JP4916075B2 - ポリプロピレン系圧延成形体及び射出成形体 - Google Patents

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Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なポリプロピレン系圧延成形体及び射出成形体に関し、さらに詳しくはべたつきが少なく、軟質性と透明性に優れ、低温度で成形された新規なポリプロピレン系圧延成形体及びポリプロピレン系射出成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、2本以上のロール間で軟化した樹脂を圧延し、一定の厚みを有するフィルム状或いはシート状の成形体を成形する方法(カレンダー成形法とも言われる)により製造される圧延成形体には、軟質樹脂として塩化ビニル樹脂が広く用いられているが、塩化ビニル樹脂は、その燃焼過程において有害な物質を発生させることが知られており、代替樹脂を用いた圧延成形体及び射出成形体の開発が強く望まれている。代替樹脂として、特定のα−オレフィン・ポリエン共重合体とオレフィン重合体を用いてカレンダー成形した成形体が特開平5−202237号公報に開示されているが、立体規則性が98mol%と高く柔軟性に劣るものである。ポリプロピレンも代替樹脂として提案されているが、従来のポリプロピレンでは柔軟性とべたつき成分のバランスが劣り使用に堪えるものではなかった。近年、メタロセン触媒を用いて製造されたオレフィン系重合体が提案されている。例えば、メタロセン触媒の存在下、エチレンとα−オレフィンから得られた共重合体が挙げられる。しかしながら、この共重合体は軟質にすると、べたつき成分が多くなってしまう欠点がある。さらに、透明性、表面特性にも劣るという問題があり圧延成形体及び射出成形体の原料としては充分ではなった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従って、本発明の目的は、べたつきが少なく、軟質性と透明性に優れ、低温度で成形されたポリプロピレン系圧延及び射出成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、引張弾性率が特定の範囲にあり、かつ示差走査型熱量計測定により、融点が認められないか、或いは融点が認められる場合は引張弾性率と融点が特定の関係を満たすポリプロピレン系圧延成形体及びポリプロピレン系射出成形体が上記目的を達成することを見出し、これに基づき本発明を完成するに至った。
【0005】
即ち、本発明は、下記(1)及び(2):
(1)引張弾性率TMが5MPa以上であり、
(2)示差走査型熱量計(DSC)測定により、融点Tm(℃)が認められないか、或いは融点Tm(℃)が認められる場合はTM(MPa)とTm(℃)が下記の関係を満たす、
TM≧5×Tm−450
を満たす圧延成形体及び射出成形体から成る群より選ばれたポリプロピレン系成形体である。
上記圧延成形体及び射出成形体を構成する重合体としては、下記(1)、(2)及び(3):
(1)25℃のへキサンに溶出する成分量H25が0〜80重量%、
(2)DSC測定において、融点Tm(℃)を示さないか、或いはTmを示す場合はTmと融解吸熱量ΔH(J/g)が
ΔH≧6×(Tm−140)
の関係を満す、
(3)テトラリン溶媒中135℃にて測定した極限粘度[η]が1〜3dl/g、
で示される性状を有するプロピレン系重合体[A]が好ましく使用される。
上記プロピレン系重合体[A]は、更に、下記(1)及び(2):
(1)メソペンタッド分率[mmmm]が20〜80mol%、
(2)ラセミペンタッド分率[rrrr]と(1−[mmmm])が
[rrrr]/(1−[mmmm])≦0.1
の関係を満たす、
で示される性状を有するプロピレン単独重合体[A−1]であるのが好ましい。
【0006】
上記プロピレン系重合体[A]は、
(A)下記一般式(I):
【化2】
Figure 0004916075
(式中、A1、A2、E1、E2、M、X、Y、q及びrは後に定義する通りである)で表される遷移金属化合物;及び
(B)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物(B−1)及びアルミノキサン(B−2)からなる群から選ばれる少なくとも一成分を含有する重合用触媒の存在下;
プロピレン、又はプロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンを重合させることにより製造することが出来る。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明のポリプロピレン系圧延成形体及びポリプロピレン系射出成形体について詳しく説明する。
本発明のポリプロピレン成形体は、下記(1)及び(2):
(1)引張弾性率TMが5MPa以上;及び
(2)示差走査型熱量計(DSC)測定により、融点Tm(℃)が認められないか、或いは融点Tm(℃)が認められる場合はTM(MPa)とTm(℃)が
TM≧5×Tm−450
好ましくは、
TM≧5かつTM≧5×Tm−400、
さらに好ましくは、
TM≧5かつTM≧5×Tm−350
の関係を満たす;
の条件を満たす圧延成形体又は射出成形体である。
【0008】
本発明における引張弾性率TM(MPa)は、JIS K−7127に準拠した引張試験により、以下の測定条件にて求めた。なお、試験片は成形体から切り出してもよいし、或いは成形体を粉砕して新たに試験片を成形したものであってもよい。
・試験片(2号ダンベル) 厚み:1mm
・クロスヘッド速度:50mm/min
・ロードセル:100kg
・測定方向 マシン方向(MD方向)
融点Tm(℃)は、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製,DSC−7)を用い、以下のようにして得た。すなわち、成形体の試料10mgを窒素雰囲気下230℃で3分間溶融した後、10℃/分で0℃まで降温した。さらに、0℃で3分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブの最大ピークのピークトップを融点Tmとし、融解吸熱カーブにおいてピークが認められない場合をTmが認められないとした。
ポリプロピレン系成形体が前記の関係を満たさないと、べたつきが少なく、軟質性と透明性に優れる本発明の圧延成形体及び射出成形体が得られない。ポリプロピレン系成形体のべたつきは、例えば、後に述べる25℃のヘキサンに溶出する成分量H25にて評価することができる。本発明のポリプロピレン系圧延成形体及び射出成形体は、H25が0〜80重量%であることが好ましい。さらに好ましくは、0〜50重量%、特に好ましくは、0〜25重量%である。
また、ポリプロピレン系成形体の軟質性は、例えば、引張弾性率にて評価することができる。本発明のポリプロピレン系圧延成形体及び射出成形体の引張弾性率は、好ましくは1500MPa以下、より好ましくは1350MPa以下である。より高い軟質性を示す成形体が求められる場合には、引張弾性率を300MPa以下にするのが好ましく、100MPa以下にするのがより好ましく、70MPa以下にするのが特に好ましい。
【0009】
また、ポリプロピレン系成形体の透明性は内部ヘイズにて評価することができる。内部ヘイズは、例えば、JIS K−7105に準拠して測定したヘイズ値から求めることが出来る。本発明のポリプロピレン系圧延成形体及び射出成形体の内部ヘイズは50%以下であるのが好ましい。より高い透明性を示す成形体が求められる場合には、内部ヘイズは20%以下であるのが好ましく、10%以下であるのがより好ましい。
本発明のポリプロピレン系圧延成形体は、2本以上のロール間で軟化した樹脂を圧延し、一定の厚みを有するフィルム状或いはシート状の成形体を成形する圧延成形法(またはカレンダー成形法ともいわれる)により得られるが、成形法としては従来公知の装置及び成形条件を採用することができる。例えば、カレンダー成形の装置としては、直列型、L型、逆L型、Z型等が挙げられる。成形条件としては、樹脂温度が80℃〜300℃が挙げられるが、本発明のポリプロピレン系圧延成形体としては、好ましくは樹脂温度が100℃〜300℃、さらに好ましくは120℃〜280℃にてカレンダー成形されたものであることが好ましい。
また、成形する際、ロールや紙や布を送り、人工レザーや防水布、各種ラミネート製品を作ることもできる。本発明のポリプロピレン系圧延成形体の用途は特に制限されないが、具体的には人工レザーや防水布、各種ラミネート製品、或いは自動車部品(内装材等)、家電製品(冷蔵庫の内張り等)等が挙げられる。
【0010】
本発明のポリプロピレン系射出成形体は、従来公知の射出成形法により成形される。射出成形法としては、何ら制限はなく、通常の射出成形法の他に、溶融樹脂とガスを金型内に射出し成形するガス射出成形法や射出圧縮成形法等が挙げられる。本発明のポリプロピレン系射出成形体としては、射出成形における成形温度(ノズル温度)が80℃〜300℃、好ましくは100℃〜300℃、さらに好ましくは120℃〜280℃にて射出成形されたものである。
本発明のポリプロピレン系射出成形体の用途としては、具体的には自動車部品(内装材等)、家電製品(ハウジング材等)などが挙げられるが、これらに特に制限されるものではない。
【0011】
本発明のポリプロピレン系成形体は、下記に述べる性状を有するプロピレン系重合体[A]、より好ましくはプロピレン単独重合体[A−1]からなる圧延成形体又は射出成形体である。
プロピレン系重合体[A]は、下記の(1)、(2)及び(3)で示される性状を有する。
(1)25℃のヘキサンに溶出する成分量H25が0〜80重量%であり、
(2)DSC測定において、融点Tm(℃)を示さないか、或いはTmを示す場合はTmと融解吸熱量ΔH(J/g)が下記の関係を満たし、
ΔH≧6×(Tm−140)
かつ
(3)テトラリン溶媒中135℃にて測定した極限粘度[η]が1〜3dl/gである。
上記の関係を満たすプロピレン系重合体[A]は低温度で圧延成形及び射出成形可能で、これを成形することにより、べたつきが少なく軟質性と透明性に優れた本発明のプロピレン系圧延成形体及び射出成形体が得られる。
【0012】
本発明におけるプロピレン系重合体[A]は、25℃のヘキサンに溶出する成分量H25が0〜80重量%である。好ましくは、0〜50重量%、特に好ましくは、0〜25重量%である。H25は、べたつき、透明性低下等の原因となるいわゆるべたつき成分の量が多いか少ないかを表す指標であり、この値が高いほどべたつき成分の量が多いことを意味する。H25が80重量%を超えると、べたつき成分の量が多く、圧延成形体や射出成形体の透明性の低下が起こることがある。
なお、H25とは、プロピレン系重合体[A]の重量(W0)と該重合体を200mlのヘキサン中に、25℃、3日間以上静置後、乾燥した後の重量(W1)を測定し、次式により計算して求めた重量減少率である。
H25=〔(W0−W1)/W0〕×100(%)
【0013】
さらに、本発明におけるプロピレン系重合体[A]は、DSC測定において、融点Tm(℃)を示さないか、或いはTmを示す場合はTmと融解吸熱量ΔH(J/g)が下記の関係を満たす。
ΔH≧6×(Tm−140)
さらに好ましくは、
ΔH≧3×(Tm−120)
特に好ましくは、
ΔH≧2×(Tm−100)
を満たす。
なお、Tm及びΔHは、前記DSC測定と同様にして求めた。すなわち、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製,DSC−7)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下230℃で3分間溶融した後、10℃/分で0℃まで降温した。さらに、0℃で3分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得た融解吸熱カーブの最大ピークのピークトップが融点:Tmであり、この場合の融解吸熱量がΔH(J/g)である。
【0014】
さらに、本発明におけるプロピレン系重合体[A]は、テトラリン溶媒中135℃にて測定した極限粘度[η]が1〜3dl/g、好ましくは、1〜2.5dl/g、特に好ましくは、1.5〜2.0dl/gである。極限粘度〔η〕が1dl/g未満では、べたつきが発生する。また3dl/gを超えると、流動性が低下するため成形性が不良となる。
さらに、本発明におけるプロピレン系重合体[A]としては、ゲルパーミエイションクロマトグラフ(GPC)法により測定した分子量分布(Mw/Mn)が2.5〜4.0であることが好ましく、さらに好ましくは、2.5〜3.5であり、特に好ましくは、2.5〜3.0である。分子量分布(Mw/Mn)が2.5未満では成形性が低下し、4.0を超えると、べたつきが発生することがある。なお、GPC法におる装置及び測定条件に関しては実施例にて述べる。
本発明におけるプロピレン系重合体[A]としては、前記の要件を満たすものであれば特に制限はなく、プロピレンの単独重合体やプロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。好ましくは、プロピレンの単独重合体である。
【0015】
プロピレンの単独重合体としては、下記の(1)及び(2)で示される性状を有するプロピレン単独重合体[A−1]が具体的に挙げられる。
(1)メソペンタッド分率[mmmm]が20〜80mol%であり、
(2)ラセミペンタッド分率[rrrr]と(1−[mmmm])が下記の関係を満たす。
[rrrr]/(1−[mmmm])≦0.1
上記の関係を満たすプロピレン単独重合体[A−1]を成形することにより、べたつきが少なく軟質性と透明性に優れる本発明の圧延成形体及び射出成形体が得られる。
【0016】
