JP5089941B2 - Propylene resin composition consisting of three components - Google Patents
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Description
本発明は、プロピレン系樹脂組成物に関し、詳しくは、特定の結晶性プロピレン重合体成分と二種類の特定のプロピレン−エチレン共重合体成分からなる三成分樹脂組成物に係わり、具体的には、均一性の高い共重合が可能なメタロセン系触媒を用いて多段階の逐次重合を行うことによって得られた、或いは各成分のブレンドにより得られた、結晶性プロピレン重合体成分と二種類のプロピレン−エチレン共重合体からなる組成物であって、剛性と耐熱性及び耐衝撃性がバランスよく優れ、さらに低温における耐衝撃性も向上された特徴を有するものである。 The present invention relates to a propylene-based resin composition, and specifically relates to a three-component resin composition comprising a specific crystalline propylene polymer component and two specific propylene-ethylene copolymer components. Specifically, A crystalline propylene polymer component and two types of propylene-obtained by performing multi-step sequential polymerization using a metallocene-based catalyst capable of highly uniform copolymerization or obtained by blending each component It is a composition comprising an ethylene copolymer, and has the characteristics that rigidity, heat resistance and impact resistance are excellent in a well-balanced manner, and further, impact resistance at low temperature is also improved.
プロピレン系樹脂は、成形性や各種の物性及び経済性や環境問題適応性などの卓越した性能により、汎用樹脂材料として産業界において重用されているが、さらにその性能を高めるために、エチレンなどの他のオレフィンとの共重合体やオレフィン系樹脂などの他の樹脂材料との組成物として改良することも、以前から広汎になされている。 Propylene-based resins are widely used in the industry as general-purpose resin materials due to their outstanding performance such as moldability, various physical properties, economy, and adaptability to environmental problems. Improvements in compositions with other resin materials such as copolymers with other olefins and olefin-based resins have also been extensively performed.
プロピレン系樹脂は剛性や耐熱性などに非常に優れているが、物性として重要な耐衝撃性が比較的に低いので、プロピレンとエチレンのランダム共重合体或いはポリプロピレンとその共重合体とのブレンドによる組成物として、耐衝撃性を向上させる手法が以前からよく知られている。
なかでも、そのような組成物が一連の重合工程によって得られたものは、代表的には、第1工程で結晶性ポリプロピレンを第2工程でプロピレン−エチレン共重合体を製造することで得られたものは、通常、プロピレン−エチレンブロック共重合体と称されて、剛性と耐衝撃性のバランスにおいて優れた性能を発揮することから、自動車の内外装をはじめとする多くの産業分野で利用されてきた。
Propylene resin is very excellent in rigidity, heat resistance, etc., but its impact resistance, which is important as a physical property, is relatively low. As a composition, a technique for improving impact resistance has been well known.
In particular, the composition obtained by a series of polymerization steps is typically obtained by producing a crystalline polypropylene in the first step and a propylene-ethylene copolymer in the second step. Is usually called a propylene-ethylene block copolymer, and exhibits excellent performance in the balance between rigidity and impact resistance, so it is used in many industrial fields including interior and exterior of automobiles. I came.
かかるプロピレン−エチレンブロック共重合体は、工業的には殆どチーグラー系の触媒を用いて製造されているが、チーグラー系触媒は、一般に多種の活性点を有し(いわゆるマルチサイト)、分子量分布やプロピレン−エチレン共重合体部のコモノマー組成分布が広いことが知られている。
そのような組成分布の広いプロピレン−エチレン共重合体の場合には、共重合の均一性が低く、また、共重合体中に結晶化可能な程度のプロピレン連鎖或いはエチレン連鎖が存在することとなり、これらはブロック共重合体の耐衝撃性に悪影響を及ぼすと考えられ、さらに、共重合体成分のうち低エチレン含量成分や低分子量成分が、結晶性ポリプロピレン成分に溶け込む結果として耐熱性が悪化することも指摘されている。(特許文献1を参照)
Such a propylene-ethylene block copolymer is almost industrially produced by using a Ziegler-based catalyst, but Ziegler-based catalysts generally have various active sites (so-called multisite), molecular weight distribution and It is known that the comonomer composition distribution of the propylene-ethylene copolymer part is wide.
In the case of such a propylene-ethylene copolymer having a wide composition distribution, the homogeneity of copolymerization is low, and there are propylene chains or ethylene chains in the copolymer that can be crystallized. These are considered to have an adverse effect on the impact resistance of the block copolymer, and further, the heat resistance deteriorates as a result of the low ethylene content component and low molecular weight component of the copolymer component being dissolved in the crystalline polypropylene component. Has also been pointed out. (See Patent Document 1)
そこで、最近に工業的に重用されるようになってきたメタロセン系触媒によって、プロピレン−エチレンブロック共重合体を製造して、剛性や耐熱性と耐衝撃性をバランスよく向上させようとする試みも多数なされており、専ら結晶性プロピレン単独重合体又は少量のエチレンとの共重合体及びプロピレン−エチレン共重合体を二段重合で製造している(特許文献1〜4を参照)。
メタロセン系触媒は、重合活性点が均一である(シングルサイト)ことが大きな特徴であり、チーグラー系触媒に比して、分子量やコモノマー組成分布が狭くなる。従って、より均質で軟質なゴム成分が生成されて耐衝撃性の向上がなされ、また、結晶性ポリプロピレン成分との相溶性も制御できることから、上記の耐熱性に関する問題点も改良されると考えられる。
しかしながら、組成分布が狭いことは半面において、結晶性ポリプロピレン成分とプロピレン−エチレン共重合体成分の親和性を減ずることとなり、これは共重合体成分(エラストマー成分)の粒径や界面強度に悪影響を与え、単にメタロセン系触媒を使用して、結晶性ポリプロピレンと共重合体成分の二成分を製造するだけの単純なブロック共重合体では、剛性と耐熱性及び耐衝撃性などにおいて全てにバランスよく満足する物性を与えるプロピレン系ブロック共重合体は得られ難い現状となっている。
Therefore, an attempt to improve the rigidity, heat resistance and impact resistance in a well-balanced manner by producing a propylene-ethylene block copolymer using a metallocene-based catalyst that has recently been industrially heavily used. Many are made, and a crystalline propylene homopolymer or a copolymer with a small amount of ethylene and a propylene-ethylene copolymer are produced by two-stage polymerization (see Patent Documents 1 to 4).
A metallocene catalyst is characterized by a uniform polymerization active site (single site), and has a narrow molecular weight and comonomer composition distribution as compared to a Ziegler catalyst. Therefore, a more homogeneous and soft rubber component is produced, impact resistance is improved, and compatibility with the crystalline polypropylene component can be controlled, so the above-mentioned problems regarding heat resistance are also considered to be improved. .
However, the narrow composition distribution, on the other hand, reduces the affinity between the crystalline polypropylene component and the propylene-ethylene copolymer component, which adversely affects the particle size and interfacial strength of the copolymer component (elastomer component). Given a simple block copolymer that simply uses a metallocene-based catalyst to produce two components, crystalline polypropylene and a copolymer component, the balance of rigidity, heat resistance, and impact resistance is all well-balanced. Propylene-based block copolymers that give such physical properties are difficult to obtain.
ところで、かかるプロピレン系ブロック共重合体の剛性や耐熱性及び耐衝撃性などをバランスよく向上させるためには、共重合体成分により充分な耐衝撃性を保持しつつ、同時に結晶性ポリプロピレンと共重合体成分の相溶性を適度な範囲で制御することが必要であると考えられ、このポリプロピレン成分と共重合体成分との相溶性の問題は、程度の違いこそあれ従来のチーグラー系触媒で製造されたプロピレン−エチレンブロック共重合体においても見られてきたもので、ポリプロピレン成分と共重合体部の相溶化剤成分を付加することによって、これらの相溶性を高める手法が古くから知られている(特許文献5,6を参照)。この手法では、チーグラー系触媒を用いて三段重合により、ポリプロピレン成分とプロピレン−エチレン共重合体成分及びプロピレン−エチレン共重合体の相溶化剤成分を重合している。
かかる手法において最近では、さらに各成分の極限粘度やMFRを規定して、結晶性ポリプロピレン成分と相溶化剤としての比較的低エチレン含量の共重合体成分及び比較的高エチレン含量の共重合体成分からなる、低温での耐衝撃性にも優れるとされる共重合体も開示されているが(特許文献7,8を参照)、物性上のバランスを向上させるためには、各成分のエチレン含量のみの規定では不充分であり、極限粘度すなわち分子量やMFRまでもが特定の範囲に規定されなければならないことが示されているとしても、チーグラー系触媒を使用するので広い分子量分布や組成分布による、段落0004に前述した問題点は内在している。なお他にも、相溶化剤成分として、少なくとも80重量%以上のプロピレンを含むエチレン−プロピレン共重合体が、低温での耐衝撃性を向上させることも示されている(特許文献9を参照)。
By the way, in order to improve the rigidity, heat resistance and impact resistance of the propylene-based block copolymer in a well-balanced manner, while maintaining sufficient impact resistance by the copolymer component, at the same time, co-polymerization with crystalline polypropylene. It is considered necessary to control the compatibility of the coalescence component within an appropriate range, and the compatibility problem between the polypropylene component and the copolymer component is produced by conventional Ziegler catalysts to varying degrees. It has also been found in propylene-ethylene block copolymers, and a method for increasing the compatibility of these components by adding a polypropylene component and a compatibilizer component in the copolymer part has been known for a long time ( (See Patent Documents 5 and 6). In this technique, a polypropylene component, a propylene-ethylene copolymer component, and a propylene-ethylene copolymer compatibilizer component are polymerized by three-stage polymerization using a Ziegler catalyst.
Recently, in this method, the intrinsic viscosity and MFR of each component are further specified, and a relatively low ethylene content copolymer component and a relatively high ethylene content copolymer component as a crystalline polypropylene component and a compatibilizer. Copolymers that are also excellent in impact resistance at low temperatures are disclosed (see Patent Documents 7 and 8), but in order to improve the balance in physical properties, the ethylene content of each component Even if it is shown that the intrinsic viscosity, that is, molecular weight and even MFR, must be specified within a specific range, Ziegler-based catalysts are used, so a wide molecular weight distribution and composition distribution. The problem described in paragraph 0004 is inherent. In addition, it has been shown that an ethylene-propylene copolymer containing at least 80% by weight of propylene as a compatibilizer component improves impact resistance at low temperatures (see Patent Document 9). .
さらに、最近においては、上記のチーグラー系触媒を用いる手法と同様に、メタロセン系触媒を用いて、プロピレン−エチレン共重合体の相溶化剤成分を含み、剛性と耐熱性及び耐衝撃性のバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物を、少なくとも三段の重合により製造する試みがなされて提示されているが(特許文献10を参照)、先のチーグラー系触媒による三段重合法において、チーグラー系触媒の代わりにメタロセン系触媒を使用して組成物を製造し、各成分の幅広い成分比やエチレン含量と共に広汎な極限粘度やMFRなどが規定されているだけで、具体的に、剛性と耐熱性及び耐衝撃性のバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物についての製法を開示しているとはいい難いものである。 Furthermore, recently, like the method using the Ziegler catalyst described above, a metallocene catalyst is used and a propylene-ethylene copolymer compatibilizer component is included to balance rigidity, heat resistance and impact resistance. An attempt has been made to produce an excellent propylene-based resin composition by at least three-stage polymerization (see Patent Document 10). However, in the above-described three-stage polymerization method using a Ziegler-based catalyst, Instead, a metallocene catalyst is used to produce a composition, and only a wide range of component ratios and ethylene contents, as well as a wide range of intrinsic viscosities and MFRs, are specified. It is difficult to say that a production method for a propylene-based resin composition having an excellent impact balance is disclosed.
なお、最近においては、ポリプロピレン系樹脂においても、さらなる高性能化ないしは高機能化のひとつとして、冷凍食品保存包装材料や低温下での工業材料などにおいて、常温での耐衝撃性に加えて低温(−30℃程度)の耐衝撃性(耐寒性)の向上の要請も強くなっているが、先の特許文献の3,7,9に低温での耐衝撃性の向上が示唆されているとしても、他の物性とのバランスが保たれているとは必ずしもいえず、かかる物性の向上も望まれているところである。 Recently, in addition to impact resistance at room temperature, low-temperature (in addition to impact resistance at normal temperature, for frozen food storage packaging materials and industrial materials at low temperatures, as one of higher performance or higher functionality in polypropylene resins. Although there is a strong demand for improvement in impact resistance (cold resistance) of about -30 ° C, even if the improvement in impact resistance at low temperatures is suggested in the previous patent documents 3, 7, and 9 However, it cannot be said that the balance with other physical properties is maintained, and improvement of such physical properties is also desired.
以上に概述したように、産業用樹脂資材として非常に重要であるプロピレン系樹脂材料においては、その製造に非常に汎用されかつ有用なチーグラー系触媒やメタロセン系触媒を用いて製造され、各種の改良手法がなされたプロピレン系共重合体においても、剛性や耐熱性及び耐衝撃性がバランスよく充分に改良され向上されているとは未だいえず、また、低温の耐衝撃性も必ずしも充分に満足できるものではなく、これらの向上がなお待たれている状況であるというべきである。 As outlined above, propylene-based resin materials, which are very important as industrial resin materials, are manufactured using Ziegler-based and metallocene-based catalysts that are very versatile and useful for their production. Even in the propylene-based copolymer for which the technique has been applied, it cannot be said that the rigidity, heat resistance and impact resistance have been sufficiently improved and improved in a well-balanced manner, and the low temperature impact resistance is not necessarily satisfactory. It should be said that these improvements are still awaited.
背景技術として段落0002〜0009において概観したプロピレン系樹脂材料における技術改良の流れを鑑みて、剛性や耐熱性及び耐衝撃性をバランスよく向上させることが、さらには最近の強い要請である低温での耐衝撃性をも改良することが、未だ充分には達成されているとはいえない状況であるので、本発明は、プロピレン系樹脂組成物の三段重合製造法、あるいはブレンド工程を利用してプロピレン系樹脂材料におけるかかる向上改良をなすことを、発明が解決すべき課題とするものである。 In view of the technical improvement trend in the propylene-based resin materials outlined in paragraphs 0002 to 0009 as background art, it is a recent strong demand to improve the rigidity, heat resistance, and impact resistance in a balanced manner. Since improving impact resistance is not yet fully achieved, the present invention uses a three-stage polymerization production method or a blending process of a propylene resin composition. It is an object of the present invention to solve such improvement in the propylene-based resin material.
本発明者らは、プロピレン系樹脂組成物の三段重合製造法などを利用してプロピレン系樹脂材料におけるかかる課題の解決をなすために、三段重合などにおける重合触媒の種類や重合条件及び組成物の各成分の配合比やエチレン含量、或いは相溶化剤成分における相溶性機能、さらには分子量やガラス転移温度などの各種の特性値、これらの特性値の組み合わせによる組成物の物性の変化などについて、多観点から詳細に考察し勘案して実験による比較と実証を試行し積み重ねて、それらの過程において、上記の課題を解決するには、プロピレン系重合体とプロピレン−エチレン共重合体からなるプロピレン系樹脂組成物の三段重合或いは三成分組成物において、メタロセン系触媒の特性を利用し、組成物の各成分の配合比やエチレン含量の特定による相溶化性の向上、TREF手法(温度昇温溶解度分別測定法)による各成分の特定、各成分の配合比やエチレン含量の工夫による耐衝撃性の物性の高揚などが、本質的に重要であるとの認識を得ることができ、その認識を具現化することにより本発明を創作するに至った。 In order to solve such problems in propylene-based resin materials by utilizing a three-stage polymerization method for producing a propylene-based resin composition, the present inventors have determined the type, polymerization conditions, and composition of the polymerization catalyst in three-stage polymerization. About the blending ratio and ethylene content of each component of the product, the compatibility function in the compatibilizer component, various characteristic values such as molecular weight and glass transition temperature, changes in the physical properties of the composition due to the combination of these characteristic values, etc. In order to solve the above-mentioned problems in the process of comparing and demonstrating by experiment, considering and considering in detail from various viewpoints, a propylene composed of a propylene-based polymer and a propylene-ethylene copolymer is used. In the three-stage polymerization or three-component composition of the resin-based resin composition, the compounding ratio of each component of the composition and the ethylene content It is essential to improve compatibilities by setting, to identify each component by TREF method (temperature-elevated solubility fractionation measurement method), and to improve the physical properties of impact resistance by devising the blending ratio of each component and the ethylene content. The present invention was created by realizing the recognition that it is.
その具現化は、メタロセン系触媒の特性を利用する三段重合法又は三成分ブレンドなどによるプロピレン系樹脂組成物において、特定の物性を有する結晶性ポリプロピレン、エチレンとの共重合体成分及びエチレン含量の比較的に低い特定の共重合体である相溶化剤成分(結晶性プロピレン重合体とプロピレン−エチレン共重合体〔エラストマーと称されることがある〕との溶解性を向上させる成分)の特定の量比での組み合わせ、TREF手法を利用する各成分の規定などによってなすことができ、プロピレン系樹脂材料における、剛性や耐熱性及び耐衝撃性をバランスよく向上させ、低温での耐衝撃性をも改良することを、ようやく充分に達成するにことを実現できた。
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、基本的には、プロピレン単独重合体成分或いはプロピレンと3wt%までのエチレン又は炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体からなる結晶性プロピレン重合体成分(a)60〜95重量%と、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)40〜5重量%とからなり、各成分はメタロセン系触媒を用いて重合され、(b)成分はさらに二成分から構成されて二成分の量比とエチレン含量が規定され、示差走査熱量測定(DSC)によって得られる融点及びTREFから求められる共重合体成分の割合が特定される樹脂組成物である。
かかる発明構成の基本的な要件は、後述する各実施例と各比較例との対照によって、その合理性と有意性が実証されているものである。
The realization of a propylene-based resin composition by a three-stage polymerization method or a three-component blend using the characteristics of a metallocene catalyst, a crystalline polypropylene having specific physical properties, a copolymer component with ethylene, and an ethylene content Specific compatibilizer component (component that improves solubility of crystalline propylene polymer and propylene-ethylene copolymer [sometimes called elastomer]) which is a relatively low specific copolymer This can be done by combination in quantitative ratios, by defining each component using the TREF method, etc., improving the rigidity, heat resistance and impact resistance of the propylene resin material in a well-balanced manner, and also providing impact resistance at low temperatures. We finally realized that we could fully achieve the improvement.
The propylene-based resin composition of the present invention basically includes a propylene homopolymer component or a crystalline propylene polymer comprising a copolymer of propylene and ethylene of up to 3 wt% or an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms. Component (a) is composed of 60 to 95% by weight and propylene-ethylene copolymer component (b) is composed of 40 to 5% by weight. Each component is polymerized using a metallocene catalyst, and component (b) is further divided into two components. Is a resin composition in which the quantity ratio of the two components and the ethylene content are defined, and the melting point obtained by differential scanning calorimetry (DSC) and the proportion of the copolymer component determined from TREF are specified.
The basic requirements of such an invention configuration are those whose rationality and significance are demonstrated by contrast with each of Examples and Comparative Examples described later.
本発明はさらに付加的な要件として、固体粘弾性測定によって得られる、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)由来のtanδのピーク温度、各成分の重量平均分子量、重合に使用されるメタロセン系触媒の選定或いは他成分としてのエラストマー(ゴム成分)の採用などにより特定化されるものでもある。 The present invention further includes, as additional requirements, the peak temperature of tan δ derived from the propylene-ethylene copolymer component (b) obtained by solid viscoelasticity measurement, the weight average molecular weight of each component, and the metallocene catalyst used for the polymerization. Or by using an elastomer (rubber component) as another component.
本発明は、プロピレン系樹脂材料における、剛性や耐熱性及び耐衝撃性をバランスよく向上させ、低温(−30℃程度)での耐衝撃性をも改良することを充分に達成できたことを特徴とするものであるが、さらには、各実施例と各比較例との対照から明らかにされているように、特定のプロピレン−エチレン共重合体の二成分の配合比の特性化により、耐衝撃性が相乗して増加されることを顕著な特徴とするものである。
チーグラー系触媒の三段重合によるプロピレン系樹脂組成物においては、プロピレン−エチレン共重合体の配合比の増加に伴い耐衝撃性が増加するが、エチレン含量に対してはその中間的な組成に対応した衝撃強度を示すのに対し、本発明では、特定の二成分のプロピレン−エチレン共重合体の組み合わせを使用するので、その二成分のプロピレン−エチレン共重合体の配合に伴い耐衝撃性が特異的に増加する特性を見い出すことができる。この特性は、いわゆるゴム状(エラストマー)の共重合体二成分の双方の相溶性が非常に高く、その界面での親和性が良好であることに因ると推測される。
The present invention has been able to sufficiently improve the rigidity, heat resistance and impact resistance of the propylene-based resin material in a well-balanced manner and improve the impact resistance at low temperatures (about -30 ° C). Furthermore, as clarified from the comparison between each example and each comparative example, the impact resistance is improved by characterizing the blending ratio of the two components of a specific propylene-ethylene copolymer. It is characterized by a synergistic increase in sex.
In the propylene resin composition by three-stage polymerization of Ziegler catalyst, impact resistance increases with the increase of the blending ratio of propylene-ethylene copolymer, but it corresponds to the intermediate composition for ethylene content. In contrast, the present invention uses a specific two-component propylene-ethylene copolymer combination, so that the impact resistance is unique due to the blending of the two-component propylene-ethylene copolymer. Can be found. This characteristic is presumed to be due to the very high compatibility of both of the so-called rubber-like (elastomer) copolymer two components and the good affinity at the interface.
ところで、本発明が基本的な要件のひとつとする、メタロセン系触媒を使用する三段重合などによる、相溶化剤を含有するプロピレン系樹脂組成物について、先の背景技術における段落0010に記載した各特許文献及びその他の従来技術の特許文献を精査すると、本発明に具体的に関連する記載の見られる文献では、特許文献1(特開平8−67783号公報)は、メタロセン系触媒を使用する二段重合によるプロピレン系樹脂組成物の発明に関するものであるが、その段落0013に、メタロセン系触媒による分散促進剤(第三成分の相溶化剤)のエチレン系共重合体は多段重合で加えることもできると記載されているけれども、単にこの記載がなされているだけで、メタロセン系触媒による三段重合については具体的な記述や実施例などは何も見い出せない。なお、この程度の記載は、特許文献9の11頁16〜27行にも見られる。
特許文献10(WO95−27741号公報)には、具体的に、メタロセン系触媒を使用する三段重合による、相溶化剤を含有するプロピレン系樹脂組成物について記載されており、「メタロセン系触媒の存在下に、少なくとも三段の重合を行い、融点が100℃以上で、MFR(230℃・荷重2.16kg)が0.01〜1000g/10分である、プロピレンを少なくとも80モル%以上含むプロピレン(共)重合体成分20〜90重量%、プロピレンを50モル%以上含み極限粘度が0.1〜20dl/gの範囲にあるプロピレン・オレフィン共重合体成分5〜75重量%、エチレンを50モル%以上含み極限粘度が0.1〜20dl/gの範囲にあるエチレン・オレフィン共重合体成分5〜75重量%からなり、MFRが0.01〜500g/10分である、プロピレン系樹脂組成物の製造方法。」が記載され(97〜98頁の請求の範囲1の要約)、相溶化剤による耐衝撃性の向上(49頁1〜3行)及び二成分のガラス転移温度(51頁1行、53頁7行)にも触れられているが、文献記載の内容が大略において触媒成分や周知事項などの縷々とした記載ばかりであり発明の本質記載は殆ど見い出せないので、背景技術における段落0007に記載したように、発明の実体は、先のチーグラー系触媒による三段重合法にお
いて、チーグラー系触媒の代わりにメタロセン系触媒を使用して組成物を製造し、各成分の幅広い成分比やエチレン含量と共に広汎な極限粘度やMFRなどが規定されているだけで、具体的に、剛性と耐熱性及び耐衝撃性のバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物についての製法を明確に開示しているとはいい難いものである。
一方、本発明は、段落0013〜0015に前述したとおりの、プロピレン系樹脂組成物における特定の構成の具体的な要件を備え、剛性と耐熱性及び耐衝撃性のバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物において更に低温耐衝撃性の特有の向上などの格別な効果を奏するものであるから、結局、かかる先行文献の記載は、本発明を示唆するものではなく窺わせるものでもないということができる。
By the way, the propylene-based resin composition containing a compatibilizing agent by three-stage polymerization using a metallocene-based catalyst, which is one of the basic requirements of the present invention, is described in paragraph 0010 in the background art above. Upon reviewing the patent literature and other prior art patent literature, Patent Literature 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-67883) uses a metallocene-based catalyst as a document that can be seen as a description specifically related to the present invention. The invention relates to an invention of a propylene-based resin composition by stage polymerization. In paragraph 0013, an ethylene copolymer of a dispersion accelerator (third component compatibilizer) using a metallocene catalyst may be added by multistage polymerization. Although it is described that it can be done, this description is merely made, and the three-stage polymerization using a metallocene catalyst is not specifically described. I can not find anything. This degree of description can also be found on page 11, lines 16 to 27 of Patent Document 9.
