JP2021511403A - ペレット型ポリプロピレン樹脂およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年11月6日付韓国特許出願第10−2018−0135451号および2019年11月1日付韓国特許出願第10−2019−0138937号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
溶融指数(MI;ASTM D1238によって230℃で2.16kg荷重で測定):500g/10min超
融点(Tm):155℃以上
キシレン可溶分:1重量%以下、
ディスカバリーハイブリッドレオメータを用いて温度170℃および延伸速度10mm/sで測定した延伸直径:0.3mm以下。
X1およびX2は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲンであり、
R1およびR5は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してC1〜20アルキルで置換されたC6〜20アリールであり、
R2〜R4およびR6〜R8は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立して水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルキルシリル、C1〜20シリルアルキル、C1〜20アルコキシシリル、C1〜20エーテル、C1〜20シリルエーテル、C1〜20アルコキシ、C6〜20アリール、C7〜20アルキルアリール、またはC7〜20アリールアルキルであり、
Aは、炭素、ケイ素またはゲルマニウムである。
(i)溶融指数(MI;ASTM D1238によって230℃で2.16kg荷重で測定):500g/10min超
(ii)融点(Tm):155℃以上
(iii)キシレン可溶分:1重量%以下、
(iv)ディスカバリーハイブリッドレオメータ(DHR)を用いて温度170℃および延伸速度10mm/sで測定した延伸直径:0.3mm以下。
X1およびX2は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲンであり、
R1およびR5は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してC1〜20アルキルで置換されたC6〜20アリールであり、
R2〜R4およびR6〜R8は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立して水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルキルシリル、C1〜20シリルアルキル、C1〜20アルコキシシリル、C1〜20エーテル、C1〜20シリルエーテル、C1〜20アルコキシ、C6〜20アリール、C7〜20アルキルアリール、またはC7〜20アリールアルキルであり、
Aは、炭素、ケイ素またはゲルマニウムである。
−[Al(R11)−O]m−
R11は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲン;C1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換されたC1〜20の炭化水素であり;
mは、2以上の整数であり;
J(R12)3
R12は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲン;C1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換されたC1〜20の炭化水素であり;
Jは、アルミニウムまたはホウ素であり;
[E−H]+[ZD4]−または[E]+[ZD4]−
Eは、中性または陽イオン性ルイス塩基であり;
Hは、水素原子であり;
Zは、13族元素であり;
Dは、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立して1以上の水素原子がハロゲン、C1〜20の炭化水素、アルコキシまたはフェノキシで置換されるかまたは非置換された、C6〜20のアリール基またはC1〜20のアルキル基である。
シリカ3gをシュレンクフラスコに予め秤量した後、メチルアルミノキサン(MAO)52mmolを入れて、90℃で24時間反応させた。沈殿後、上層部は除去し、トルエンで2回にわたって洗浄した。下記構造の遷移金属化合物(1a)240μmolをトルエンに溶解させて反応器に添加した後、70℃で5時間反応させた。反応終了後、沈殿が終わると、上層部溶液は除去し、残った反応生成物をトルエンで洗浄した後、ヘキサンで再び洗浄し真空乾燥して固体粒子形態のシリカ担持メタロセン触媒5gを得た。
前記製造例1で、化学式1aの化合物の代わりに下記構造の化合物(I)を使用することを除いては、前記製造例1と同様な方法で行ってシリカ担持メタロセン触媒を製造した。
段階1:プロピレンホモ重合体の製造
前記製造例1で製造したシリカ担持メタロセン触媒の存在下で、連続的な2器のループ反応器を用いてプロピレンのバルク−スラリー重合を行った。この時、トリエチルアルミニウム(TEAL)および水素ガスはそれぞれポンプを用いて投入し、前記で製造した担持触媒は16重量%でオイルおよびグリースに混合したマッド触媒形態で使用した。反応器の温度は70℃、時間当り生産量は40kgに維持しながらプロピレンホモ重合体を製造した。
下記表1に記載された配合で、前記で製造したプロピレンホモ重合体、有機金属系化合物としてステアリン酸カルシウム、そしてフェノール系酸化防止剤としてIrganox 1010(登録商標)(BASF社製)を混合して組成物を製造した後、二軸押出機を使用して下記条件で押出してペレット型ポリプロピレン樹脂のペレットを製造した。
スクリュー速度:150rpm
供給速度(feed rate):20kg/hr
押出機バレル温度:50℃→100℃→150℃→250℃→200℃→150℃に順次調整
ペレットダイ温度:160℃
ペレットダイ圧力:30bar
前記実施例1の段階1で、プロピレンホモ重合体の製造条件を下記表1に記載された条件に変更することを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂を製造した。
前記実施例1の段階1でプロピレンホモ重合体の製造条件、または段階2での押出条件を下記表1に記載された条件に変更することを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂を製造した。
プロピレンホモ重合体としてチーグラー・ナッタ(Z/N)触媒を使用して製造したH7900(登録商標)(LG化学社製)を使用し、組成物の製造時に分解促進剤Trigonox−101(登録商標)(Akzonobel社製)がさらに投入されることを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂のペレットを製造した。
プロピレンホモ重合体としてチーグラー・ナッタ(Z/N)触媒を使用して製造したH7912(登録商標)(LG化学社製)を使用し、組成物の製造時に分解促進剤Trigonox−101(登録商標)(Akzonobel社製)がさらに投入されることを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂のペレットを製造した。
プロピレンホモ重合体としてチーグラー・ナッタ(Z/N)触媒を使用して製造したH7914(登録商標)(LG化学社製)を使用し、組成物の製造時に分解促進剤Trigonox−101(登録商標)(Akzonobel社製)がさらに投入されることを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂のペレットを製造した。
