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JP2008247944A - 超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー - Google Patents

超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー Download PDF

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JP2008247944A
JP2008247944A JP2007087283A JP2007087283A JP2008247944A JP 2008247944 A JP2008247944 A JP 2008247944A JP 2007087283 A JP2007087283 A JP 2007087283A JP 2007087283 A JP2007087283 A JP 2007087283A JP 2008247944 A JP2008247944 A JP 2008247944A
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伸一 熊本
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】優れた粉体特性を有する低融点の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーを提供すること。
【解決手段】極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、見掛けのかさ密度が0.30g/cm3以上であり、かつ、流下速度が20g/10秒以上である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー、または、極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、メディアン径が1〜3000μmであり、かつ、粒度分布パラメータ(SPAN)が3以下である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー。
【選択図】なし

Description

本発明は、優れた粉体特性を有する低融点の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーに関する。
超高分子量ポリエチレンは、一般のポリエチレンと比べて強度、耐摩耗性、耐衝撃性、自己潤滑性、耐溶剤性、電気絶縁性などの性質が優れており、これらの特徴を活かして種々の用途に用いられている。超高分子量ポリエチレンは、比較的高い密度を有する高結晶性のポリエチレンであるために融点が高く、透明性が低かった。そこで、これらの点を改良するために、例えば特許文献1には、エチレンにコモノマーとしてα−オレフィンを共重合させた超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体が記載されている。
特公平5−86803号公報
しかしながら、特許文献1に記載された超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体は組成分布が広いために、コモノマーのα−オレフィン単位の含有量を増やしても融点が十分に下がらなかったり、α−オレフィン単位の含有量を増やした結果、抽出物の著しい増加や機械的強度の低下という問題があり、透明性も十分であるとはいえなかった。
また、超高分子量ポリエチレンは、一般のポリエチレンに比べて著しく溶融粘度が高く、成形加工性に劣るため、粉末状態(パウダー)で成形に使用されることがしばしばあり、そのため、かさ密度が大きく流動性が高い、優れた粉体特性を有する超高分子量ポリエチレン求められていた。
かかる現状において、本発明の解決すべき課題、即ち本発明の目的は、優れた粉体特性を有する低融点の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーを提供することにある。
本発明は、極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、見掛けのかさ密度が0.30g/cm3以上であり、かつ、流下速度が20g/10秒以上である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーに関するものである。
また、本発明は、極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、メディアン径が1〜3000μmであり、かつ、粒度分布パラメータ(SPAN)が3以下である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーに関するものである。
本発明によれば、優れた粉体特性を有する低融点の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーが提供される。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体は、135℃のデカリン中で測定された極限粘度が5dl/g以上である。好ましくは7〜35dl/gであり、より好ましくは10〜30dl/gであり、さらに好ましくは12〜25dl/gである。該極限粘度が小さ過ぎると、超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体を種々の成形体として用いるときに必要な強度を得ることができない場合があり、また、大き過ぎると、成形時の加工性等が悪化する場合がある。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体は、示差走査型熱量計(DSC)によって測定される融点(Tm)が122℃以下である。より好ましくは112〜121℃であり、さらに好ましくは113℃〜120℃である。共重合体中のα−オレフィン含量が多いほど融点は低くなる傾向にある。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーの見掛けのかさ密度は0.30g/cm3以上である。好ましくは0.35〜0.55g/cm3であり、より好ましくは0.38〜0.53g/cm3であり、さらに好ましくは0.39〜0.52g/cm3である。一般的に、見掛けのかさ密度が高いほうがパウダーの流れ性が良好で扱いやすく、乾燥が容易であったり、より小さいスペースで貯蔵が可能となる。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーの流下速度は20g/10秒以上である。好ましくは21〜200g/10秒であり、より好ましくは22〜100g/10秒である。
本発明における流下速度は、JIS K−6721(1966)に従うパウダーの見見掛けのかさ密度を測定するときに用いられるコーンにパウダーを充填し、その下部よりパウダーが定常的に流下しているときの、単位時間あたりのパウダー流出重量で表される。流下速度が大きいほどパウダーの流れ性が良好である。流下速度が極端に小さいと、パウダーが定常的にコーンを流下できない場合がある。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーのメディアン径は1〜3000μmである。好ましくは25〜2000μmであり、より好ましくは50〜1500μmであり、さらに好ましくは80〜1000μmである。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーの粒度分布パラメータ(SPAN)は3以下である。好ましくは0.1〜2.5であり、より好ましくは0.2〜2.0であり、さらに好ましくは0.3〜1.0である。SPANは下式で表され、値が小さいほど粒度分布が狭いことを表す。
SPAN=(d90−d10)/d50
上式において、d90、d10およびd50はそれぞれ、体積累積分布における90%、10%、50%における粒度であり、d50はメディアン径である。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体の短鎖分岐度(SCB)は25以下であることが好ましい。より好ましくは0.5〜20であり、さらに好ましくは1〜15であり、特に好ましくは3〜12である。短鎖分岐度は共重合体中のα−オレフィン単量体単位の含有量に関係しており、DSCによって測定される融点を十分低下させる観点から、短鎖分岐度はが小さ過ぎないことが好ましく、また、α−オレフィン単量体単位に由来する側鎖が増加して粘着性が増大することによって、パウダーの見掛けのかさ密度を低下させないという観点から、大き過ぎるないことが好ましい。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体は、冷キシレン可溶部(CXS)が少ないことが好ましく、より好ましくは10重量%以下である。さらに好ましくは0.1〜5重量%であり、特に好ましくは0.2〜3重量%である。本発明の共重合体におけるCXSは、α−オレフィン含有量のの多い低分子量成分であり、共重合体中のα−オレフィン含有量が多いほど増加する傾向にあり、共重合体の強度を確保する観点から、含有量が少ないことが好ましい。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体の示差操作型熱量計による融点(Tm)と冷キシレン可溶部(CXS)は下記の関係を満たすことが好ましい。
CXS≦0.8×(6×1066×(Tm)-31.7
より好ましくは、
CXS≦0.6×(6×1066×(Tm)-31.7
であり、さらに好ましくは、