Patent Document 10 (WO95-27741) specifically describes a propylene-based resin composition containing a compatibilizer by three-stage polymerization using a metallocene-based catalyst. Propylene containing at least 80 mol% of propylene having at least three stages of polymerization in the presence, having a melting point of 100 ° C. or higher and an MFR (230 ° C., load 2.16 kg) of 0.01 to 1000 g / 10 min. (Co) polymer component 20 to 90% by weight, propylene in an amount of 50 mol% or more and intrinsic viscosity in the range of 0.1 to 20 dl / g, propylene / olefin copolymer component 5 to 75% by weight, ethylene 50 mol % Of an ethylene / olefin copolymer component having an intrinsic viscosity in the range of 0.1 to 20 dl / g and an MFR of 0.01 The production method of a propylene-based resin composition, which is 500 g / 10 min. ”Is described (summary of claim 1 on pages 97 to 98), and the impact resistance is improved by a compatibilizer (page 49, lines 1 to 3). ) And two-component glass transition temperatures (page 51, line 1, page 53, line 7), the contents of the literature are mostly descriptions of catalyst components and well-known matters. Since the essential description can hardly be found, as described in paragraph 0007 in the background art, the substance of the invention is a composition using a metallocene catalyst instead of a Ziegler catalyst in the three-stage polymerization method using the Ziegler catalyst. A wide range of component ratios and ethylene contents, as well as a wide range of intrinsic viscosities and MFRs, are specified. Specifically, this is a professional product with an excellent balance of rigidity, heat resistance and impact resistance. The a process for Ren resin composition are specifically disclosed in which hardly.
On the other hand, the present invention has specific requirements for a specific configuration in the propylene-based resin composition as described in paragraphs 0013 to 0015, and has an excellent balance of rigidity, heat resistance, and impact resistance. Since the product has a special effect such as a specific improvement in low temperature impact resistance, it can be said that the description of the prior document does not suggest the present invention and does not suggest it.
以上において、本発明の創作の経緯及び発明の特定の構成や主たる特徴さらには関連した従来技術との対比などについて概括的に記述したので、ここで本発明の全体の構成について俯瞰して総括すると、本発明は以下の発明の単位群から成るものであり、[1]に記載のものが基本発明であり[2]以下の発明は基本発明に付加的な要件を加え、或いは実施の態様化をするものである。 In the above, the background of the creation of the present invention, the specific configuration of the invention, the main features, and the comparison with related prior art, etc. have been described generally, so here is a summary of the overall configuration of the present invention. The present invention is composed of the following unit groups of the invention, the one described in [1] is a basic invention, and [2] the following invention adds an additional requirement to the basic invention or forms an embodiment. It is something to do.
[1]プロピレン単独重合体成分、或いはプロピレンと3wt%までのエチレン又は炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体からなる結晶性プロピレン重合体成分(a)60〜95wt%と、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)40〜5wt%とからなり、各成分はメタロセン系触媒を用いて重合され、下記の特性i)〜iv)を満たすことを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
i)示差走査熱量測定(DSC)によって得られる融点が、156℃以上であること。
ii)40℃,100℃,140℃の三水準の温度で分別する温度昇温溶解度分別測定(TREF)から求められる共重合体成分(b)の割合が、5〜40wt%であること。
iii) 40℃,100℃,140℃の三水準の温度で分別する温度昇温溶解度分別測定(TREF)から求められる共重合体成分(b)のエチレン含量が、30〜50wt%であり、40〜100℃で溶出する成分中の平均エチレン含量が10wt%以下であること。
iv)プロピレン−エチレン共重合体成分(b)がエチレン含量の異なる少なくとも二種類のプロピレン−エチレン共重合体成分(b−1)及び成分(b−2)からなり、成分(b−1)のエチレン含量が15〜30wt%、成分(b−2)のエチレン含量が40〜55wt%であり、更に成分(b−1)及び成分(b−2)の量比(b−1):(b−2)が、1:99〜40:60の範囲にあること。
[2]下記の特性v)を満たすことを特徴とする、[1]におけるプロピレン系樹脂組成物。
v)−80〜150℃の範囲で周波数1Hzの条件による固体粘弾性測定によって得られる、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)由来のtanδのピーク温度が−47℃以下にあること。
[3]プロピレン−エチレン共重合体の成分(b−1)及び成分(b−2)の重量平均分子量が共に250,000〜1,000,000であり、成分(a)の重量平均分子量が60,000〜250,000であることを特徴とする、[1]又は[2]におけるプロピレン系樹脂組成物。
[4]プロピレン−エチレン共重合体の成分(b−1)の重量平均分子量が成分(b−2)の重量平均分子量以上であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかにおけるプロピレン系樹脂組成物。
[5]各成分が逐次多段重合により製造される、又は個別に重合された各成分が混合される、或いはこれらの工程を組み合わされて製造されることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかにおけるプロピレン系樹脂組成物。
[6]成分(a)及び(b)が、(A)下記一般式[I]で示される遷移金属化合物、及び(B)(B−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(B−2)遷移金属化合物と反応してカチオンを形成可能な化合物、(B−3)イオン交換性層状化合物(珪酸塩を含む)におけるいずれか一種類以上からなる活性化剤を必須成分とし、(C)有機アルミニウム化合物を任意成分とする、メタロセン系触媒の存在下に製造されることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかにおけるプロピレン系樹脂組成物。
[7]プロピレン−エチレン共重合体成分(b−1)及び成分(b−2)の配合比により、低温耐衝撃性が相乗して増加されることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかにおけるプロピレン系樹脂組成物。
[8][1]〜[7]いずれかにおけるプロピレン系樹脂組成物100重量部に対して、エチレン・α−オレフィン系エラストマー又はスチレン系エラストマー1〜70重量部を含有することを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。
[1] A propylene homopolymer component, or a crystalline propylene polymer component (a) composed of a copolymer of propylene and up to 3 wt% of ethylene or an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms, and propylene -A propylene-based resin composition comprising an ethylene copolymer component (b) of 40 to 5 wt%, wherein each component is polymerized using a metallocene-based catalyst and satisfies the following characteristics i) to iv).
i) The melting point obtained by differential scanning calorimetry (DSC) is 156 ° C. or higher.
ii) The proportion of the copolymer component (b) obtained from temperature-elevated solubility fractionation measurement (TREF) for fractionation at three levels of 40 ° C., 100 ° C., and 140 ° C. is 5 to 40 wt%.
iii) The ethylene content of the copolymer component (b) determined from temperature-elevated solubility fractionation measurement (TREF) for fractionation at three levels of 40 ° C., 100 ° C., and 140 ° C. is 30 to 50 wt%, The average ethylene content in the components eluted at ~ 100 ° C is 10 wt% or less.
iv) The propylene-ethylene copolymer component (b) comprises at least two types of propylene-ethylene copolymer components (b-1) and components (b-2) having different ethylene contents, and the component (b-1) The ethylene content is 15-30 wt%, the ethylene content of component (b-2) is 40-55 wt%, and the quantitative ratio (b-1) of component (b-1) and component (b-2): (b -2) is in the range of 1:99 to 40:60.
[2] The propylene-based resin composition according to [1], wherein the following property v) is satisfied.
v) The peak temperature of tan δ derived from the propylene-ethylene copolymer component (b) obtained by solid viscoelasticity measurement at a frequency of 1 Hz in the range of -80 to 150 ° C is -47 ° C or lower.
[3] The weight average molecular weights of the component (b-1) and the component (b-2) of the propylene-ethylene copolymer are both 250,000 to 1,000,000, and the weight average molecular weight of the component (a) is The propylene-based resin composition according to [1] or [2], which is 60,000 to 250,000.
[4] The weight average molecular weight of the component (b-1) of the propylene-ethylene copolymer is not less than the weight average molecular weight of the component (b-2), and any one of [1] to [3] Propylene-based resin composition.
[5] Each component is produced by sequential multi-stage polymerization, or individually polymerized components are mixed or produced by combining these steps, [1] to [4] ] The propylene-type resin composition in any one of.
[6] Components (a) and (b) are (A) a transition metal compound represented by the following general formula [I], and (B) (B-1) an organoaluminum oxy compound, (B-2) a transition metal. A compound capable of reacting with a compound to form a cation, (B-3) an activator comprising at least one of ion-exchangeable layered compounds (including silicates) as an essential component, and (C) an organoaluminum compound The propylene-based resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the propylene-based resin composition is produced in the presence of a metallocene-based catalyst.
[7] The low temperature impact resistance is increased in a synergistic manner depending on the blending ratio of the propylene-ethylene copolymer component (b-1) and the component (b-2), [1] to [6] ] The propylene-type resin composition in any one of.
[8] A polyolefin containing 1 to 70 parts by weight of an ethylene / α-olefin elastomer or a styrene elastomer with respect to 100 parts by weight of the propylene resin composition according to any one of [1] to [7]. -Based resin composition.
本発明は、プロピレン系樹脂材料における、剛性や耐熱性及び耐衝撃性をバランスよく充分に向上させ、低温(−30℃程度)での耐衝撃性をも改良することができ、さらには、プロピレン−エチレン共重合体の二成分の配合比の特定化により、耐衝撃性が相乗して増加される顕著な効果を奏するものである。 The present invention can sufficiently improve rigidity, heat resistance and impact resistance in a propylene-based resin material in a well-balanced manner, and can also improve impact resistance at a low temperature (about -30 ° C). -By specifying the blending ratio of the two components of the ethylene copolymer, there is a remarkable effect that the impact resistance is synergistically increased.
以上においては本発明に関わる概略及び発明の構成の骨格について概述したので、以下においては、本発明における各発明群を詳細に説明するために、発明の実施の形態を具体的に詳しく記述する。 The outline of the present invention and the skeleton of the structure of the invention have been described above. In the following, embodiments of the invention will be described in detail in order to explain each invention group in the present invention in detail.
1.プロピレン系樹脂組成物について
(1)樹脂組成物の基本規定
i)成分
本発明の樹脂組成物の基本的な規定は、プロピレン単独重合体成分、或いはプロピレンと3wt%までのエチレン又は炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体からなる結晶性プロピレン重合体成分(a)60〜95wt%と、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)40〜5wt%とからなり、各成分はメタロセン系触媒を用いて重合されるプロピレン系樹脂組成物である。なお、他の成分の配合を排除するものではない。
1. Regarding Propylene Resin Composition (1) Basic Rules of Resin Composition i) Component The basic rules of the resin composition of the present invention are propylene homopolymer component, propylene and ethylene up to 3 wt%, or 4 to 4 carbon atoms. It consists of a crystalline propylene polymer component (a) 60 to 95 wt% comprising a copolymer with 20 α-olefins and a propylene-ethylene copolymer component (b) 40 to 5 wt%, each component being a metallocene system A propylene-based resin composition that is polymerized using a catalyst. In addition, the mixing | blending of another component is not excluded.
ii)融点
組成物の剛性と耐熱性の観点から、プロピレン系樹脂組成物の融点はより高いことが好ましく、156℃以上であることを特徴とし、好ましくは157℃以上、さらに好ましくは158℃以上である。
プロピレン系樹脂組成物の融点を高めるためには、一般に高い立体規則性を有するプロピレン系樹脂が得られるような触媒成分や重合条件の選択をする必要がある。特に触媒成分の選択が重要であるが、その好ましい例については段落0048以降に後述する。
なお、本発明においては融点は示差走査熱量(DSC)測定によって得られるものとし、サンプル5.0mgを採り、200℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/minの降温速度で結晶化させてその熱履歴を消去し、更に10℃/minの昇温速度で融解させた時の融解曲線のピーク温度を融点とする。樹脂組成物に複数の融点が観測される場合には最も高い温度で観測されるものを樹脂組成物の融点とする。
融点の上限を規定する必要は特に無いが、180℃を上回るものは事実上製造が困難である。
ii) Melting point From the viewpoint of the rigidity and heat resistance of the composition, the propylene resin composition preferably has a higher melting point, preferably 156 ° C or higher, preferably 157 ° C or higher, more preferably 158 ° C or higher. It is.
In order to increase the melting point of the propylene-based resin composition, it is generally necessary to select catalyst components and polymerization conditions so that a propylene-based resin having high stereoregularity can be obtained. The selection of the catalyst component is particularly important, but preferred examples thereof will be described later in paragraph 0048 and thereafter.
In the present invention, the melting point is obtained by differential scanning calorimetry (DSC) measurement. A sample of 5.0 mg is taken, held at 200 ° C. for 5 minutes, and then crystallized at a rate of 10 ° C./min to 40 ° C. Then, the thermal history is erased, and the melting point is the peak temperature of the melting curve when melting at a heating rate of 10 ° C./min. When a plurality of melting points are observed in the resin composition, the one observed at the highest temperature is defined as the melting point of the resin composition.
There is no particular need to define the upper limit of the melting point, but those exceeding 180 ° C. are practically difficult to produce.
(2)結晶性プロピレン重合体成分(a)
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、剛性と耐熱性に優れることを特徴とし、そのためには、結晶性プロピレン重合体成分(a)(多段重合によって製造する場合には、例えば、一段階目の重合で製造されるもの)は、プロピレンを97重量%以上含む必要があり、99重量%以上含む重合体であることが好ましく、最も好ましくはプロピレン単独重合体である。
(2) Crystalline propylene polymer component (a)
The propylene-based resin composition of the present invention is characterized by excellent rigidity and heat resistance, and for that purpose, the crystalline propylene polymer component (a) (for example, in the case of producing by multistage polymerization, the first stage The polymer produced by polymerization must contain 97% by weight or more of propylene, preferably a polymer containing 99% by weight or more, and most preferably a propylene homopolymer.
(3)プロピレン−エチレン共重合体成分(b)
i)配合比
本発明のプロピレン系樹脂組成物に耐衝撃性を付与するため、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)の組成物全体に対する割合(多段重合によって製造する場合には、例えば、二段階以降の重合で製造される成分の重量の和)は、40〜5重量%に規定される。好ましくは39〜6重量%、さらに好ましくは38〜7重量%である。従って、結晶性ポリプロピレン成分の割合は60〜95重量%の範囲、好ましくは61〜94重量%、さらに好ましくは62〜93重量%となる。共重合体成分の含量がこの範囲を上回る場合は、剛性と耐熱性に劣り、下回る場合は耐衝撃性に劣る。
(3) Propylene-ethylene copolymer component (b)
i) Mixing ratio In order to impart impact resistance to the propylene-based resin composition of the present invention, the ratio of the propylene-ethylene copolymer component (b) to the entire composition (in the case of producing by multistage polymerization, for example, two The sum of the weights of the components produced by the polymerization after the stage is defined as 40 to 5% by weight. Preferably it is 39 to 6 weight%, More preferably, it is 38 to 7 weight%. Accordingly, the proportion of the crystalline polypropylene component is in the range of 60 to 95% by weight, preferably 61 to 94% by weight, and more preferably 62 to 93% by weight. When the content of the copolymer component exceeds this range, it is inferior in rigidity and heat resistance, and when it is lower, it is inferior in impact resistance.
ii)配合比及びエチレン含量の測定(TREF測定)
イ.TREF手法
共重合体成分(b)の割合は、重合時におけるマテリアルバランスから計算することも可能であるが、より詳細には、温度昇温溶解度分別測定法(TREF)によって求めることができる。
ブロック共重合体の結晶性分布をTREFにより評価する手法は、当該業者によく知られるものであり、例えば、次の文献などで詳細な測定法が示されている。
G.Glockner,J.Appl.Polym.Sci.:Appl.Po
lym.Symp.;45,1−24(1990)
L.Wild ,Adv.Polym.Sci.;98,1−47(1990)
J.B.P.Soares,A.E.Hamielec,Polymer;36,
8,1639−1654(1995)
TREF測定では、結晶性が低いものほど低温で溶出し、結晶性の高いものほど高温で溶出するため、ポリプロピレン系樹脂の結晶性がどのような分布を持っているかを正確に把握することができる。
ii) Measurement of blending ratio and ethylene content (TREF measurement)
A. TREF Method The proportion of the copolymer component (b) can be calculated from the material balance at the time of polymerization, but more specifically, can be determined by a temperature-elevated solubility fractional measurement method (TREF).
The technique for evaluating the crystallinity distribution of the block copolymer by TREF is well known to those skilled in the art, and for example, the following literature shows a detailed measurement method.
G. Glockner, J. et al. Appl. Polym. Sci. : Appl. Po
lym. Symp. 45, 1-24 (1990)
L. Wild, Adv. Polym. Sci. 98, 1-47 (1990)
J. et al. B. P. Soares, A .; E. Hamielec, Polymer; 36,
8, 1639-1654 (1995)
In TREF measurement, the lower the crystallinity, the lower the elution, and the higher the crystallinity, the higher the elution, so it is possible to accurately grasp the distribution of the crystallinity of the polypropylene resin. .
ロ.TREFによる測定
本発明におけるTREFの手法では、具体的には下記に記すように、分別されたフラクションをGPCとFT−IRを組み合わせた装置によって分析することにより、各々の分子量とエチレン含量測定を同時に行い、プロピレン系樹脂組成物の種々の特性値(インデックス)を決定することができる。この手法の詳細は特開2003−147035号公報に記載されているが、以下に具体的な手順を簡便に記述する。
B. Measurement by TREF In the method of TREF in the present invention, specifically, as described below, the fractionated fractions are analyzed by an apparatus combining GPC and FT-IR, thereby simultaneously measuring each molecular weight and ethylene content. It is possible to determine various characteristic values (indexes) of the propylene resin composition. Details of this method are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-147035, but a specific procedure will be simply described below.
a.使用する分析装置
[クロス分別装置]
ダイヤインスツルメンツ社製CFC T−100(CFCと略す)
[フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析]
FT−IR パーキンエルマー社製 1760X
CFCの検出器として取り付けられていた波長固定型の赤外分光光度計を取り外して代わりにFT−IRを接続し、このFT−IRを検出器として使用する。
CFCから溶出した溶液の出口からFT−IRまでの間のトランスファーラインは1mの長さとし、測定の間を通じて140℃に温度保持する。FT−IRに取り付けたフローセルは光路長1mm、光路幅5mmφのものを用い、測定の間を通じて140℃に温度保持する。
[ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)]
CFC後段のGPCカラムは、昭和電工製AD806MSを3本直列に接続して使用する。
a. Analytical device to be used [Cross separation device]
Diamond Instruments CFC T-100 (abbreviated as CFC)
[Fourier transform infrared absorption spectrum analysis]
FT-IR Perkin Elmer 1760X
A fixed wavelength infrared spectrophotometer attached as a CFC detector is removed and an FT-IR is connected instead, and this FT-IR is used as a detector.
The transfer line from the outlet of the solution eluted from the CFC to the FT-IR is 1 m long, and the temperature is maintained at 140 ° C. throughout the measurement. The flow cell attached to the FT-IR has an optical path length of 1 mm and an optical path width of 5 mmφ, and the temperature is maintained at 140 ° C. throughout the measurement.
[Gel permeation chromatography (GPC)]
The GPC column at the latter stage of the CFC is used by connecting three AD806MS manufactured by Showa Denko in series.
b.CFCの測定条件
溶媒:オルトジクロルベンゼン(ODCB) サンプル濃度:4mg/mL
注入量:0.4mL 結晶化:140℃から40℃まで約40分かけて降温する。 分別方法:昇温溶出分別時の分別温度は40,100,140℃とし、全部で3つのフラクションに分別する。なお、40℃以下で溶出する成分(フラクション1)、40〜100℃で溶出する成分(フラクション2)、100〜140℃で溶出する成分(フラクション3)の溶出割合(単位:重量%)を各々W40,W100,W140と定義する。W40+W100+W140=100である。また、分別した各フラクションは、そのままFT−IR分析装置へ自動輸送される。 溶出時溶媒流速:1mL/min
b. CFC measurement conditions Solvent: Orthodichlorobenzene (ODCB) Sample concentration: 4 mg / mL
Injection amount: 0.4 mL Crystallization: The temperature is lowered from 140 ° C. to 40 ° C. over about 40 minutes. Fractionation method: Fractionation temperature during temperature elution fractionation is 40, 100, and 140 ° C., and fractionation is performed in all three fractions. In addition, the elution ratio (unit:% by weight) of the component eluting at 40 ° C. or lower (fraction 1), the component eluting at 40 to 100 ° C. (fraction 2), and the component eluting at 100 to 140 ° C. (fraction 3), respectively It is defined as W 40 , W 100 , and W 140 . W 40 + W 100 + W 140 = 100. Moreover, each fractionated fraction is automatically transported to the FT-IR analyzer as it is. Solvent flow rate during elution: 1 mL / min
c.FT−IRの測定条件
CFC後段のGPCから試料溶液の溶出が開始した後、以下の条件でFT−IR測定を行い、上述した各フラクション1〜3について、GPC−IRデータを採取する。
検出器:MCT 分解能:8cm−1 測定間隔:0.2分(12秒) 一測定当たりの積算回数:15回
c. Measurement conditions of FT-IR After elution of the sample solution starts from GPC at the latter stage of the CFC, FT-IR measurement is performed under the following conditions, and GPC-IR data is collected for each of the above-described fractions 1 to 3.
Detector: MCT Resolution: 8 cm −1 Measurement interval: 0.2 minutes (12 seconds) Integration count per measurement: 15 times
d.測定結果の後処理と解析
各温度で溶出した成分の溶出量と分子量分布は、FT−IRによって得られる2,945cm−1の吸光度をクロマトグラムとして使用して求める。溶出量は各溶出成分の溶出量の合計が100%となるように規格化する。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。
分子量への換算は、森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式([η]=K×Mα)には以下の数値を用いる。
[標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時]
K=1.38×10−4 α=0.70
[プロピレン−エチレンブロック共重合体のサンプル測定時]
K=1.03×10−4 α=0.78
各溶出成分のエチレン含有量分布(分子量軸に沿ったエチレン含有量の分布)は、GPC−IRによって得られる2,956cm−1の吸光度と2,927cm−1の吸光度との比を用い、ポリエチレンやポリプロピレンや13C−NMR測定などによりエチレン含有量が既知となっているエチレン−プロピレン−ラバー(EPR)及びそれらの混合物を使用して予め作成しておいた検量線により、エチレン含有量(重量%)に換算して求める。
d. Post-processing and analysis of measurement results The elution amount and molecular weight distribution of the components eluted at each temperature are determined using the absorbance at 2,945 cm −1 obtained by FT-IR as a chromatogram. The elution amount is normalized so that the total elution amount of each elution component is 100%. Conversion from the retention volume to the molecular weight is performed using a calibration curve prepared in advance with standard polystyrene.