本発明におけるメソペンダッド分率[mmmm]とは、エイ・ザンベリ(A.Zambelli)等により「Macromolecules,6,925(1973)」で提案された方法に準拠し、13C−NMRスペクトルのメチル基のシグナルにより測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのメソ分率である。これが大きくなると、立体規則性が高くなることを意味する。本発明におけるプロピレン単独重合体[A−1]としては、メソペンダッド分率[mmmm]が30〜70mol%が好ましく、40〜70mol%が特に好ましく、60〜70mol%が最も好ましい。メソペンタッド分率[mmmm]が20mol%未満では、べたつきの原因となることがある。また、80mol%を超えると弾性率が高くなり好ましくないことがある。同じくラセミペンダッド分率[rrrr]とは、ポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのラセミ分率である。[rrrr]/(1−[mmmm])は、上記のペンタッド単位の分率から求められ、プロピレン単独重合体[A−1]の規則性分布の均一さをあらわす指標である。この値が大きくなると規則性分布が広がり、既存触媒系を用いて製造される従来のポリプロピレンのように高立体規則性ポリプロピレンとアモルファスポリプロピレンの混合物となり、成形体のべたつきが増し、透明性が低下することを意味する。本発明におけるプロピレン単独重合体[A−1]としては[rrrr]/(1−[mmmm])≦0.08が好ましく、[rrrr]/(1−[mmmm])≦0.06が特に好ましく、[rrrr]/(1−[mmmm])≦0.05が最も好ましい。[rrrr]/(1−[mmmm])が0.1を超えるとべたつきの原因となることがある。なお、ペンタッド単位でのメソ分率、ラセミ分率の測定方法については、実施例において述べる。
【0017】
より高い軟質性を示す成形体が要求される場合には、上記プロピレン系重合体[A−1]のペンタッド分率[rmrm]は2.5mol%を超えるのが好ましく、2.5mol%を超え50mol%以下であるのが更に好ましく、2.5mol%を超え10mol%以下であるのが特に好ましい。また、メソトリアッド分率(mm)、ラセミトリアッド分率(rr)及びトリアッド分率(mr)の関係が、
(mm)×(rr)/(mr)2≦2.0
であるのが好ましく、
(mm)×(rr)/(mr)2≦1.6
であるのがより好ましく、
(mm)×(rr)/(mr)2≦1.4
であるのが特に好ましい。
【0018】
さらに、本発明におけるプロピレン系重合体[A−1]としては、ゲルパーミエイションクロマトグラフ(GPC)法により測定した分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜4.0であることが好ましく、さらに好ましくは、1.5〜3.5であり、特に好ましくは、1.5〜3.0である。分子量分布(Mw/Mn)が1.5未満では成形性が低下し、4.0を超えると、べたつきが発生する場合がある。
【0019】
ところで、一般にプロピレンの重合においては、プロピレンモノマーのメチレン側の炭素原子が触媒の活性点と結合し、順次同じようにプロピレンモノマ−が配位して重合してゆくいわゆる1,2挿入の重合が通常行われるが、まれに2,1挿入又は1,3挿入すること(異常挿入とも言う)がある。本発明における単独重合体[A−1]は、この2,1挿入又は1,3挿入が少ないと好ましい。また、これらの挿入の割合が、下記の関係式(1):
〔(m−2,1)+(r−2,1)+(1,3)〕≦5.0(%)…(1)
[式中、(m−2,1)は13C−NMRで測定したメソ−2,1挿入含有率(%)、(r−2,1)は13C−NMRで測定したラセミ−2,1挿入含有率(%)、(1,3)は13C−NMRで測定した1,3挿入含有率(%)を示す。〕を満足するものが好ましく、さらに関係式(2):
〔(m−2,1)+(r−2,1)+(1,3)〕≦1.0(%)…(2)
を満足するものがより好ましい。特に関係式(3):
〔(m−2,1)+(r−2,1)+(1,3)〕≦0.1(%)…(3)
を満足するするものが最も好ましい。この関係式(1)を満足しないと、予想以上に結晶性が低下し、べたつきの原因となる場合がある。
なお、(m−2,1)、(r−2,1)及び(1,3)はGrassiらの報告(Macromolecules,21,p.617(1988))及びBusicoらの報告(Macromolecules,27,p.7538(1994))に基づいて13C−NMRスペクトルのピークの帰属を決定し、各ピークの積分強度から求めた各挿入含有率である。すなわち、(m−2,1)は、全メチル炭素領域における積分強度に対する17.2ppm付近に現れるPα,γthreoに帰属するピークの積分強度の比から算出されるメソ−2,1挿入含有率(%)である。(r−2,1)は、全メチル炭素領域における積分強度に対する15.0ppm付近に現れるPα,γthreoに帰属するピークの積分強度の比から算出されるラセミ−2,1挿入含有率(%)である。(1,3)は、全メチン炭素領域における積分強度に対する31.0ppm付近に現れるTβ,γ+に帰属するピークの積分強度の比から算出される1,3挿入含有率(%)である。
【0020】
さらに、本発明におけるプロピレン単独重合体[A−1]は13C−NMRスペクトルの測定において、2,1挿入に由来する分子鎖未端(n−ブチル基)に帰属するピークが実質的に観測されないものがより好ましい。この2,1挿入に由来する分子鎖末端に関しては、Junglingらの報告(J.Polym.Sci.:Part A:Po1ym.Chem.,33,p1305(1995))に基づいて13C−NMRスペクトルのピークの帰属を決定し、各ピークの積分強度から各挿入含有率を算出する。なお、アイソタクチックポリプロピレンでは、18.9ppm付近に現れるピークがn−ブチル基の未端メチル基炭素に帰属される。
本発明におけるプロピレン単独重合体[A−1]としては、コモノマーとして少量のエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンを含有するものであってもよい。炭素数4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン,1−ペンテン,4−メチル−1−ペンテン,1−ヘキセン,1−オクテン,1−デセン,1−ドデセン,1−テトラデセン,1−ヘキサデセン,1−オクタデセン,1−エイコセンなどが挙げられ、本発明においては、これらのうち一種又は二種以上を用いることができる。
【0021】
本発明におけるプロピレン系重合体[A]としては、(A)下記一般式(I)で表される遷移金属化合物、及び(B)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物(B−1)及びアルミノキサン(B−2)からなる群から選ばれる少なくとも一成分を含有する重合用触媒の存在下、プロピレン、又はプロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンを重合させることにより得られたものであることが好ましい。
【0022】
【化3】
Figure 0004916075
【0023】
(式中、Mは周期律表第3〜10族又はランタノイド系列の金属元素を示し、E1及びE2はそれぞれ独立に置換シクロペンタジエニル基,インデニル基,置換インデニル基,ヘテロシクロペンタジエニル基,置換ヘテロシクロペンタジエニル基,アミド基,ホスフィド基,炭化水素基及び珪素含有基の中から選ばれた配位子であって、A1及びA2を介して架橋構造を形成しており、またそれらはたがいに同一でも異なっていてもよく、Xはσ結合性の配位子を示し、Xが複数ある場合、複数のXは同じでも異なっていてもよく、他のX,E1,E2又はYと架橋していてもよい。Yはルイス塩基を示し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なっていてもよく、他のY,E1,E2又はXと架橋していてもよく、A1及びA2は二つの配位子E1とE2を結合する二価の架橋基であって、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基、珪素含有基、ゲルマニウム含有基、スズ含有基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−Se−、−NR−、−PR−、−P(O)R−、−BR−又は−AlR−を示し、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基を示し、qは1〜5の整数で〔(Mの原子価)−2〕を示し、rは0〜3の整数を示す。)
【0024】
上記一般式(I)において、Mは周期律表第3〜10族又はランタノイド系列の金属元素を示し、具体例としてはチタン,ジルコニウム,ハフニウム,イットリウム,バナジウム,クロム,マンガン,ニッケル,コバルト,パラジウム及びランタノイド系金属などが挙げられるが、これらの中ではオレフィン重合活性などの点からチタン,ジルコニウム及びハフニウムが好適である。
1及びE2はそれぞれ独立に、置換シクロペンタジエニル基,インデニル基,置換インデニル基,ヘテロシクロペンタジエニル基,置換ヘテロシクロペンタジエニル基,アミド基(−N<),ホスフィド基(−P<),π結合性の炭化水素基〔>CR1−,>C<〕及び珪素含有基〔>SiR1−,>Si<〕(但し、R1は水素または炭素数1〜20の炭化水素基あるいはヘテロ原子含有基である)の中から選ばれた配位子を示し、A1及びA2を介して架橋構造を形成している。π結合性の炭化水素基〔>CR1−,>C<〕としては、ペンタジエニル基、ボラタベンジニル基等が挙げられる。珪素含有基〔>SiR1−,>Si<〕としては、−CH2−Si(CH3)<,−Si(CH3)<,等が挙げられる。また、E1及びE2はたがいに同一でも異なっていてもよい。このE1及びE2としては、置換シクロペンタジエニル基,インデニル基及び置換インデニル基が好ましい。
【0025】
Xはσ結合性の配位子を示し、Xが複数ある場合、複数のXは同じでも異なっていてもよく、他のX,E1,E2又はYと架橋していてもよい。該Xの具体例としては、ハロゲン原子,炭素数1〜20の炭化水素基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリールアルコキシ基,炭素数1〜20のアミド基,炭素数1〜20の珪素含有基,炭素数1〜20のホスフィド基,炭素数1〜20のスルフィド基,炭素数1〜20のスルホキシド基,炭素数1〜20のアシル基などが挙げられる。ハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。炭素数1〜20の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基などのアルキル基;ビニル基、プロペニル基、シクロヘキセニル基などのアルケニル基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアリールアルキル基;フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントラセニル基、フェナントニル基などのアリール基が挙げられる。なかでもメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基やフェニル基などのアリール基が好ましい。炭素数1〜20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルキルオキシ基;フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基等のアリールアルキルオキシ基が挙げられる。炭素数6〜20のアリールアルコキシ基としては、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基等が挙げられる。炭素数1〜20のアミド基としては、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基、ジプロピルアミド基、ジブチルアミド基、ジシクロヘキシルアミド基、メチルエチルアミド基等のアルキルアミド基;ジビニルアミド基、ジプロペニルアミド基、ジシクロヘキセニルアミド基などのアルケニルアミド基;ジベンジルアミド基、フェニルエチルアミド基、フェニルプロピルアミド基などのアリールアルキルアミド基;ジフェニルアミド基、ジナフチルアミド基などのアリールアミド基が挙げられる。炭素数1〜20の珪素含有基としては、メチルシリル基、フェニルシリル基などのモノ炭化水素置換シリル基;ジメチルシリル基、ジフェニルシリル基などのジ炭化水素置換シリル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリナフチルシリル基などのトリ炭化水素置換シリル基;トリメチルシリルエーテル基などの炭化水素置換シリルエーテル基;トリメチルシリルメチル基などのケイ素置換アルキル基;トリメチルシリルフェニル基などのケイ素置換アリール基などが挙げられる。なかでもトリメチルシリルメチル基、フェニルジメチルシリルエチル基などが好ましい。炭素数1〜20のホスフィド基としては、メチルホスフィド基、エチルホスフィド基、プロピルホスフィド基、ブチルホスフィド基、シクロヘキシルホスフィド基、ヘキシルホスフィド基、オクチルホスフィド基などのアルキルホスフィド基;ビニルホスフィド基、ベンジルホスフィド基、プロペニルホスフィド基などのアルケニルホスフィド基;フェニルホスフィド基などのアリールホスフィド基などが挙げられる。
【0026】