CXS≦0.4×(6×1066×(Tm)-31.7
である。通常、融点(Tm)を低下させるためには、共重合体中のα−オレフィン単量体単位の含有量を多くするが、共重合体中の分子鎖間でのα−オレフィン単量体含有量比率の違いが大きいと、つまり組成分布が広いと、α−オレフィン単量体単位含有量の多い成分である冷キシレン可溶部(CXS)が著しく増加し、成形体の透明性や強度の悪化につながる。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、0.88〜0.94g/cm3であることが好ましく、より好ましくは0.885〜0.93g/cm3であり、さらに好ましくは0.89〜0.92g/cm3である。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体は、十分に重合活性の高い、いかなる重合用触媒を用いても製造することができるが、チタン原子を含有する重合用触媒を用いて重合した場合、含有するチタン原子としては5wtppm以下であることが好ましい。より好ましくは3wtppm以下であり、さらに好ましくは1wtppm以下である。
また、アルミニウム原子を含有する重合用触媒を用いて重合した場合、含有するアルミニウム原子として好ましくは3000wtppm以下であり、より好ましくは1500wtppm以下、さらに好ましくは750wtppm以下である。
これらの触媒残渣等に由来する金属成分の含有量は、用途に応じて少ないことが好ましい。これら金属成分の含有量を低減する手段として、パウダーを適切な溶媒や処理剤等を用いて洗浄することも可能である。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーは、例えば、チタン/マグネシウム複合型チーグラー触媒系、メタロセン等金属錯体担持型触媒系を用いて製造することができるが、より高い分子量のエチレン−α−オレフィン共重合体を得る観点から、チタン/マグネシウム複合型チーグラー触媒系を用いることが好ましい。本発明のパウダーの見掛けのかさ密度、粒径、粒度分布等は、用いる重合触媒成分の形態、粒径、粒度分布の影響を大きく受けるため、適切に調製されることが好ましい。
より具体的には、少なくとも、
(A)チタン/マグネシウム複合型固体触媒成分、および
(B)有機アルミニウム化合物
の接触生成物の存在下に、エチレンおよびα−オレフィンを共重合することにより製造することができる。
チタン/マグネシウム複合型触媒成分(A)としては、種々のチタン、マグネシウム、ハロゲン、電子供与体から構成される固体触媒成分を用いることが好ましい。
例えば、該固体触媒成分(A)として、チタン、マグネシウム、ハロゲン、エステル化合物を含有し、BET法による比表面積が80m2/g以下である固体触媒成分を使用することができる。
また、固体触媒成分(A)の比表面積が十分に小さくなるに十分な量のエステル化合物を含有させることによって、本発明の共重合体を製造するのに好適な固体触媒成分とすることが可能となる。
固体触媒成分のBET法による比表面積としては、80m2/g以下であることが好ましく、0.05〜50m2/gであることがより好ましく、0.1〜30m2/gであることがさらに好ましい。
固体触媒成分中のエステル化合物の含有量は、乾燥固体触媒成分を100重量%としたとき、15〜50重量%であることが好ましく、20〜40重量%であることがより好ましく、22〜35重量%であることがさらに好ましい。
また、固体触媒成分中のエステル化合物としては、モノまたは多価のカルボン酸エステルが挙げられ、それらの例として飽和脂肪族カルボン酸エステル、不飽和脂肪族カルボン酸エステル、脂環式カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステルを挙げることができる。具体例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジn−プロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジn−ヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル等を挙げることができる。なかでもフタル酸のジアルキルエステルが好ましく、フタル酸ジアルキルエステルのジアルキルの炭素数の合計が9以上であることが重合活性の観点からより好ましい。
固体触媒成分中のチタン原子の含有量は、乾燥固体触媒成分を100重量%としたとき、0.6〜1.6重量%であることが好ましく、0.8〜1.4重量%であることがより好ましい。
固体触媒成分(A)の製造方法としては、例えば、特公昭46−34092号公報、特公昭47−41676号公報、特公昭55−23561号公報、特公昭57−24361号公報、特公昭52−39431号公報、特公昭52−36786号公報、特公平1−28049号公報、特公平3−43283号公報、特開平4−80044号公報、特開昭55−52309号公報、特開昭58−21405号公報、特開昭61−181807号公報、特開昭63−142008号公報、特開平5−339319号公報、特開昭54−148093号公報、特開平4−227604号公報、特開平6−2933号公報、特開昭64−6006号公報、特開平6−179720号公報、特公平7−116252号公報、特開平8−134124号公報、特開平9−31119号公報、特開平11−228628号公報、特開平11−80234号公報および特開平11−322833号公報に記載された固体触媒成分の調製過程において、エステル化合物もしくは反応系中でエステル化合物を生成しうる化合物を共存させることにより得られる。
固体触媒成分の製造方法として、特に以下の(1)〜(5)の方法を例示することができる。
(1)ハロゲン化マグネシウム化合物、チタン化合物およびエステル化合物を接触させる方法。
(2)ハロゲン化マグネシウム化合物のアルコール溶液をチタン化合物と接触させることで得られた固体成分とエステル化合物を接触させる方法。
(3)ハロゲン化マグネシウム化合物とチタン化合物の溶液を析出剤と接触させることで得られた固体成分と、ハロゲン化化合物およびエステル化合物を接触させる方法。
(4)ジアルコキシマグネシウム化合物、ハロゲン化チタン化合物およびエステル化合物を接触させる方法。
(5)マグネシウム原子、チタン原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有する固体成分、ハロゲン化化合物およびエステル化合物を接触させる方法。
なかでも(5)の方法が好ましく、マグネシウム原子、チタン原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有する固体成分(a)、ハロゲン化化合物(b)およびフタル酸誘導体(c)を接触させる方法が好ましい。以下、さらに詳細に説明する。
(a)固体成分
固体成分(a)は、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)の存在下に、下式[I]で表されるチタン化合物(ii)を、有機マグネシウム化合物(iii)で還元して得られる固体成分である。このとき任意成分としてエステル化合物(iv)を共存させると、重合活性がさらに向上する場合がある。
Figure 2008247944
(上式中、aは1〜20の数を表し、R2は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。X2はハロゲン原子または炭素原子数1〜20の炭化水素オキシ基を表し、全てのX2は同一であっても異なっていてもよい。)
Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)としては、下式で表わされるものが挙げられる。
Si(OR10t11 4-t
12(R13 2SiO)uSiR14 3、または、
(R15 2SiO)v
ここでR10は炭素原子数1〜20の炭化水素基であり、R11、R12、R13、R14およびR15はそれぞれ独立に、炭素原子数1〜20の炭化水素基または水素原子である。tは0<t≦4を満足する整数であり、uは1〜1000の整数であり、vは2〜1000の整数である。
かかる有機ケイ素化合物(i)の具体例としては、テトラメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエトキシエチルシラン、ジエトキシジエチルシラン、エトキシトリエチルシラン、テトライソプロポキシシラン、ジイソプロポキシ−ジイソプロピルシラン、テトラプロポキシシラン、ジプロポキシジプロピルシラン、テトラブトキシシラン、ジブトキシジブチルシラン、ジシクロペントキシジエチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、シクロヘキシロキシトリメチルシラン、フェノキシトリメチルシラン、テトラフェノキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ヘキサメチルジシロヘキサン、ヘキサエチルジシロヘキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、オクタエチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルヒドロポリシロキサン、フェニルヒドロポリシロキサン等を例示することができる。
これらの有機ケイ素化合物(i)のうち好ましいものは一般式Si(OR10t11 4-tで表わされるアルコキシシラン化合物であり、その場合、tは好ましくは1≦t≦4を満足する数であり、特にt=4のテトラアルコキシシランが好ましく、最も好ましくはテトラエトキシシランである。
チタン化合物(ii)は下式[I]で表されるチタン化合物である。
Figure 2008247944