Conversion to molecular weight uses a general-purpose calibration curve with reference to “Size Exclusion Chromatography” written by Sadao Mori (Kyoritsu Shuppan). The following numerical values are used for the viscosity equation ([η] = K × M α ) used at that time.
[When creating a calibration curve using standard polystyrene]
K = 1.38 × 10 −4 α = 0.70
[When measuring sample of propylene-ethylene block copolymer]
K = 1.03 × 10 −4 α = 0.78
The ethylene content distribution (distribution of ethylene content along the molecular weight axis) of each elution component was determined by using the ratio of the absorbance at 2,956 cm −1 and the absorbance at 2,927 cm −1 obtained by GPC-IR. Ethylene content (weight) using a calibration curve prepared in advance using ethylene-propylene-rubber (EPR) and a mixture thereof whose ethylene content is known by polypropylene, 13 C-NMR measurement, etc. %).
ハ.共重合体含有量の理論計算
本発明におけるプロピレン系樹脂組成物中の共重合体成分(b)の含有量は、下記式(I)で定義され、以下のような手順で求められる。
共重合体成分含有量(重量%) =
W40×A40/B40+W100×A100/B100 (I)
W40,W100は、上述した各フラクションでの溶出割合(単位:重量%)であり、A40,A100は、W40,W100に対応する各フラククションにおける平均エチレン含有量(単位:重量%)であり、B40,B100は、各フラクションに含まれる共重合体成分のエチレン含有量(単位:重量%)である。A40,A100,B40,B100の求め方は後述する。
(I)式の意味は以下の通りである。(I)式右辺の第一項は、フラクション1(40℃に可溶な部分)に含まれる共重合体の量を算出する項である。フラクション1が共重合体のみを含み、PP(プロピレン重合体)を含まない場合には、W40がそのまま全体の中に占めるフラクション1由来の共重合体含有量に寄与するが、フラクション1には共重合体由来の成分の他に少量のPP由来の成分(極端に分子量の低い成分及びアタクチックポリプロピレン)も含まれるため、その部分を補正する必要がある。そこでW40にA40/B40を乗ずることにより、フラクション1のうち、共重合体成分由来の量を算出する。例えばフラクション1の平均エチレン含有量(A40)が30重量%であり、フラクション1に含まれる共重合体のエチレン含有量(B40)が40重量%である場合、フラクション1の30/40=3/4(即ち75重量%)は共重合体由来、残りの1/4はPP由来ということになる。このように右辺第一項でA40/B40を乗ずる操作は、フラクション1の重量%(W40)から共重合体の寄与を算出することを意味する。右辺第二項も同様であり、各々のフラクションについて、共重合体の寄与を算出して加え合わせたものが共重合体含有量となる。
C. Theoretical calculation of copolymer content The content of the copolymer component (b) in the propylene-based resin composition in the present invention is defined by the following formula (I), and is determined by the following procedure.
Copolymer component content (wt%) =
W 40 × A 40 / B 40 + W 100 × A 100 / B 100 (I)
W 40 and W 100 are elution ratios (unit:% by weight) in each of the above-mentioned fractions, and A 40 and A 100 are average ethylene contents (units: in each fraction corresponding to W 40 and W 100). B 40 and B 100 are the ethylene content (unit: wt%) of the copolymer component contained in each fraction. A method for obtaining A 40 , A 100 , B 40 , and B 100 will be described later.
The meaning of the formula (I) is as follows. The first term on the right side of the formula (I) is a term for calculating the amount of the copolymer contained in fraction 1 (portion soluble at 40 ° C.). When fraction 1 contains only a copolymer and does not contain PP (propylene polymer), W 40 contributes to the copolymer content derived from fraction 1 as a whole, but fraction 1 Since a small amount of PP-derived components (extremely low molecular weight components and atactic polypropylene) are included in addition to the copolymer-derived components, it is necessary to correct that portion. Therefore, by multiplying W 40 by A 40 / B 40 , the amount derived from the copolymer component in fraction 1 is calculated. For example, when the average ethylene content (A 40 ) of fraction 1 is 30% by weight and the ethylene content (B 40 ) of the copolymer contained in fraction 1 is 40% by weight, 30/40 of fraction 1 = 3/4 (that is, 75% by weight) is derived from the copolymer, and the remaining 1/4 is derived from PP. Thus, the operation of multiplying A 40 / B 40 by the first term on the right side means that the contribution of the copolymer is calculated from the weight% of fraction 1 (W 40 ). The same applies to the second term on the right side, and for each fraction, the copolymer content is calculated and added to calculate the contribution of the copolymer.
ニ.共重合体含有量の実測
フラクション1〜3の平均エチレン含有量A40,A100は、2,945cm−1の吸光度のクロマトグラムにおける各データポイント毎の重量割合と各データポイント毎のエチレン含有量(2,956cm−1の吸光度と2,927cm−1の吸光度との比から得られる)の積の総和によって得られる。
フラクション1の微分分子量分布曲線におけるピーク位置に相当するエチレン含有量をB40とする(単位は重量%である)。フラクション2及び3については、ゴム部分が40℃ですべて溶出してしまうと考えられ、同様の定義で規定することができないので、本発明ではB100=100と定義する。B40,B100は各フラクションに含まれる共重合体のエチレン含有量であるが、この値を分析的に求めることは実質的には不可能である。その理由はフラクションに混在するPPとEPを完全に分離・分取する手段がないからである。種々のモデル試料を使用して検討を行った結果、B40はフラクション1の微分分子量分布曲線のピーク位置に相当するエチレン含有量を使用すると、材料物性の改良効果を合理的に説明することができることが分かった。また、B100はエチレン連鎖由来の結晶性を持つこと、及びこれらのフラクションに含まれる共重合体の量がフラクション1に含まれる共重合体の量に比べて相対的に少ないことの2点の理由により、100と近似する方が、実態にも近く、計算上も殆ど誤差を生じない。そこでB100=100として解析を行うこととしている。
従って、以下の式に従い共重合体成分(b)含有量を求めることができる。
共重合体成分含有量(重量%)
=W40×A40/B40+W100×A100/100 (II)
つまり、(II)式右辺の第一項であるW40×A40/B40は結晶性を持たない共重合体成分含有量(重量%)を示し、第二項であるW100×A100/100は結晶性を持つ共重合体成分含有量(重量%)を示す。
共重合体成分中のエチレン含量は、(II)式で求めた共重合体成分の含有量を用いて、下式で求められる。
共重合体成分中のエチレン含量(重量%)
=(W40×A40+W100×A100)/[共重合体成分含有量] (III)
D. Actual measurement of copolymer content Average ethylene contents A 40 and A 100 in fractions 1 to 3 are the weight ratio for each data point and the ethylene content for each data point in the chromatogram of absorbance at 2,945 cm −1. obtained by summation of the product of (obtained from the ratio between the absorbance and the absorbance of 2,927Cm -1 of 2,956cm -1).
The ethylene content corresponding to the peak position in the differential molecular weight distribution curve of fraction 1 is defined as B 40 (unit is% by weight). For fractions 2 and 3, it is considered that the rubber part is completely eluted at 40 ° C. and cannot be defined with the same definition, so in the present invention, it is defined as B 100 = 100. B 40 and B 100 are the ethylene content of the copolymer contained in each fraction, but it is practically impossible to determine this value analytically. The reason is that there is no means for completely separating and separating PP and EP mixed in the fraction. As a result of studies using various model samples, B 40 can rationally explain the effect of improving material properties when the ethylene content corresponding to the peak position of the differential molecular weight distribution curve of fraction 1 is used. I understood that I could do it. In addition, B 100 has crystallinity derived from ethylene chain, and the amount of copolymer contained in these fractions is relatively small compared to the amount of copolymer contained in fraction 1. For the reason, approximating 100 is closer to the actual situation and hardly causes an error in calculation. Therefore, the analysis is performed with B 100 = 100.
Accordingly, the content of the copolymer component (b) can be determined according to the following formula.
Copolymer component content (wt%)
= W 40 × A 40 / B 40 + W 100 × A 100/100 (II)
That is, W 40 × A 40 / B 40 which is the first term on the right side of the formula (II) indicates the content (% by weight) of the copolymer component having no crystallinity, and W 100 × A 100 which is the second term. / 100 indicates the content (% by weight) of a copolymer component having crystallinity.
The ethylene content in the copolymer component is determined by the following formula using the content of the copolymer component determined by the formula (II).
Ethylene content (% by weight) in copolymer component
= (W 40 × A 40 + W 100 × A 100 ) / [Copolymer component content] (III)
なお、上記3種類の分別温度を設定した意義は次の通りである。本発明のCFC分析においては、40℃とは結晶性を持たないポリマー(例えば共重合体成分の大部分、もしくはプロピレン重合体成分(PP)の中でも極端に分子量の低い成分及びアタクチックな成分)のみを分別するのに必要十分な温度条件である意義を有する。100℃とは、40℃では不溶であるが100℃では可溶となる成分(例えば共重合体成分中、エチレン及び/又はプロピレンの連鎖に起因して結晶性を有する成分、及び結晶性の低いPP)のみを溶出させるのに必要十分な温度である。140℃とは、100℃では不溶であるが140℃では可溶となる成分(例えばPP中特に結晶性の高い成分、及び共重合体成分中の極端に分子量が高くかつエチレン結晶性を有する成分)のみを溶出させ、かつ分析に使用するプロピレン系樹脂組成物の全量を回収するのに必要十分な温度である。 The significance of setting the three types of fractionation temperatures is as follows. In the CFC analysis of the present invention, only a polymer having no crystallinity at 40 ° C. (for example, most of copolymer components, or extremely low molecular weight components and atactic components among propylene polymer components (PP)) It has the meaning that it is a temperature condition necessary and sufficient for fractionation. 100 ° C. is a component that is insoluble at 40 ° C. but becomes soluble at 100 ° C. (for example, a component having crystallinity due to a chain of ethylene and / or propylene in a copolymer component, and low crystallinity) The temperature is necessary and sufficient to elute only PP). 140 ° C. is a component that is insoluble at 100 ° C. but becomes soluble at 140 ° C. (for example, a component having particularly high crystallinity in PP and a component having extremely high molecular weight and ethylene crystallinity in a copolymer component) ) Only, and the temperature is necessary and sufficient to recover the entire amount of the propylene-based resin composition used for the analysis.
iii)エチレン含量
共重合体成分(b)中のエチレン含量は重合時のマテリアルバランスから求めることもできるが、やはり上記の手法によって求めることが好ましく、ブロック共重合体に低温衝撃性を付与する観点から、その範囲は30〜50wt%であることが必要であり、好ましくは32〜47wt%、さらに好ましくは35〜43wt%の範囲である。この範囲を下回る場合には低温での耐衝撃性に劣り、上回る場合にはPP成分と共重合体成分の相溶性が低下し過ぎて、やはり耐衝撃性に劣るものとなる。
iii) Ethylene content The ethylene content in the copolymer component (b) can be determined from the material balance at the time of polymerization, but it is also preferably determined by the above-mentioned method, and the viewpoint of imparting low-temperature impact to the block copolymer Therefore, the range needs to be 30 to 50 wt%, preferably 32 to 47 wt%, and more preferably 35 to 43 wt%. If it is below this range, the impact resistance at low temperature is poor, and if it exceeds, the compatibility between the PP component and the copolymer component is too low, and the impact resistance is also poor.
(4)共重合体二成分におけるエチレン含量比及び配合比の特性
i)基本的な特性
本発明のプロピレン系樹脂組成物の本質的な特徴は、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分(b)がエチレン含量の異なる少なくとも二成分のプロピレン−エチレンランダム共重合体からなり、共重合体二成分におけるエチレン含量比及び配合比が特定されることである。この特徴により、すなわち、段落0015においても強調したが、特定のエチレン含量のプロピレン−エチレン共重合体二成分における配合比の特性化により、耐衝撃性が相乗して増加されることを顕著な効果とするものである。
(4) Characteristics of ethylene content ratio and blending ratio in copolymer two components i) Basic characteristics The essential characteristic of the propylene-based resin composition of the present invention is that propylene-ethylene random copolymer component (b) is It consists of at least two-component propylene-ethylene random copolymers having different ethylene contents, and the ethylene content ratio and blending ratio in the two copolymer components are specified. Due to this feature, ie, as emphasized in paragraph 0015, the remarkable effect is that the impact resistance is synergistically increased by the characterization of the blending ratio in the propylene-ethylene copolymer binary component having a specific ethylene content. It is what.
共重合体成分(b)としては、比較的エチレン含量の高いプロピレン−エチレン共重合体からなる共重合体成分(b−2)と、比較的エチレン含量の低いプロピレン−エチレン共重合体からなる相溶化剤成分(b−1)の二成分が必須の成分である。他の各種条件を満足する限り、成分(b−1)及び成分(b−2)がそれぞれ複数の成分からなる組成物であっても構わないが、製造コストの観点からは、結晶性ポリプロピレン成分、低エチレン含量の相溶化剤成分、高エチレン含量の共重合体成分の三成分であることが好ましい。 The copolymer component (b) includes a copolymer component (b-2) composed of a propylene-ethylene copolymer having a relatively high ethylene content and a phase composed of a propylene-ethylene copolymer having a relatively low ethylene content. The two components of the solubilizer component (b-1) are essential components. As long as other various conditions are satisfied, the component (b-1) and the component (b-2) may each be a composition comprising a plurality of components, but from the viewpoint of production cost, the crystalline polypropylene component It is preferable to use three components: a compatibilizer component having a low ethylene content and a copolymer component having a high ethylene content.
プロピレン系樹脂組成物の全体的な物性バランスの向上を目指すために、共重合体成分中の成分(b−1)と(b−2)についてエチレン含量と量比をさらに詳細に規定する。成分(b−2)はプロピレン系樹脂組成物に低温での耐衝撃性を付与するために必要な共重合体成分であり、成分(b−1)はプロピレン重合体成分と高エチレン含量成分の相溶化剤成分である。特に本発明のようにメタロセン系触媒を用いる場合は、分子量分布や共重合体の組成分布がチーグラー系触媒による場合に比べて狭いために、相溶化剤成分がより重要となり、特に相溶化剤成分においてより精密な特性値(インデックス)の規定が必要となる。 In order to improve the overall physical property balance of the propylene-based resin composition, the ethylene content and the quantity ratio of the components (b-1) and (b-2) in the copolymer component are defined in more detail. Component (b-2) is a copolymer component necessary for imparting low-temperature impact resistance to the propylene-based resin composition, and component (b-1) is a propylene polymer component and a high ethylene content component. It is a compatibilizer component. In particular, when using a metallocene catalyst as in the present invention, the compatibilizer component is more important because the molecular weight distribution and the composition distribution of the copolymer are narrower than when using a Ziegler catalyst, and in particular, the compatibilizer component. Therefore, it is necessary to define more precise characteristic values (indexes).
ii)エチレン含量の規定
以上の考察から、本発明のプロピレン系樹脂組成物において、相溶化剤成分である成分(b−1)のエチレン含量は、15〜30wt%であることを特徴とする。好ましくは15〜25wt%の範囲である。エチレン含量がこの範囲を下回る場合は成分(b−2)との相溶性が悪くなり、上回る場合には成分(a)との相溶性が悪くなり、どちらにおいても相溶化剤としての性能を充分に発揮することができない。
ii) Regulation of ethylene content From the above consideration, in the propylene-based resin composition of the present invention, the ethylene content of component (b-1) which is a compatibilizing agent component is 15 to 30 wt%. Preferably it is the range of 15-25 wt%. When the ethylene content is below this range, the compatibility with the component (b-2) is poor, and when it is above the compatibility with the component (a), the performance as a compatibilizer is sufficient in both cases. Can not be demonstrated.
なお、先行文献の特表2002−501555号公報(段落0010に引用した特許文献9)には、相溶化剤成分として、少くとも80重量%のプロピレン含有率を有するエチレン−プロピレンコポリマーが開示されているが、その内容を精査すると、相溶化剤成分のエチレン含量は8.5〜13wt%の範囲の比較的低い数値の範囲となっている。その明細書23ページ及び図3においては、相溶化剤成分を加えた場合の衝撃試験における破壊の形態がキャビテーションの兆候を伴わない伸ばされたゴム粒子と説明されている。これらの結果から推察されることは、相溶化剤成分は主にマトリックスであるホモポリプロピレン中に含まれ、その物性をより塑性的に改質しているものと考えられる。しかしながら、そのような低すぎるエチレン含量を有する相溶化剤成分では、マトリックスであるポリプロピレンに相溶することで剛性を低下させてしまう悪影響が顕著となり、また、エチレン含量が低すぎるために相溶化剤成分のガラス転移温度が高く、結果的に組成物全体の、特に低温における衝撃強度改良が達成されなくなってしまう。
即ち、相溶化剤成分としては、マトリックスである結晶性プロピレン重合体(本発明では成分(a))と高エチレン含量の共重合体(本発明では成分(b−2))の両成分に対して、ある程度の親和性を有しつつも、完全には相溶しない成分が好ましい。この観点からも、本発明においては、相溶化剤成分としての成分(b−1)のエチレン含量の下限は15wt%であることが必要である。
In addition, Japanese Patent Publication No. 2002-501555 (Patent Document 9 cited in paragraph 0010) of the prior document discloses an ethylene-propylene copolymer having a propylene content of at least 80% by weight as a compatibilizer component. However, when the contents are scrutinized, the ethylene content of the compatibilizer component is in a relatively low numerical range of 8.5-13 wt%. In the specification page 23 and FIG. 3, the form of fracture in the impact test when the compatibilizer component is added is explained as stretched rubber particles without signs of cavitation. It can be inferred from these results that the compatibilizing agent component is mainly contained in the homopolypropylene as a matrix, and the physical properties thereof are more plastically modified. However, such a compatibilizer component having an ethylene content that is too low has a significant adverse effect of lowering rigidity by being compatible with the matrix polypropylene, and the compatibilizer is too low because the ethylene content is too low. The glass transition temperature of the component is high, and as a result, improvement of impact strength of the whole composition, particularly at low temperatures, cannot be achieved.
That is, as a compatibilizing agent component, both a crystalline propylene polymer (component (a) in the present invention) and a copolymer having a high ethylene content (component (b-2) in the present invention) as a matrix are used. A component that has a certain degree of affinity but is not completely compatible is preferable. Also from this viewpoint, in the present invention, the lower limit of the ethylene content of the component (b-1) as the compatibilizer component needs to be 15 wt%.
また、溶化剤成分がマトリックスである結晶性プロピレン重合体成分に優先的に相溶しているか否かは、組成物全体のガラス転移温度を測定することで判断することが可能である。本発明で規定するような相溶化剤成分のエチレン含量の範囲では、相溶化剤成分は結晶性プロピレン重合体成分には僅かに相溶するのみであるから、結晶性プロピレン重合体のガラス転移温度は、相溶化剤成分を入れない場合に比べて大きく変化しない。一方で、相溶化剤成分のエチレン含量が本発明の範囲を下回る場合には、その殆どが結晶性プロピレン重合体に相溶してしまうために結晶性プロピレン重合体のガラス転移温度が上記の場合に比べて数度(℃)低い値として検出される。なお、結晶性プロピレン重合体のガラス転移温度は、固体粘弾性測定(DMA)から得られる損失正接−温度のプロファイルにおいて、温度−10〜10℃程度の範囲で検出されるピークの位置として定義する。以上の現象は、後述する表6における、各実施例と各比較例の対照に顕現されている。 Whether or not the solubilizer component is preferentially compatible with the crystalline propylene polymer component as a matrix can be determined by measuring the glass transition temperature of the entire composition. In the range of the ethylene content of the compatibilizer component as defined in the present invention, the compatibilizer component is only slightly compatible with the crystalline propylene polymer component, so the glass transition temperature of the crystalline propylene polymer is Does not change much compared to the case where no compatibilizer component is added. On the other hand, when the ethylene content of the compatibilizer component is below the range of the present invention, most of the compatibilizer component is compatible with the crystalline propylene polymer, so that the glass transition temperature of the crystalline propylene polymer is as described above. It is detected as a value several degrees (° C.) lower than The glass transition temperature of the crystalline propylene polymer is defined as the peak position detected in the temperature range of about −10 to 10 ° C. in the loss tangent-temperature profile obtained from solid viscoelasticity measurement (DMA). . The above phenomenon is manifested in the comparison of each example and each comparative example in Table 6 described later.
成分(b−2)のエチレン含量は40〜55wt%であることを特徴とする。好ましくは41〜53wt%、より好ましくは42〜50wt%の範囲である。エチレン含量がこの範囲を外れる場合、共重合体成分のガラス転移温度が高くなり、充分な低温耐衝撃性を得ることができない。
なお、エチレン含量の制御は、重合反応におけるエチレンの供給量の調整によって、或いはブレンド成分の選択により行う。
The ethylene content of component (b-2) is 40 to 55 wt%. Preferably it is 41-53 wt%, More preferably, it is the range of 42-50 wt%. When the ethylene content is outside this range, the glass transition temperature of the copolymer component becomes high, and sufficient low temperature impact resistance cannot be obtained.
The ethylene content is controlled by adjusting the amount of ethylene supplied in the polymerization reaction or by selecting a blend component.
iii)二成分の量比の規定 成分(b−1)と成分(b−2)の量比は、(b−1):(b−2)=1:99〜40:60であることが物性バランス上好ましい。好ましくは5:95〜35:65、さらに好ましくは10:90〜30:70の範囲である。成分(b−1)の量比がこの範囲を下回ると相溶化剤としての効果が小さくなり、常温と低温において共に充分な耐衝撃性が得られず、この範囲を上回ると(b−2)の含量が少なくなりすぎて低温耐衝撃性を損ねるため好ましくない。
成分(b−1)と(b−2)のエチレン含量及び量比は、成分(a)と(b−1)及び(b−2)の各成分を別個に製造し混練によって樹脂組成物とする場合には、予め各成分のエチレン含量を決定しておき、混練量比によって量比の制御ができる。多段重合によって製造する場合には、重合工程のマテリアルバランス又は重合途中での抜き出しサンプルの分析或いは前記したTREF−IRによる測定によって決定できる。
iii) Definition of the quantitative ratio of the two components The quantitative ratio of the component (b-1) and the component (b-2) is (b-1) :( b-2) = 1: 99 to 40:60. It is preferable in terms of balance of physical properties. Preferably it is the range of 5: 95-35: 65, More preferably, it is the range of 10: 90-30: 70. When the amount ratio of the component (b-1) is below this range, the effect as a compatibilizing agent is reduced, and sufficient impact resistance cannot be obtained at both room temperature and low temperature. This is not preferable because the content of the amount becomes too small and the low-temperature impact resistance is impaired.
The ethylene content and quantity ratio of the components (b-1) and (b-2) were determined by separately preparing the components (a), (b-1) and (b-2) and kneading the resin composition. In this case, the ethylene content of each component is determined in advance, and the amount ratio can be controlled by the kneading amount ratio. In the case of producing by multistage polymerization, it can be determined by the material balance of the polymerization process, analysis of the sample taken during the polymerization, or measurement by TREF-IR described above.