炭素数1〜20のスルフィド基としては、メチルスルフィド基、エチルスルフィド基、プロピルスルフィド基、ブチルスルフィド基、ヘキシルスルフィド基、シクロヘキシルスルフィド基、オクチルスルフィド基などのアルキルスルフィド基;ビニルスルフィド基、プロペニルスルフィド基、シクロヘキセニルスルフィド基などのアルケニルスルフィド基;ベンジルスルフィド基、フェニルエチルスルフィド基、フェニルプロピルスルフィド基などのアリールアルキルスルフィド基;フェニルスルフィド基、トリルスルフィド基、ジメチルフェニルスルフィド基、トリメチルフェニルスルフィド基、エチルフェニルスルフィド基、プロピルフェニルスルフィド基、ビフェニルスルフィド基、ナフチルスルフィド基、メチルナフチルスルフィド基、アントラセニルスルフィド基、フェナントニルスルフィド基などのアリールスルフィド基が挙げられる。炭素数1〜20のスルホキシド基としては、メチルスルホキシド基、エチルスルホキシド基、プロピルスルホキシド基、ブチルスルホキシド基、ヘキシルスルホキシド基、シクロヘキシルスルホキシド基、オクチルスルホキシド基などのアルキルスルホキシド基;ビニルスルホキシド基、プロペニルスルホキシド基、シクロヘキセニルスルホキシド基などのアルケニルスルホキシド基;ベンジルスルホキシド基、フェニルエチルスルホキシド基、フェニルプロピルスルホキシド基などのアリールアルキルスルホキシド基;フェニルスルホキシド基、トリルスルホキシド基、ジメチルフェニルスルホキシド基、トリメチルフェニルスルホキシド基、エチルフェニルスルホキシド基、プロピルフェニルスルホキシド基、ビフェニルスルホキシド基、ナフチルスルホキシド基、メチルナフチルスルホキシド基、アントラセニルスルホキシド基、フェナントニルスルホキシド基などのアリールスルホキシド基が挙げられる。炭素数1〜20のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、パルミトイル基、テアロイル基、オレオイル基等のアルキルアシル基;ベンゾイル基、トルオイル基、サリチロイル基、シンナモイル基、ナフトイル基、フタロイル基等のアリールアシル基;シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸からそれぞれ誘導されるオキサリル基、マロニル基、スクシニル基等が挙げられる。
【0027】
Yはルイス塩基を示し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なっていてもよく、他のYやE1,E2又はXと架橋していてもよい。該ルイス塩基の具体例としては、アミン類,エーテル類,ホスフィン類,チオエーテル類などを挙げることができる。アミン類としては、炭素数1〜20のアミンが挙げられ、具体的には、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、メチルエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、メチルエチルアミン等のアルキルアミン;ビニルアミン、プロペニルアミン、シクロヘキセニルアミン、ジビニルアミン、ジプロペニルアミン、ジシクロヘキセニルアミンなどのアルケニルアミン;フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン、フェニルプロピルアミンなどのアリールアルキルアミン;ジフェニルアミン、ジナフチルアミンなどのアリールアミンが挙げられる。エーテル類としては、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、イソブチルエーテル、n−アミルエーテル、イソアミルエーテル等の脂肪族単一エーテル化合物;メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチル−n−アミルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル、エチル−n−アミルエーテル、エチルイソアミルエーテル等の脂肪族混成エーテル化合物;ビニルエーテル、アリルエーテル、メチルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルビニルエーテル、エチルアリルエーテル等の脂肪族不飽和エーテル化合物;アニソール、フェネトール、フェニルエーテル、ベンジルエーテル、フェニルベンジルエーテル、α−ナフチルエーテル、β−ナフチルエーテル等の芳香族エーテル化合物;酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化トリメチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等の環式エーテル化合物が挙げられる。
【0028】
ホスフィン類としては、炭素数1〜20のアルキルホスフィン、アルケニルホスフィン、(アリールアルキル)ホスフィン、アリールアルキルホスフィン、芳香族ホスフィンが挙げられる。具体的には、アルキルホスフィンとしては、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、ブチルホスフィン、ヘキシルホスフィン、シクロヘキシルホスフィン、オクチルホスフィンなどのモノ炭化水素置換ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジプロピルホスフィン、ジブチルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、ジシクロヘキシルホスフィン、ジオクチルホスフィンなどのジ炭化水素置換ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィンなどのトリ炭化水素置換ホスフィンが挙げられる。アルケニルホスフィンとしては、ビニルホスフィン、プロペニルホスフィン、シクロヘキセニルホスフィンなどのモノアルケニルホスフィン;ホスフィンの水素原子をアルケニルが2個置換したジアルケニルホスフィン;ホスフィンの水素原子をアルケニルが3個置換したトリアルケニルホスフィンが挙げられる。(アリールアルキル)ホスフィンとしては、ベンジルホスフィン、(フェニルエチル)ホスフィン、(フェニルプロピル)ホスフィンなどが挙げられる。アリールアルキルホスフィンとしては、ホスフィンの水素原子をアリールまたはアルキルが3個置換したジアリールアルキルホスフィンまたはアリールジアルキルホスフィンが挙げられる。芳香族ホスフィンとしては、フェニルホスフィン、トリルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、トリメチルフェニルホスフィン、エチルフェニルホスフィン、プロピルフェニルホスフィン、ビフェニルホスフィン、ナフチルホスフィン、メチルナフチルホスフィン、アントラセニルホスフィン、フェナントニルホスフィンなどのアリールホスフィン;ホスフィンの水素原子をアルキルアリールが2個置換したジ(アルキルアリール)ホスフィン;ホスフィンの水素原子をアルキルアリールが3個置換したトリ(アルキルアリール)ホスフィンなどが挙げられる。チオエーテル類としては、前記のスルフィドが挙げられる。
【0029】
1及びA2は二つの配位子を結合する二価の架橋基であって、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基、珪素含有基、ゲルマニウム含有基、スズ含有基、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−Se−、−NR−、−PR−、−P(O)R−、−BR−又は−AlR−を示し、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基を示す。このような架橋基としては、例えばエチレン基,1,2−シクロヘキシレン基,ジメチルシリレン基,ジフェニルシリレン基,メチルフェニルシリレン基,ジメチルゲルミレン基,ジメチルスタニレン基,テトラメチルジシリレン基,ジフェニルジシリレン基及び下記一般式:
【化4】
Figure 0004916075
【0030】
(R2及びR3はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基で、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、またたがいに結合して環構造を形成していてもよい。eは1〜4の整数を示す。)で表されるものが挙げられる。上記一般式で表される架橋基の具体例としては、メチレン基,エチリデン基,プロピリデン基,イソプロピリデン基,シクロヘキシリデン基,ビニリデン基(CH2=C=)などを挙げることができる。これらの中で、エチレン基,イソプロピリデン基及びジメチルシリレン基が好適である。
qは1〜5の整数で〔(Mの原子価)−2〕を示し、rは0〜3の整数を示す。
【0031】
この一般式(I)で表される遷移金属化合物において、E1及びE2が置換シクロペンタジエニル基,インデニル基又は置換インデニル基である場合、A1及びA2の架橋基の結合は、(1,2’)(2,1’)二重架橋型が好ましい。このような一般式(I)で表される遷移金属化合物の中では、一般式(I−a):
【化5】
Figure 0004916075
で表される二重架橋型ビスシクロペンタジエニル誘導体を配位子とする遷移金属化合物が好ましい。
【0032】
上記一般式(I−a)において、M,A1,A2,q及びrは上記と同じである。Xはσ結合性の配位子を示し、Xが複数ある場合、複数のXは同じでも異なっていてもよく、他のX又はYと架橋していてもよい。このXの具体例としては、一般式(I)のXの説明で例示したものと同じものを挙げることができる。Yはルイス塩基を示し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なっていてもよく、他のY又はXと架橋していてもよい。このYの具体例としては、一般式(I)のYの説明で例示したものと同じものを挙げることができる。R4〜R9はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20の炭化水素基,炭素数1〜20のハロゲン含有炭化水素基,珪素含有基又はヘテロ原子含有基を示すが、その少なくとも一つは水素原子でないことが必要である。また、R4〜R9はたがいに同一でも異なっていてもよく、隣接する基同士がたがいに結合して環を形成していてもよい。なかでも、R5とR6及びR8とR9は環を形成していることが好ましい。特に、これらが結合しているシクロペンタジエニル基と共にインデニル基を形成しているのが好ましい。R4及びR7としては酸素、ハロゲン、硅素等のヘテロ原子を含有する基が重合活性が高くなり好ましい。
【0033】
この二重架橋型ビスシクロペンタジエニル誘導体を配位子とする遷移金属化合物は、配位子が(1,2’)(2,1’)二重架橋型が好ましい。
一般式(I)で表される遷移金属化合物の具体例としては、(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−メチレン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−イソプロピリデン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(4,5−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(4−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(4,7−ジイソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチル−4−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(5,6−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(4,5−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(4−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(5,6−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(4,7−ジ−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−メチル−4−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(5,6−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−トリメチルシリルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)−ビス(3−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−トリメチルシリルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−i−プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジフェニルシリレン)(2,1’−メチレン)−ビス(3−トリメチルシリルインデニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−メチレン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−メチレン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−イソプロピリデン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチルシクロペンタジエニル)(3’−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−メチレン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−メチレン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−イソプロピリデン)(2,1’−イソプロピリデン)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3’,4’−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチル−5−イソプロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−イソプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチル−5−n−ブチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−メチル−5−フェニルシクロペンジエニル)(3’−メチル−5’−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−n−ブチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−フェニルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−フェニルシクロペンジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3−メチル−5−n−ブチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−エチレン)(3−メチル−5−フェニルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−エチルシクロペンジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−n−ブチルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−フェニルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−エチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−メチレン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド,(1,2’−メチレン)(2,1’−イソプロピリデン)(3−メチル−5−i−プロピルシクロペンタジエニル)(3’−メチル−5’−i−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど及びこれらの化合物におけるジルコニウムをチタン又はハフニウムに置換したものを挙げることができる。もちろんこれらに限定されるものではない。また、他の族又はランタノイド系列の金属元素の類似化合物であってもよい。