(上式中、aは1〜20の数を表し、R2は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。X2はハロゲン原子または炭素原子数1〜20の炭化水素オキシ基を表し、全てのX2は同一であっても異なっていてもよい。)
2の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、プロペニル基等のアリル基、ベンジル基等のアラルキル基等が例示される。
これらの炭化水素基のうち、炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基が好ましい。特に炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基が好ましい。
2のハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示できる。特に塩素原子が好ましい。X2の炭素原子数1〜20の炭化水素オキシ基は、R2と同様に炭素原子数1〜20の炭化水素基を有する炭化水素オキシ基である。X2として特に好ましくは、炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基を有するアルコキシ基が好ましい。
上式[I]で表されるチタン化合物(ii)におけるaは1〜20の数を表し、好ましくは1≦a≦5を満足する数である。
かかるチタン化合物(ii)の具体例を挙げると、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラn−プロポキシチタン、テトラiso−プロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトラiso−ブトキシチタン、n−ブトキシチタントリクロライド、ジn−ブトキシチタンジクロライド、トリn−ブトキシチタンクロライド、ジn−テトライソプロピルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)、テトラn−ブチルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)、テトラn−ヘキシルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)、テトラn−オクチルポリチタネート(a=2〜10の範囲の混合物)が挙げられる。また、テトラアルコキシチタンに少量の水を反応して得られるテトラアルコキシチタンの縮合物を挙げることもできる。
チタン化合物(ii)として好ましくは、上式[I]で表されるチタン化合物におけるaが1、2または4であるチタン化合物である。
特に好ましくは、テトラn−ブトキシチタン、テトラn−ブチルチタニウムダイマーまたはテトラn−ブチルチタニウムテトラマーである。
なお、チタン化合物(ii)は単独で用いてもよいし、複数種を混合した状態で用いることも可能である。
有機マグネシウム化合物(iii)は、マグネシウム−炭素の結合を有する任意の型の有機マグネシウム化合物である。特に式R16MgX5(式中、Mgはマグネシウム原子を、R16は炭素原子数1〜20の炭化水素基を、X5はハロゲン原子を表わす。)で表わされるグリニャール化合物、または一般式R1718Mg(式中、Mgはマグネシウム原子を、R17およびR18はそれぞれ炭素原子数1〜20の炭化水素基を表わす。)で表わされるジハイドロカルビルマグネシウムが好適に使用される。ここでR17およびR18は同一でも異なっていてもよい。R16〜R18の具体例としてはそれぞれ、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等の炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基が挙げられる。特にR16MgX5で表されるグリニャール化合物をエーテル溶液で使用することが重合活性および立体規則性の点から好ましい。
上記の有機マグネシウム化合物(iii)は、炭化水素溶媒に可溶化するために他の有機金属化合物との錯体として使用することもできる。有機金属化合物の具体例としては、リチウム、ベリリウム、アルミニウムまたは亜鉛の化合物が挙げられる。
エステル化合物(iv)としては、モノまたは多価のカルボン酸エステルが挙げられ、それらの例として飽和脂肪族カルボン酸エステル、不飽和脂肪族カルボン酸エステル、脂環式カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステルを挙げることができる。具体例としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジn−プロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジn−ヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル等を挙げることができる。
これらのエステル化合物のうち、メタクリル酸エステル、マレイン酸エステル等の不飽和脂肪族カルボン酸エステル、またはフタル酸エステル等の芳香族カルボン酸エステルが好ましく、特にフタル酸のジアルキルエステルが好ましく用いられる。
固体成分(a)は、有機ケイ素化合物(i)の存在下、または有機ケイ素化合物(i)およびエステル化合物(iv)の存在下、チタン化合物(ii)を有機マグネシウム化合物(iii)で還元して得られる。具体的には、有機ケイ素化合物(i)、チタン化合物(ii)、必要に応じてエステル化合物(iv)の混合物中に、有機マグネシウム化合物(iii)を投入する方法が好ましい。
チタン化合物(ii)、有機ケイ素化合物(i)およびエステル化合物(iv)は適当な溶媒に溶解もしくはスラリー状にして使用するのが好ましい。
かかる溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物が挙げられる。
有機マグネシウム(iii)の投入時間は、通常30分〜20時間程度であり、好ましくは2〜10時間であり、さらに好ましくは3〜8時間である。投入時間が短い場合、触媒の形状が悪く、粒度分布が広くなる場合がある。有機マグネシウムの(iii)の投入に伴い還元反応が進行するが、投入後、さらに20〜120℃の温度で後反応を行ってもよい。
また還元反応の際に、無機酸化物、有機ポリマー等の多孔質担体を共存させ、固体成分を多孔質担体に含浸させることも可能である。用いられる多孔質担体としては、公知のものでよい。具体例としては、SiO2、Al23、MgO、TiO2、ZrO2等に代表される多孔質無機酸化物、あるいはポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−エチレングリコール−ジメタクリル酸メチル共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の有機多孔質ポリマー等を挙げることができる。これらのうち、好ましくは有機多孔質ポリマーが用いられ、なかでもスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、またはアクリロニトリル−ジビニルベンゼン共重合体が特に好ましい。
多孔質担体は、細孔半径20nm〜200nmにおける細孔容量が好ましくは0.3cm3/g以上、より好ましくは0.4cm3/g以上であり、かつ該細孔半径の範囲における細孔容量は、細孔半径3.5nm〜7500nmにおける細孔容量の好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上である。多孔質担体の細孔容量が小さいと触媒成分を有効に固定化することができないことがあり、好ましくない。また、多孔質担体の細孔容量が0.3cm3/g以上であっても、それが20nm〜200nmの細孔半径の範囲に十分存在するものでなければ触媒成分を有効に固定化することができない場合があり、好ましくない。
有機ケイ素化合物(i)の使用量は、チタン化合物(ii)中の総チタン原子に対するケイ素原子の原子数の比で、通常Si/Ti=1〜500、好ましくは1.5〜300、特に好ましくは3〜100の範囲である。
さらに、有機マグネシウム化合物(iii)の使用量は、チタン原子とケイ素原子の和とマグネシウム原子の原子数の比で通常(Ti+Si)/Mg=0.1〜10、好ましくは0.2〜5.0、特に好ましくは0.5〜2.0の範囲である。
また、固体触媒成分におけるMg/Tiのモル比の値は、通常1〜51、好ましくは2〜31、特に好ましくは4〜26の範囲となるようにチタン化合物(ii)、有機ケイ素化合物(i)、有機マグネシウム化合物(iii)の使用量を決定する。
また、任意成分のエステル化合物(iv)の使用量は、チタン化合物(ii)のチタン原子に対するエステル化合物のモル比で、通常、エステル化合物/Ti=0.05〜100、好ましくは0.1〜60、特に好ましくは0.2〜30の範囲である。
優れた粉体特性を有する超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーを製造するための、粒子形状および粒度分布に優れた固体触媒成分を得るためには、適切な攪拌効率で固体成分を調整することが好ましい。
攪拌効率を、式(1)で表される単位体積攪拌動力因子(P/V)で表すと、固体成分製造時の還元反応は、通常はP/V=0.03〜350m2/s3、好ましくは0.2〜250m2/s3、より好ましくは0.5〜150m2/s3の条件下で行われる。
P/V=Np×(n3)×(d5)÷V (1)