(5)重合触媒の特定 本発明のブロック共重合体は、共重合体二成分のエチレン含量や配合比その他の規定において精密なインデックスの制御が必要であり、そのためには、重合体の分子量分布や共重合体組成が狭く均一となるなメタロセン系触媒によって製造されることが必要となる。 メタロセン系触媒を用いてブロック共重合体を製造した場合に物性上得られる利点は、既に詳述したように、TREFによるポリマーの構造の観点からも、従来のチーグラー系触媒によるブロック共重合体からも明らかである。すなわち、メタロセン系触媒によってブロック共重合体を製造する場合、耐衝撃性に悪影響を及ぼす成分(b)中のポリエチレンの結晶性に由来する構造が殆ど無い。従って、本発明のブロック共重合体は前記した手法のTREFにおいて、40〜100℃での溶解成分中の平均エチレン含量A100が、10wt%以下であることを特徴とし、好ましくは5wt%以下、さらに好ましくは1wt%以下である。 (5) Identification of polymerization catalyst The block copolymer of the present invention requires precise index control in the ethylene content, blending ratio and other regulations of the two components of the copolymer. For this purpose, the molecular weight distribution of the polymer is required. In addition, it is necessary that the copolymer composition be produced with a metallocene catalyst that is narrow and uniform. The advantages obtained in the physical properties when a block copolymer is produced using a metallocene catalyst are, as already described in detail, from the viewpoint of the polymer structure by TREF, as well as from the block copolymer by a conventional Ziegler catalyst. Is also obvious. That is, when a block copolymer is produced with a metallocene catalyst, there is almost no structure derived from the crystallinity of polyethylene in component (b) that adversely affects impact resistance. Therefore, the block copolymer of the present invention is characterized in that the average ethylene content A 100 in the dissolved component at 40 to 100 ° C. is 10 wt% or less, preferably 5 wt% or less, in TREF of the above-described method. More preferably, it is 1 wt% or less.
(6)ガラス転移温度(tanδピーク温度) 通常には、プロピレン系樹脂組成物の低温での耐衝撃性の観点からは、プロピレン系樹脂組成物の全体として、ガラス転移温度が充分に低くなることが必要であり、共重合体の平均のエチレン含量の規定に加えて、ガラス転移温度の規定が必要である。 本発明のプロピレン系樹脂組成物においては、−80〜150℃の範囲で周波数1Hzの条件で、短冊状の試料片に正弦歪を与え発生する応力を検知する、固体粘弾性測定によって得られる共重合体成分のガラス転移温度(いわゆるtanδピーク温度)が−47℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは−49℃以下である。ガラス転移温度がこれより高い場合には低温での耐衝撃性において劣る。ガラス転移温度の下限については特に規定する必要は無いが、事実上−70℃以下のものは製造困難であろう。 (6) Glass transition temperature (tan δ peak temperature) Usually, from the viewpoint of impact resistance at low temperatures of the propylene resin composition, the glass transition temperature should be sufficiently low as a whole of the propylene resin composition. In addition to defining the average ethylene content of the copolymer, it is necessary to define the glass transition temperature. In the propylene-based resin composition of the present invention, it is obtained by a solid viscoelasticity measurement that detects a stress generated by applying a sinusoidal strain to a strip-shaped sample piece in a range of −80 to 150 ° C. and a frequency of 1 Hz. The glass transition temperature (so-called tan δ peak temperature) of the polymer component is preferably −47 ° C. or lower, more preferably −49 ° C. or lower. When the glass transition temperature is higher than this, the impact resistance at low temperatures is poor. The lower limit of the glass transition temperature does not need to be specified in particular, but in fact, it is difficult to produce those having a temperature of -70 ° C or lower.
なお、ブロック共重合体の固体粘弾性測定においては、一般的には結晶性PPの非晶部に由来するガラス転移温度が、−10〜10℃付近に、共重合体成分に由来するガラス転移温度がそれより低温(一般に−10℃以下)に観察されるが、ここでのガラス転移温度は、このうち共重合体成分由来のものである。共重合体成分由来のガラス転移が複数観察される場合には、より低温で観察されるガラス転移温度であるとする。 In the measurement of the solid viscoelasticity of the block copolymer, generally, the glass transition temperature derived from the amorphous part of the crystalline PP is around −10 to 10 ° C., and the glass transition derived from the copolymer component. Although the temperature is observed at a lower temperature (generally −10 ° C. or lower), the glass transition temperature here is derived from the copolymer component. When a plurality of glass transitions derived from the copolymer component are observed, the glass transition temperature is observed at a lower temperature.
(7)分子量の規定
i)各成分の分子量の特定
成分(b−1)及び成分(b−2)の重量平均分子量(Mw)としては、250,000〜1,000,000の範囲であることが好ましい。より好ましくは270,000〜900,000、さらに好ましくは300,000〜800,000の範囲である。分子量がこの範囲を下回ると耐衝撃性や剛性に劣り、上回るものではブツや輝点の発生の問題が生じる。
また、成分(b−1)の重量平均分子量は、成分(b−2)の重量平均分子量以上であることが耐衝撃性の観点から好ましい。この理由については明らかではないが、成分(b−1)は相溶化剤成分として成分(a)と成分(b−2)の界面を補強する役割を担うことから、より高分子量であるほうが成分(a)と(b−2)間により多くの絡み合いが形成され、界面の強度をより強くすることができるためであると考えられる。 成分(a)の重量平均分子量の範囲については、ブロック共重合体に成形時に必要な流動性を付与する観点から、成分(b)より低分子量であることが好ましく、250,000以下であることが好ましい。分子量が低過ぎると脆化が起こるために、60,000以上であることが好ましい。より好ましい範囲は220,000〜70,000、さらに好ましい範囲は200,000〜80,000である。
(7) Definition of molecular weight i) Identification of molecular weight of each component The weight average molecular weight (Mw) of component (b-1) and component (b-2) is in the range of 250,000 to 1,000,000. It is preferable. More preferably, it is 270,000-900,000, More preferably, it is the range of 300,000-800,000. If the molecular weight is below this range, the impact resistance and rigidity are inferior.
Moreover, it is preferable from a viewpoint of impact resistance that the weight average molecular weight of a component (b-1) is more than the weight average molecular weight of a component (b-2). Although it is not clear about this reason, since a component (b-1) plays the role which reinforces the interface of a component (a) and a component (b-2) as a compatibilizer component, it is a component with higher molecular weight. This is probably because more entanglements are formed between (a) and (b-2), and the strength of the interface can be further increased. The range of the weight average molecular weight of the component (a) is preferably lower than that of the component (b) and 250,000 or less from the viewpoint of imparting the fluidity necessary for molding to the block copolymer. Is preferred. Since the embrittlement occurs when the molecular weight is too low, the molecular weight is preferably 60,000 or more. A more preferable range is 220,000 to 70,000, and a further preferable range is 200,000 to 80,000.
ii)分子量の測定
本発明においては、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるものとし、溶媒にオルトジクロロベンゼンを使用し、温度140℃にて測定して得られたものとする。分子量への換算は、標準ポリスチレン試料を用いた換算によって行う。
各成分の分子量については、混練によって製造する場合には各成分の分子量測定から決定することができ、多段重合によって製造する場合には重合途中での抜き出しサンプルのGPCによる分析から計算によって求めるか、或いは前記したTREF−GPC−IR測定における分子量のデータから決定することもできる。
TREF−GPC−IR測定では重合体を40,100,140℃溶出成分に分別し、それぞれの平均分子量及び分子量分布が算出可能である。共重合体の分子量を正確に定義するためには、エチレン含量の算出の際に行ったように、本来は40℃可溶部に存在する低分子量又は低規則性のポリプロピレン成分や、40℃を超える温度で溶解する共重合体成分に関する計算補正を行う必要があるが、既に記述しているように、メタロセン系触媒を用いてブロック共重合体を重合する場合には、共重合体成分はその殆どが40℃可溶成分中に存在しており、また、低分子量又は低規則性のポリプロピレン成分の生成量も極めて少ないため計算補正をしなくてもよい。従って本発明においては、TERF−GPC測定によって共重合体の分子量を決定する場合は、40℃可溶部の重量平均分子量をそのまま共重合体成分の重量平均分子量であると定義する。
プロピレン重合体成分の重量平均分子量については、40℃と100℃におけるポリプロピレン重合体成分の溶出分を計算補正する必要があり、これは組成物全体の重量平均分子量と共重合体成分の重量平均分子量及びプロピレン樹脂成分の含有量が解れば、加成則にて求めることができる。
ii) Measurement of molecular weight
In the present invention, the weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC), and is obtained by measuring at a temperature of 140 ° C. using orthodichlorobenzene as a solvent. Conversion to molecular weight is performed by conversion using a standard polystyrene sample.
The molecular weight of each component can be determined from the molecular weight measurement of each component when produced by kneading, and when produced by multistage polymerization, it can be determined by calculation from analysis by GPC of a sample taken during polymerization, Or it can also determine from the molecular weight data in the above-mentioned TREF-GPC-IR measurement.
In the TREF-GPC-IR measurement, the polymer is fractionated into 40, 100, and 140 ° C. elution components, and the average molecular weight and molecular weight distribution can be calculated. In order to accurately define the molecular weight of the copolymer, the low molecular weight or low regularity polypropylene component originally present in the 40 ° C. soluble part, or 40 ° C. It is necessary to make calculation corrections for copolymer components that dissolve at temperatures above that. However, as already described, when a block copolymer is polymerized using a metallocene catalyst, the copolymer component Most of them are present in the 40 ° C. soluble component, and the amount of low molecular weight or low regularity polypropylene component produced is extremely small, so calculation correction is not necessary. Therefore, in this invention, when determining the molecular weight of a copolymer by TERF-GPC measurement, the weight average molecular weight of a 40 degreeC soluble part is defined as the weight average molecular weight of a copolymer component as it is.
Regarding the weight average molecular weight of the propylene polymer component, it is necessary to calculate and correct the elution amount of the polypropylene polymer component at 40 ° C. and 100 ° C., which is the weight average molecular weight of the entire composition and the weight average molecular weight of the copolymer component. And if content of a propylene resin component is understood, it can obtain | require with an addition rule.
2.ポリプロピレン系樹脂組成物の製造
(1)メタロセン触媒
本発明の樹脂組成物はその全ての成分をメタロセン系触媒によって製造されることが好ましいことは既に記述した通りであるが、より高融点で耐熱性と剛性に優れたメタロセン系共重合体を、工業的に取り扱いが容易で安価に製造するためには、下記に開示する、[A]下記一般式[I]で示される遷移金属化合物、及び[B](B−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(B−2)遷移金属化合物と反応してカチオンを形成可能な化合物、(B−3)イオン交換性層状化合物(珪酸塩を含む)のいずれか一種類以上からなる活性化剤を必須成分とし、[C]有機アルミニウム化合物を任意成分とする触媒を用いることが好ましく、その中でも上記[A]と(B−3)及び任意成分としての有機アルミニウム化合物からなる触媒を用いるのが最も好ましい。
2. Production of polypropylene resin composition (1) Metallocene catalyst
As described above, it is preferable that all the components of the resin composition of the present invention are produced by a metallocene catalyst, but a metallocene copolymer having a higher melting point and excellent heat resistance and rigidity is obtained. In order to produce industrially easily and inexpensively, [A] a transition metal compound represented by the following general formula [I], and [B] (B-1) an organoaluminum oxy compound, disclosed below, An activator comprising at least one of (B-2) a compound capable of reacting with a transition metal compound to form a cation and (B-3) an ion-exchange layered compound (including silicate) is an essential component. [C] It is preferable to use a catalyst containing an organoaluminum compound as an optional component, and among them, it is most preferable to use a catalyst comprising the above [A] and (B-3) and an organoaluminum compound as an optional component. Preferred.
イ.[A]遷移金属化合物
本発明において主として使用される遷移金属化合物は、次式で示されるメタロセン錯体である。
上記の共役五員環配位子の典型例としては、例えば、シクロペンタジエニル基を挙げることができる。このシクロペンタジエニル基は、水素原子を4個有するものであってもよく、また、上記した通り、その水素原子の幾つかが置換基で置換されているものであってもよい。上記の置換基の1つの具体例は、炭素数が通常1〜20、好ましくは1〜15の炭化水素基である。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、フェニル基、ナフチル基、ブテニル基、ブタジエニル基、トリフェニルカルビル基などが挙げられる。
上記の炭化水素基は、一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合していてもよく、その置換基の末端で2種が結合して縮合環を形成してもよい。縮合環を形成したシクロペンタジエニル基の典型例としては、インデン、フルオレン、アズレンなどの化合物やその誘導体である。これらの中でも、インデン、アズレンやその誘導体が更に好ましく、その中でもアズレンが最も好ましい。
上記の炭化水素基以外の置換基としては、珪素、酸素、窒素、燐、硼素、硫黄などの原子を含有する炭化水素基が挙げられる。その典型例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、フリル基、トリメチルシリル基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピラゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ジメチルフォスフィノ基、ジフェニルフォスフィノ基、ジフェニル硼素基、ジメトキシ硼素基、チエニル基などが挙げられる。
その他の置換基としては、ハロゲン原子又はハロゲン含有炭化水素基などが挙げられる。その典型的例としては、塩素、臭素、沃素、フッ素、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基などが挙げられる。
Typical examples of the conjugated five-membered ring ligand include a cyclopentadienyl group. This cyclopentadienyl group may have 4 hydrogen atoms, and as described above, some of the hydrogen atoms may be substituted with substituents. One specific example of the above substituent is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms. Specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, phenyl group, naphthyl group, butenyl group, butadienyl group, and triphenylcarbyl group.
The hydrocarbon group may be bonded to the cyclopentadienyl group as a monovalent group, and two types may be bonded at the end of the substituent to form a condensed ring. Typical examples of the cyclopentadienyl group having a condensed ring include compounds such as indene, fluorene, and azulene, and derivatives thereof. Among these, indene, azulene and derivatives thereof are more preferable, and among them, azulene is most preferable.
Examples of the substituent other than the hydrocarbon group include hydrocarbon groups containing atoms such as silicon, oxygen, nitrogen, phosphorus, boron, and sulfur. Typical examples include methoxy group, ethoxy group, phenoxy group, furyl group, trimethylsilyl group, diethylamino group, diphenylamino group, pyrazolyl group, indolyl group, carbazolyl group, dimethylphosphino group, diphenylphosphino group, diphenylboron group. , Dimethoxyboron group, thienyl group and the like.
Examples of other substituents include a halogen atom or a halogen-containing hydrocarbon group. Typical examples thereof include chlorine, bromine, iodine, fluorine, trichloromethyl group, trifluoromethyl group, fluorophenyl group, pentafluorophenyl group and the like.
ところで、本発明で使用する遷移金属化合物の特徴は、A1及びA2 のうち少なくとも一方が、共役五員環配位子上の隣接した置換基に結合し五員環の2原子を含めて7〜10員の縮合環を有する点にある。すなわち、A1及びA2 のどちらか一方は、少なくとも共役五員環の隣接する炭素2原子を含めた7〜10の縮合環を形成することができる。縮合環の炭素は、共役五員環の2原子以外は飽和されていても不飽和であってもよい。 By the way, the feature of the transition metal compound used in the present invention is that at least one of A 1 and A 2 is bonded to an adjacent substituent on the conjugated five-membered ring ligand and includes two atoms of the five-membered ring. It is in the point which has a 7-10 membered condensed ring. That is, either one of A 1 and A 2 can form a 7 to 10 condensed ring including at least two adjacent carbon atoms of a conjugated five-membered ring. The carbon of the condensed ring may be saturated or unsaturated except for two atoms of the conjugated five-membered ring.
例えば、A1 及びA2を構成する上記の様な配位子としては、ヒドロアズレニル基、メチルヒドロアズレニル基、エチルヒドロアズレニル基、ジメチルヒドロアズレニル基、メチルエチルヒドロアズレニル基、メチルイソプロピルヒドロアズレニル基、メチルフェニルイソプロピルヒドロアズレニル基、各種アズレニル基の水添体、ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、メチル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、エチル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、フェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、メチルフェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、エチルフェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、メチルジフェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカニル基、メチル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカジエニル基、メチルフェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカジエニル基、エチルフェニル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカジエニル基、メチルイソプロピル−ビシクロ−[6.3.0]−ウンデカジエニル基、ビシクロ−[7.3.0]−ドデカニル基及びその誘導体、ビシクロ−[7.3.0]−ドデカジエニル基及びその誘導体、ビシクロ−[8.3.0]−トリデカニル基及びその誘導体、ビシクロ−[8.3.0]−トリデカジエニル基及びその誘導体などが例示される。
上記の各基の置換基としては、前述した炭化水素基、珪素、酸素、窒素、燐、硼素、硫黄などの原子を含有する炭化水素基、ハロゲン原子又はハロゲン含有炭化水素基などが挙げられる。
For example, the above ligands constituting A 1 and A 2 include hydroazurenyl group, methylhydroazurenyl group, ethylhydroazurenyl group, dimethylhydroazurenyl group, methylethylhydroazurenyl group, methylisopropyl Hydroazurenyl group, methylphenylisopropylhydroazurenyl group, hydrogenated product of various azulenyl groups, bicyclo- [6.3.0] -undecanyl group, methyl-bicyclo- [6.3.0] -undecanyl group, ethyl -Bicyclo- [6.3.0] -undecanyl group, phenyl-bicyclo- [6.3.0] -undecanyl group, methylphenyl-bicyclo- [6.3.0] -undecanyl group, ethylphenyl-bicyclo- [6.3.0] -Undecanyl group, methyldiphenyl-bicyclo- [6.3.0] -undecanyl Methyl-bicyclo- [6.3.0] -undecadienyl group, methylphenyl-bicyclo- [6.3.0] -undecadienyl group, ethylphenyl-bicyclo- [6.3.0] -undecadienyl group, methylisopropyl -Bicyclo- [6.3.0] -undecadienyl group, bicyclo- [7.3.0] -dodecanyl group and derivatives thereof, bicyclo- [7.3.0] -dodecadienyl group and derivatives thereof, bicyclo- [8 .3.0] -tridecanyl group and derivatives thereof, bicyclo- [8.3.0] -tridecadienyl group and derivatives thereof, and the like.
Examples of the substituent for each group include the hydrocarbon groups described above, hydrocarbon groups containing atoms such as silicon, oxygen, nitrogen, phosphorus, boron, and sulfur, halogen atoms, or halogen-containing hydrocarbon groups.
Qは、2つの共役五員環配位子を任意の位置で架橋する結合性基を示す。すなわち、Qは、2価の結合性基であり、A1及びA2 とを架橋する。
Qの種類は特に制限されないが、その具体例としては、(a)炭素数が通常1〜20、好ましくは1〜12の2価の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基、具体的には、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレンなどの不飽和炭化水素基、ハロアルキレン基、ハロシクロアルキレン基、(b)シリレン基又はオリゴシリレン基、(c)炭素数が通常1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基を置換基として有するシリレン基又はオリゴシリレン基、(d)ゲルミレン基、(e)炭素数が通常1〜20の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基を置換基として有するゲルミレン基などが挙げられる。
これらの中では、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、炭化水素基を置換基として有するシリレン基又はゲルミレン基が好ましい。
Q represents a binding group that bridges two conjugated five-membered ring ligands at an arbitrary position. That is, Q is a divalent linking group and crosslinks A 1 and A 2 .
The type of Q is not particularly limited, and specific examples thereof include (a) a divalent hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, specifically, An unsaturated hydrocarbon group such as an alkylene group, a cycloalkylene group, and an arylene, a haloalkylene group, a halocycloalkylene group, (b) a silylene group or an oligosilylene group, and (c) a carbon number of usually 1 to 20, preferably 1 to A silylene group or an oligosilylene group having 12 hydrocarbon groups or halogenated hydrocarbon groups as a substituent, (d) germylene group, (e) a hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group usually having 1 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a germylene group as a substituent.
In these, the silylene group or germylene group which has an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a hydrocarbon group as a substituent is preferable.
Mは、周期律表(短周期型)4〜6族から選ばれる遷移金属原子を示し、好ましくは、チタン、ジルコニウム又はハフニウムの4族遷移金属、更に好ましくは、ジルコニウム又はハフニウムである。特に好ましくは、ハフニウムである。 M represents a transition metal atom selected from groups 4 to 6 of the periodic table (short-period type), preferably a group 4 transition metal of titanium, zirconium or hafnium, more preferably zirconium or hafnium. Particularly preferred is hafnium.
X及びYは、それぞれ独立して、Mと結合した水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アミノ基、ハロゲン化炭化水素基、酸素含有炭化水素基、窒素含有炭化水素基、リン含有炭化水素基又はケイ素含有炭化水素基を示す。
上記の各炭化水素基における炭素数は、通常1〜20、好ましくは1〜12である。これらの中では、水素原子、塩素原子、メチル基、イソブチル基、フェニル基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が好ましい。
X and Y are each independently a hydrogen atom bonded to M, a halogen atom, a hydrocarbon group, an amino group, a halogenated hydrocarbon group, an oxygen-containing hydrocarbon group, a nitrogen-containing hydrocarbon group, or a phosphorus-containing hydrocarbon group. Or a silicon-containing hydrocarbon group is shown.
Carbon number in each said hydrocarbon group is 1-20 normally, Preferably it is 1-12. Among these, a hydrogen atom, a chlorine atom, a methyl group, an isobutyl group, a phenyl group, a dimethylamino group, and a diethylamino group are preferable.
本発明における遷移金属化合物の具体例としては、本発明のブロック共重合体が剛性と耐熱性に優れることを特徴とすることから、特に以下の化合物であることが好ましい。なお、化合物の記載は単に化学的名称のみで指称されているが、その立体構造は本発明でいう非対称性を持つ化合物と対称性を持つ化合物の双方を意味する。
(1)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−アズレニル}]ジルコニウム、(2)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(3)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(4)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル}]ハフニウム、(5) ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(6)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル}]ハフニウム、(7)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−クロロ−4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(8)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(9)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−トリメチルシリル−3−メチル−フェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(10)ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−トリメチルシリル−3,5−ジクロロ−フェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(11)ジクロロ[1,1´−シラフルオレニルビス{2−エチル−4−(4−トリメチルシリル−3,5−ジクロロフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム、(12)ジクロロ[1,1´−シラフルオレニルビス{2−エチル−4−(4−トリメチルシリル−3,5−ジメチルフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウムなどが例示できる。
As specific examples of the transition metal compound in the present invention, since the block copolymer of the present invention is excellent in rigidity and heat resistance, the following compounds are particularly preferable. In addition, although description of a compound is only designated only with the chemical name, the three-dimensional structure means both the compound with asymmetry and the compound with symmetry as used in the present invention.
(1) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (2-naphthyl) -4H-azulenyl}] zirconium, (2) Dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl -4- (4-t-butylphenyl) -4H-azurenyl}] hafnium, (3) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4H -Azurenyl}] hafnium, (4) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-t-butylphenyl) -4H-5,6,7,8-tetrahydroazurenyl}] Hafnium, (5) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) -4H-azurenyl}] hafnium, (6) dichloro 1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) -4H-5,6,7,8-tetrahydroazurenyl}] hafnium, (7) dichloro [1,1 '-Dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (3-chloro-4-tert-butylphenyl) -4H-azulenyl}] hafnium, (8) dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-ethyl- 4- (3-chloro-4-trimethylsilylphenyl) -4H-azurenyl}] hafnium, (9) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (4-trimethylsilyl-3-methyl-phenyl) ) -4H-azulenyl}] hafnium, (10) dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (4-trimethylsilyl-3,5-dichloro) -Phenyl) -4H-azulenyl}] hafnium, (11) dichloro [1,1′-silafluorenylbis {2-ethyl-4- (4-trimethylsilyl-3,5-dichlorophenyl) -4H-azurenyl}] hafnium (12) dichloro [1,1′-silafluorenylbis {2-ethyl-4- (4-trimethylsilyl-3,5-dimethylphenyl) -4H-azurenyl}] hafnium and the like.