【0034】
次に、(B)成分のうちの(B−1)成分としては、上記(A)成分の遷移金属化合物と反応して、イオン性の錯体を形成しうる化合物であれば、いずれのものでも使用できるが、次の一般式(III),(IV)で表されるものを好適に使用することができる。
(〔L1−R10k+a(〔Z〕-b ・・・(III)
(〔L2k+a(〔Z〕-b ・・・(IV)
上記(III),(IV)式中、L1はルイス塩基を示す。
〔Z〕-は、非配位性アニオン〔Z1-及び〔Z2-を示す。〔Z1-は複数の基が元素に結合したアニオンすなわち〔M412・・・Gf-であり、M4は周期律表第5〜15族元素、好ましくは周期律表第13〜15族元素を示す。G1〜Gfはそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数2〜40のジアルキルアミノ基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリール基,炭素数6〜20のアリールアルコキシ基,炭素数7〜40のアルキルアリール基,炭素数7〜40のアリールアルキル基,炭素数1〜20のハロゲン置換炭化水素基,炭素数1〜20のアシルアルコキシ基,有機メタロイド基、又は炭素数2〜20のヘテロ原子含有炭化水素基を示す。G1〜Gfのうち2つ以上が環を形成していてもよい。fは〔(中心金属M4の原子価)+1〕の整数を示す。〔Z2-は、酸解離定数の逆数の対数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸単独又はブレンステッド酸及びルイス酸の組合わせの共役塩基、あるいは一般的に超強酸と定義される酸の共役塩基を示し、また、ルイス塩基が配位していてもよい。
10は水素原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数6〜20のアリール基,アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示す。
2はM2、R11123、R13 3C又はR143を示す。R11及びR12はそれぞれシクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル基,インデニル基又はフルオレニル基を示し、R13は炭素数1〜20のアルキル基,アリール基,アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示し、R14はテトラフェニルポルフィリン,フタロシアニン等の大環状配位子を示し、M2は周期律表第1〜3、11〜13、17族元素を示し、M3は周期律表第7〜12族元素を示す。
kは〔L1−R10〕,〔L2〕のイオン価数で1〜3の整数である。
aは1以上の整数であり、b=(k×a)の関係を満たす。
【0035】
ここで、L1の具体例としては、アンモニア,メチルアミン,アニリン,ジメチルアミン,ジエチルアミン,N−メチルアニリン,ジフェニルアミン,N,N−ジメチルアニリン,トリメチルアミン,トリエチルアミン,トリ−n−ブチルアミン,メチルジフェニルアミン,ピリジン,p−ブロモ−N,N−ジメチルアニリン,p−ニトロ−N,N−ジメチルアニリンなどのアミン類、トリエチルホスフィン,トリフェニルホスフィン,ジフェニルホスフィンなどのホスフィン類、テトラヒドロチオフェンなどのチオエーテル類、安息香酸エチルなどのエステル類、アセトニトリル,ベンゾニトリルなどのニトリル類などを挙げることができる。
10の具体例としては水素,メチル基,エチル基,ベンジル基,トリチル基などを挙げることができ、R11,R12の具体例としては、シクロペンタジエニル基,メチルシクロペンタジエニル基,エチルシクロペンタジエニル基,ペンタメチルシクロペンタジエニル基などを挙げることができる。R13の具体例としては、フェニル基,p−トリル基,p−メトキシフェニル基などを挙げることができ、R14の具体例としてはテトラフェニルポルフィン,フタロシアニン,アリル,メタリルなどを挙げることができる。また、M2の具体例としては、Li,Na,K,Ag,Cu,Br,I,I3などを挙げることができ、M3の具体例としては、Mn,Fe,Co,Ni,Znなどを挙げることができる。
【0036】
また、〔Z1-、すなわち〔M412・・・Gf-において、M4の具体例としてはB,Al,Si,P,As,Sbなど、好ましくはB及びAlが挙げられる。また、G1〜Gfの具体例としては、ジアルキルアミノ基としてジメチルアミノ基,ジエチルアミノ基など、アルコキシ基若しくはアリールアルコキシ基としてメトキシ基,エトキシ基,n−ブトキシ基,フェノキシ基など、炭化水素基としてメチル基,エチル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イソブチル基,n−オクチル基,n−エイコシル基,フェニル基,p−トリル基,ベンジル基,4−t−ブチルフェニル基,3,5−ジメチルフェニル基など、ハロゲン原子としてフッ素,塩素,臭素,ヨウ素,ヘテロ原子含有炭化水素基としてp−フルオロフェニル基,3,5−ジフルオロフェニル基,ペンタクロロフェニル基,3,4,5−トリフルオロフェニル基,ペンタフルオロフェニル基,3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基,ビス(トリメチルシリル)メチル基など、有機メタロイド基としてペンタメチルアンチモン基、トリメチルシリル基,トリメチルゲルミル基,ジフェニルアルシン基,ジシクロヘキシルアンチモン基,ジフェニル硼素などが挙げられる。
また、非配位性のアニオンすなわちpKaが−10以下のブレンステッド酸単独又はブレンステッド酸及びルイス酸の組合わせの共役塩基〔Z2-の具体例としてはトリフルオロメタンスルホン酸アニオン(CF3SO3-,ビス(トリフルオロメタンスルホニル)メチルアニオン,ビス(トリフルオロメタンスルホニル)ベンジルアニオン,ビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド,過塩素酸アニオン(ClO4-,トリフルオロ酢酸アニオン(CF3CO2-,ヘキサフルオロアンチモンアニオン(SbF6-,フルオロスルホン酸アニオン(FSO3-,クロロスルホン酸アニオン(ClSO3-,フルオロスルホン酸アニオン/5−フッ化アンチモン(FSO3/SbF5-,フルオロスルホン酸アニオン/5−フッ化砒素(FSO3/AsF5-,トリフルオロメタンスルホン酸/5−フッ化アンチモン(CF3SO3/SbF5-などを挙げることができる。
【0037】
このような前記(A)成分の遷移金属化合物と反応してイオン性の錯体を形成するイオン性化合物、すなわち(B−1)成分化合物の具体例としては、テトラフェニル硼酸トリエチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリ−n−ブチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリメチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸テトラエチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸メチル(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラフェニル硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラフェニル硼酸ジメチルジフェニルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウム,テトラフェニル硼酸トリメチルアニリニウム,テトラフェニル硼酸メチルピリジニウム,テトラフェニル硼酸ベンジルピリジニウム,テトラフェニル硼酸メチル(2−シアノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリエチルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリ−n−ブチルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テトラ−n−ブチルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テトラエチルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルジフェニルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルアニリニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリメチルアニリニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルピリジニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジルピリジニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(2−シアノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジル(2−シアノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(4−シアノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニルホスホニウム,テトラキス〔ビス(3,5−ジトリフルオロメチル)フェニル〕硼酸ジメチルアニリニウム,テトラフェニル硼酸フェロセニウム,テトラフェニル硼酸銀,テトラフェニル硼酸トリチル,テトラフェニル硼酸テトラフェニルポルフィリンマンガン,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸フェロセニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸(1,1’−ジメチルフェロセニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸デカメチルフェロセニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸銀、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリチル,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸リチウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ナトリウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テオラフェニルポルフィリンマンガン,テトラフルオロ硼酸銀,ヘキサフルオロ燐酸銀,ヘキサフルオロ砒素酸銀,過塩素酸銀,トリフルオロ酢酸銀,トリフルオロメタンスルホン酸銀などを挙げることができる。
この(B−1)成分である、該(A)成分の遷移金属化合物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物は一種用いてもよく、また二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0038】
一方、(B−2)成分のアルミノキサンとしては、一般式(V):
【化6】
Figure 0004916075
(式中、R15は炭素数1〜20、好ましくは1〜12のアルキル基,アルケニル基,アリール基,アリールアルキル基などの炭化水素基あるいはハロゲン原子を示し、wは平均重合度を示し、通常2〜50、好ましくは2〜40の整数である。なお、各R15は同じでも異なっていてもよい。)で示される鎖状アルミノキサン、及び一般式(VI):
【化7】
Figure 0004916075
(式中、R15及びwは前記一般式(V)におけるものと同じである。)で示される環状アルミノキサンを挙げることができる。
【0039】
前記アルミノキサンの製造法としては、アルキルアルミニウムと水などの縮合剤とを接触させる方法が挙げられるが、その手段については特に限定はなく、公知の方法に準じて反応させればよい。例えば、
(1)有機アルミニウム化合物を有機溶剤に溶解しておき、これを水と接触させる方法、
(2)重合時に当初有機アルミニウム化合物を加えておき、後に水を添加する方法、