ここで、Np:動力数[−]、n:回転数[rps]、d:攪拌翼径[m]、V:反応液容積[m3]、P/V:単位体積攪拌動力因子[m2/s3]である。反応器の動力数は化工便覧改訂5版、896ページの永田の式または攪拌下におけるモーター消費電力より算出して求めることができ、反応液容積Vは、上記の例の場合、還元反応開始時の有機ケイ素化合物(i)、チタン化合物(ii)、エステル化合物(iv)(任意成分)および溶媒それぞれの体積の合計である。
攪拌効率が低過ぎると、大粒子が生成して粒度分布が広くなる場合があり、高過ぎると微粒子が生成する場合がある。
このような攪拌効率を得るための溶媒量は、通常、比((i)+(ii)+(iv))/((i)+(ii)+(iv)+溶媒)が、0.15〜0.7ml/ml、より好ましくは0.2〜0.5ml/mlとなるように選択する。
還元反応温度は、通常−50〜100℃であり、好ましくは−30〜70℃であり、特に好ましくは0〜60℃の温度範囲である。
還元反応で得られた固体成分は通常、固液分離し、ヘキサン、ヘプタン、トルエン等の不活性炭化水素溶媒で数回洗浄を行う。
このようにして得られた固体成分(a)は3価のチタン原子、マグネシウム原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有し、一般に非晶性もしくは極めて弱い結晶性を示す。重合活性の観点から、特に非晶性の構造が好ましい。
(b)ハロゲン化化合物
ハロゲン化化合物としては、固体成分(a)中の炭化水素オキシ基をハロゲン原子に置換し得る化合物が好ましい。なかでも、第4族元素のハロゲン化合物、第13族元素のハロゲン化合物または第14族元素のハロゲン化合物が好ましく、第4族元素のハロゲン化合物(b1)または第14族元素のハロゲン化合物(b2)がより好ましい。
第4族元素のハロゲン化合物(b1)としては、一般式M1(OR9b4 4-b(式中、M1は第4族の原子を表し、R9は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、X4はハロゲン原子を表し、bは0≦b<4を満足する数を表す。)で表されるハロゲン化合物が好ましい。M1の具体例としては、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子が挙げられ、なかでもチタン原子が好ましい。R9の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、プロペニル基等のアリル基、ベンジル基等のアラルキル基等が例示される。これらの中で炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基が好ましい。特に炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基が好ましい。また、2種以上の異なるOR9基を有する第4族元素のハロゲン化合物を用いることも可能である。
4で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示できる。この中で、特に塩素原子が好ましい結果を与える。
一般式M1(OR9b4 4-bで表される第4族元素のハロゲン化合物のbは、0≦b<4を満足する数であり、好ましくは0≦b≦2を満足する数であり、特に好ましくは、b=0である。
一般式M1(OR9b4 4-bで表されるハロゲン化合物として具体的には、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン等のテトラハロゲン化チタン、メトキシチタントリクロライド、エトキシチタントリクロライド、ブトキシチタントリクロライド、フェノキシチタントリクロライド、エトキシチタントリブロマイド等のトリハロゲン化アルコキシチタン、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジクロライド、ジブトキシチタンジクロライド、ジフェノキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジブロマイド等のジハロゲン化ジアルコキシチタンが挙げられ、同様にそれぞれに対応したジルコニウム化合物、ハフニウム化合物を挙げることができる。最も好ましくは四塩化チタンである
周期表第13族元素のハロゲン化合物または第14族元素のハロゲン化合物(b2)としては、一般式M21 m-c8 c(式中、M2は第13族または第14族の原子を、R1は炭素原子数が1〜20の炭化水素基を、X8はハロゲン原子を、mはM2の原子価に相当する数を表す。cは0<c≦mを満足する数を表す。)で表される化合物が好ましい。
ここでいう第13族の原子としてはホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子が挙げられ、ホウ素原子またはアルミニウム原子が好ましく、アルミニウム原子がより好ましい。また、第14族の原子としては炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子が挙げられ、ケイ素原子、ゲルマニウム原子または錫原子が好ましく、ケイ素原子または錫原子がより好ましい。
mはM2の原子価に相当する数であり、例えばM2がケイ素原子のときm=4である。
cは0<c≦mを満足する数を表し、M2がケイ素原子のときcは好ましくは3または4である。
8で表されるハロゲン原子としてフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
1の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、クレジル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、プロペニル基等のアルケニル基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。好ましいR1はアルキル基またはアリール基であり、特に好ましいR1はメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、フェニル基またはパラトリル基である。
第13族元素のハロゲン化合物として具体的には、トリクロロボラン、メチルジクロロボラン、エチルジクロロボラン、フェニルジクロロボラン、シクロヘキシルジクロロボラン、ジメチルクロロボラン、メチルエチルクロロボラン、トリクロロアルミニウム、メチルジクロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、フェニルジクロロアルミニウム、シクロヘキシルジクロロアルミニウム、ジメチルクロロアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、メチルエチルクロロアルミニウム、エチルアルミニウムセスキクロライド、ガリウムクロライド、ガリウムジクロライド、トリクロロガリウム、メチルジクロロガリウム、エチルジクロロガリウム、フェニルジクロロガリウム、シクロヘキシルジクロロガリウム、ジメチルクロロガリウム、メチルエチルクロロガリウム、インジウムクロライド、インジウムトリクロライド、メチルインジウムジクロライド、フェニルインジウムジクロライド、ジメチルインジウムクロライド、タリウムクロライド、タリウムトリクロライド、メチルタリウムジクロライド、フェニルタリウムジクロライド、ジメチルタリウムクロライド等が挙げられ、これら化合物名のクロロを、フルオロ、ブロモまたはヨードに置き換えた化合物も挙げられる。
第14族元素のハロゲン化合物(b2)として具体的には、テトラクロロメタン、トリクロロメタン、ジクロロメタン、モノクロロメタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、テトラクロロシラン、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ノルマルプロピルトリクロロシラン、ノルマルブチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ベンジルトリクロロシラン、パラトリルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、ジクロロシラン、メチルジクロロシラン、エチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルエチルジクロロシラン、モノクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、テトラクロロゲルマン、トリクロロゲルマン、メチルトリクロロゲルマン、エチルトリクロロゲルマン、フェニルトリクロロゲルマン、ジクロロゲルマン、ジメチルジクロロゲルマン、ジエチルジクロロゲルマン、ジフェニルジクロロゲルマン、モノクロロゲルマン、トリメチルクロロゲルマン、トリエチルクロロゲルマン、トリノルマルブチルクロロゲルマン、テトラクロロ錫、メチルトリクロロ錫、ノルマルブチルトリクロロ錫、ジメチルジクロロ錫、ジノルマルブチルジクロロ錫、ジイソブチルジクロロ錫、ジフェニルジクロロ錫、ジビニルジクロロ錫、メチルトリクロロ錫、フェニルトリクロロ錫、ジクロロ鉛、メチルクロロ鉛、フェニルクロロ鉛等が挙げられ、これら化合物名のクロロを、フルオロ、ブロモまたはヨードに置き換えた化合物も挙げられる。
ハロゲン化化合物(b)として、テトラクロロチタン、メチルジクロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ノルマルプロピルトリクロロシランまたはテトラクロロ錫が、重合活性の観点から、特に好ましい。
ハロゲン化化合物(b)として、上記化合物の中から単独で用いてもよいし、複数種を同時にあるいは逐次的に用いてもよい。
(c)フタル酸誘導体
フタル酸誘導体(c)としては、次の一般式で表される化合物が挙げられる。
Figure 2008247944