上記のような化合物におけるX及びY部分をなすジクロリドの一方又は双方が、水素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチル基、エチル基、イソブチル基、フェニル基、フルオロフェニル基、ベンジル基、メトキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などに代わった化合物も例示することができる。また、先に例示した化合物の中心金属がジルコニウムやハフニウムの代わりに、チタン、タンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデンなどに代わった化合物も例示することができる。
これらの中では、ジルコニウム、チタン、ハフニウムの4族遷移金属化合物が好ましく、その中でも、ハフニウムが特に好ましい。
これら[A]成分は2種以上組み合わせて用いてもよい。また、重合の第一段階終了時や第二段階の重合開始前に、新たに[A]成分を追加してもよい。
One or both of the dichlorides forming the X and Y moieties in the compound as described above are a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a methyl group, an ethyl group, an isobutyl group, a phenyl group, a fluorophenyl group, a benzyl group, Examples also include compounds substituted for a methoxy group, a dimethylamino group, a diethylamino group, and the like. In addition, compounds in which the central metal of the compound exemplified above is replaced with titanium, tantalum, niobium, vanadium, tungsten, molybdenum or the like instead of zirconium or hafnium can be exemplified.
Among these, a group 4 transition metal compound of zirconium, titanium, and hafnium is preferable, and hafnium is particularly preferable among them.
These [A] components may be used in combination of two or more. In addition, the [A] component may be newly added at the end of the first stage of polymerization or before the start of polymerization in the second stage.
ロ.[B]助触媒(活性化剤成分)
本発明において[B]成分としては、(B−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(B−2)遷移金属化合物と反応して、カチオンを形成可能な化合物、(B−3)イオン交換性層状化合物(珪酸塩を含む)、のいずれか一種類以上からなる活性化剤が用いられる。
B. [B] Cocatalyst (activator component)
In the present invention, as the component [B], (B-1) an organoaluminum oxy compound,
(B-2) An activator comprising at least one of a compound capable of reacting with a transition metal compound to form a cation and (B-3) an ion-exchange layered compound (including silicate) is used. It is done.
本発明において、(B−1)有機アルミニウムオキシ化合物としては、具体的には次の各一般式で表される化合物が挙げられる。
上記各一般式中、R1は水素原子又は炭化水素基、好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6の炭化水素基を示す。また、複数のR1はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、pは0〜40、好ましくは2〜30の整数を示す。
一般式のうち、一番目及び二番目の式で表される化合物は、アルミノキサンとも称される化合物であって、これらの中では、メチルアルミノキサン又はメチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。上記のアルミノキサンは、各群内及び各群間で複数種併用することも可能である。そして、上記のアルミノキサンは、公知の様々な条件下に調製することができる。
一般式の三番目で表される化合物は、一種類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のトリアルキルアルミニウムと、一般式R2B(OH)2で表されるアルキルボロン酸との10:1〜1:1(モル比)の反応により得ることができる。
一般式中、R1及びR2は、炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜6の炭化水素基を示す。
In the present invention, the (B-1) organoaluminum oxy compound specifically includes compounds represented by the following general formulas.
In the above general formulas, R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Moreover, several R < 1 > may be same or different, respectively. P represents an integer of 0 to 40, preferably 2 to 30.
Among the general formulas, the compounds represented by the first and second formulas are compounds also referred to as aluminoxanes. Among these, methylaluminoxane or methylisobutylaluminoxane is preferable. The above aluminoxanes can be used in combination within a group and between groups. And said aluminoxane can be prepared on well-known various conditions.
The compound represented by the third general formula is 10: 1 to 1 type of trialkylaluminum or two or more types of trialkylaluminum and an alkylboronic acid represented by the general formula R 2 B (OH) 2 . It can be obtained by a 1: 1 (molar ratio) reaction.
In the general formula, R 1 and R 2 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms.
本発明において、(B−2)の遷移金属化合物と反応して、カチオンを形成可能な化合物としては、成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸が用いられる。このようなイオン性化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどの陽イオンと、トリフェニルホウ素、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ホウ素、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などの有機ホウ素化合物との錯化物などが挙げられる。 In the present invention, as a compound capable of reacting with the transition metal compound (B-2) to form a cation, an ionic property capable of reacting with the component [A] to convert the component [A] into a cation. A compound or Lewis acid is used. As such an ionic compound, a cation such as a carbonium cation or an ammonium cation and an organic boron compound such as triphenylboron, tris (3,5-difluorophenyl) boron, or tris (pentafluorophenyl) boron are used. Examples include complexed products.
上記のようなルイス酸としては、種々の有機ホウ素化合物、例えばトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などが例示される。或いは、塩化アルミニウム、塩化マグネシウムなどの金属ハロゲン化合物が例示される。
なお、上記のルイス酸のある種のものは、成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物として把握することもできる。
上記の成分[A]と(B−1)の反応生成物又は成分[A]と(B−2)の反応生成物は、シリカなどの微粒子状担体に担持された触媒として、使用されることが最も好ましい。
Examples of the Lewis acid as described above include various organic boron compounds such as tris (pentafluorophenyl) boron. Alternatively, metal halide compounds such as aluminum chloride and magnesium chloride are exemplified.
In addition, a certain thing of said Lewis acid can also be grasped | ascertained as an ionic compound which can react with component [A] and convert component [A] into a cation.
The reaction product of the above components [A] and (B-1) or the reaction product of components [A] and (B-2) should be used as a catalyst supported on a particulate carrier such as silica. Is most preferred.
本発明において、(B−3)イオン交換性層状化合物(珪酸塩を含む)は、イオン結合などによって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる化合物であり、含有するイオンが交換可能なものである。イオン交換性層状化合物は、六方最密パッキング型、アンチモン型、CdCl2 型、CdI2 型などの層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物などを例示することができる。
このような結晶構造を有するイオン交換性層状化合物の具体例としては、α−Zr(HAsO4)2 ・H2 O、α−Zr(HPO4)2 、α−Zr(KPO4)2 ・3H2 O、α−Ti(HPO4 )2 、α−Ti(HAsO4)2 ・H2 O、α−Sn(HPO4 )2 ・H2O、y−Zr(HPO4 )2、y−Ti(HPO4 )2 、y−Ti(NH4PO4 )2 ・H2 Oなどの多価金属の結晶性酸性塩が挙げられる。
In the present invention, (B-3) an ion-exchange layered compound (including silicate) is a compound having a crystal structure in which planes formed by ionic bonds and the like are stacked in parallel with each other with a weak binding force. Ions can be exchanged. Examples of the ion-exchangeable layered compound include ionic crystalline compounds having a layered crystal structure such as a hexagonal close-packed packing type, an antimony type, a CdCl 2 type, and a CdI 2 type.
Specific examples of the ion-exchange layered compound having such a crystal structure include α-Zr (HAsO 4 ) 2 .H 2 O, α-Zr (HPO 4 ) 2 , α-Zr (KPO 4 ) 2 · 3H. 2 O, α-Ti (HPO 4 ) 2 , α-Ti (HAsO 4 ) 2 .H 2 O, α-Sn (HPO 4 ) 2 .H 2 O, y-Zr (HPO 4 ) 2 , y-Ti Examples thereof include crystalline acidic salts of polyvalent metals such as (HPO 4 ) 2 and y-Ti (NH 4 PO 4 ) 2 .H 2 O.
無機珪酸塩としては、粘土、粘土鉱物、ゼオライト、珪藻土などが挙げられる。これらは、合成品を用いてもよいし、天然に産出する鉱物を用いてもよい。粘土、粘土鉱物の具体例としては、アロフェンなどのアロフェン族、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイトなどのカオリン族、メタハロイサイト、ハロイサイトなどのハロイサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライトなどの蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトなどのスメクタイト族、バーミキュライトなどのバーミキュライト鉱物、イライト、セリサイト、海緑石などの雲母鉱物、その他、アタパルジャイト、セピオライト、パイゴルスカイト、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、ヒシンゲル石、パイロフィライト、緑泥石などが挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
人工合成物としては、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオライトなどが挙げられる。
Examples of the inorganic silicate include clay, clay mineral, zeolite, and diatomaceous earth. A synthetic product may be used for these, and the mineral produced naturally may be used. Specific examples of clays and clay minerals include allophanes such as allophane, kaolins such as dickite, nacrite, kaolinite and anorcite, halloysites such as metahalloysite and halloysite, and serpentine such as chrysotile, lizardite and antigolite. Smectites such as stones, montmorillonite, sauconite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, vermiculite minerals such as vermiculite, mica minerals such as illite, sericite, sea chlorite, etc., attapulgite, sepiolite, pygorskite, bentonite , Kibushi clay, gyrome clay, hysingelite, pyrophyllite, chlorite and the like. These may form a mixed layer.
Examples of the artificial compound include synthetic mica, synthetic hectorite, synthetic saponite, and synthetic teniolite.
これら具体例のうち好ましくは、デイッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイトなどのカオリン族、メタハロイサイト、ハロイサイトなどのハロイサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライトなどの蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトなどのスメクタイト族、バーミキュライトなどのバーミキュライト鉱物、イライト、セリサイト、海緑石などの雲母鉱物、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオライトが挙げられ、特に好ましくはモンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトなどのスメクタイト族、バーミキュライトなどのバーミキュライト鉱物、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオライトが挙げられる。 Of these specific examples, kaolins such as dickite, nacrite, kaolinite and anorcite, halloysites such as metahalloysite and halloysite, serpentine groups such as chrysotile, lizardite and antigolite, montmorillonite, zauconite and beidellite. , Smectites of nontronite, saponite, hectorite, etc., vermiculite minerals such as vermiculite, mica minerals such as illite, sericite, chlorophyll, synthetic mica, synthetic hectorite, synthetic saponite, synthetic teniolite, especially Preferably, smectites such as montmorillonite, sauconite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, vermiculite minerals such as vermiculite, synthetic mica, synthetic hector Ito, synthetic saponite, synthetic taeniolite.
これらのイオン交換性層状化合物は、そのまま用いてもよいが、塩酸、硝酸、硫酸などによる酸処理及び/又は、LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2 、MgSO4 、ZnSO4 、Ti(SO4 )2、Zr(SO4 )2 、Al2 (SO4 )3 などの塩類処理を行ったほうが好ましい。また、粉砕や造粒などの形状制御を行ってもよく、粒子性状に優れたブロック共重合体を得るためには、造粒することが好ましい。また、上記成分は、通常は脱水乾燥してから用いる。 These ion-exchangeable layered compounds may be used as they are, but are acid-treated with hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and / or LiCl, NaCl, KCl, CaCl 2 , MgCl 2 , MgSO 4 , ZnSO 4 , Ti (SO 4 ) 2 , Zr (SO 4 ) 2 , Al 2 (SO 4 ) 3 and the like are preferably subjected to salt treatment. In addition, shape control such as pulverization and granulation may be performed, and granulation is preferable in order to obtain a block copolymer having excellent particle properties. The above components are usually used after being dehydrated and dried.
ハ.[C]有機アルミニウム化合物
本発明の[C]成分として用いられる有機アルミニウム化合物の例は、次式
AlRm X3−m
で表される(式中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、Xは水素、ハロゲン、アルコキシ基、アリールオキシ基、mは0<m≦3の数)化合物であり、具体的にはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム又はジエチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどのハロゲンもしくはアルコキシ含有アルキルアルミニウムである。この他、メチルアルミノキサンなどのアルミノキサンも使用できる。
これらのうち特にトリアルキルアルミニウムが好ましい。これら[C]成分は2種以上組み合わせて用いてもよい。また、重合の第一段階終了時や第二段階の重合開始前に、新たに[C]成分を追加してもよい。
C. [C] Organoaluminum Compound An example of an organoaluminum compound used as the [C] component of the present invention is represented by the following formula: AlR m X 3-m
(Wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is hydrogen, halogen, alkoxy group, aryloxy group, m is a number of 0 <m ≦ 3), specifically Is a trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisobutylaluminum or a halogen or alkoxy-containing alkylaluminum such as diethylaluminum monochloride, diethylaluminum ethoxide. In addition, aluminoxane such as methylaluminoxane can also be used.
Of these, trialkylaluminum is particularly preferred. These [C] components may be used in combination of two or more. In addition, a [C] component may be newly added at the end of the first stage of polymerization or before the start of polymerization in the second stage.
ニ.接触及び担体
上記の[A]成分、[B]成分、[C]成分を接触させて触媒とするが、その接触方法は特に限定されない。この接触は、触媒調製時だけでなく、オレフィンによる予備重合時、又は、オレフィンの重合時に行ってもよい。触媒各成分の接触時、又は接触後にポリエチレンやポリプロピレンなどの重合体、シリカやアルミナなどの無機酸化物の固体を共存させるか、接触させてもよい。
接触は窒素などの不活性ガス中、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどの不活性炭化水素溶媒中で行ってもよい。接触温度は、−20℃〜溶媒沸点の間で行い、特には、室温から溶媒沸点の間で行うのが好ましい。
D. Contact and Support The above [A] component, [B] component, and [C] component are brought into contact with each other to form a catalyst, but the contact method is not particularly limited. This contact may be performed not only during catalyst preparation but also during prepolymerization with olefins or during polymerization of olefins. A polymer such as polyethylene or polypropylene and a solid of an inorganic oxide such as silica or alumina may be allowed to coexist or contact with each other when the catalyst components are contacted or after contact.
The contact may be performed in an inert gas such as nitrogen or in an inert hydrocarbon solvent such as pentane, hexane, heptane, toluene, xylene. The contact temperature is between −20 ° C. and the solvent boiling point, and particularly preferably between room temperature and the solvent boiling point.
ホ.触媒成分の使用量
触媒各成分の使用量は、例えば、(B−3)成分1gあたり[A]成分が0.0001〜10mmol、好ましくは0.001〜5mmolであり、[C]成分が0.001〜10,000mmol、好ましくは0.01〜100mmolである。また、[A]成分中の遷移金属と[C]成分中のアルミニウムの原子比が1:0.01〜1,000,000、好ましくは、0.1〜100,000である。この様にして得られた触媒は、そのまま洗浄せずに用いてもよく、洗浄した後に用いてもよい。
必要に応じて新たに[C]成分を組合せて用いてもよい。この際に用いられる[C]成分の量は、[A]成分中の遷移金属に対する[C]成分中のアルミニウムの原子比で1:0〜10,000になるように選ばれる。
E. Use amount of catalyst component The use amount of each component of the catalyst is, for example, 0.0001 to 10 mmol, preferably 0.001 to 5 mmol of [A] component per 1 g of component (B-3), and 0 of [C] component. 0.001 to 10,000 mmol, preferably 0.01 to 100 mmol. Moreover, the atomic ratio of the transition metal in the [A] component and the aluminum in the [C] component is 1: 0.01 to 1,000,000, preferably 0.1 to 100,000. The catalyst thus obtained may be used without washing as it is, or may be used after washing.
You may use it combining a [C] component newly as needed. The amount of the [C] component used at this time is selected so that the atomic ratio of aluminum in the [C] component to the transition metal in the [A] component is 1: 0 to 10,000.
ヘ.予備重合
重合の前に、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレンなどのオレフィンを予備的に重合し、必要に応じて洗浄したものを触媒として用いることができる。この予備重合は窒素などの不活性ガス中、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどの不活性炭化水素溶媒中で行ってもよい。
F. Prepolymerization Prior to polymerization, olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane and styrene are preliminarily prepared. A polymerized polymer and washed as necessary can be used as a catalyst. This prepolymerization may be performed in an inert gas such as nitrogen or in an inert hydrocarbon solvent such as pentane, hexane, heptane, toluene, xylene.
(2)製造法の態様
本発明のブロック共重合体は最低三つの成分からなるものであるが、その製造法としては溶融混練によるもの、又は三段階以上の多段重合法によるものを採用することができる。
ブロック共重合体の耐衝撃性の向上の観点からは、三段階以上の多段重合法によって製造することが好ましい。
多段重合の重合条件の調整や、ブレンド成分の選択により、各成分の量比の制御を行うことができる。
(2) Aspects of production method The block copolymer of the present invention comprises at least three components, and as a production method thereof, a method by melt kneading or a method by a multistage polymerization method having three or more stages should be adopted. Can do.
From the viewpoint of improving the impact resistance of the block copolymer, it is preferably produced by a multistage polymerization method having three or more stages.
The amount ratio of each component can be controlled by adjusting the polymerization conditions of the multistage polymerization and selecting the blend components.
(2−1)溶融混練(ブレンド)法
溶融混練によって製造する場合には、例えば三成分の場合は成分(a)、(b−1)、(b−2)そのものを別々に重合し、所定の割合で混合した後に溶融混練して製造する手法、又は成分(a)と成分(b−1)を多段重合で製造したブロック共重合体及び成分(a)と成分(b−2)を多段重合で製造したブロック共重合体を所定の割合で混合した後に溶融混練して製造する手法、或いは成分(b−1)と成分(b−2)を多段重合して製造したランダムブロック共重合体に成分(a)を所定の割合で混合した後に溶融混練して製造する手法などを採用することができる。
溶融混練によって製造する場合は、単軸又は二軸押出機やブラベンダ−によって溶融混練する手法が採用される。
(2-1) Melt-kneading (blending) method In the case of producing by melt-kneading, for example, in the case of three components, the components (a), (b-1), (b-2) themselves are separately polymerized, and the predetermined Or a block copolymer produced by multistage polymerization of component (a) and component (b-1) and component (a) and component (b-2) in multiple stages Random block copolymer produced by mixing a block copolymer produced by polymerization at a predetermined ratio and then melt-kneading it, or by multi-stage polymerization of component (b-1) and component (b-2) A method in which the component (a) is mixed at a predetermined ratio and then melt-kneaded for production can be employed.
When manufacturing by melt kneading, a technique of melt kneading with a single or twin screw extruder or a brabender is employed.
上記の(a)、(b−1)、(b−2)各成分そのものを別々に重合する場合、各成分を製造するための重合プロセスは、それぞれの成分について、スラリー法、バルク法、気相法、溶液法などを任意に用いることができるが、成分(a)の製造に際しては、バルク法、もしくは気相法が最も好ましく用いられ、成分(b−1)及び(b−2)の製造に関しては、これらの成分がいわゆるエラストマーであることから、最終的に得られる重合体の回収のし易さの観点から溶液法が最も好ましく用いられる。また、重合方式については、バッチ重合法、連続重合法のいずれを採用することも可能である。
重合温度は、通常用いられている温度範囲であれば特に問題なく用いることができる。具体的には、0℃〜200℃、好ましくは、40℃〜100℃の範囲を用いることができる。重合圧力は、選択するプロセスによって差異が生じるが、通常用いられている圧力範囲であれば、特に問題なく用いることができる。具体的には、0より大きく200MPa、好ましくは、0.1〜50MPaの範囲を用いることができる。この際に、窒素などの不活性ガスを共存させることも可能である。
When each of the above components (a), (b-1), and (b-2) is polymerized separately, the polymerization process for producing each component is carried out using a slurry method, a bulk method, a gas method for each component. Although a phase method, a solution method, etc. can be used arbitrarily, in the production of the component (a), the bulk method or the gas phase method is most preferably used, and the components (b-1) and (b-2) Regarding production, since these components are so-called elastomers, the solution method is most preferably used from the viewpoint of easy recovery of the finally obtained polymer. As the polymerization method, either a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be employed.
The polymerization temperature can be used without any particular problem as long as it is in a commonly used temperature range. Specifically, a range of 0 ° C. to 200 ° C., preferably 40 ° C. to 100 ° C. can be used. Although the polymerization pressure varies depending on the process to be selected, it can be used without any problem as long as it is in a pressure range usually used. Specifically, a range of greater than 0 and 200 MPa, preferably 0.1 to 50 MPa can be used. At this time, it is possible to coexist an inert gas such as nitrogen.
また、成分(a)と成分(b−1)を多段重合で製造したブロック共重合体及び成分(a)と成分(b−2)を多段重合で製造したブロック共重合体を所定の割合で混合して溶融混練する場合、それぞれのブロック共重合体の製造は、1段目で成分(a)を製造し、2段目で、成分(b−1)或いは成分(b−2)を製造する多段重合を行うことによって製造することができる。その場合の重合プロセスは、スラリー法、バルク法、気相法、溶液法などを任意に用いることができるが、さらには、1段目と2段目のそれぞれについて別々の重合プロセスを採用してもよい。その中でも、1段目の成分(a)の製造をバルク法又は気相法、2段目の成分(b−1)或いは成分(b−2)の製造を気相法で行うことが最も好ましい。重合方式については、バッチ重合法、連続重合法のいずれを採用することも可能である。
重合温度は、通常用いられている温度範囲であれば特に問題なく用いることができる。具体的には、0℃〜200℃、好ましくは、40℃〜100℃の範囲を用いることができる。重合圧力は、選択するプロセスによって差異が生じるが、通常用いられている圧力範囲であれば、特に問題なく用いることができる。具体的には、0より大きく200MPa、好ましくは、0.1〜50MPaの範囲を用いることができる。この際に、窒素などの不活性ガスを共存させることも可能である。
Moreover, the block copolymer which manufactured the component (a) and the component (b-1) by multistage polymerization, and the block copolymer which manufactured the component (a) and the component (b-2) by multistage polymerization in a predetermined ratio. When mixing and melt-kneading, each block copolymer is produced by producing the component (a) at the first stage and producing the component (b-1) or the component (b-2) at the second stage. It can manufacture by performing multistage polymerization. In this case, the slurry process, bulk method, gas phase method, solution method, etc. can be arbitrarily used as the polymerization process. Furthermore, a separate polymerization process is adopted for each of the first stage and the second stage. Also good. Among them, the production of the first stage component (a) is most preferably carried out by the bulk method or the gas phase method, and the production of the second step component (b-1) or the component (b-2) is carried out by the gas phase method. . As a polymerization method, either a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be employed.
The polymerization temperature can be used without any particular problem as long as it is in a commonly used temperature range. Specifically, a range of 0 ° C. to 200 ° C., preferably 40 ° C. to 100 ° C. can be used. Although the polymerization pressure varies depending on the process to be selected, it can be used without any problem as long as it is in a pressure range usually used. Specifically, a range of greater than 0 and 200 MPa, preferably 0.1 to 50 MPa can be used. At this time, it is possible to coexist an inert gas such as nitrogen.
(2−2)三段重合(多段重合)法
i)三段重合
本発明の組成物を製造する方法としては、1段目で成分(a)を製造し、2段目で成分(b−1)を製造、3段目で成分(b−2)を製造する三段重合法を採用することも可能である。この場合の重合プロセスは、スラリー法、バルク法、気相法、溶液法などを任意に用いることができるが、その中でも、1段目の成分(a)の製造を、バルク法又は気相法で行い、2段目の成分(b−1)及び3段目の成分(b−2)の製造を気相法で行うことが最も好ましい。重合方式については、バッチ重合法、連続重合法のいずれを採用することも可能である。
重合温度は、通常用いられている温度範囲であれば特に問題なく用いることができる。具体的には、0℃〜200℃、好ましくは、40℃〜100℃の範囲を用いることができる。重合圧力は、選択するプロセスによって差異が生じるが、通常用いられている圧力範囲であれば、特に問題なく用いることができる。具体的には、0より大きく200MPa、好ましくは、0.1〜50MPaの範囲を用いることができる。この際に、窒素などの不活性ガスを共存させることも可能である。また、各成分(a)、(b−1)、(b−2)の成分比については、各成分の製造量比を制御することで調整できる。
(2-2) Three-stage polymerization (multi-stage polymerization) method i) Three-stage polymerization As a method for producing the composition of the present invention, component (a) is produced in the first stage, and component (b- It is also possible to employ a three-stage polymerization method in which 1) is produced and component (b-2) is produced in the third stage. As the polymerization process in this case, a slurry method, a bulk method, a gas phase method, a solution method, or the like can be arbitrarily used. Most preferably, the production of the second-stage component (b-1) and the third-stage component (b-2) is carried out by a gas phase method. As a polymerization method, either a batch polymerization method or a continuous polymerization method can be employed.