(3)金属塩などに含有されている結晶水、無機物や有機物への吸着水を有機アルミニウム化合物と反応させる方法、
(4)テトラアルキルジアルミノキサンにトリアルキルアルミニウムを反応させ、さらに水を反応させる方法などがある。なお、アルミノキサンとしては、トルエン不溶性のものであってもよい。
これらのアルミノキサンは一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0040】
(A)触媒成分と(B)触媒成分との使用割合は、(B)触媒成分として(B−1)化合物を用いた場合には、モル比で好ましくは10:1〜1:100、より好ましくは2:1〜1:10の範囲が望ましく、上記範囲を逸脱する場合は、単位重量ポリマーあたりの触媒コストが高くなり、実用的でない。また(B−2)化合物を用いた場合には、モル比で好ましくは1:1〜1:1000000、より好ましくは1:10〜1:10000の範囲が望ましい。この範囲を逸脱する場合は単位重量ポリマーあたりの触媒コストが高くなり、実用的でない。また、触媒成分(B)としては(B−1),(B−2)を単独または二種以上組み合わせて用いることもできる。
【0041】
本発明における重合用触媒としては、上記(A)成分及び(B)成分に加えて(C)成分として有機アルミニウム化合物を用いることができる。
ここで、(C)成分の有機アルミニウム化合物としては、一般式(VII):
16 vAlJ3-v ・・・(VII)
〔式中、R16は炭素数1〜10のアルキル基、Jは水素原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基又はハロゲン原子を示し、vは1〜3の整数である〕で示される化合物が用いられる。
前記一般式(VII)で示される化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム,トリエチルアルミニウム,トリイソプロピルアルミニウム,トリイソブチルアルミニウム,ジメチルアルミニウムクロリド,ジエチルアルミニウムクロリド,メチルアルミニウムジクロリド,エチルアルミニウムジクロリド,ジメチルアルミニウムフルオリド,ジイソブチルアルミニウムヒドリド,ジエチルアルミニウムヒドリド,エチルアルミニウムセスキクロリド等が挙げられる。
これらの有機アルミニウム化合物は一種用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
【0042】
本発明における製造方法としては、上述した(A)成分、(B)成分及び(C)成分を用いて予備接触を行なう事もできる。予備接触は、(A)成分に、例えば、(B)成分を接触させる事により行なう事ができるが、その方法に特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。これら予備接触により触媒活性の向上や、助触媒である(B)使用割合の低減など、触媒コストの低減に効果的である。また、さらに、(A)成分と(B−2)成分を接触させる事により、上記効果と伴に、分子量向上効果も見られる。また、予備接触温度は、通常−20℃〜200℃、好ましくは−10℃〜150℃、より好ましくは、0℃〜80℃である。予備接触においては、溶媒として不活性炭化水素、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、などを用いる事ができる。これらの中で特に好ましいものは、脂肪族炭化水素である。
前記(A)触媒成分と(C)触媒成分との使用割合は、モル比で好ましくは1:1〜1:10000、より好ましくは1:5〜1:2000、さらに好ましくは1:10ないし1:1000の範囲が望ましい。該(C)触媒成分を用いることにより、遷移金属当たりの重合活性を向上させることができるが、あまり多いと有機アルミニウム化合物が無駄になるとともに、重合体中に多量に残存し、好ましくない。
【0043】
本発明においては、触媒成分の少なくとも一種を適当な担体に担持して用いることができる。該担体の種類については特に制限はなく、無機酸化物担体、それ以外の無機担体及び有機担体のいずれも用いることができるが、特に無機酸化物担体あるいはそれ以外の無機担体が好ましい。
無機酸化物担体としては、具体的には、SiO2,Al23,MgO,ZrO2,TiO2,Fe23,B23,CaO,ZnO,BaO,ThO2やこれらの混合物、例えばシリカアルミナ,ゼオライト,フェライト,グラスファイバーなどが挙げられる。これらの中では、特にSiO2,Al23が好ましい。なお、上記無機酸化物担体は、少量の炭酸塩,硝酸塩,硫酸塩などを含有してもよい。
一方、上記以外の担体として、MgCl2,Mg(OC252などで代表される一般式MgR17 X1 yで表されるマグネシウム化合物やその錯塩などを挙げることができる。ここで、R17は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基又は炭素数6〜20のアリール基、X1はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルキル基を示し、xは0〜2、yは0〜2でり、かつx+y=2である。各R17及び各X1はそれぞれ同一でもよく、また異なってもいてもよい。
【0044】
また、有機担体としては、ポリスチレン,スチレン−ジビニルベンゼン共重合体,ポリエチレン,ポリプロピレン,置換ポリスチレン,ポリアリレートなどの重合体やスターチ,カーボンなどを挙げることができる。
本発明において用いられる担体としては、MgCl2,MgCl(OC25),Mg(OC252,SiO2,Al23などが好ましい。また担体の性状は、その種類及び製法により異なるが、平均粒径は通常1〜300μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmである。
粒径が小さいと重合体中の微粉が増大し、粒径が大きいと重合体中の粗大粒子が増大し嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原因になる。
また、担体の比表面積は、通常1〜1000m2/g、好ましくは50〜500m2/g、細孔容積は通常0.1〜5cm3/g、好ましくは0.3〜3cm3/gである。
比表面積又は細孔容積のいずれかが上記範囲を逸脱すると、触媒活性が低下することがある。なお、比表面積及び細孔容積は、例えばBET法に従って吸着された窒素ガスの体積から求めることができる(ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサィエティ,第60巻,第309ページ(1983年)参照)。
さらに、上記担体が無機酸化物である場合は、通常150〜1000℃、好ましくは200〜800℃で焼成して用いることが望ましい。
触媒成分の少なくとも一種を前記担体に担持させる場合、(A)触媒成分及び(B)触媒成分の少なくとも一方を、好ましくは(A)触媒成分及び(B)触媒成分の両方を担持させるのが望ましい。
【0045】
該担体に、(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方を担持させる方法については、特に制限されないが、例えば
(1)(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と担体とを混合する方法、
(2)担体を有機アルミニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物で処理したのち、不活性溶媒中で(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と混合する方法、
(3)担体と(A)成分及び/又は(B)成分と有機アルミニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物とを反応させる方法、
(4)(A)成分又は(B)成分を担体に担持させたのち、(B)成分又は(A)成分と混合する方法、
(5)(A)成分と(B)成分との接触反応物を担体と混合する方法、
(6)(A)成分と(B)成分との接触反応に際して、担体を共存させる方法などを用いることができる。
なお、上記(4)、(5)及び(6)の反応において、(C)成分の有機アルミニウム化合物を添加することもできる。
本発明においては、前記(A),(B),(C)を接触させる際に、弾性波を照射させて触媒を調製してもよい。弾性波としては、通常音波、特に好ましくは超音波が挙げられる。具体的には、周波数が1〜1000kHzの超音波、好ましくは10〜500kHzの超音波が挙げられる。
このようにして得られた触媒は、いったん溶媒留去を行って固体として取り出してから重合に用いてもよいし、そのまま重合に用いてもよい。
また、本発明においては、(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方の担体への担持操作を重合系内で行うことにより触媒を生成させることができる。例えば(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と担体とさらに必要により前記(C)成分の有機アルミニウム化合物を加え、エチレンなどのオレフィンを常圧〜2MPa加えて、−20〜200℃で1分〜2時間程度予備重合を行い触媒粒子を生成させる方法を用いることができる。
【0046】
本発明においては、(B−1)成分と担体との使用割合は、重量比で好ましくは1:5〜1:10000、より好ましくは1:10〜1:500とするのが望ましく、(B−2)成分と担体との使用割合は、重量比で好ましくは1:0.5〜1:1000、より好ましくは1:1〜1:50とするのが望ましい。(B)成分として二種以上を混合して用いる場合は、各(B)成分と担体との使用割合が重量比で上記範囲内にあることが望ましい。また、(A)成分と担体との使用割合は、重量比で、好ましくは1:5〜1:10000、より好ましくは1:10〜1:500とするのが望ましい。
(B)成分〔(B−1)成分又は(B−2)成分〕と担体との使用割合、又は(A)成分と担体との使用割合が上記範囲を逸脱すると、活性が低下することある。このようにして調製された重合用触媒の平均粒径は、通常2〜200μm、好ましくは10〜150μm、特に好ましくは20〜100μmであり、比表面積は、通常20〜1000m2/g、好ましくは50〜500m2/gである。平均粒径が2μm未満であると重合体中の微粉が増大することがあり、200μmを超えると重合体中の粗大粒子が増大することがある。比表面積が20m2/g未満であると活性が低下することがあり、1000m2/gを超えると重合体の嵩密度が低下することがある。また、本発明における触媒において、担体100g中の遷移金属量は、通常0.05〜10g、特に0.1〜2gであることが好ましい。遷移金属量が上記範囲外であると、活性が低くなることがある。
このように担体に担持することによって工業的に有利な高い嵩密度と優れた粒径分布を有する重合体を得ることができる。
【0047】
前記重合体[A]、[A−1]の製造方法においては、重合方法は特に制限されず、前記の触媒の存在下、プロピレン、又はプロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンをスラリー重合法,気相重合法,塊状重合法,溶液重合法,懸濁重合法などのいずれの方法を用いてもよいが、スラリー重合法,気相重合法が好ましい。炭素数4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテン,1−ペンテン,4−メチル−1−ペンテン,1−ヘキセン,1−オクテン,1−デセン,1−ドデセン,1−テトラデセン,1−ヘキサデセン,1−オクタデセン,1−エイコセンなどが挙げられ、本発明においては、これらのうち一種又は二種以上を用いることができる。
重合条件については、重合温度は通常−100〜250℃、好ましくは−50〜200℃、より好ましくは0〜130℃である。また、反応原料に対する触媒の使用割合は、原料モノマー/上記(A)成分(モル比)が好ましくは1〜108、特に100〜105となることが好ましい。さらに、重合時間は通常5分〜10時間、反応圧力は好ましくは常圧〜20MPa、特に好ましくは常圧〜10MPaである。
【0048】
重合体の分子量の調節方法としては、各触媒成分の種類,使用量,重合温度の選択、さらには連鎖移動剤存在下での重合などがある。連鎖移動剤としては、水素;フェニルシラン、フェニルジメチルシラン等のシラン化合物;トリメチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物が挙げられる。なかでも、水素が好ましい。連鎖移動剤の添加量としては、用いる触媒の遷移金属成分に対して10倍モル以上、好ましくは50倍モル以上である。
重合溶媒を用いる場合、例えば、ベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、シクロペンタン,シクロヘキサン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、ペンタン,ヘキサン,ヘプタン,オクタンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム,ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素などを用いることができる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上のものを組み合わせてもよい。また、α−オレフィンなどのモノマーを溶媒として用いてもよい。なお、重合方法によっては無溶媒で行うことができる。
重合に際しては、前記重合用触媒を用いて予備重合を行うことができる。予備重合は、固体触媒成分に、例えば、少量のオレフィンを接触させることにより行うことができるが、その方法に特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。予備重合に用いるオレフィンについては特に制限はなく、前記に例示したものと同様のもの、例えばエチレン、炭素数3〜20のα−オレフィン、あるいはこれらの混合物などを挙げることができるが、該重合において用いるオレフィンと同じオレフィンを用いることが有利である。