(ただし、R24〜R27はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基、S6およびS7はそれぞれ独立にハロゲン原子であるか、または、水素原子、炭素原子、酸素原子およびハロゲン原子のうちの複数を任意に組み合わせて形成される置換基である。)
24〜R27としては、水素原子、または炭素原子数1〜10の炭化水素基が好ましく、R24〜R27の任意の組み合わせは互いに結合して環を形成していてもよい。S6およびS7としては、それぞれ独立に塩素原子、水酸基、または炭素原子数1〜20のアルコキシ基が好ましい。
具体例としては、フタル酸、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジノルマルプロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジノルマルブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジノルマルヘキシル、フタル酸ジノルマルヘプチル、フタル酸ジイソヘプチル、フタル酸ジノルマルオクチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジノルマルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル、フタル酸ジクロリドが挙げられ、中でもフタル酸ジエチル、フタル酸ジノルマルブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジイソヘプチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシルが好ましい。
固体触媒成分中に含有されるエステルがフタル酸ジアルキルエステルの場合、それらはフタル酸誘導体に由来するものであり、上記一般式においてS1、S2がアルコキシ基となった化合物である。固体触媒成分の調製の際に、用いたフタル酸誘導体(c)のS1,S2はそのまま、あるいは他の置換基と交換しうる。
固体触媒成分(A)の調製
固体触媒成分(A)は、Si−O結合を有する有機ケイ素化合物(i)の存在下に、一般式[I]で表されるチタン化合物(ii)を、有機マグネシウム化合物(iii)で還元して得られる固体成分(a)、ハロゲン化化合物(b)およびフタル酸誘導体(c)を互いに接触処理させて得られる。これらの接触処理は通常、全て窒素ガス、アルゴンガス等の不活性気体雰囲気下で行われる。
固体触媒成分(A)を得る接触処理の具体的な方法としては、
・(a)に、(b)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理する方法
・(b)に、(a)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理する方法
・(c)に、(a)および(b)(投入順序任意)を投入し、接触処理する方法
・(a)に(b)を投入し、接触処理した後に、(c)を投入し、接触処理する方法
・(a)に(c)を投入し、接触処理した後に、(b)を投入し、接触処理する方法
・(a)に(c)を投入し、接触処理した後に、(b)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理する方法
・(a)に(c)を投入し、接触処理した後に、(b)および(c)の混合物を投入し、接触処理する方法
・(a)に、(b)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b)を投入し、接触処理する方法
・(a)に、(b)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b)および(c)の混合物を投入し、接触処理する方法
等が挙げられる。なかでも
・(a)に、(b2)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b1)を投入し、接触処理する方法
・(a)に、(b2)および(c)(投入順序任意)を投入し、接触処理した後に(b1)および(c)の混合物を投入し、接触処理する方法
がより好ましい。また、その後さらに(b1)との接触処理を複数回繰り返すことで重合活性が改良される場合がある。
接触処理は、スラリー法やボールミルなどによる機械的粉砕手段など、各成分を接触させうる公知のいかなる方法によっても行なうことができるが、機械的粉砕を行なうと固体触媒成分に微粉が多量に発生し、粒度分布が広くなる場合があり、連続重合を安定的に実施する上で好ましくない。よって、溶媒の存在下で両者を接触させるのが好ましい。
また、接触処理後は、そのまま次の操作を行うことができるが、余剰物を除去するため、溶媒により洗浄処理を行うのが好ましい。
溶媒としては、処理対象成分に対して不活性であることが好ましく、具体例としてペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタンなどの脂環式炭化水素、1,2−ジクロロエタン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が使用できる。
接触処理における溶媒の使用量は、一段階の接触処理につき、固体成分(a)1gあたり通常0.1ミリリットル〜1000ミリリットルである。好ましくは1gあたり1ミリリットル〜100ミリリットルである。また、一回の洗浄操作における溶媒の使用量も同程度である。洗浄処理における洗浄操作の回数は、一段階の接触処理につき通常1〜5回である。
接触処理および/または洗浄処理温度はそれぞれ通常−50〜150℃であるが、好ましくは0〜140℃であり、さらに好ましくは60〜135℃である。
接触処理時間は特に制限はないが、好ましくは0.5〜8時間であり、さらに好ましくは1〜6時間である。洗浄操作時間は特に限定されないが、好ましくは1〜120分であり、さらに好ましくは2〜60分である。
フタル酸誘導体(c)の使用量は、固体成分(a)1gに対し、通常0.01〜100ミリモル、好ましくは0.05〜50ミリモル、さらに好ましくは0.1〜20ミリモルである。
フタル酸誘導体(c)の使用量が過度に多い場合には、粒子の崩壊により固体触媒成分(A)の粒度分布が広くなることがある。
特にフタル酸誘導体(c)の使用量としては、固体触媒成分(A)中におけるフタル酸エステルの含有量が適切となる様に任意に調節する事が可能である。固体成分(a)1gに対し、通常0.1〜100ミリモル、好ましくは0.3〜50ミリモル、さらに好ましくは0.5〜20ミリモルである。また、固体成分(a)中のマグネシウム原子1モルあたりのフタル酸誘導体(c)の使用量は、通常0.01〜1.0モル、好ましくは0.03〜0.5モルである。
ハロゲン化化合物(b)の使用量は、固体成分(a)1gに対し、通常0.5〜1000ミリモル、好ましくは1〜200ミリモル、さらに好ましくは2〜100ミリモルである。
なお、それぞれの化合物を複数の回数にわたって使用して接触処理をする場合には、以上に述べた各化合物の使用量はそれぞれ一回ごとかつ一種類の化合物ごとの使用量を表す。
得られた固体触媒成分(A)は、不活性な溶媒と組合せてスラリー状で重合に使用してもよいし、乾燥して得られる流動性の粉末として重合に使用してもよい。乾燥方法としては、減圧条件下揮発成分を除去する方法、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性気体の流通下で揮発成分を除去する方法が挙げられる。乾燥時の温度は0〜200℃であることが好ましく、50〜100℃であることがより好ましい。乾燥時間は、0.01〜20時間であることが好ましく、0.5〜10時間であることがより好ましい。
得られた固体触媒成分(A)は、工業的観点からその重量平均粒子径が1〜100μmであることが好ましい。
固体触媒成分(A)は、有機アルミニウム化合物(B)と接触させることにより重合用触媒が得られる。また、必要に応じて電子供与性化合物(C)を添加接触させることが可能である。
(B)有機アルミニウム化合物
本発明のα−オレフィン重合用触媒を形成するために使用される有機アルミニウム化合物(B)は、少なくとも分子内に一個のアルミニウム−炭素結合を有するものである。代表的なものを一般式で下記に示す。
19 wAlY3-w
2021Al−O−AlR2223
(式中、R19〜R23は炭素原子数1〜20の炭化水素基を、Yはハロゲン原子、水素原子またはアルコキシ基を表し、wは2≦w≦3を満足する数である。)
かかる有機アルミニウム化合物(B)の具体例としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムクロライド等のジアルキルアルミニウムハライド、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドとの混合物のようなトリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライドとの混合物、テトラエチルジアルモキサン、テトラブチルジアルモキサン等のアルキルアルモキサンが例示できる。
これらの有機アルミニウム化合物のうち、トリアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライドとの混合物、または、アルキルアルモキサンが好ましく、とりわけトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドのと混合物またはテトラエチルジアルモキサンが好ましい。
(C)電子供与性化合物
オレフィン重合用触媒を形成するために使用する電子供与性化合物(C)としては、酸素含有化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物、硫黄含有化合物が挙げられ、なかでも酸素含有化合物または窒素含有化合物が好ましい。