The polymerization temperature can be used without any particular problem as long as it is in a commonly used temperature range. Specifically, a range of 0 ° C. to 200 ° C., preferably 40 ° C. to 100 ° C. can be used. Although the polymerization pressure varies depending on the process to be selected, it can be used without any problem as long as it is in a pressure range usually used. Specifically, a range of greater than 0 and 200 MPa, preferably 0.1 to 50 MPa can be used. At this time, it is possible to coexist an inert gas such as nitrogen. Moreover, about the component ratio of each component (a), (b-1), (b-2), it can adjust by controlling the manufacturing-amount ratio of each component.
ii)特性値(インデックス)の測定
三段階以上の多段重合によって製造した場合の各成分のエチレン含量や分子量のインデックスは、重合の各段階終了後のサンプルを逐次TREF−GPC−IR法によって分析することで、各段で重合された重合体のエチレン含量や分子量を決定できる。この場合、三段目以降で製造される共重合体のインデックスは、それ以前の段階で製造された共重合体のインデックスを加味し、計算によって求めるものとする。
例えば、成分(a)、(b−1)、(b−2)の順に重合する三段重合の場合の共重合体成分の分析は、成分(a)の重合終了時及び成分(b−1)までの重合終了時、さらに(b−2)までの重合を行った試料について各々重合量とエチレン含量、分子量の測定を行い、各成分のインデックスを決定する。
ii) Measurement of characteristic value (index) The ethylene content and molecular weight index of each component when manufactured by multi-stage polymerization of three or more stages are sequentially analyzed by the TREF-GPC-IR method after completion of each stage of polymerization. Thus, the ethylene content and molecular weight of the polymer polymerized at each stage can be determined. In this case, the index of the copolymer manufactured in the third and subsequent stages is calculated by taking into account the index of the copolymer manufactured in the previous stage.
For example, the analysis of the copolymer component in the case of three-stage polymerization in which components (a), (b-1), and (b-2) are polymerized in this order is performed at the end of polymerization of component (a) and component (b-1). At the end of the polymerization until (b), the polymerization amount, the ethylene content and the molecular weight are measured for the sample subjected to the polymerization until (b-2), and the index of each component is determined.
特に、成分(b−2)に関しては、下記式(IV)、(V)に従って計算可能である。
Mw(b)=W(b−1)×Mw(b−1)+W(b−2)×Mw(b−2)・・・(IV)
[E](b)=W(b−1)×[E](b−1)+W(b−2)×[E](b−2)・・・(V)
ここで、Mw(b)と[E](b)はそれぞれ三段目重合終了時の分析から求められる共重合体成分(成分(b−1)と成分(b−2)の混合物)の重量平均分子量とエチレン含量であり、Mw(b−1)と[E](b−1)はそれぞれ二段目重合終了時の分析から求められる成分(b−1)の重量平均分子量とエチレン含量である。
重合量の求め方としては、各段終了時に反応器を重合系から切り離し、その中の重合体の量をそのまま反応器ごと直接測定することで求めることができる。または多段重合と同じ条件で成分(a)のみの重合、成分(a)と成分(b−1)の二段重合を別個に行っておき、重合量を求める手法がある。四段以上の重合の場合にはこれらの式の拡張によって計算可能である。
In particular, the component (b-2) can be calculated according to the following formulas (IV) and (V).
Mw (b) = W (b−1) × Mw (b−1) + W (b−2) × Mw (b−2) (IV)
[E] (b) = W (b−1) × [E] (b−1) + W (b−2) × [E] (b−2) (V)
Here, Mw (b) and [E] (b) are the weights of copolymer components (mixture of component (b-1) and component (b-2)) determined from the analysis at the end of the third stage polymerization, respectively. The average molecular weight and the ethylene content. Mw (b-1) and [E] (b-1) are the weight average molecular weight and the ethylene content of the component (b-1) obtained from the analysis at the end of the second stage polymerization, respectively. is there.
The amount of polymerization can be determined by disconnecting the reactor from the polymerization system at the end of each stage and directly measuring the amount of polymer in the reactor as it is. Alternatively, there is a technique for determining the polymerization amount by separately polymerizing only the component (a) and two-stage polymerization of the component (a) and the component (b-1) under the same conditions as the multistage polymerization. In the case of four or more stages of polymerization, it can be calculated by extending these equations.
抜き出しサンプルによって分析する場合にはTREFによる分別を行わずに、各段での重合量と平均の分子量及び平均のエチレン含量を測定し、やはり上記の計算式を使用して各成分のインデックスを求めることもできる。その場合は下記式(VI)〜(IX)を使用する。
Mw〔(a)+(b−1)〕=〔W(a)×Mw(a)+W(b−1)×Mw(b−1)〕/〔W(a)+W(b−1)〕 ・・・(VI)
Mw(total)=〔W(a)+W(b−1)〕×〔Mw(a)+Mw(b−1)〕+〔W(b−2)×Mw(b−2)〕 ・・・(VII)
[E]〔(a)+(b−1)〕=〔W(a)×[E](a)+W(b−1)×[E](b−1)〕/〔W(a)+W(b−1)〕 ・・・(VIII)
[E](total)=〔W(a)+W(b−1)〕×[E]〔(a)+(b−1)〕+〔W(b−2)×[E](b−2)〕 ・・・(IX)
ここでMw(a),Mw(b−1),Mw(b−2)はそれぞれ成分(a)、成分(b−1)、成分(b−2)の重量平均分子量である。Mw〔(a)+(b−1)〕は成分(b−1)までの重合を行った試料の重量平均分子量、Mw(total)は成分(b−2)までの重合を行った試料の重量平均分子量であり、抜き出しサンプルのGPC測定によって評価できる。同様に[E](a),[E](b−1),[E](b−2)はそれぞれ成分(a)、成分(b−1)、成分(b−2)のエチレン含量である。[E]〔(a)+(b−1)〕は成分(b−1)までの重合を行った試料のエチレン含量、[E](total)は成分(b−2)までの重合を行った試料のエチレン含量であり、抜き出しサンプルのIR測定で評価できる。W(a)、W(b−1)、W(b−2)はそれぞれ成分(a)、成分(b−1)、成分(b−2)の重量分率である。四段以上の重合の場合にはこれらの式の拡張によって計算可能である。
In the case of analyzing with an extracted sample, the amount of polymerization, the average molecular weight and the average ethylene content in each stage are measured without fractionation by TREF, and the index of each component is also obtained using the above formula. You can also. In that case, the following formulas (VI) to (IX) are used.
Mw [(a) + (b-1)] = [W (a) * Mw (a) + W (b-1) * Mw (b-1)] / [W (a) + W (b-1)] ... (VI)
Mw (total) = [W (a) + W (b-1)] × [Mw (a) + Mw (b-1)] + [W (b-2) × Mw (b-2)] ( VII)
[E] [(a) + (b-1)] = [W (a) * [E] (a) + W (b-1) * [E] (b-1)] / [W (a) + W (b-1)] (VIII)
[E] (total) = [W (a) + W (b-1)] * [E] [(a) + (b-1)] + [W (b-2) * [E] (b-2 )] ... (IX)
Here, Mw (a), Mw (b-1), and Mw (b-2) are the weight average molecular weights of the component (a), the component (b-1), and the component (b-2), respectively. Mw [(a) + (b-1)] is the weight average molecular weight of the sample polymerized to component (b-1), and Mw (total) is the sample polymerized to component (b-2). It is a weight average molecular weight and can be evaluated by GPC measurement of an extracted sample. Similarly, [E] (a), [E] (b-1), and [E] (b-2) are the ethylene contents of component (a), component (b-1), and component (b-2), respectively. is there. [E] [(a) + (b-1)] is the ethylene content of the sample polymerized up to component (b-1), and [E] (total) is polymerized up to component (b-2). It is the ethylene content of the sample and can be evaluated by IR measurement of the extracted sample. W (a), W (b-1), and W (b-2) are the weight fractions of component (a), component (b-1), and component (b-2), respectively. In the case of four or more stages of polymerization, it can be calculated by extending these equations.
3.その他
(1)添加剤の使用
本発明の樹脂組成物には、本発明の組成物の性能をより高めるために、或いは他の性能を付与するために、本発明の機能を損なわない範囲内で添加剤を配合することもできる。
この付加的成分としては、ポリオレフィン樹脂用配合剤として汎用される核剤、フェノール系酸化防止剤、燐系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、金属不活性剤、過酸化物、充填剤、抗菌剤、防黴剤、蛍光増白剤、着色剤といった各種添加剤を加えることができる。また、更なる耐衝撃性改良のためにゴム材料を加えることもできる。
これら添加剤の配合量は、一般に組成物100重量部に対して0.0001〜3重量部、好ましくは0.001〜1重量部である。また、耐衝撃性改良のための各種ゴムは一般に組成物100重量部に対して1〜70重量部好ましくは1〜50重量部添加される。
3. Others (1) Use of Additives In order to enhance the performance of the composition of the present invention or to impart other performance to the resin composition of the present invention, the functions of the present invention are not impaired. Additives can also be blended.
As this additional component, a nucleating agent widely used as a compounding agent for polyolefin resin, a phenolic antioxidant, a phosphorus antioxidant, a sulfur antioxidant, a neutralizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant Various additives such as antistatic agents, metal deactivators, peroxides, fillers, antibacterial agents, antifungal agents, fluorescent whitening agents, and coloring agents can be added. In addition, a rubber material can be added to further improve the impact resistance.
The amount of these additives is generally 0.0001 to 3 parts by weight, preferably 0.001 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the composition. Further, various rubbers for improving impact resistance are generally added in an amount of 1 to 70 parts by weight, preferably 1 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition.
ここで、耐衝撃性改良のためのゴムの例としては、エチレン・α−オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーが好ましく使用される。エチレン・α−オレフィン系エラストマーにおいて、エチレンと共重合されるコモノマーには、炭素数4〜20のα−オレフィン、具体的には1−オクテン、1−ブテンなどが挙げられ、1種類である必要はなく2種類以上のエチレン・α−オレフィン系エラストマー又はスチレン系エラストマーの混合物であってもよい。エチレン・α−オレフィン系エラストマー中のα−オレフィンの含量は、10〜60重量%、好ましくは20〜50重量%、密度で0.85〜0.90g/cm3、好ましくは0.86〜0.88g/cm3である。
また、スチレン系エラストマーは、スチレンとエチレン、プロピレン、1−ブテン、ブタジエン、イソプレンなどとのブロックないしはランダム共重合体もしくはその水添物であり、スチレン系エラストマー中の結合スチレン量が、5〜45重量%、好ましくは10〜40重量%のもの、密度では0.88〜0.95g/cm3、好ましくは0.89〜0.92g/cm3である。
MFRは、0.1〜20g/10分 、好ましくは0.5〜10g/10分 である。MFRが0.1g/分 未満であると、成形性や塗装性に劣り、MFRが20g/10分を越えると耐衝撃性に劣る。ここで、MFRは230℃・2.160kg荷重でダイ形状直径2.095mm 長さ8.00mmの条件で測定された値とする。
エチレン・α−オレフィン系エラストマーの製造は、公知のチタン系触媒又はメタロセン触媒を用いて重合して得ることができる。スチレン系エラストマーの場合は、通常のアニオン重合法及びそのポリマー水添技術により得ることができる。
Here, as examples of rubber for improving impact resistance, ethylene / α-olefin elastomers and styrene elastomers are preferably used. Examples of the comonomer copolymerized with ethylene in the ethylene / α-olefin elastomer include α-olefins having 4 to 20 carbon atoms, specifically 1-octene, 1-butene and the like. It may be a mixture of two or more ethylene / α-olefin elastomers or styrene elastomers. The content of the α-olefin in the ethylene / α-olefin elastomer is 10 to 60% by weight, preferably 20 to 50% by weight, and the density is 0.85 to 0.90 g / cm 3 , preferably 0.86 to 0%. .88 g / cm 3 .
The styrene elastomer is a block or random copolymer of styrene and ethylene, propylene, 1-butene, butadiene, isoprene or the like, or a hydrogenated product thereof. The amount of bound styrene in the styrene elastomer is 5 to 45. wt%, and preferably 10 to 40 wt%, the density of 0.88~0.95g / cm 3, preferably 0.89~0.92g / cm 3.
The MFR is 0.1 to 20 g / 10 min, preferably 0.5 to 10 g / 10 min. If the MFR is less than 0.1 g / min, the moldability and paintability are poor, and if the MFR exceeds 20 g / 10 min, the impact resistance is inferior. Here, MFR is a value measured under conditions of a die shape diameter of 2.095 mm and a length of 8.00 mm at 230 ° C. and a load of 2.160 kg.
The ethylene / α-olefin-based elastomer can be produced by polymerization using a known titanium-based catalyst or metallocene catalyst. In the case of a styrene-based elastomer, it can be obtained by a usual anionic polymerization method and its polymer hydrogenation technique.
(2)用途
本発明の樹脂組成物は、剛性や耐熱性及び耐衝撃性をバランスよく充分に向上されているので、自動車などの車両の内装材や電気製品などの包装梱包材をはじめ、各種の産業用資材として有用である。特に、低温(−30℃程度)での耐衝撃性が改良されているので、冷凍食品保存用などの包装材及びその容器や低温用工業材料としても有効に利用される。
(2) Applications Since the resin composition of the present invention has sufficiently improved rigidity, heat resistance, and impact resistance in a well-balanced manner, various kinds of packaging materials such as interior materials for vehicles such as automobiles and electrical products are used. It is useful as an industrial material. In particular, since the impact resistance at low temperatures (about −30 ° C.) has been improved, it is also effectively used as packaging materials for storage of frozen foods, containers thereof, and industrial materials for low temperatures.
本発明をさらに具体的に説明するために、以下において好適な実施例及びそれらに対応する比較例を記載する。各実施例と各比較例との対照により、本発明の構成の要件の合理性と有意性を実証し、さらに本発明の従来技術に対する卓越性をも明らかにするものである。 In order to describe the present invention more specifically, preferred examples and comparative examples corresponding thereto are described below. The contrast between each example and each comparative example demonstrates the rationality and significance of the requirements of the configuration of the present invention, and further demonstrates the superiority of the present invention over the prior art.
以下の実施例及び比較例における諸物性の測定方法、組成物の製造方法、組成物の評価方法、使用した成分の製造方法は、以下のとおりである。
1)TREF
段落0025〜0028おいて記述されている。 2)GPC
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC 150C) 検出器:FOXBORO社製MIRAN 1A IR検出器(測定波長:3.42μm) カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本) 移動相溶媒:オルトジクロロベンゼン(ODCB) 測定温度:140℃ 流速:1.0ml/min 注入量:0.2ml 試料の調製:試料はODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)を用いて1mg/mLの溶液を調製し、140℃で約1時間を要して溶解させる。
GPC測定で得られた保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー(株)製の以下の銘柄である。 F380,F288,F128,F80,F40,F20,F10,F4,F1,A5000,A2500,A1000 各々が0.5mg/mLとなるようにODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.2mL注入して較正曲線を作成する。較正曲線は、最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。その他の詳細は段落0030に記載されている。 3)DSC
セイコー社製DSCを用いて測定した。その他の詳細は段落0022に記載されている。
4)DMA
試料は射出成形した厚さ2mmのシートから、10mm幅×18mm長×2mm厚の短冊状に切り出したものを用いた。(射出成形については段落0094を参照。以下の試験項目においても同様である。)
装置はレオメトリック・サイエンティフィック社製のARESを用い、周波数は1Hzである。測定温度は−80℃から段階状に昇温し、試料が融解して測定不能になるまで測定を行った。歪みは0.1〜0.5%の範囲で行った。
5)MFR
JIS K7210A法・条件Mに従い、以下の条件で測定した。
試験温度:230℃ 公称加重:2.16kg ダイ形状:直径2.095mm 長さ8.000mm
6)エチレン含量の定量
共重合体中の平均エチレン含量を赤外分光光度計を用いて行った。測定条件を以下に示す。 装置:島津FTIR−8300 分解能:4.0cm−1 測定範囲:4,000〜400cm−1 サンプルの調整:ポリマーパウダー又はペレットを加熱加圧プレスにて厚さ500μのフィルムに調整(温度190℃ 予熱2分後に100MPaに加圧) データ処理:i)760,700cm−1をベースポイントとして、その範囲での吸光度ピーク面積を算出する。(エチレン含量に対応) ii)ピーク面積/サンプル厚みを算出する。iii)予めNMRでエチレン含量を定量してあるサンプルによって検量線を作成しておき、[エチレン含量∝ピーク面積/サンプル厚み]の式によりエチレン含量を定量する。
7)曲げ特性
曲げ弾性 得られた組成物の曲げ弾性率を以下の条件により評価した。
規格番号:JIS K−7171(ISO178)準拠 試験機:精密万能試験機オートグラフAG−20kNG(島津製作所製) 試験片の採取方向:流れ方向 試験片の形状:厚さ4mm 幅10mm 長さ80mm 試験片の作成方法:射出成形 状態の調節:室温23℃・湿度50%に調節された恒温室内に24時間以上放置 試験室:室温23℃・湿度50%に調節された恒温室 試験片の数:5 支点間距離:32.0mm 試験速度:1.0mm/min
8)衝撃強度
耐衝撃性をシャルピー衝撃試験により評価した。
規格番号:JIS K−7111(ISO 179/1eA)準拠 試験機:東洋精機社製 全自動シャルピー衝撃試験機(恒温槽付き) 試験片の形状:シングルノッチ付き試験片(厚さ4mm 幅10mm 長さ80mm) ノッチ形状:タイプAノッチ(ノッチ半径0.25mm) 衝撃速度:2.9m/s 公称振り子エネルギー:4J 試験片の作成方法:射出成型試験片にノッチを切削(ISO 2818準拠) 状態の調節:室温23℃・湿度50%に調節された恒温室内に24時間以上 試験室:室温23℃・湿度50%に調節された恒温室 試験片の数:n=5 試験温度:23℃,0℃,−30℃(0℃及び−30℃の場合には、恒温槽が試験温度の±1℃以内になった状態で40分以上状態調節を加えてから試験を行った) 評価項目:吸収エネルギー
9)耐熱性
耐熱性は熱変形温度(HDT)にて評価した。HDTは厚さ4mmの射出成形片を用いてJIS K7191−1に準拠して、0.45MPaの条件でフラットワイズで測定した。ただし、測定前の試験片状態調整として、射出成形後、100℃で30分間アニールし、室温まで冷却する操作を行っている。
In the following Examples and Comparative Examples, methods for measuring various physical properties, methods for producing the compositions, methods for evaluating the compositions, and methods for producing the components used are as follows.
1) TREF
This is described in paragraphs 0025-0028. 2) GPC
Apparatus: Waters GPC (ALC / GPC 150C) Detector: FOXBORO MIRAN 1A IR detector (measurement wavelength: 3.42 μm) Column: Showa Denko AD806M / S (3) Mobile phase solvent: Orthodox Chlorobenzene (ODCB) Measurement temperature: 140 ° C. Flow rate: 1.0 ml / min Injection volume: 0.2 ml Sample preparation: Prepare a 1 mg / mL solution using ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) And dissolve at 140 ° C. for about 1 hour.
Conversion from the retention capacity obtained by GPC measurement to the molecular weight is performed using a calibration curve prepared in advance with standard polystyrene. Standard polystyrenes used are the following brands manufactured by Tosoh Corporation. F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000 A solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each is 0.5 mg / mL To create a calibration curve. The calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation by the least square method. Other details are described in paragraph 0030. 3) DSC
Measurements were made using a Seiko DSC. Other details are described in paragraph 0022.
4) DMA
The sample used was cut out from a 2 mm thick sheet formed by injection molding into a strip shape of 10 mm width × 18 mm length × 2 mm thickness. (See paragraph 0094 for injection molding. The same applies to the following test items.)
The apparatus uses ARES manufactured by Rheometric Scientific and has a frequency of 1 Hz. The measurement temperature was raised stepwise from −80 ° C., and the measurement was performed until the sample melted and became impossible to measure. The strain was performed in the range of 0.1 to 0.5%.
5) MFR
According to JIS K7210A method and condition M, measurement was performed under the following conditions.
Test temperature: 230 ° C. Nominal load: 2.16 kg Die shape: Diameter 2.095 mm Length 8.000 mm
6) Determination of ethylene content The average ethylene content in the copolymer was determined using an infrared spectrophotometer. The measurement conditions are shown below. Apparatus: Shimadzu FTIR-8300 Resolution: 4.0 cm −1 Measurement range: 4,000 to 400 cm −1 Sample adjustment: Polymer powder or pellets are adjusted to a film with a thickness of 500 μm by a heating and pressing press (temperature 190 ° C. preheating) Pressurized to 100 MPa after 2 minutes) Data processing: i) Using 760,700 cm -1 as a base point, calculate the absorbance peak area in that range. (Corresponds to ethylene content) ii) Calculate peak area / sample thickness. iii) A calibration curve is prepared with a sample whose ethylene content has been quantified in advance by NMR, and the ethylene content is quantified by the formula [ethylene content∝peak area / sample thickness].
7) Flexural properties Flexural elasticity The flexural modulus of the obtained composition was evaluated under the following conditions.
Standard number: Compliant with JIS K-7171 (ISO178) Testing machine: Precision universal testing machine Autograph AG-20kNG (manufactured by Shimadzu Corporation) Test specimen sampling direction: Flow direction Test specimen shape: Thickness 4 mm Width 10 mm Length 80 mm Test How to make pieces: Injection molding Condition adjustment: Leave in a temperature-controlled room adjusted to room temperature 23 ° C and humidity 50% for more than 24 hours Test room: Temperature-controlled room temperature adjusted to 23 ° C and humidity 50% Number of test pieces: 5 Distance between fulcrums: 32.0 mm Test speed: 1.0 mm / min
8) Impact strength Impact resistance was evaluated by Charpy impact test.
Standard number: Compliant with JIS K-7111 (ISO 179 / 1eA) Tester: Toyo Seiki Co., Ltd. Fully automatic Charpy impact tester (with constant temperature bath) Shape of test piece: Test piece with single notch (thickness 4 mm, width 10 mm, length) 80mm) Notch shape: Type A notch (notch radius 0.25mm) Impact speed: 2.9m / s Nominal pendulum energy: 4J Test piece preparation method: Cutting a notch into an injection-molded test piece (ISO 2818 compliant) Condition adjustment : Room temperature 23 ° C / humidity controlled at 50% humidity for 24 hours or longer Test room: Room temperature 23 ° C / humidity adjusted at 50% humidity Number of specimens: n = 5 Test temperature: 23 ° C, 0 ° C , -30 ° C (In the case of 0 ° C and -30 ° C, the test was performed after adjusting the condition for 40 minutes or more in a state where the thermostat was within ± 1 ° C of the test temperature) Energy 9) Heat resistance Heat resistance was evaluated by heat distortion temperature (HDT). HDT was measured flat-wise under the condition of 0.45 MPa in accordance with JIS K7191-1 using an injection-molded piece having a thickness of 4 mm. However, as the test piece state adjustment before measurement, after injection molding, an operation of annealing at 100 ° C. for 30 minutes and cooling to room temperature is performed.