また、予備重合温度は、通常−20〜200℃、好ましくは−10〜130℃、より好ましくは0〜80℃である。予備重合においては、溶媒として、不活性炭化水素,脂肪族炭化水素,芳香族炭化水素,モノマーなどを用いることができる。これらの中で特に好ましいのは脂肪族炭化水素である。また、予備重合は無溶媒で行ってもよい。
【0049】
予備重合においては、予備重合生成物の極限粘度〔η〕(135℃テトラリン中で測定)が0.2dl/g以上、特に0.5dl/g以上、触媒中の遷移金属成分1mmol当たりに対する予備重合生成物の量が1〜10000g、特に10〜1000gとなるように条件を調整することが望ましい。
ところで、本発明においては、前記のプロピレン系重合体[A]又はプロピレン単独重合体[A−1]のパウダーに必要に応じて各種の添加剤や充填剤を処方して圧延成形又は射出成形を行ってもよい。所望に応じて用いられる各種添加剤としては、造核剤、酸化防止剤、中和剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、又は帯電防止剤等が挙げられる。また、充填剤としては特に制限はなく従来公知の各種無機フィラーや有機フィラーが用いられる。具体的には、タルク、ガラス繊維、ウイスカ−、カーボンブラック等が挙げられる。これらの添加剤や充填剤は、1種用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0050】
造核剤としては、高融点ポリマー、有機カルボン酸若しくはその金属塩、芳香族スルホン酸塩若しくはその金属塩、有機リン酸化合物若しくはその金属塩、ジベンジリデンソルビトール若しくはその誘導体、ロジン酸部分金属塩、無機微粒子、イミド類、アミド類、キナクリドン類、キノン類又はこれらの混合物が挙げられる。高融点ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリビニルシクロヘキサン、ポリビニルシクロペンタン等のポリビニルシクロアルカン;シンジオタクチックポリスチレン;ポリ3−メチルペンテン−1;ポリ3−メチルブテン−1;ポリアルケニルシラン等が挙げられる。金属塩としては、安息香酸アルミニウム塩、p−t−ブチル安息香酸アルミニウム塩、アジピン酸ナトリウム、チオフェネカルボン酸ナトリウム、ピロールカルボン酸ナトリウム等が挙げられる。ジベンジリデンソルビトール又はその誘導体としては、ジベンジリデンソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−2,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−4−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス(o−4−クロロベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ジベンジリデンソルビトール等が挙げられる。また、具体的には、新日本理化(製)のゲルオールMDやゲルオールMD−R(商品名)等も挙げられる。ロジン酸部分金属塩としては、荒川化学工業(製)のパインクリスタルKM1600、パインクリスタルKM1500、パインクリスタルKM1300(商品名)等が挙げられる。無機微粒子としては、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファィト、アルミニウム粉末、アルミナ、シリカ、ケイ藻土、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉末、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、硫化モリブデン等が挙げられる。アミド化合物としては、アジピン酸ジアニリド、スペリン酸ジアニリド等が挙げられる。
【0051】
なかでも造核剤としては、下記一般式:
【化8】
Figure 0004916075
【0052】
(式中、R18は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R19及びR20はそれぞれ水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を示す。M5はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム及び亜鉛のうちのいずれかを示し、M5がアルカリ金属のときmは0を、nは1を示し、M5がアルカリ土類金属又は亜鉛のときnは1又は2を示し、nが1のときmは1を、nが2のときmは0を示し、M5がアルミニウムのときmは1を、nは2を示す。)で表される有機リン酸金属塩及び/又はタルク等の無機微粒子を用いると臭いの発生が少なく好ましい。
前記一般式で表される有機リン酸金属塩の具体例としては、アデカスタブNA−11やアデカスタブNA−21(旭電化株式会社(製))が挙げられる。
これらの造核剤は、一種類を用いてもよく、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
造核剤の添加量は通常、プロピレン系重合体[A]、プロピレン単独重合体[1−A]に対して10ppm以上であり、好ましくは10〜10000ppmの範囲であり、より好ましくは10〜5000ppmの範囲であり、さらに好ましくは10〜2500ppmである。
酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤及びイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。
【0053】
リン系酸化防止剤の具体例としては、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4−ビフェニレン−ジ−ホスホナイト、アデカスタブ1178(旭電化(製))、スミライザーTNP(住友化学(製))、JP−135(城北化学(製))、アデカスタブ2112(旭電化(製))、JPP−2000(城北化学(製))、Weston 618(GE(製))、アデカスタブPEP−24G(旭電化(製))、アデカスタブPEP−36(旭電化(製))、アデカスタブHP−10(旭電化(製))、P−EPQ(クラリアント社(製))、イルガフォス168(チバスペシャルティケミカルズ社(製))等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の具体例としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル−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、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス{2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、スミライザーBHT(住友化学(製))、ヨシノックスBHT(吉富製薬(製))、アンテージBHT(川口化学(製))、イルガノックス1076(チバスペシャルティケミカルズ社(製))、イルガノックス1010(チバスペシャルティケミカルズ社(製))、アデカスタブAO−60(旭電化(製))、スミライザーBP−101(住友化学(製))、トミノックスTT(吉富製薬(製))、TTHP(東レ(製))、イルガノックス3114(チバスペシャルティケミカルズ社(製))、アデカスタブAO−20(旭電化(製))、アデカスタブAO−40(旭電化(製))、スミライザーBBM−S(住友化学(製))、ヨシノックスBB(吉富製薬(製))、アンテージW−300(川口化学(製))、イルガノックス245(チバスペシャルティケミカルズ社(製))、アデカスタブAO−70(旭電化(製))、トミノックス917(吉富製薬(製))、アデカスタブAO−80(旭電化(製))、スミライザーGA−80(住友化学(製))等が挙げられる。
【0054】
イオウ系酸化防止剤の具体例としては、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、スミライザーTPL(住友化学(製))、ヨシノックスDLTP(吉富製薬(製))、アンチオックスL(日本油脂(製))、スミライザーTPM(住友化学(製))、ヨシノックスDMTP(吉富製薬(製))、アンチオックスM(日本油脂(製))、スミライザーTPS(住友化学(製))、ヨシノックスDSTP(吉富製薬(製))、アンチオックスS(日本油脂(製))、アデカスタブAO−412S(旭電化(製))、SEENOX 412S(シプロ化成(製))、スミライザーTDP(住友化学(製))等が挙げられる。
これらのなかで好ましいフェノール系酸化防止剤としては、
チバスペシャルティケミカルズ社(製)イルガノックス1010:物質名:ペンタエリスリチル−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];
チバスペシャルティケミカルズ社(製)イルガノックス1076:物質名:オクタデシル−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;
チバスペシャルティケミカルズ社(製)イルガノックス1330:物質名:1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン;
チバスペシャルティケミカルズ社(製)イルガノックス3114:物質名:トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレイト等が挙げられる。
【0055】
また、好ましいリン系酸化防止剤としては、
チバスペシャルティケミカルズ社(製)イルガフォス168:物質名:トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト;
クラリアント社(製)P−EPQ:物質名:テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスファイト等が挙げられる。
本発明において酸化防止剤を用いる場合は、前記プロピレン系重合体[A]またはプロピレン単独重合体[A−1]100重量部に対し0.001〜1重量部程度添加すればよい。これにより、黄変等を防ぐことができて好ましい。
中和剤としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ハイドロタルサイト類(例えば、協和化学工業(製)のDHT−4A:組成式:Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O)、リチウムアルミニウム複合水酸化物(例えば、水澤化学工業(製)のミズカラック:組成式:[Li2Al4(OH)12]CO3・mH2O,ただしm≒3)等が特に好ましい。
アンチブロッキング剤としては、富士シリシア(製)の合成シリカ系アンチブロッキング剤「サイリシア」や水澤化学工業(製)の合成シリカ系アンチブロッキング剤「ミズカシル」等が特に好ましい。
スリップ剤としては、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ステアリルエルカアミド、オレイルパルミトアミドが特に好ましい。
【0056】
本発明において各種の添加剤は、前記プロピレン系重合体[A]またはプロピレン単独重合体[A−1]100重量部に対し0.001〜1重量部程度添加すればよい。添加剤処方の具体例としては、下記の例を挙げることができる。
添加剤処方例(A)
(1)酸化防止剤
チバスペシャルティケミカルズ社のイルガノックス1010:1000ppm
チバスペシャルティケミカルズ社のイルガフォス168:1000ppm
(2)中和剤
ステアリン酸カルシウム:1000ppm
(3)アンチブロッキング剤
富士シリシア社のシリカ系アンチブロッキング剤:2300ppm
(4)スリップ剤
エルカ酸アミド:500ppm
【0057】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら制限されるものではない。
まず、本発明における「重合体の樹脂特性」及び「圧延又は射出成形体の評価方法」について説明する。
「重合体の樹脂特性」の評価方法
(1)[η]の測定
(株) 離合社のVMR−053型自動粘度計を用い、テトラリン溶媒中135℃において測定した。
(2)ペンタッド分率、トリアッド分率および異常挿入分率の測定
13C核磁気共鳴スペクトルの測定は、エイ・ザンベリ(A.Zambelli)等により「Macromolecules,,687(1975)」で提案されたピークの帰属に従い、下記の装置及び条件にて行った。
装置:日本電子(株)製JNM−EX400型13C−NMR装置
方法:プロトン完全デカップリング法
濃度:220mg/ml
溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼンと重ベンゼンの90:10混合溶媒(容量比)
温度:130℃
パルス幅:45°
パルス繰り返し時間:4秒
積算:10000回
【0058】
(3)分子量分布(Mw/Mn)の測定
Mw/Mnは、GPC法により、下記の装置及び条件で測定したポリエチレン換算の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnより算出した値である。
GPC測定装置
カラム :TOSO GMHHR−H(S)HT
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
測定条件
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0ml/分
試料濃度 :2.2mg/ml
注入量 :160マイクロリットル
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
(4)DSC測定
示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製, DSC−7)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下230℃で3分間溶融した後、10℃/分で0℃まで降温後、さらに、0℃で3分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られる融解吸熱量をΔHとした。また、このときに得られる融解吸熱カーブの最大ピークのピークトップを融点:Tm(℃)とした。
