプタンスラリーを調製した。
【0085】(2) プロピレンの重合 攪拌機付の内容積2Lのステンレス製オートクレーブ内に
触媒固体成分[A]のn-ヘプタンスラリー(触媒固体成
分として 7.9mg)を封入した硝子製アンプル管を取りつ
けた後、オートクレーブ内を窒素で充分置換した。次
に、有機アルミニウム化合物成分[B]としてトリエチ
ルアルミニウム 2.1mmol含有するn-ヘプタン溶液 2.1m
L、有機ケイ素化合物成分[C]としてビスパーヒドロ
インドーリノジメトキシシランを0.35mmol含有するn-ヘ
プタン溶液1.74mLを仕込んだ。続いて、0.7MPaの水素を
導入後、液化プロピレン 1.2L を導入してオートクレー
ブを振とうした。オートクレーブを10℃に冷却し、攪拌
開始とともに触媒固体成分の入った硝子製アンプル管を
破砕し、10分間予備重合した。引き続きオートクレーブ
内を70℃に昇温し、さらに70℃で 1時間重合を行った。
重合終了後、未反応プロピレンガスを放出し、重合体を
50℃で20時間減圧乾燥して、白色の粉末状ポリプロピレ
ンを得た。重合活性および重合体の特性についての測定
結果を表1及び表2に示した。
【0086】実施例2 プロピレンの重合時に、成分[C]としてビスパーヒド
ロインドーリノジメトキシシランにかえてビスパーヒド
ロキノリノジメトキシシランを用いて行った以外は実施
例1と同様にして行った。重合活性および重合体の特性
についての測定結果を表1及び表2に示した。
【0087】実施例3 プロピレンの重合時に、0.7MPaの水素にかえて1MPaの水
素を導入し、成分[C]としてビスパーヒドロインドー
リノジメトキシシランにかえてビスパーヒドロイソイン
ドーリノジメトキシシランを用いて行った以外は、実施
例1と同様にして行った。重合活性および重合体の特性
についての測定結果を表1及び表2に示した。
【0088】実施例4 プロピレンの重合時に、0.7MPaの水素にかえて1MPaの水
素を導入し、成分[C]としてビスパーヒドロインドー
リノジメトキシシランにかえてビスパーヒドロイソキノ
リノジメトキシシランを用いて行った以外は、実施例1
と同様にし行った。重合活性および重合体の特性につい
ての測定結果を表1及び表2に示した。
【0089】比較例 プロピレン重合時に、成分[C]としてビスパーヒドロ
インドーリノジメトキシシランにかえてシクロヘキシル
メチルジメトキシシランを用いて行った以外は、実施例
1と同様にして行った。重合活性および重合体の特性に
ついての測定結果を表1び表2に示した。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例4および比較例で得られたプロ
ピレン重合体の分子量分布を示すGPCチャートであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPC測定におけるポリスチレン換算で
    Mwが200,000以下、Mw/Mnが10以上、13
    C−NMRにおけるmmmmペンタッド分率が96%以
    上、及び、DSC測定における融点が162℃以上であ
    るプロピレン重合体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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