酸素含有化合物としては、アルコキシケイ素類、エーテル類、エステル類、ケトン類などが挙げられ、なかでもアルコキシケイ素類またはエーテル類が好ましい。
アルコキシケイ素類としては、一般式R3 rSi(OR44-r(式中、R3は炭素原子数1〜20の炭化水素基、水素原子またはヘテロ原子含有置換基を表し、R4は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、rは0≦r<4を満足する数を表す。R3およびR4が複数存在する場合、それぞれのR3およびR4は同一であっても異なっていてもよい。)で表されるアルコキシケイ素化合物が用いられる。R3が炭化水素基の場合、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、等の分岐鎖状アルキル基、シクロペンンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、シクロペンテニル基等のシクロアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基等が挙げられる。なかでもアルコキシケイ素化合物のケイ素原子と直接結合した炭素原子が2級、もしくは3級炭素であるR3を少なくとも1つ持つことが好ましい。R3がヘテロ原子含有置換基の場合、ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子が挙げられる。具体的にはジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチル−n−プロピルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ピロリル基、ピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジル基、パーヒドロインドリル基、パーヒドロイソインドリル基、パーヒドロキノリル基、パーヒドロイソキノリル基、パーヒドロカルバゾリル基、パーヒドロアクリジニル基、フリル基、ピラニル基、パーヒドロフリル基、チエニル基等が挙げられ、なかでもヘテロ原子がアルコキシケイ素化合物のケイ素原子と直接化学結合できる置換基が好ましい。
アルコキシケイ素化合物の具体例としては、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジ−tert−ブチルジメトキシシラン、tert−ブチルメチルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−ブチルジメトキシシラン、tert−アミルメチルジメトキシシラン、tert−アミルエチルジメトキシシラン、tert−アミル−n−プロピルジメトキシシラン、tert−アミル−n−ブチルジメトキシシラン、イソブチルイソプロピルジメトキシシラン、tert−ブチルイソプロピルジメトキシシラン、ジシクロブチルジメトキシシラン、シクロブチルイソプロピルジメトキシシラン、シクロブチルイソブチルジメトキシシラン、シクロブチル−tert−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロペンチルイソプロピルジメトキシシラン、シクロペンチルイソブチルジメトキシシラン、シクロペンチル−tert−ブチルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルイソプロピルジメトキシシラン、シクロヘキシルイソブチルジメトキシシラン、シクロヘキシル−tert−ブチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルイソプロピルジメトキシシラン、フェニルイソブチルジメトキシシラン、フェニル−tert−ブチルジメトキシシラン、フェニルシクロペンチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラン、tert−ブチルメチルジエトキシシラン、tert−ブチルエチルジエトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジエトキシシラン、tert−ブチル−n−ブチルジエトキシシラン、tert−アミルメチルジエトキシシラン、tert−アミルエチルジエトキシシラン、tert−アミル−n−プロピルジエトキシシラン、tert−アミル−n−ブチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラン、ビス(パーヒドロキノリノ)ジメトキシシラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、(パーヒドロキノリノ)(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、(パーヒドロキノリノ)メチルジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)メチルジメトキシシラン、(パーヒドロキノリノ)エチルジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)エチルジメトキシシラン、(パーヒドロキノリノ)(n−プロピル)ジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)(n−プロピル)ジメトキシシラン、(パーヒドロキノリノ)(tert−ブチル)ジメトキシシラン、(パーヒドロイソキノリノ)(tert−ブチル)ジメトキシシラン、ジエチルアミノトリエトキシシランが挙げられる。
エーテル類としては、環状エーテル化合物が挙げられる。
環状エーテル化合物とは、環系に少なくとも一つの−C−O−C−結合を有する複素環式化合物である。
環状エーテル化合物の具体例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、トリメチレンオキシド、テトラヒドロフラン、2,5−ジメトキシテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ヘキサメチレンオキシド、1,3−ジオキセパン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、2−メチル−1,3−ジオキソラン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、2,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン、フラン、2,5−ジメチルフラン、またはs−トリオキサンが挙げられる。なかでも環系に少なくとも一つの−C−O−C−O−C−結合を有する環状エーテル化合物が好ましい。
窒素含有化合物としては、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの2,6−置換ピペリジン類、2,5−置換ピペリジン類、N,N,N’,N’−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルメチレンジアミンなどの置換メチレンジアミン類、1,3−ジベンジルイミダゾリジンなどの置換イミダゾリジン類などが挙げられる。なかでも2,6−置換ピペリジン類が好ましい。
電子供与性化合物(C)として特に好ましくは、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジシクロブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
[オレフィンの重合]
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーの製造において、α−オレフィンは、炭素原子数3以上のα−オレフィンであり、かかるα−オレフィンの具体例としてはプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デセン−1、などの直鎖状モノオレフィン、3−メチルブテン−1、3−メチルペンテン−1、4−メチルペンテン−1、などの分岐鎖状モノオレフィン、ビニルシクロヘキサンなどが挙げられる。これらのα−オレフィンは1種類を用いてもよいし、あるいは、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、共役ジエンや非共役ジエンのような多不飽和結合を有する化合物を少量共重合時に共存させてもよい。α−オレフィンの炭素原子数が小さいほどエチレン−α−オレフィン共重合体のコモノマー組成分布が狭く、そのDSC融点を低くできる場合があるが、逆に分子量が高くならなかったり、透明性や強度に劣る場合がある。α−オレフィンとして好ましくはプロピレン、ブテン−1であり、より好ましくはブテン−1である。
本発明の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダーにおいて、好ましくはエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、エチレン−ヘキセン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキセン−1共重合体であり、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体がより好ましく、さらに好ましくはエチレン−ブテン−1共重合体である。
本発明により得られる固体触媒成分を用いた触媒は、前記の固体触媒成分(A)および有機アルミニウム化合物(B)を、また必要に応じて電子供与性化合物(C)を接触させて得られる重合用触媒である。ここでいう接触とは、触媒成分(A)および(B)(必要に応じて(C))が接触し、触媒が形成されるならどのような手段によってもよく、あらかじめ溶媒で希釈してもしくは希釈せずにそれぞれを混合して接触させる方法や、別々に重合槽に供給して重合槽の中で接触させる方法等を採用できる。