【0059】
「圧延及び射出成形体の評価方法」
(1)引張弾性率
JIS K−7127に準拠し、以下に示す条件で引張り試験により測定した。
クロスヘッド速度:50mm/分
ロードセル:100kg
測定方向:マシン方向(MD方向)
(2)DSC測定
示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製, DSC−7)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下230℃で3分間溶融した後、10℃/分で0℃まで降温後、さらに、0℃で3分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られる融解吸熱カーブの最大ピークのピークトップを融点:Tm(℃)とした。
(3)内部ヘイズ
JIS K−7105に準拠した試験により求めたヘイズ値に基づいて評価した。
【0060】
実施例1
(1)触媒の調製
(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライドの合成
シュレンク瓶に(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(インデン)を0.83g(2.4mmol)とエーテル50mlを入れた。−78℃に冷却しn−BuLi(1.6Mヘキサン溶液)を3.1ml(5.0mmol)加えた後、室温で12時間攪拌した。溶媒を留去し得られた固体をヘキサン20mlで洗浄することによりリチウム塩をエーテル付加体として1.1g(2.3mmol)得た。このリチウム塩をTHF50mlに溶解し−78℃に冷却した。臭化n−ブチル0.57ml(5.3mmol)をゆっくりと滴下し室温で12時間攪拌した。溶媒を留去しヘキサン50mlで抽出したあと溶媒を除去して(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデン)を0.81g(1.77mmol)得た。(収率74%)
次に、窒素気流下においてシュレンク瓶に前記で得られた(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデン)を0.81g(1.77mmol)とエーテル100mlを入れた。−78℃に冷却しn−BuLi(1.54Mヘキサン溶液)を2.7ml(4.15mmol)加えた後、室温で12時間攪拌した。溶媒を留去し、得られた固体をヘキサンで洗浄することによりリチウム塩をエーテル付加体として0.28g(1.43mmol)得た。
窒素気流下で前記で得られたリチウム塩をトルエン50mlに溶解した。−78℃に冷却し、ここへ予め−78℃に冷却した四塩化ジルコニウム0.33g(1.42mmol)のトルエン(50ml)懸濁液を滴下した。滴下後、室温で6時間攪拌した。その後ろ過し、ろ液の溶媒を留去した。ジクロロメタンより再結晶化することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを0.2g(0.32mmol)得た。(収率22%)
1H−NMR(90MHz,CDCl3)による測定の結果は、(δ,ppm):0.88,0.99(12H,ジメチルシリレン),0.7−1.0,1.1−1.5(18H,n−Bu),7.0−7.6(8H,ベンゼン環プロトン)であった。
【0061】
(2)プロピレンの重合
内容積10リットルのステンレス製オートクレーブにヘプタン6リットル、トリイソブチルアルミニウム6mmol、さらに、メチルアルミノキサン(アルベマール社製)5mmolと、前記で得た(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド5μmolをトルエン中5分間予備接触させた触媒成分を投入した。ここで、水素49kPa(Gauge)を導入した後、全圧で784kPa(Gauge)までプロピレンガスを導入し重合中圧力が一定になるように調圧器によりプロピレンを供給した。重合温度50℃で、30分間重合を行なった後、内容物を取り出し、減圧下、乾燥することにより、プロピレン単独重合体を得た。
得られたプロピレン単独重合体のパウダーについて、前記の「樹脂特性」の評価を行った。また、得られたプロピレン単独重合体に以下の添加剤を処方し、単軸押出機(塚田樹機製作所製:TLC35−20型)にて押出し造粒し、ペレットを得た。
<添加剤処方>
(1)ステアリン酸カルシウム:0.1wt%
(2)3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン:0.1wt%
(3)テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ)ヒドロシンナメート]メタン:0.1wt%
得られたペレットを用い圧延成形機(NISHIMURA製3インチ2本ロール)でシートを成形した。加熱ロールの温度は100℃、冷却ロールの温度は60℃、引取速度は40m/分にて行った。
得られたシートについて、前記「圧延及び射出成形体の評価方法」に従い測定した。得られた結果を表1に示した。
【0062】
参考例1
実施例1におけるプロピレン単独重合体を、下記のようにして得たポリプロピレンに変え、圧延成形時の加熱ロール温度を110℃にしたこと以外は実施例1と同様に行った。得られた結果を表1に示した。
(1)触媒の調製
(1−a):(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデン)の製造
窒素気流下、(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(インデン)1.12g(3.94mmol)を脱水エーテル50mlに溶かした。−78℃に冷却し、n−ブチルリチウム1.57mol/リットル濃度のヘキサン溶液5.01ml(n−ブチルリチウム:7.87mmol)を、30分かけて滴下した後、室温まで温度を上げ8時間攪拌した。エーテル溶媒を減圧留去し、残査をヘキサン洗浄することにより、ジリチウム塩をエーテル付加物として、1.12g(3.02mmol)を得た。このジリチウム塩を脱水テトラヒドロフラン50mlに溶かし、−78℃に冷却した。この溶液へ、ヨウ化メチル0.42ml(6.74mmol)を含むテトラヒドロフラン溶液10mlを20分で滴下した後、室温まで上昇させたのち、8時間攪拌を行った。減圧下溶媒を留去した後、残査を酢酸エチルで抽出した。この抽出溶液を水洗し、有機層を、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ別しろ液を減圧乾固することにより、目的物である(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデン)を0.87g(2.78mmol)を得た(收率70.5%)。このものは五員環部分の二重結合の異性体混合物として存在した。
【0063】
(1−b):(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデン)のジリチウム塩の製造
窒素気流下、(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデン)0.87g(2.78mmol)をエーテル35mlに溶かし−78℃に冷却した。この溶液へ、n−ブチルリチウム1.57mol/リットル濃度のヘキサン溶液3.7ml(n−ブチルリチウム:5.81mmol)を、30分かけて滴下した後、室温まで昇温し8時間攪拌した。減圧下に溶媒を留去した後、残査をヘキサン洗浄することにより、ジリチウム塩をエーテル付加物として、1.03g(2.58mmol)を得た(收率92.8%)。
このものの1H−NMR(THF−d8)を求めたところ、次の結果が得られた。(δ,ppm):2.20(6H,s),3.25(8H,s),6.0〜7.4(8H,m)
(1−c):(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライドの製造
(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデン)ジリチウム塩のエーテル付加体1.03g(2.58mmol)をトルエン25mlに懸濁させ、−78℃に冷却した。これに、四塩化ジルコニウム0.60g(2.58mmol)のトルエン(20ml)懸濁液を、20分かけて加え、室温まで昇温し8時間攪拌した後、トルエン上澄みをろ別した。残査をジクロロメタン50mlで2回抽出した。減圧下に溶媒を留去したのち、残査をジクロロメタン/ヘキサンで再結晶することにより、(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド0.21gを得た(收率17.3%)。
このものの1H−NMR(CDCl3)を求めたところ、次の結果が得られた。(δ,ppm):2.48(6H,s),3.33〜3.85(8H,m),6.9〜7(8H,m)
【0064】
(2)重合
内容積10リットルのステンレス鋼製オートクレーブにヘプタン5リットル、トリイソブチルアルミニウム5mmol、さらにメチルアルミノキサン(アルベマール社製)をアルミニウム換算で19mmolと上記(1)で調製した(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド19μmolをトルエン中30分間予備接触させた触媒成分を投入し、40℃に昇温し、全圧で784kPa(Gauge)までプロピレンガスを導入した。重合中、圧力が一定になるように調圧器によりプロピレンガスを供給し、1時間後、内容物を取り出し、減圧下、乾燥することにより、ポリプロピレンを得た。
【0065】
比較例1
(1)マグネシウム化合物の調製
内容積約6リットルの攪拌機付きガラス反応器を窒素ガスで十分に置換したのち、これにエタノール約2430g、ヨウ素16g及び金属マグネシウム160gを仕込み、かきまぜながら加熱して、還流条件下で系内からの水素ガスの発生がなくなるまで反応させ、固体状反応生成物を得た。この固体状生成物を含む反応液を減圧下で乾燥させることにより、マグネシウム化合物を得た。
(2)固体触媒成分(A)の調製
窒素ガスで十分置換した内容積5リットルのガラス製反応器に、上記(1)で得られたマグネシウム化合物(粉砕していないもの)160g、精製ヘプタン800m1、四塩化ケイ素24ml及びフタル酸ジエテル23m1を仕込み、系内を80℃に保ち、かきまぜながら四塩化チタン770mlを加えて110℃で2時間反応させたのち、固体成分を分離して90℃の精製ヘプタンを洗浄した。さらに、四塩化チタン1220mlを加え、110℃で2時間反応させたのち、精製ヘプタンで十分に洗浄して固体触媒成分(A)を得た。
【0066】
(3)気相重合
内容積200リットルの重合槽に、上記(2)で得られた固体触媒成分6.0g/時間、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)0.2mol/時間、1−アリル−3,4−ジメトキシベンゼン(ADMB)0.012mol/時間、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン(CHMDMS)0.012mol/時間、プロピレン37kg/時間で供給し、70℃、2.75MPa(Gauge)で重合を行った。得られたポリプロピレンパウダーについて、前記実施例1と同様に「樹脂特性の評価」を行った。また、得られたポリプロピレンパウダーに、2,5−ジメチル−2、5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ヘキサンを混合し、さらに酸化防止剤、安定剤、塩素補足剤を添加して混合した後、40mmφ押出機で押し出して、ペレットを得た。得られたペレットを用い圧延成形機(NISHIMURA製3インチ2本ロール)で成形を試みたが、実施例1及び参考例1の成形条件では成形できなかったので加熱ロールの温度は175℃、冷却ロールの温度は60℃、引取速度は40m/分にて行った。
得られたシートについて、前記「圧延及び射出成形体の評価方法」に従い測定した。得られた結果を表1に示した。
【0067】
【表1】
Figure 0004916075
【0068】
実施例
(1)触媒の調製
(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドの合成
シュレンク瓶に(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(インデン)のリチウム塩の3.0g(6.97mmol)をTHF50mlに溶解し−78℃に冷却した。ヨードメチルトリメチルシラン2.1ml(14.2mmol)をゆっくりと滴下し室温で12時間攪拌した。溶媒を留去しエーテル50mlを加えて飽和塩化アンモニウム溶液で洗浄した。分液後、有機相を乾燥し溶媒を除去して、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデン)3.04g(5.88mmol)を得た。(収率84%)
次に、窒素気流下においてシュレンク瓶に前記で得られた(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデン)を3.04g(5.88mmol)とエーテル50mlを入れた。−78℃に冷却し、n−BuLi(1.54Mヘキサン溶液)を7.6ml(11.7mmol)加えた後、室温で12時間攪拌した。溶媒を留去し、得られた固体をヘキサン40mlで洗浄することによりリチウム塩をエーテル付加体として3.06g(5.07mmol)得た。(収率73%)
1H−NMR(90MHz、THF−d8)による測定の結果は、(δ,ppm):0.04(s,18H,トリメチルシリル)、0.48(s,12H,ジメチルシレレン)、1.10(t,6H,メチル)、2.59(s,4H,メチレン)、3.38(q,4H,メチレン)、6.2−7.7(m,8H,Ar−H)であった。