前記実施例1の段階1で、製造例1で製造したシリカ担持メタロセン触媒の代わりに比較製造例1で製造したシリカ担持メタロセン触媒を使用することを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂を製造した。
前記実施例1の段階1で製造したプロピレンホモ重合体を使用するが、ペレット化時の条件を下記表1に記載された条件に変更することを除いては、前記実施例1と同様な方法で行ってポリプロピレン樹脂を製造した。
実施例および比較例で製造したポリプロピレン樹脂に対して次のような方法で物性評価を行った。その結果を下記表2に示した。
前記実施例および比較例で製造したポリプロピレン樹脂の形状を観察し、観察写真を図1〜6に示した。
Claims (15)
- プロピレンホモ重合体を含み、下記条件を充足するペレット型ポリプロピレン樹脂:
ASTM D1238によって230℃で2.16kg荷重で測定した溶融指数:500g/10min超
融点:155℃以上
キシレン可溶分:1重量%以下、
ディスカバリーハイブリッドレオメータを用いて温度170℃および延伸速度10mm/sで測定した延伸直径:0.3mm以下。 - ASTM D1238によって230℃で2.16kg荷重で測定した溶融指数が500g/10min超1500g/10min以下であり、融点が155℃以上170℃以下である、請求項1に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。
- 分子量分布が3以下である、請求項1または2に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。
- 分子量分布が2.0〜2.4であり、
重量平均分子量が60,000g/mol以下であり、数平均分子量が16,000〜25,000g/molである、請求項1から3のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。 - 結晶化温度(Trc)が115℃以上である、請求項1から4のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。
- 樹脂の総重量に対して酸化防止剤として有機金属系化合物0.01〜1重量%;およびフェノール系酸化防止剤0.01〜1重量%をさらに含み、
前記有機金属系化合物とフェノール系酸化防止剤の混合重量比が1:10〜1:2である、請求項1から5のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。 - 前記有機金属系化合物は、ステアリン酸カルシウム、パラ−ターシャリーブチル安息香酸アルミニウム、安息香酸ナトリウム、および安息香酸カルシウムからなる群より選択される1種以上の化合物を含み、
前記フェノール系酸化防止剤は、テトラキス(メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ)ヒドロシリネート)、1,3,5−トリメチル−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゼン)およびペンタエリトリトールテトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)からなる群より選択される1種以上の化合物を含む、請求項6に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂。 - 下記化学式1で表される遷移金属化合物を含む触媒組成物の存在下で、プロピレン単量体を重合してプロピレンホモ重合体を製造する段階;および
前記プロピレンホモ重合体を含む組成物製造後、ペレットダイ温度150〜190℃の温度で押出する段階を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法:
X1およびX2は、それぞれ独立してハロゲンであり、
R1およびR5は、それぞれ独立してC1〜20アルキルで置換されたC6〜20アリールであり、
R2〜R4およびR6〜R8は、それぞれ独立して水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルキルシリル、C1〜20シリルアルキル、C1〜20アルコキシシリル、C1〜20エーテル、C1〜20シリルエーテル、C1〜20アルコキシ、C6〜20アリール、C7〜20アルキルアリール、またはC7〜20アリールアルキルであり、
Aは、炭素、ケイ素またはゲルマニウムである。 - 前記Aは、ケイ素であり、
前記R1およびR5は、それぞれ独立してC3−6分枝鎖アルキル基で置換されたフェニル基である、請求項8に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法。 - 前記触媒組成物は、シリカ担体;および助触媒をさらに含み、
前記助触媒は、下記化学式2で表される化合物、化学式3で表される化合物、化学式4で表される化合物、またはこれらの混合物を含む、請求項8から10のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法:
[化学式2]
−[Al(R11)−O]m−
上記化学式2中、R11は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲン;C1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換されたC1〜20の炭化水素であり;
mは、2以上の整数であり;
[化学式3]
J(R12)3
上記化学式3中、R12は、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立してハロゲン;C1〜20の炭化水素;またはハロゲンで置換されたC1〜20の炭化水素であり;
Jは、アルミニウムまたはホウ素であり;
[化学式4]
[E−H]+[ZD4]−または[E]+[ZD4]−
上記前記化学式4中、Eは、中性または陽イオン性ルイス塩基であり;
Hは、水素原子であり;
Zは、13族元素であり;
Dは、互いに同一であるか異なり、それぞれ独立して1以上の水素原子がハロゲン、C1〜20の炭化水素、アルコキシまたはフェノキシで置換されるかまたは非置換された、C6〜20のアリール基またはC1〜20のアルキル基である。 - 前記重合は、プロピレン単量体総重量に対して水素ガスを500〜2500ppmの量で投入しながら行われる、請求項8から11のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法。
- ASTM D1238によって230℃で2.16kg荷重で測定した、前記押出前および押出後組成物の溶融指数がそれぞれ500g/10min超であり、2000g/10min以下であり、前記押出前組成物の溶融指数が、押出後組成物の溶融指数より大きいかまたは同一である、請求項8から12のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法。
- 前記プロピレンホモ重合体を含む組成物の製造時、有機金属系化合物とフェノール系酸化防止剤を含む酸化防止剤がさらに投入される、請求項8から13のいずれか一項に記載のペレット型ポリプロピレン樹脂の製造方法。
- 請求項1から7のいずれか一項によるペレット型ポリプロピレン樹脂を用いて製造した繊維。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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