各触媒成分を重合槽に供給する方法としては、窒素、アルゴン等の不活性ガス中で水分のない状態で供給することが好ましい。各触媒成分は、いずれか2者を予め接触させて供給してもよい。
前記の触媒存在下にオレフィンの重合を行うことが可能であるが、このような重合(本重合)の実施前に以下に述べる予備重合を行ってもかまわない。
予備重合は通常、固体触媒成分(A)および有機アルミニウム化合物(B)の存在下、少量のオレフィンを供給して実施され、スラリー状態で行うのが好ましい。スラリー化するのに用いる溶媒としては、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンのような不活性炭化水素を挙げることができる。また、スラリー化するに際し、不活性炭化水素溶媒の一部または全部に変えて液状のオレフィンを用いることができる。
予備重合時の有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触媒成分中のチタン原子1モルあたり、通常0.5〜700モルのごとく広範囲に選ぶことができるが、0.8〜500モルが好ましく、1〜200モルが特に好ましい。
また、予備重合されるオレフィンの量は、固体触媒成分1gあたり通常0.01〜1000g、好ましくは0.05〜500g、特に好ましくは0.1〜200gである。
予備重合を行う際のスラリー濃度は、1〜500g−固体触媒成分/リットル−溶媒が好ましく、特に3〜300g−固体触媒成分/リットル−溶媒が好ましい。予備重合温度は、−20〜100℃が好ましく、特に0〜80℃が好ましい。また、予備重合中の気相部でのオレフィンの分圧は、1kPa〜2MPaが好ましく、特に10kPa〜1MPaが好ましいが、予備重合の圧力、温度において液状であるオレフィンについては、この限りではない。さらに、予備重合時間に特に制限はないが、通常2分間から15時間が好適である。
予備重合を実施する際、固体触媒成分(A)、有機アルミニウム化合物(B)、オレフィンを供給する方法としては、固体触媒成分(A)と有機アルミニウム化合物(B)を接触させておいた後オレフィンを供給する方法、固体触媒成分(A)とオレフィンを接触させておいた後有機アルミニウム化合物(B)を供給する方法などのいずれの方法を用いてもよい。また、オレフィンの供給方法としては、重合槽内が所定の圧力になるように保持しながら順次オレフィンを供給する方法、あるいは所定のオレフィン量を最初にすべて供給する方法のいずれの方法を用いてもよい。また、得られる重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することも可能である。
さらに、有機アルミニウム化合物(B)の存在下、固体触媒成分(A)を少量のオレフィンで予備重合するに際し、必要に応じて電子供与性化合物(C)を共存させてもよい。使用される電子供与性化合物は、上記の電子供与性化合物(C)の一部または、全部である。その使用量は、固体触媒成分(A)中に含まれるチタン原子1モルに対し、通常0.01〜400モル、好ましくは0.02〜200モル、特に好ましくは、0.03〜100モルであり、有機アルミニウム化合物(B)に対し、通常0.003〜5モル、好ましくは0.005〜3モル、特に好ましくは0.01〜2モルである。
予備重合の際の電子供与性化合物(C)の供給方法に特に制限はなく、有機アルミニウム化合物(A)と別々に供給してもよいし、予め接触させて供給してもよい。また、予備重合で使用されるオレフィンは、本重合で使用されるエチレン、炭素数3〜10のα−オレフィンから選ばれ、そのうちの1種類であっても複数種であってもよい。
上記のように予備重合を行った後、あるいは、予備重合を行うことなく、前述の固体触媒成分(A)、有機アルミニウム化合物(B)からなる重合用触媒の存在下に、エチレン−α−オレフィン共重合を行うことができる。
本重合時の有機アルミニウム化合物の使用量は通常、固体触媒成分(A)中のチタン原子1モルあたり、1〜1000モルのごとく広範囲に選ぶことができるが、特に5〜600モルの範囲が好ましい。
また、本重合時に電子供与性化合物(C)を使用する場合、固体触媒成分(A)中に含まれるチタン原子1モルに対し、通常0.1〜2000モル、好ましくは0.3〜1000モル、特に好ましくは、0.5〜800モルであり、有機アルミニウム化合物に対し、通常0.001〜5モル、好ましくは0.005〜3モル、特に好ましくは0.01〜1モルである。
本重合は、通常−30〜300℃までにわたって実施することができるが、20〜180℃が好ましく、40〜100℃がより好ましく、50〜80℃がさらに好ましい。重合温度が高すぎると重合体の分子量が低くなったり、パウダーのかさ密度が低下しやすくなる。重合温度が低すぎると触媒あたりの生産性が著しく低下する。重合圧力に関しては特に制限は無いが、工業的かつ経済的であるという点で、一般に、常圧〜10MPa、好ましくは200kPa〜5MPa程度の圧力が採用される。重合形式としては、バッチ式、連続式いずれでも可能であり、重合条件の異なる複数の重合段階あるいは反応器を連続的に経ることで種々の分布(分子量分布、コモノマー組成分布等)を付与する事も可能である。また、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンの如き不活性炭化水素溶媒によるスラリー重合、重合温度において液状のオレフィンを媒体としたバルク重合または気相重合も可能である。
本重合時には重合体の分子量(極限粘度)を調節するために水素、有機亜鉛等の連鎖移動剤を少量添加することも可能である。
重合後はアルコール類、水、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素等の重合停止剤を投入したり、モノマーを除去したり、あるいはモノマーの供給を止めることによって重合を停止させることができる。
スラリー重合においては、用いる不活性炭化水素溶媒をスラリーから蒸発除去してもよいし、パウダーとろ別することで除去してもよい。パウダーとろ別することで溶媒に可溶な重合体成分や触媒残渣が分別され、パウダーの流動性や重合体の性質が改善される場合がある。
また、流動性に優れたパウダーを得るためにはパウダー中の揮発成分が少ないことが好ましく、必要に応じてパウダーを乾燥処理することができる。
以下、実施例および比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例によって特に限定をうけるものではない。なお実施例中、重合触媒および重合体の各種物性の評価方法は、次のとおりである。
(1)固体触媒成分等の固体サンプルの組成分析についてはそれぞれ次のように実施した。即ち、チタン原子含有量は、固体サンプル約20ミリグラムを0.5モル/リットルの硫酸約47ミリリットルで分解、これに過剰となる3重量%過酸化水素水3ミリリットルを加え、得られた液状サンプルの410nmの特性吸収を日立製ダブルビーム分光光度計U−2001型を用いて測定し、別途作成しておいた検量線により求めた。アルコキシ基含有量は、固体サンプル約2グラムを水100ミリリットルで分解後、得られた液状サンプル中のアルコキシ基に対応するアルコール量を、ガスクロマトグラフィー内部標準法を用いて求め、アルコキシ基含有量に換算した。フタル酸エステル化合物含有量は、固体サンプル約30ミリグラムをN,N−ジメチルアセトアミド100ミリリットルに溶解後、溶液中のフタル酸エステル化合物量をガスクロマトグラフィー内部標準法で求めた。
(2)BET比表面積:固体触媒成分の比表面積は、マイクロメリティクス社製フローソーブII 2300を用いて窒素吸脱着量によるBET法で求めた。
(3)パウダーの見掛けの嵩密度:JIS K−6721(1966)に従って測定した。
(4)パウダー流下速度:JIS K−6721(1966)のパウダーの見掛けのかさ密度測定に用いるダンパー付きのロートにパウダーを充填、下部の落下孔を開放し、定常的にパウダーが流下する状態において単位時間に流れるパウダーの重量として表した。3回の測定の平均値として表し、パウダーの流れ性が悪く、それぞれの測定値の差異が±10%以上ある場合、もしくはパウダーがつまり流下しない場合は測定不可とした。
(5)プレスシートの作成:得られた重合パウダーをルミラーフィルムT60(東レ製)、さらに鋼製平板に挟んで190℃の熱プレス機にて5分間予熱し、重合体粒子が融着する十分な圧力で5分間プレス、次に25℃の冷却プレス機にて冷却した。得られたプレスシートを4等分して重ね、さらに同様に熱プレスを行い、必要に応じて測定に供した。この際、鋼製スペーサーを用いることで所望の厚みのプレスシートに調整した。
(6)極限粘度(以下[η]と略す):テトラリン溶媒に重合体を溶解し、ウベローデ型粘度計を用いて135℃にて測定した。
(7)DSC融点:示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製DiamondDSC)を用い、測定パン中の試験片を150℃で5分間保持し、5℃/分で150℃から20℃に冷却、20℃で2分間保持し、5℃/分で20℃から150℃に昇温、この際得られる融解曲線のピークをDSC融点とした。
(8)パウダー粒度分布:レーザー回折式粒度分布測定装置(SYMPATEC社製HELOS&RODOSシステム)を用い、体積換算の粒度分布を測定し、小粒径側からの積算体積が全体積の10%、50%、90%となる粒径をd10、d50、d90として求めた。d50がメディアン径である。また、粒度分布指標としてSPANを(d90−d10)/d50として表した。