[製造例1]三段重合実施例
1)成分[A]の調製
(r)−ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル}]ハフニウムの合成(ラセミ・メソ混合物の合成);
2−フルオロ−4−ブロモビフェニル(6.35g、25.3mmol)をジエチルエーテル(50mL)とヘキサン(50mL)の混合溶媒に溶かし、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(33mL、50.6mmol、1.54N)を−78℃で滴下した。−10℃で2時間撹拌し、この溶液に2−エチルアズレン(3.55g、22.8mmol)を加え、室温で2時間撹拌した。ヘキサン(30mL×2)を加え、上澄みをデカントした。得られた黄色沈殿に0℃でヘキサン(30mL)とテトラヒドロフラン(40mL)を加えた。N−メチルイミダゾール(50μL)とジメチルジクロロシラン(1.4mL、11.4mmol)を加え、室温まで昇温し室温で1時間撹拌した。この後、希塩酸を加え、分液した後、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去すると、ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−1,4−ジヒドロアズレン}の粗精製物(8.3g)が得られた。
次に、上記で得られた粗精製物をジエチルエーテル(30mL)に溶かし、−70℃でn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(14.9mL、22.8mmol、1.53N)を滴下し、徐々に昇温して室温で一夜撹拌した。さらに、トルエン(200mL)を加え、−70℃に冷却し、四塩化ハフニウム(3.6g,11.4mmol)を加え、徐々に昇温し室温で4時間撹拌した。得られたスラリー溶液から減圧下大部分の溶媒を留去し、ジエチルエーテル(50mL)を加え、得られたスラリーを濾過した。ジエチルエーテル(5mL×2)、エタノール(15mL×2)、ヘキサン(10mL×2)で洗浄すると、ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウムのラセミ・メソ混合物(4.53g、収率42%)が得られた。
[Production Example 1] Three-stage polymerization Example 1) Preparation of component [A] (r) -dichloro [1,1'-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4H -Azurenyl}] synthesis of hafnium (synthesis of racemic meso mixture);
2-Fluoro-4-bromobiphenyl (6.35 g, 25.3 mmol) was dissolved in a mixed solvent of diethyl ether (50 mL) and hexane (50 mL), and a pentane solution of t-butyllithium (33 mL, 50.6 mmol, 1. 54N) was added dropwise at -78 ° C. The mixture was stirred at −10 ° C. for 2 hours, 2-ethylazulene (3.55 g, 22.8 mmol) was added to the solution, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Hexane (30 mL × 2) was added and the supernatant was decanted. Hexane (30 mL) and tetrahydrofuran (40 mL) were added to the obtained yellow precipitate at 0 ° C. N-methylimidazole (50 μL) and dimethyldichlorosilane (1.4 mL, 11.4 mmol) were added, and the mixture was warmed to room temperature and stirred at room temperature for 1 hour. After this, dilute hydrochloric acid was added and the layers were separated, and then the organic phase was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) -1 , 4-dihydroazulene} was obtained (8.3 g).
Next, the crude product obtained above was dissolved in diethyl ether (30 mL), and a hexane solution of n-butyllithium (14.9 mL, 22.8 mmol, 1.53N) was added dropwise at -70 ° C. The mixture was warmed and stirred overnight at room temperature. Furthermore, toluene (200 mL) was added, and the mixture was cooled to −70 ° C., hafnium tetrachloride (3.6 g, 11.4 mmol) was added, the temperature was gradually raised, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Most of the solvent was removed from the resulting slurry solution under reduced pressure, diethyl ether (50 mL) was added, and the resulting slurry was filtered. After washing with diethyl ether (5 mL × 2), ethanol (15 mL × 2), hexane (10 mL × 2), dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) ) -4H-azulenyl}] hafnium racemic meso mixture (4.53 g, 42% yield) was obtained.
ラセミ体の精製;上記で得られたラセミ・メソ混合物(4.5g)をジクロロメタン(35mL)に懸濁し、高圧水銀灯(100W)を用いて1時間光照射した。この溶液を減圧下溶媒を留去した。得られた固体にトルエン(25mL)とジクロロメタン(11mL)を加え60℃に加熱すると均一溶液となった。これを減圧下ジクロロメタンを留去すると結晶が析出し、濾過した。ヘキサン(5mL×2)で洗浄し、減圧下乾燥するとラセミ体(1.79g、37%)が得られた。
1H−NMR(300MHz,CDCl3);δ1.02(s,6H,SiMe2),1.08(t,J=8Hz,6H,CH3CH2),2.54(sept,J=8Hz,2H,CH3CH2),2.70(sept,J=8Hz,2H,CH3CH2),5.07(brs,2H,4−H),5.85−6.10(m,8H),6.83(d,J=12Hz,2H),7.30−7.6(m,16H,arom)
Purification of racemate: The racemic / meso mixture (4.5 g) obtained above was suspended in dichloromethane (35 mL) and irradiated with light using a high pressure mercury lamp (100 W) for 1 hour. The solvent was distilled off from this solution under reduced pressure. Toluene (25 mL) and dichloromethane (11 mL) were added to the obtained solid and heated to 60 ° C. to obtain a homogeneous solution. When dichloromethane was distilled off from this under reduced pressure, crystals were precipitated and filtered. After washing with hexane (5 mL × 2) and drying under reduced pressure, a racemate (1.79 g, 37%) was obtained.
1H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ); δ 1.02 (s, 6H, SiMe 2 ), 1.08 (t, J = 8 Hz, 6H, CH 3 CH 2 ), 2.54 (sept, J = 8 Hz, 2H, CH 3 CH 2), 2.70 (sept, J = 8Hz, 2H, CH 3 CH 2), 5.07 (brs, 2H, 4-H), 5.85-6.10 (m, 8H ), 6.83 (d, J = 12 Hz, 2H), 7.30-7.6 (m, 16H, arom)
2)成分[B]の調製
〔化学処理〕撹拌翼と還流装置を取り付けた5Lセパラブルフラスコに、イオン交換水
500gを投入し、更に水酸化リチウム1水和物249g(5.93mol)を投入して撹拌する。別に、硫酸581g(5.93mol)をイオン交換水500gで希釈し、滴下ロートを用いて上記水酸化リチウム水溶液に滴下する。このとき硫酸の一部は中和反応に消費され系中で硫酸リチウム塩が生成し、さらに硫酸過剰になることにより酸性溶液となる。そこへ更に市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製 ベンクレイSL 平均粒径:28.0μm)を350g添加し撹拌する。その後30分かけて108℃まで昇温し150分維持する。その後、1時間かけて50℃まで冷却した。このスラリーをヌッチェと吸引瓶にアスピレータを接続した装置にて、減圧濾過を実施した。ケーキを回収し、純水を5.0L加え再スラリー化し、濾過を行った。この操作をさらに4回繰り返した。
濾過は、いずれも数分かからずに終了した。最終の洗浄液(濾液)のpHは5であった。回収したケーキを窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥した。その結果、275gの化学処理体を得た。蛍光X線により組成分析を行ったところ、主成分であるケイ素に対する構成元素のモル比は、Al/Si=0.21、Mg/Si=0.046、Fe/Si=0.022であった。
〔化学処理モンモリロナイトの有機アルミニウム処理〕内容積1Lのフラスコに上記で得た化学処理モンモリロナイト10.0gを秤量し、ヘプタン64.6ml、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液35.4ml(25mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。その後、ヘプタンで洗浄し、最後にスラリー量を100mlに調製した。
2) Preparation of component [B] [Chemical treatment] Into a 5 L separable flask equipped with a stirring blade and a reflux apparatus, 500 g of ion-exchanged water was added, and 249 g (5.93 mol) of lithium hydroxide monohydrate was further added. And stir. Separately, 581 g (5.93 mol) of sulfuric acid is diluted with 500 g of ion-exchanged water and added dropwise to the lithium hydroxide aqueous solution using a dropping funnel. At this time, a part of the sulfuric acid is consumed in the neutralization reaction to form a lithium sulfate salt in the system, and when the sulfuric acid becomes excessive, it becomes an acidic solution. Further, 350 g of commercially available granulated montmorillonite (Menzawa Chemical Co., Ltd. Benclay SL average particle size: 28.0 μm) is added and stirred. Thereafter, the temperature is raised to 108 ° C. over 30 minutes and maintained for 150 minutes. Then, it cooled to 50 degreeC over 1 hour. The slurry was filtered under reduced pressure using a device in which an aspirator was connected to Nutsche and a suction bottle. The cake was collected, 5.0 L of pure water was added to reslurry, and filtration was performed. This operation was repeated four more times.
All filtrations were completed in less than a few minutes. The pH of the final washing liquid (filtrate) was 5. The collected cake was dried at 110 ° C. overnight under a nitrogen atmosphere. As a result, 275 g of a chemically treated product was obtained. As a result of compositional analysis by fluorescent X-ray, the molar ratio of the constituent elements to silicon as the main component was Al / Si = 0.21, Mg / Si = 0.046, and Fe / Si = 0.022. .
[Organic Aluminum Treatment of Chemically Treated Montmorillonite] 10.0 g of the chemically treated montmorillonite obtained above was weighed into a 1 L flask, and 64.6 ml of heptane and 35.4 ml (25 mmol) of a heptane solution of triisobutylaluminum were added. For 1 hour. Thereafter, it was washed with heptane, and finally the amount of slurry was adjusted to 100 ml.
3)プロピレンによる予備重合
上記で調製した、トリイソブチルアルミニウム処理したモンモリロナイトのヘプタンスラリーにトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液2.13ml(1504μmol)を加えて10分間、室温で撹拌した。また、別のフラスコ(容積200mL)中で、上記で合成した(r)−ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル}]ハフニウム(299μmol)にトルエン(60ml)を加えてスラリーとした後、上記の1Lフラスコに加えて、室温で60分間撹拌した。
錯体のトルエンスラリーを分析し、錯体の溶解成分及び不溶解成分を求めたところ、錯体の溶解成分は60μmol、不溶解成分は239μmolであり、溶解成分はモンモリロナイトに対しては6μmol/g−担体であった。
次に、上記のモンモリロナイトのヘプタンスラリーに、更にヘプタン340mlを追加して内容積1Lの撹拌式オートクレーブに導入し、60分間撹拌した。オートクレーブ内の温度が40℃で安定した後、プロピレンを238.1mmol/hr(10g/hr)の一定速度で120分間で供給した。プロピレンの供給終了後、50℃に昇温して2時間そのまま維持し、その後に残存ガスをパージして予備重合触媒スラリーをオートクレーブより回収した。予備重合に要した全所要時間は4時間であった。回収した予備重合触媒スラリーを静置し、上澄み液を抜き出した。残った固体にトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液8.5ml(6.0mmol)を室温にて加え、室温で10分間撹拌した後、減圧乾燥して固体触媒を31.8g回収した。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は2.09であった。
3) Prepolymerization with Propylene 2.13 ml (1504 μmol) of a triisobutylaluminum heptane solution was added to the triisobutylaluminum-treated montmorillonite heptane slurry prepared above and stirred for 10 minutes at room temperature. In another flask (volume 200 mL), (r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4H-azurenyl] synthesized above was used. }] After adding toluene (60 ml) to hafnium (299 μmol) to form a slurry, the slurry was added to the 1 L flask and stirred at room temperature for 60 minutes.
The toluene slurry of the complex was analyzed and the dissolved component and the insoluble component of the complex were determined. The dissolved component of the complex was 60 μmol, the insoluble component was 239 μmol, and the dissolved component was 6 μmol / g-carrier for montmorillonite. there were.
Next, 340 ml of heptane was further added to the above montmorillonite heptane slurry, and the mixture was introduced into a stirring autoclave having an internal volume of 1 L and stirred for 60 minutes. After the temperature in the autoclave was stabilized at 40 ° C., propylene was fed at a constant rate of 238.1 mmol / hr (10 g / hr) for 120 minutes. After the completion of the propylene supply, the temperature was raised to 50 ° C. and maintained for 2 hours, after which the remaining gas was purged and the prepolymerized catalyst slurry was recovered from the autoclave. The total time required for the prepolymerization was 4 hours. The recovered prepolymerized catalyst slurry was allowed to stand, and the supernatant liquid was extracted. To the remaining solid, 8.5 ml (6.0 mmol) of a heptane solution of triisobutylaluminum was added at room temperature, stirred at room temperature for 10 minutes, and then dried under reduced pressure to recover 31.8 g of a solid catalyst. The pre-polymerization magnification (the value obtained by dividing the pre-polymerized polymer amount by the solid catalyst amount) was 2.09.
4)重合
以下に示す第1工程〜第3工程からなる重合を行い、プロピレン−エチレンブロック共重合体を製造した。
(第1工程の重合)内容積3Lの撹拌機付オートクレーブ内をプロピレンで充分置換した後に、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液2.76ml(2.02mmol)を加え、水素700ml、続いて液体プロピレン1,500mlを導入し、65℃に昇温した。上記の3)で得られた予備重合触媒をヘプタンでスラリー化し、固体触媒として40mg(予備重合ポリマーを除く正味の固体触媒の量)圧入して重合を開始した。槽内温度を65℃に維持した。触媒投入1時間経過後に、残モノマーのパージを行い、精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングし、90℃窒素気流下で30分間乾燥後に測定した結果、抜き出し量は15gであった。
(第2工程の重合)それと並行して、プロピレン及びエチレンの混合ガス槽(内容積14Lの撹拌機付オートクレーブ)に、プロピレン72.49vol%、エチレン27.49vol%、水素0.02vol%の混合ガスを80℃で2.7MPaゲージ圧にて調製した。重合槽の撹拌を再開し、重合槽内をプロピレン43vol%、エチレン57vol%のガス組成で内圧1.5MPaゲージ圧に調製した後、先に調製した混合ガスを重合槽の圧力が1.5MPaゲージ圧になるように供給し、プロピレン・エチレンの気相共重合を65℃で5分間行った。その後、残モノマーのパージを行い、生成したポリマーを一部サンプリングし、90℃窒素気流下で30分間乾燥後に測定した結果、抜き出し量は15gであった。
(第3工程の重合)それと並行して、プロピレン及びエチレンの混合ガス槽(内容積14Lの撹拌機付オートクレーブ)に、プロピレン44.99vol%、エチレン54.98vol%、水素0.03vol%の混合ガスを80℃で2.7MPaゲージ圧にて調製した。重合槽の撹拌を再開し、重合槽内をプロピレン24vol%、エチレン76vol%のガス組成で2.0MPaゲージ圧になるように調製した後、先に調製した混合ガスを重合槽の圧力が2.0MPaゲージ圧になるように供給し、プロピレン・エチレンの気相共重合を80℃で20分間行った。重合終了後回収したポリマーは90℃窒素気流下で30分間乾燥した。
重合条件は表1aにまとめて記載し、重合のそれぞれの段階において少量のサンプルを抜き出し、エチレン含量及び分子量測定を行った結果を表1aに示す。表1bには抜き出しサンプルのTREF−GPC−IR法による分析結果を示す。
4) Polymerization Polymerization comprising the following first to third steps was carried out to produce a propylene-ethylene block copolymer.
(Polymerization in the first step) After the inside of the autoclave with a stirrer having an internal volume of 3 L was sufficiently substituted with propylene, 2.76 ml (2.02 mmol) of a heptane solution of triisobutylaluminum was added, followed by 700 ml of hydrogen, followed by liquid propylene 1, 500 ml was introduced and the temperature was raised to 65 ° C. The prepolymerized catalyst obtained in the above 3) was slurried with heptane, and 40 mg (amount of net solid catalyst excluding prepolymerized polymer) was injected as a solid catalyst to initiate polymerization. The tank temperature was maintained at 65 ° C. After 1 hour from the addition of the catalyst, the remaining monomer was purged and completely replaced with purified nitrogen. A part of the produced polymer was sampled and measured after drying for 30 minutes under a nitrogen stream at 90 ° C. As a result, the extraction amount was 15 g.
(Polymerization in the second step) In parallel, a mixed gas tank of propylene and ethylene (autoclave with a stirrer having an internal volume of 14 L) was mixed with 72.49 vol% of propylene, 27.49 vol% of ethylene and 0.02 vol% of hydrogen. The gas was prepared at 80 ° C. and 2.7 MPa gauge pressure. After the stirring of the polymerization tank was resumed and the inside of the polymerization tank was adjusted to an internal pressure of 1.5 MPa gauge pressure with a gas composition of 43 vol% propylene and 57 vol% ethylene, the pressure of the polymerization tank was adjusted to 1.5 MPa gauge. The gas phase copolymerization of propylene / ethylene was performed at 65 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the residual monomer was purged, and a part of the produced polymer was sampled and measured after drying for 30 minutes under a nitrogen stream at 90 ° C. As a result, the amount extracted was 15 g.
(Polymerization in the third step) In parallel, a mixed gas tank of propylene and ethylene (autoclave with a stirrer with an internal volume of 14 L) was mixed with 44.99 vol% of propylene, 54.98 vol% of ethylene and 0.03 vol% of hydrogen. The gas was prepared at 80 ° C. and 2.7 MPa gauge pressure. After the stirring of the polymerization tank was resumed and the inside of the polymerization tank was adjusted to a 2.0 MPa gauge pressure with a gas composition of 24 vol% propylene and 76 vol% ethylene, the pressure of the polymerization tank was adjusted to 2. Supply was performed so that the pressure was 0 MPa gauge, and vapor phase copolymerization of propylene / ethylene was performed at 80 ° C. for 20 minutes. The polymer recovered after the polymerization was dried for 30 minutes under a nitrogen stream at 90 ° C.
The polymerization conditions are summarized in Table 1a. A small sample is taken out at each stage of the polymerization, and the ethylene content and molecular weight measurement results are shown in Table 1a. Table 1b shows the analysis results of the extracted samples by the TREF-GPC-IR method.
[製造例2]三段重合実施例
重合条件を表1a記載の様に変更した以外は、製造例1と同様にしてブロック共重合体を製造した。また、重合のそれぞれの段階において少量のサンプルを抜き出し、エチレン含量及び分子量測定を行った結果を合わせて表1aに示す。表1bには抜き出しサンプルのTREF−GPC−IR法による分析結果を示す。
[Production Example 2] Three-stage polymerization example A block copolymer was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polymerization conditions were changed as shown in Table 1a. Moreover, a small sample was extracted at each stage of the polymerization, and the results of ethylene content and molecular weight measurement are shown together in Table 1a. Table 1b shows the analysis results of the extracted samples by the TREF-GPC-IR method.
[製造例3]混練用成分(a)と成分(b−1)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン82vol%、エチレン18vol%に、また、その他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
製造例3については二段目の重合におけるエチレン含量が低すぎ、TREFによる分別が不充分であったため、重合途中の抜き出しサンプルのエチレン含量と分子量の結果より、計算によって共重合体成分の量とエチレン含量を求めた。その結果、プロピレン重合体部Mwは1.20×105、共重合体部Mwは3.88×105、共重合体成分の含有量が20.0wt%、共重合体部エチレン含量は5.0wt%であった。
上記に示した各製造例を、必要であれば数回繰り返して必要量の重合体を製造し、以下の実施例に用いた。
[Production Example 3] Composition production example of kneading component (a) and component (b-1) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 82 vol% propylene and 18 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
For Production Example 3, since the ethylene content in the second stage polymerization was too low and fractionation by TREF was insufficient, the amount of copolymer component and The ethylene content was determined. As a result, the propylene polymer part Mw was 1.20 × 10 5 , the copolymer part Mw was 3.88 × 10 5 , the copolymer component content was 20.0 wt%, and the copolymer part ethylene content was 5 0.0 wt%.
Each production example shown above was repeated several times if necessary to produce a required amount of polymer and used in the following examples.
[製造例4]混練用成分(a)と成分(b−1)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン54vol%、エチレン46vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
また、これらの製造例で得られた試料をTREF−GPC−IR法によって分析した結果を合わせて表2に示す。上記に示した各製造例を、必要であれば数回繰り返して必要量の重合体を製造し、以下の実施例に用いた。
以下の各製造例でも同様に、得られた試料をTREF−GPC−IR法によって分析した結果を合わせて表2に示し、各製造例を、必要であれば数回繰り返して必要量の重合体を製造し、以下の実施例に用いた。
[Production Example 4] Composition production example of kneading component (a) and component (b-1) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was changed to propylene 54 vol%, ethylene 46 vol%, and other polymerization conditions as described in Table 2.
The results obtained by analyzing the samples obtained in these production examples by the TREF-GPC-IR method are also shown in Table 2. Each production example shown above was repeated several times if necessary to produce a required amount of polymer and used in the following examples.
Similarly, in each of the following production examples, the results obtained by analyzing the obtained samples by the TREF-GPC-IR method are shown together in Table 2, and each production example is repeated several times if necessary to obtain the required amount of polymer. And was used in the following examples.
[製造例5]混練用成分(a)と成分(b−1)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン42vol%、エチレン58vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例6]混練用成分(a)と成分(b−1)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン28vol%、エチレン72vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例7]混練用成分(a)と成分(b−1)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン42vol%、エチレン58vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例8]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン28vol%、エチレン72vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例9]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン24vol%、エチレン76vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例10]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン21vol%、エチレン79vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例11]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン16vol%、エチレン84vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例12]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン24vol%、エチレン76vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[製造例13]混練用成分(a)と成分(b−2)の組成物製造例
二段重合によって、ブロック共重合体を製造した。第2工程の重合槽内ガス組成をプロピレン24vol%、エチレン76vol%に、またその他の重合条件を表2に記載したとおりにした以外は、製造例1と同様にして製造した。
[Production Example 5] Composition production example of component (a) for kneading and component (b-1) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Production was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was changed to 42 vol% propylene and 58 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 6] Composition production example of kneading component (a) and component (b-1) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was changed to 28 vol% propylene and 72 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 7] Composition production example of kneading component (a) and component (b-1) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Production was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was changed to 42 vol% propylene and 58 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 8] Composition production example of kneading component (a) and component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was changed to 28 vol% propylene and 72 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 9] Composition production example of kneading component (a) and component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 24 vol% propylene and 76 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 10] Composition production example of kneading component (a) and component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 21 vol% propylene and 79 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 11] Composition Production Example of Component (a) for Kneading and Component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 16 vol% propylene and 84 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 12] Composition production example of kneading component (a) and component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 24 vol% propylene and 76 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[Production Example 13] Composition production example of kneading component (a) and component (b-2) A block copolymer was produced by two-stage polymerization. Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that the gas composition in the polymerization tank in the second step was 24 vol% propylene and 76 vol% ethylene, and other polymerization conditions were as shown in Table 2.