窒素気流下で、前記で得られたリチウム塩をトルエン50mlに溶解した。−78℃に冷却し、ここへ予め−78℃に冷却した四塩化ジルコニウム1.2g(5.1mmol)のトルエン(20ml)懸濁液を滴下した。滴下後、室温で6時間攪拌した。その反応溶液の溶媒を留去した。得られた残渣をジクロロメタンより再結晶化することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを0.9g(1.33mmol)得た。(収率26%)
1H−NMR(90MHz、CDCl3)による測定の結果は、(δ,ppm):0.0(s,18H,トリメチルシリル)、1.02,1.12(s,12H,ジメチルシリレン)、2.51(dd,4H,メチレン)、7.1−7.6(m,8H,Ar−H)であった。
【0069】
(2)プロピレン系重合体の製造
内容積200リットルの重合槽に、上記(1)で得た(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを11μmol/時間、トリイソブチルアルミニウム(TIBA)を15mmol/時間、MAOを11mmol/時間、へプタンを30リットル/時間、プロピレンを8.4kg/時間及び水素をH2/プロピレン=0.09(モル比)で供給し、60℃、0.8MPaで連続重合を行った。脱気槽に送られたポリマー溶液にメタノールを10ml/時間で投入してプロピレン及び水素を脱気した。さらに、得られたポリプロピレン溶液に、以下の添加剤を処方して加熱脱気した後、押出機にて押出し造粒し、ペレットを得た。
<添加剤処方>
酸化防止剤
イルガノックス1010(チバスペシャルティケミカルズ製):50
0ppm;
イルガフォス168(チバスペシャルティケミカルズ製):1000
ppm
(3)圧延成形
得られたペレットを用い圧延成形機(NISHIMURA製、3インチ2本ロール)でシートを成形した。加熱ロール温度は90℃、冷却ロール温度は60℃、引取速度は40m/分にて行った。樹脂特性及び成形体物性を表2に示す。
【0070】
実施例
添加剤処方を以下の処方に変更した以外は実施例と同様にしてシートを得た。樹脂特性及び成形体物性を表2に示す。
<添加剤処方>
酸化防止剤
イルガノックス1010(チバスペシャルティケミカルズ製):50
0ppm;
イルガフォス168(チバスペシャルティケミカルズ製):1000
ppm
造核剤
ゲルオールMD(新日本理化製):2000ppm
【0071】
参考例2
(1)触媒の調製
1,2−エタンジイル(2−インデニル)(1−(2−イソプロピルインデニル))ハフニウムジクロリドの製造
100ml三口フラスコに窒素気流下で、THFを20ml及び2−イソプロピルインデニルリチウムを1.69g(9.9mmol)投入し、−78℃に冷却した。そして、ヘキサメチルホスホラスアミドを1.74ml(10mmol)投入した。その後、滴下ロートより、20mlのTHF及び2g(8.96mmol)の1−ブロモ−2−(2−インデニル)エタンからなる混合溶液を滴下した。そして、室温下8時間攪拌した後、5mlの水を投入した。100mlのエーテルを投入した後、分液ロートを用いて、有機相を50mlの硫酸銅水溶液で3回洗浄した。有機相を分離後、溶媒を留去し、残留物をヘキサン溶媒を用いてカラム精製し、2gの1−(2−インデニル)−2−(1−(2−イソプロピルインデニル))エタンを得た。
次に、200mlシュレンク瓶に窒素気流下で、ジエチルエーテルを20ml及び1−(2−インデニル)−2−(1−(2−イソプロピルインデニル))エタンを2g投入し、−78℃に冷却した。そして、n−ブチルリチウムの1.61Mヘキサン溶液を10ml(n−ブチルリチウム:16.1mmol)投入し、室温下、8時間攪拌した。その後、溶媒を留去し、残留物をヘキサンで洗浄することにより2.14gの1−(2−インデニル)−2−(1−(2−イソプロピルインデニル))エタンのリチウム塩を得た。
得られたリチウム塩1.15g(3.18mmol)に10mlのトルエンを投入し、−78℃に冷却した。そして、予め−78℃に冷却しておいた四塩化ハフニウム1.02g(3.18mmol)及びトルエン10mlのスラリーをカヌラーにより先の1−(2−インデニル)−2−(1−(2−イソプロピルインデニル))エタンのリチウム塩に投入した。そして、室温で8時間攪拌し、上澄みを濾別した。ろ液を濃縮した後、塩化メチレン/ヘキサン混合溶媒より再結晶することにより、0.45g(0.83mmol)の1,2−エタンジイル(2−インデニル)(1−(2−イソプロピルインデニル))ハフニウムジクロリドを得た。1H−NMRの測定結果は下記の通りである。
1H−NMR(δppm):7.8−7.0(m,8H)、6.50(s,1H)、5.92(d,1H)、3.65(s,4H)、3.30(m,1H)、1.50(d,3H)、1.25(d,3H)
【0072】
(2)プロピレン系重合体の製造
撹拌装置付き1リットルステンレス製耐圧オートクレーブを80℃に加熱し、充分減圧乾燥した後、乾燥窒素で大気圧に戻し室温まで冷却した。乾燥窒素気流下、乾燥脱酸素へプタン400ml、トリイソブチルアルミニウムの2.0Mへプタン溶液を0.5ml(1.0mmol)投入し、350r.p.mでしばらく攪拌した。一方、充分に窒素置換された50mlシュレンク瓶に窒素気流下でトルエン10ml及びトリイソブチルアルミニウムの2Mへプタン溶液0.5ml(1.0mmol)を投入し、MAOの2.0Mトルエン溶液1.0ml(2.0mmol)及び1,2−エタンジイル(2−インデニル)(1−(2−イソプロピルインデニル))ハフニウムジクロリドの10μmol/リットルへプタンスラリー0.2ml(2.0μmol)を加え、室温で3分間攪拌した。そして、触媒スラリーをオートクレーブに素早く投入した。その後、1200r.p.mで攪拌を開始した。次に、プロピレンを全圧0.8MPa(Gauge)にゆっくりと昇圧し、同時にゆっくりと温度を50℃まで昇温した。60分間重合を実施した。反応終了後、未反応のプロピレンを脱圧により除去した。そして、反応混合物を2リットルのメタノールに投入してポリプロピレンを沈殿させ、ろ過乾燥することによりポリプロピレンを得た。
(3)圧延成形
加熱ロール温度を145℃にした以外は、実施例と同様にして圧延シートを得た。樹脂特性及び成形体物性を表2に示す。
【0073】
【表2】
Figure 0004916075
【0074】
実施例
(1)触媒の調製
実施例1(1)と同様にして、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−ビス(3−n−ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを調製した。
(2)プロピレンの重合
実施例1(2)と同様にして、プロピレン単独重合体を得た。
得られたプロピレン単独重合体のパウダーについて、前記の「樹脂特性」の評価を行った。また、得られたプロピレン単独重合体に以下の添加剤を処方し、単軸押出機(塚田樹機製作所製:TLC35−20型)にて押出し造粒し、ペレットを得た。
<添加剤処方>
フェノール系酸化防止剤:
イルガノックス1010(チバスペシャリテイケミカルズ社製):10
00ppm
リン系酸化防止剤:
P−EPQ(クラリアント社製):500ppm
中和剤
ステアリン酸カルシウム:500ppm
DHT−4A(協和化学工業社製):500ppm
得られたペレットを用い東芝機械製射出成形機IS25EPを使用して以下の条件にて射出成形を行い、射出成形体を得た。
シリンダー温度:ノズル側からフィードゾーンへ向かって、それぞれ120
℃、120℃、120℃、100℃とした。
金型温度 :30℃
射出圧力 :最小充填圧力の1.2倍
得られた射出成形体について、前記「圧延及び射出成形体の評価方法」に従い測定した。得られた結果を表3に示した。
【0075】
参考例3
参考例1(1)と同様にして、(1,2’−エチレン)(2,1’−エチレン)−ビス(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを調製した。
(2)重合
参考例1(2)と同様にしてポリプロピレンを製造した。
得られたポリプロピレンパウダーについて、前記実施例と同様に「樹脂特性の評価」を行った。また、得られたポリプロピレンパウダーに、実施例と同様の添加剤処方を行った上で同様の押出機にて押し出し、ペレットを得た。得られたペレットについて実施例と同様に射出成形及び「圧延及び射出成形体の評価方法」を行い得られた結果を表3に示した。
【0076】
比較例2
比較例1(1)、(2)と同様にして調製した固体触媒成分(A)を用い、比較例1(3)と同様にしてポリプロピレンを製造した。
得られたポリプロピレンパウダーについて、前記実施例と同様に「樹脂特性の評価」を行った。また、得られたポリプロピレンパウダーに、2,5−ジメチル−2、5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ヘキサンを混合し、さらに酸化防止剤、安定剤、塩素補足剤を添加して混合した後、40mmφ押出機で押し出して、ペレットを得た。得られたペレットを用い実施例と同様に射出成形を試みたが成形不可能であったので、シリンダー温度を230℃にて成形した。得られた結果を表3に示した。
【0077】
【表3】
Figure 0004916075
【0078】
実施例
実施例(1)〜(2)と同様にして得られたペレットを用いた以外は実施例と同様にして射出成形体を得た。樹脂特性及び成形体物性を表4に示す。
【0079】
実施例
添加剤処方を以下の処方に変更した以外は実施例と同様にして射出成形体を得た。樹脂特性及び成形体物性を表4に示す。
<添加剤処方>
酸化防止剤
イルガノックス1010(チバスペシャルティケミカルズ製):50
0ppm;
イルガフォス168(チバスペシャルティケミカルズ製):1000
ppm
造核剤
ゲルオールMD(新日本理化製):2000ppm
【0080】
参考例4
参考例2で得たポリプロピレンを用い、シリンダー温度をノズル側から190,200,190,170℃とした以外は実施例と同様にして射出成形体を得た。樹脂特性及び成形体物性を表4に示す。
【0081】
【表4】
Figure 0004916075
【産業上の利用の可能性】
【0082】
本発明のポリプロピレン系圧延及び射出成形体はべとつかず、軟質性及び透明性に優れ、人工レザー、防水布、ラミネート、自動車内装材、家電製品のハウジング材等として好適である。

Claims (8)

  1. 1)引張弾性率TMが5MPa以上、300MPa以下であり、
    (2)示差走査型熱量計(DSC)測定により、融点Tm(℃)が認められないか、或いは融点Tm(℃)が認められる場合はTM(MPa)とTm(℃)が下記の関係を満た
    TM≧5×Tm−450
    圧延成形体及び射出成形体から成る群より選ばれた、(3)メソペンタッド分率[mmmm]が20〜49モル%であり、かつ、(A)下記一般式(I)で表される遷移金属化合物、及び(B)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物(B−1)及びアルミノキサン(B−2)からなる群から選ばれる少なくとも一成分を含有する重合用触媒の存在下、プロピレン、又はプロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンを重合させることにより製造されたプロピレン系重合体[A]からなるポリプロピレン系成形体。
    Figure 0004916075
    (式中、Mはチタン、ジルコニウム又はハフニウムを示し;
    1 及びE 2 はそれぞれ独立にインデニル基及び置換インデニル基の中から選ばれた配位子であって、A 1 及びA 2 を介して架橋構造を形成しており、またそれらはたがいに同一でも異なっていてもよく;
    Xはσ結合性の配位子を示し、Xが複数ある場合、複数のXは同じでも異なっていてもよく、他のX,E 1 ,E 2 又はYと架橋していてもく;
    Yはルイス塩基を示し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なっていてもよく、他のY,E 1 ,E 2 又はXと架橋していてもよく;
    1 及びA 2 は二つの配位子E 1 とE 2 を結合する二価の架橋基であって、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立にエチレン基又はジメチルシリレン基を示し;
    qは1〜5の整数で〔(Mの原子価)−2〕を示し;
    rは0〜3の整数を示す)
  2. 前記プロピレン系重合体[A]が、
    (1)25℃のへキサンに溶出する成分量H25が0〜80重量%であり、
    (2)DSC測定において、融点Tm(℃)を示さないか、或いはTmを示す場合はTmと融解吸熱量ΔH(J/g)が
    ΔH≧6×(Tm−140)
    の関係を満たし、
    (3)テトラリン溶媒中135℃にて測定した極限粘度[η]が1〜3dl/gである、
    求項1記載のポリプロピレン系成形体。
  3. 前記プロピレン系重合体[A]が下記(1)
    (1)ラセミペンタッド分率[rrrr]と(1−[mmmm])が
    [rrrr]/(1−[mmmm])≦0.1
    の関係を満たす、
    で示される性状を有するプロピレン単独重合体[A−1]である請求項1又は2記載のポリプロピレン系成形体。
  4. 前記プロピレン単独重合体[A−1]のペンタッド分率[mrmr]が2.5モル%を超える請求項に記載のポリプロピレン系成形体。
  5. 前記プロピレン単独重合体[A−1]のメソトリアッド分率(mm)、ラセミトリアッド分率(rr)及びトリアッド分率(mr)が
    (mm)×(rr)/(mr)2≦2.0
    の関係を満たす請求項3又は4に記載のポリプロピレン系成形体。
  6. 内部ヘイズが50%以下である請求項1〜のいずれかに記載のポリプロピレン系成形体。
  7. 部ヘイズが20%以下である請求項1〜のいずれかに記載のポリプロピレン系成形体。
  8. 成形温度80℃〜300℃にて圧延又は射出成形された請求項1〜のいずれかに記載のポリプロピレン系成形体。
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