[製造例14]チーグラー系触媒による製造例
(固体触媒成分の調製)充分に窒素置換したフラスコに、脱水及び脱酸素したn−ヘプタン2,000mLを導入し、次いでMgCl2 を2.6mol、Ti(O−n−C4H9 )4 を5.2mol導入し、95℃で2時間反応させた。反応終了後、40℃に温度を下げ、次いでメチルヒドロポリシロキサン(20センチストークスのもの)を320mL導入し、3時間反応させた。生成した固体成分をn−ヘプタンで洗浄した。次いで、充分に窒素置換したフラスコに、上記と同様に精製したn−ヘプタンを4,000mL導入し、上記で合成した固体成分をMg原子換算で1.46mol導入した。次いでn−ヘプタン25mLにSiCl4 2.62molを混合して30℃において30分間でフラスコへ導入し、70℃で3時間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで洗浄した。次いでn−ヘプタン25mLにフタル酸クロライド0.15molを混合して、70℃において30分間でフラスコへ導入し、90℃で1時間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで洗浄した。次いでTiCl4 11.4molを導入して110℃で3時間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで洗浄して固体成分(A1)を得た。この固体成分のチタン含有量は2.0wt%であった。
次いで、充分に窒素置換したフラスコに上記と同様に精製したn−ヘプタンを200mL導入して上記で合成した固体成分(A1)を4グラム導入し、SiCl4 0.035molを導入して90℃で2時間反応させた。反応終了後、さらに(CH2 =CH)Si(CH3)3 0.006mol、(t−C4 H9 )(CH3 )Si(OCH3 )20.003mol及びAl(C2 H5 )3 0.016molを順次導入して30℃で2時間接触させた。接触終了後、n−ヘプタンで充分に洗浄し、塩化マグネシウムを主体とする固体触媒成分(A)を得た。一部をサンプリングして分析した所、このもののチタン含有量は、1.8wt%であった。
(以上の触媒調製は、特開平11−80235号公報の実施例1に記載された方法によった。)
(予備重合触媒の調製)上記の固体触媒成分(A)に精製したn−ヘプタンを導入して、固体触媒成分(A)の濃度が20g/Lとなる様に調整した。スラリーを15℃に冷却した後、Al(C2 H5 )3のn−ヘプタン希釈液をAl(C2 H5 )3として0.5g添加し、9gのプロピレンをゆっくりと供給した。プロピレンの供給が終わった後、更に10分反応を継続した。次いで、気相部を窒素で充分に置換し、反応生成物を精製したn−ヘプタンで充分に洗浄した。その後、真空乾燥を行って予備重合触媒(B)を得た。この予備重合触媒(B)は、固体触媒成分(A)1gあたり2.0gのポリプロピレンを含んでいた。
[Production Example 14] Production example using Ziegler catalyst (preparation of solid catalyst component) 2,000 mL of dehydrated and deoxygenated n-heptane was introduced into a fully nitrogen-substituted flask, and then 2.6 mol of MgCl 2 and Ti 5.2 mol of (OnC 4 H 9 ) 4 was introduced and reacted at 95 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the temperature was lowered to 40 ° C., and then 320 mL of methylhydropolysiloxane (20 centistokes) was introduced and reacted for 3 hours. The resulting solid component was washed with n-heptane. Next, 4,000 mL of n-heptane purified in the same manner as described above was introduced into a sufficiently nitrogen-substituted flask, and 1.46 mol of the solid component synthesized above was introduced in terms of Mg atoms. Next, 2.62 mol of SiCl 4 was mixed with 25 mL of n-heptane, introduced into the flask at 30 ° C. for 30 minutes, and reacted at 70 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, washing with n-heptane was performed. Next, 0.15 mol of phthalic acid chloride was mixed with 25 mL of n-heptane, introduced into the flask at 70 ° C. for 30 minutes, and reacted at 90 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, washing with n-heptane was performed. Next, 11.4 mol of TiCl 4 was introduced and reacted at 110 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solid component (A1) was obtained by washing with n-heptane. The titanium content of this solid component was 2.0 wt%.
Subsequently, 200 mL of n-heptane purified in the same manner as described above was introduced into a sufficiently nitrogen-substituted flask, 4 g of the solid component (A1) synthesized above was introduced, 0.035 mol of SiCl 4 was introduced, and 90 ° C. was introduced. The reaction was performed for 2 hours. After completion of the reaction, further (CH 2 = CH) Si (CH 3 ) 3 0.006 mol, (t-C 4 H 9 ) (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 2 0.003 mol and Al (C 2 H 5 ) 3 0.016 mol was sequentially introduced and contacted at 30 ° C. for 2 hours. After completion of the contact, the solid catalyst component (A) mainly composed of magnesium chloride was obtained by thoroughly washing with n-heptane. When a part was sampled and analyzed, the titanium content of the sample was 1.8 wt%.
(The above catalyst preparation was carried out by the method described in Example 1 of JP-A-11-80235.)
(Preparation of Preliminary Polymerization Catalyst) Purified n-heptane was introduced into the solid catalyst component (A) to adjust the concentration of the solid catalyst component (A) to 20 g / L. After cooling the slurry to 15 ° C., Al a (C 2 H 5) 3 of n- heptane diluent 0.5g was added as Al (C 2 H 5) 3, was fed slowly propylene 9g. After the supply of propylene was completed, the reaction was continued for another 10 minutes. Next, the gas phase was sufficiently replaced with nitrogen, and the reaction product was thoroughly washed with purified n-heptane. Thereafter, vacuum drying was performed to obtain a prepolymerized catalyst (B). This prepolymerized catalyst (B) contained 2.0 g of polypropylene per 1 g of the solid catalyst component (A).
(プロピレンエチレンブロックコポリマーの製造)第一工程の重合:撹拌及び温度制御装置を有する内容積3Lのオートクレーブをプロピレンで充分置換した後に、トリエチルアルミニウム4.82molをn−ヘプタンで希釈した上で加え、水素5,500ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、70℃に昇温しその温度を維持した。上記の予備重合触媒(B)をn−ヘプタンでスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの重量は除く)7mgを圧入し重合を開始した。槽内温度を70℃に維持して40分重合を継続した。その後、常圧まで残モノマーをパージし、さらに精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングし、充分に乾燥の上分析に用いた。
第二工程の重合:別途、撹拌及び温度制御装置を有する内容積20Lのオートクレーブを用いて、第二工程で使用する混合ガスを調製した。調製温度は80℃、混合ガス組成はエチレン29.70vol%、プロピレン69.07vol%、水素1.23vol%であった。第一工程にてポリマーを一部サンプリングした後、この混合ガスを3Lのオートクレーブに供給し第二工程の重合を開始した。重合温度は80℃・圧力2.0MPaGにて17分重合を継続した。その後、エタノールを10ml導入して重合を停止した。回収したポリマーはオーブンで充分に乾燥した。
得られた試料をTREF−GPC−IR法によって分析した結果を表2に示す。
(Production of propylene ethylene block copolymer) Polymerization in the first step: After sufficiently replacing an autoclave having an internal volume of 3 L with stirring and a temperature control device with propylene, 4.82 mol of triethylaluminum was diluted with n-heptane and added. 5,500 ml of hydrogen and then 750 g of liquid propylene were introduced, and the temperature was raised to 70 ° C. to maintain the temperature. The prepolymerized catalyst (B) was slurried with n-heptane, and 7 mg (excluding the weight of the prepolymerized polymer) was injected as a catalyst to initiate polymerization. Polymerization was continued for 40 minutes while maintaining the temperature in the tank at 70 ° C. Thereafter, the residual monomer was purged to normal pressure and further completely replaced with purified nitrogen. A part of the produced polymer was sampled and sufficiently dried and used for analysis.
Second step polymerization: Separately, a mixed gas used in the second step was prepared using an autoclave having an internal volume of 20 L having a stirring and temperature control device. The preparation temperature was 80 ° C., and the mixed gas composition was ethylene 29.70 vol%, propylene 69.07 vol%, and hydrogen 1.23 vol%. After a part of the polymer was sampled in the first step, this mixed gas was supplied to a 3 L autoclave to start polymerization in the second step. The polymerization was continued at a polymerization temperature of 80 ° C. and a pressure of 2.0 MPaG for 17 minutes. Thereafter, 10 ml of ethanol was introduced to terminate the polymerization. The recovered polymer was sufficiently dried in an oven.
Table 2 shows the results of analyzing the obtained sample by the TREF-GPC-IR method.
[実施例1]
製造例1によって得られた重合体パウダーに下記の酸化防止剤及び中和剤を添加し充分に撹拌混合した。 (添加剤配合)酸化防止剤: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500ppm トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト500ppm 中和剤:ステアリン酸カルシウム500ppm
下記の条件で造粒し成形したものについて物性評価を行った。造粒条件と成形条件を下記に示す。
(造粒)押出機:テクノベル社製KZW−15−45MG2軸押出機 スクリュ:口径15mm L/D=45 押出機設定温度:(ホッパ下から)40,80,160,200,200,200(ダイ℃) スクリュ回転数:400rpm 吐出量:スクリュフィーダーにて約1.5kg/hrに調整 ダイ:口径3mm ストランドダイ 穴数2個
(成型)得られた原料ペレットを、以下の条件により射出成型し、物性評価用平板試験片を得た。規格番号:JIS K−7152(ISO 294−1) 参考成型機:東芝機械社製EC20P射出成型機 成型機設定温度:(ホッパ下から)80,210,210,200,200℃ 金型温度:40℃ 射出速度:52mm/s(スクリュの速度) 保持圧力:30MPa 保圧時間:8秒 金型形状:平板(厚さ4mm 幅10mm 長さ80mm)2丁取り 樹脂組成物のインデックス、TREF−GPC−IRによる分析データ及び物性のデータを表3に示す。以下の各実施例も同様に表3に記載した。
[Example 1]
The following antioxidant and neutralizer were added to the polymer powder obtained in Production Example 1 and mixed thoroughly with stirring. (Additive composition) Antioxidant: Tetrakis {methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate} methane 500 ppm Tris (2,4-di-t-butylphenyl) ) Phosphite 500ppm Neutralizer: Calcium stearate 500ppm
The physical properties of the product granulated and molded under the following conditions were evaluated. The granulation conditions and molding conditions are shown below.
(Granulation) Extruder: Technobel KZW-15-45MG twin screw extruder Screw: 15 mm caliber L / D = 45 Extruder set temperature: (from under hopper) 40, 80, 160, 200, 200, 200 (die ℃) Screw rotation speed: 400rpm Discharge amount: Adjusted to about 1.5kg / hr with screw feeder Die: 3mm diameter Strand die 2 holes
(Molding) The obtained raw material pellets were injection molded under the following conditions to obtain flat plate test pieces for evaluating physical properties. Standard number: JIS K-7152 (ISO 294-1) Reference molding machine: EC20P injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Molding machine set temperature: (from under the hopper) 80, 210, 210, 200, 200 ° C. Mold temperature: 40 ° C Injection speed: 52 mm / s (screw speed) Holding pressure: 30 MPa Holding pressure time: 8 seconds Mold shape: flat plate (thickness 4 mm, width 10 mm, length 80 mm) 2 index Resin composition index, TREF-GPC- Table 3 shows analysis data and physical property data by IR. The following examples are also shown in Table 3.
[実施例2]
製造例2によって得られたパウダーを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[実施例3]
ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。この際、製造例5の共重合体成分が相溶化剤成分(b−1)に、製造例9の共重合体成分が共重合体成分(b−2)とみなせる。
[実施例4]
ブロック共重合体として、製造例4のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[実施例5]
ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例10のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[実施例6]
ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で35:65の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[実施例7]
ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で5:95の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[参考例]
ブロック共重合体として、製造例7のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the powder obtained in Production Example 2 was used.
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. It was. At this time, the copolymer component of Production Example 5 can be regarded as the compatibilizer component (b-1), and the copolymer component of Production Example 9 can be regarded as the copolymer component (b-2).
[Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 4 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. It was.
[Example 5]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 10 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. It was.
[Example 6]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 35:65 as the block copolymer. It was.
[Example 7]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 5:95 as the block copolymer. It was.
[ Reference example ]
As the block copolymer, the same procedure as in Example 1 was performed except that the block copolymer powder of Production Example 7 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 20:80. It was.
[比較例1] ブロック共重合体として、製造例9のブロック共重合体パウダーを単独で用いた以外は実施例1と同様に行った。樹脂組成物のインデックス、TREF−GPC−IRによる分析データ及び物性のデータを表4に示す。以下の各比較例も同様に表4に記載した。
[比較例2] ブロック共重合体として、製造例13のブロック共重合体パウダーを単独で用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例3] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で50:50の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例4] ブロック共重合体として、製造例3のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例5] ブロック共重合体として、製造例6のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例6] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例8のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例7] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例11のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例8] ブロック共重合体として、製造例7のブロック共重合体パウダーと製造例12のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを用いた以外は実施例1と同様に行った。
[比較例9] ブロック共重合体として、製造例14のブロック共重合体パウダーを単独で用いた以外は実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 1] The same operation as in Example 1 was conducted except that the block copolymer powder of Production Example 9 was used alone as the block copolymer. Table 4 shows the index of the resin composition, analysis data by TREF-GPC-IR, and physical property data. The following comparative examples are also shown in Table 4.
[Comparative Example 2] The same procedure as in Example 1 was conducted except that the block copolymer powder of Production Example 13 was used alone as the block copolymer.
[Comparative Example 3] Example except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 50:50 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 4] Example except that the block copolymer powder of Production Example 3 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 5] Example except that the block copolymer powder of Production Example 6 and the block copolymer powder of Production Example 9 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 6] Example except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 8 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 7] Example except that the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 11 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 8] Example except that the block copolymer powder of Production Example 7 and the block copolymer powder of Production Example 12 were mixed at a weight ratio of 20:80 as the block copolymer. 1 was performed.
[Comparative Example 9] The procedure of Example 1 was repeated except that the block copolymer powder of Production Example 14 was used alone as the block copolymer.
[実施例9] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを100重量部とし、さらにEOR−1:(エチレン・オクテンゴム:デュポン・ダウ社製−ENGAGE8100:MFR=2.0g/10分)を20重量部加えた以外は実施例1と同様に行った。物性の評価結果を表5に示す。
[実施例10] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを100重量部とし、さらにSEBS−1(スチレン・エチレン・ブテン・スチレンブロック重合体ゴム:シェル社製 クレイトンG2657:MFR=9.0g/10分)を20重量部加えた以外は実施例1と同様に行った。物性の評価結果を表5に示す。
[実施例11] ブロック共重合体として、製造例5のブロック共重合体パウダーと製造例9のブロック共重合体パウダーを重量比で20:80の割合で混合したものを100重量部とし、さらにEBM−1(エチレン・ブテンゴム:三井化学社製タフマーA1050S:MFR=2.4g/10分)を20重量部加えた以外は実施例1と同様に行った。物性の評価結果を表5に示す。
[Example 9] As a block copolymer, a mixture of the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 in a weight ratio of 20:80 was made 100 parts by weight, and The same procedure as in Example 1 was performed except that 20 parts by weight of EOR-1: (ethylene / octene rubber: DuPont Dow-ENGAGE8100: MFR = 2.0 g / 10 min) was added. Table 5 shows the evaluation results of the physical properties.
[Example 10] As a block copolymer, a mixture of the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 in a weight ratio of 20:80 was made 100 parts by weight, and The same procedure as in Example 1 was carried out except that 20 parts by weight of SEBS-1 (styrene / ethylene / butene / styrene block polymer rubber: Clayton G2657: MFR = 9.0 g / 10 min, manufactured by Shell) was added. Table 5 shows the evaluation results of the physical properties.
[Example 11] As a block copolymer, a mixture of the block copolymer powder of Production Example 5 and the block copolymer powder of Production Example 9 in a weight ratio of 20:80 was made 100 parts by weight, and The same procedure as in Example 1 was conducted except that 20 parts by weight of EBM-1 (ethylene butene rubber: Tuffmer A1050S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .: MFR = 2.4 g / 10 min) was added. Table 5 shows the evaluation results of the physical properties.
[実施例と比較例との対照による考察]
以上の各実施例と各比較例とを対照して考察すれば、プロピレン重合体(a)成分の配合量とエチレン含量、TREFによる共重合体成分(b)の配合量とエチレン含量、TREFによる共重合体成分(b−1)と(b−2)の量比と各々のエチレン含量、及び組成物の融点からなる、本発明の必須の構成要件における各規定を満たす、新規なプロピレン系樹脂組成物の各実施例においては、剛性の指標である曲げ弾性率と各温度での耐衝撃性とのバランスが非常に優れていることが明白となっている。
さらに、各実施例においては、低温(−30℃)での耐衝撃性も向上し、また、本発明の特徴であるところの、相溶化剤としての低エチレン含量の共重合体成分(b−1)を特定の条件で配合しているので、各温度での耐衝撃性も相乗的に増加していることが窺える。なお、耐熱性に関しても他の物性とバランスを保っており、本発明の各実施例は、チーグラー系触媒による比較例9と比較して、剛性見合いの耐熱性が優位である。特に、実施例9〜11ではエラストマー成分が付加的に含有されているので、剛性と耐衝撃性のバランスが良く、各温度での耐衝撃性も非常に良好である。
比較例1,2においては、相溶化剤成分となる低エチレン含量の成分(b−1)が含まれていないため、各温度での耐衝撃強性に劣り、特に比較例2では曲げ弾性率が良好であるのに、耐衝撃性が悪くバランスがとれていない。比較例3では相溶化剤成分となる(b−1)の配合量が多過ぎるため、成分(b)全体としてのエチレン含量がやや下がり、その結果として低温における衝撃強度が劣っている。比較例4では成分(b−1)のエチレン含量が低過ぎて成分(b−2)との相溶性が悪化し、その結果として各温度での耐衝撃性が劣っている。また、表6に見られるように、比較例4のプロピレン重合体由来のガラス転移温度は他の例と比較してやや低く、成分(b−1)が成分(a)に優先的に相溶してしまっていることが分る。そのため、剛性もやや劣る結果となっている。逆に比較例5では成分(b−1)のエチレン含量が高過ぎて成分(a)との相溶性が悪化して、やはり各温度での耐衝撃性が劣っている。比較例6では成分(b−2)のエチレン含量が低過ぎて、充分にガラス転移温度(tanδピーク温度)を下げることができず、低温での耐衝撃性が劣っている。比較例7では成分(b−2)のエチレン含量及び共重合体(b)のエチレン含量が高過ぎて、成分(b−1)のエチレン含量範囲は適切であるにもかかわらず、相溶性の悪化は避けられず各温度での耐衝撃性が劣っている。比較例8では成分(b−2)の重量平均分子量が低過ぎるために、各温度での耐衝撃性が劣っている。比較例9はチーグラー系触媒を用いて、従来の技術によって製造されたプロピレン系樹脂組成物であるので、各実施例と比較すると、ガラス転移温度が高くて、剛性と低温での耐衝撃性のバランスにおいて見劣りがしている。
以上における、各実施例と各比較例の結果及び考察からして、本発明の構成の各要件の合理性と有意性が実証され、さらに本発明の従来技術に対する格別の卓越性も明らかにされている。
[Consideration by contrast between Example and Comparative Example]
Considering each of the above Examples and Comparative Examples in comparison, the blending amount and ethylene content of the propylene polymer (a) component, the blending amount and ethylene content of the copolymer component (b) by TREF, and TREF A novel propylene-based resin satisfying the requirements in the essential constituent elements of the present invention, comprising the quantitative ratio of copolymer components (b-1) and (b-2), the respective ethylene contents, and the melting point of the composition In each example of the composition, it is clear that the balance between the flexural modulus, which is an index of rigidity, and the impact resistance at each temperature is very excellent.
Furthermore, in each Example, the impact resistance at a low temperature (−30 ° C.) is improved, and the copolymer component (b- Since 1) is blended under specific conditions, it can be seen that the impact resistance at each temperature also increases synergistically. In addition, the heat resistance is balanced with other physical properties, and each example of the present invention is superior in heat resistance in terms of rigidity as compared with Comparative Example 9 using a Ziegler catalyst. In particular, in Examples 9 to 11, since the elastomer component is additionally contained, the balance between rigidity and impact resistance is good, and the impact resistance at each temperature is also very good.
In Comparative Examples 1 and 2, since the component (b-1) having a low ethylene content as a compatibilizer component is not included, the impact strength at each temperature is inferior. Is good, but the impact resistance is poor and unbalanced. In Comparative Example 3, since the blending amount of (b-1) serving as a compatibilizing agent component is too large, the ethylene content of the component (b) as a whole is slightly lowered, and as a result, the impact strength at low temperatures is inferior. In Comparative Example 4, the ethylene content of the component (b-1) is too low and the compatibility with the component (b-2) is deteriorated. As a result, the impact resistance at each temperature is inferior. Moreover, as seen in Table 6, the glass transition temperature derived from the propylene polymer of Comparative Example 4 is slightly lower than that of the other examples, and the component (b-1) is preferentially compatible with the component (a). You can see that For this reason, the rigidity is somewhat inferior. On the contrary, in Comparative Example 5, the ethylene content of component (b-1) is too high, the compatibility with component (a) deteriorates, and the impact resistance at each temperature is also inferior. In Comparative Example 6, the ethylene content of component (b-2) is too low to sufficiently lower the glass transition temperature (tan δ peak temperature), and the impact resistance at low temperatures is poor. In Comparative Example 7, although the ethylene content of component (b-2) and the ethylene content of copolymer (b) were too high, the ethylene content range of component (b-1) was appropriate, Deterioration is inevitable, and impact resistance at each temperature is inferior. In Comparative Example 8, since the weight average molecular weight of component (b-2) is too low, the impact resistance at each temperature is inferior. Since Comparative Example 9 is a propylene-based resin composition produced by a conventional technique using a Ziegler-based catalyst, the glass transition temperature is higher compared to each Example, and the rigidity and impact resistance at low temperature are low. The balance is inferior.
From the results and discussions of the examples and comparative examples described above, the rationality and significance of the requirements of the configuration of the present invention are demonstrated, and the exceptional superiority of the present invention over the prior art is also clarified. ing.
Claims (5)
i)示差走査熱量測定(DSC)によって得られる融点が、156〜180℃であること。
ii)40℃,100℃,140℃の三水準の温度で分別する温度昇温溶解度分別測定(TREF)から求められる共重合体成分(b)の割合が、5〜40wt%であること。
iii) 40℃,100℃,140℃の三水準の温度で分別する温度昇温溶解度分別測定(TREF)から求められる共重合体成分(b)のエチレン含量が、30〜50wt%であり、40〜100℃で溶出する成分中の平均エチレン含量が10wt%以下であること。
iv)プロピレン−エチレン共重合体成分(b)がエチレン含量の異なる少なくとも二種類のプロピレン−エチレン共重合体成分(b−1)及び成分(b−2)からなり、成分(b−1)のエチレン含量が15〜30wt%、成分(b−2)のエチレン含量が40〜55wt%であり、更に成分(b−1)及び成分(b−2)の量比(b−1):(b−2)が、1:99〜40:60の範囲にあること。
vi)プロピレン−エチレン共重合体の成分(b−1)及び成分(b−2)の重量平均分子量が共に250,000〜1,000,000であり、成分(a)の重量平均分子量が60,000〜250,000であること。
vii)プロピレン−エチレン共重合体の成分(b−1)の重量平均分子量が成分(b−2)の重量平均分子量以上であること。 A propylene homopolymer component, or a crystalline propylene polymer component (a) composed of a copolymer of propylene and up to 3 wt% of ethylene or an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms, and propylene-ethylene copolymer A propylene-based resin comprising a polymer component (b) of 40 to 5 wt%, wherein each component is polymerized using a metallocene catalyst and satisfies the following characteristics i) to iv) and vi), vii ) Composition.
i) The melting point obtained by differential scanning calorimetry (DSC) is 156 to 180 ° C.
ii) The proportion of the copolymer component (b) obtained from temperature-elevated solubility fractionation measurement (TREF) for fractionation at three levels of 40 ° C., 100 ° C., and 140 ° C. is 5 to 40 wt%.
iii) The ethylene content of the copolymer component (b) determined from temperature-elevated solubility fractionation measurement (TREF) for fractionation at three levels of 40 ° C., 100 ° C., and 140 ° C. is 30 to 50 wt%, The average ethylene content in the components eluted at ~ 100 ° C is 10 wt% or less.
iv) The propylene-ethylene copolymer component (b) comprises at least two types of propylene-ethylene copolymer components (b-1) and components (b-2) having different ethylene contents, and the component (b-1) The ethylene content is 15-30 wt%, the ethylene content of component (b-2) is 40-55 wt%, and the quantitative ratio (b-1) of component (b-1) and component (b-2): (b -2) is in the range of 1:99 to 40:60.
vi) Both the weight average molecular weights of the component (b-1) and the component (b-2) of the propylene-ethylene copolymer are 250,000 to 1,000,000, and the weight average molecular weight of the component (a) is 60 Must be from 50,000 to 250,000.
vii) The weight average molecular weight of the component (b-1) of the propylene-ethylene copolymer is not less than the weight average molecular weight of the component (b-2).
v)−80〜150℃の範囲で周波数1Hzの条件による固体粘弾性測定によって得られる、プロピレン−エチレン共重合体成分(b)由来のtanδのピーク温度が−47℃以下にあること。 The propylene-based resin composition according to claim 1, which satisfies the following characteristic v).
v) The peak temperature of tan δ derived from the propylene-ethylene copolymer component (b) obtained by solid viscoelasticity measurement at a frequency of 1 Hz in the range of -80 to 150 ° C is -47 ° C or lower.
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