(9)25℃冷キシレン可溶部(以下CXSと略す):5gの重合体を1000ミリリットルの沸騰キシレンに溶解させたのち、空冷し、25℃の恒温槽で20時間放置した後、同温にて析出した重合体を濾紙(アドバンテック社製No.50)を用いて濾別した。濾液中のキシレンを減圧留去、残存した重合体の重量百分率を求め、CXS(単位=重量%)とした。
(10)α−オレフィンの含有量は、赤外線分光光度計(パーキンエルマー社製1600シリーズ)を用い、エチレンとα−オレフィンの特性吸収より検量線を用いて求め、1000C当たりの短鎖分岐数(SCB)として表した。
(11)重合体密度:アニール処理を行うことなく、JIS K7112−1980に記載の水中置換法に従って測定した。
[実施例1]
(1)固体触媒成分前駆体の合成
図1に示した撹拌機、邪魔板を備えた500mlの円筒型反応器(直径0.053m、幅0.010mの攪拌羽根を3対持つ撹拌機および幅0.007mの邪魔板4枚を備えた直径0.07mのものであり、動力数は3.02)を窒素置換し、ヘキサン270ml、テトラブトキシチタン8.1ml及びテトラエトキシシラン79.9mlを投入、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1モル/リットル)182mlを反応器の温度を5℃に保ちながら4時間かけて滴下した。この時の攪拌回転数は700rpmである。滴下終了後、20℃で1時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン280mlでの洗浄を3回繰り返し、全体積が250mlとなるようにトルエンを加え、スラリー化した。スラリーの一部を採取し、溶媒を除去、乾燥を行い、固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体は、Ti:1.9wt%、OEt(エトキシ基):34.3wt%、OBu(ブトキシ基):2.9wt%を含有していた。
(2)固体触媒成分の合成
撹拌機を備えた内容積100mlのフラスコを窒素で置換した後、上記(1)で得られた固体触媒成分前駆体7.0gを含むスラリーを該フラスコに仕込み、全体積が40.6mlとなるようにトルエンを加えた。室温下、フェニルトリクロロシラン5.1mlを投入後、続けてフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)5.4mlを投入し、105℃において2時間撹拌した。撹拌混合物を固液分離し、得られた固体について105℃にてトルエン35mlでの洗浄を3回行い、再び全体積が40.6mlとなるようにトルエンを投入した。70℃に昇温後、テトラクロロチタン3.5mlを投入し、105℃で2時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について105℃にてトルエン35mlでの洗浄を6回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン35mlでの洗浄を2回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥して、固体触媒成分を得た。
該固体触媒成分は、Ti:0.92wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):28.9wt%を含有していた。
(3)エチレン−ブテンスラリー重合
内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後これを真空にし、1−ブテン130gおよびブタン620gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.6MPaとなるように加えた。トリエチルアルミニウム5.7mmol、前記(2)で得られた固体触媒成分19.6mgをアルゴンにより圧入して重合を開始した。その後エチレンを連続して供給しつつ全圧を一定に保ちながら70℃で180分重合を行った。
重合反応終了後、エタノール5mlを投入、未反応モノマーをパージし、パウダー性状の良好な重合体220gを得た。オートクレーブの内壁および撹拌機には、重合体はほとんど付着していなかった。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は11200g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の密度は0.908g/cm3であった。
[実施例2]
(1)固体触媒成分前駆体の合成
実施例1(1)で用いたものと同様の撹拌機、邪魔板を備えた500mlの円筒型反応器を窒素置換し、ヘキサン270ml、テトラブトキシチタン16.8ml、テトラエトキシシラン75.5ml及びジイソブチルフタレート6.0mlを投入、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1モル/リットル)182mlを反応器の温度を45℃に保ちながら4時間かけて滴下した。この時の攪拌回転数は1000rpmである。滴下終了後、45℃で1時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン280mlでの洗浄を3回繰り返し、全体積が250mlとなるようにトルエンを加え、スラリー化した。スラリーの一部を採取し、溶媒を除去、乾燥を行い、固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体は、Ti:3.4wt%、OEt(エトキシ基):36.4wt%、OBu(ブトキシ基):5.6wt%を含有していた。
(2)固体触媒成分の合成
前記(1)で得られた固体触媒成分前駆体7.0gを含むスラリーを用いた以外は実施例1(2)と同様に合成を行い、固体触媒成分を得た。
該固体触媒成分は、Ti:0.80wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):27.5wt%を含有していた。
(3)エチレン−ブテンスラリー重合
前記(2)で得られた固体触媒成分8.27mgを用いた以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体110gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は13300g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の密度は0.903g/cm3であった。
[実施例3]
(1)エチレン−ブテンスラリー重合
1−ブテン130gおよびブタン620gの代わりに1−ブテン200gおよびブタン550gを仕込み、実施例2(2)で得られた固体触媒成分20.8mgを投入し、重合温度を60℃とした以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体156gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は7500g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の諸物性値を別表1に示した。
[実施例4]
(1)エチレン−プロピレンスラリー重合
プロピレン100gおよびブタン650gの代わりに1−ブテン200gおよびブタン550gを仕込み、実施例2(2)で得られた固体触媒成分10.6mgを投入し、重合温度を60℃とした以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体156gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は14700g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の諸物性値を別表1に示した。
[実施例5]
(1)固体触媒成分前駆体の合成
ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液を滴下する際の反応器の温度を30℃とした以外は実施例1(1)と同様に固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体は、Ti:3.5wt%、OEt(エトキシ基):35.6wt%、OBu(ブトキシ基):5.7wt%を含有していた。
(2)固体触媒成分の合成
撹拌機を備えた内容積100mlのフラスコを窒素で置換した後、上記(1)で得られた固体触媒成分前駆体7.0gを含むスラリーを該フラスコに仕込み、固液分離し、得られた固体について室温下にてデカン25mlでの洗浄を3回繰り返した後、全体積が40.6mlとなるようにデカンを加えた。室温下、フェニルトリクロロシラン5.1mlを投入後、続けてフタル酸ジ(2−エチルヘキシル)5.4mlを投入し、105℃において2時間撹拌した。撹拌混合物を固液分離し、得られた固体について105℃にてトルエン35mlでの洗浄を3回行い、再び全体積が40.6mlとなるようにトルエンを投入した。70℃に昇温後、テトラクロロチタン3.5mlを投入し、105℃で2時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について105℃にてトルエン35mlでの洗浄を6回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン35mlでの洗浄を2回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥して、固体触媒成分を得た。
該固体触媒成分は、Ti:1.4wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):30.2wt%を含有していた。
(3)エチレン−ブテンスラリー重合
前記(2)で得られた固体触媒成分7.43mgを投入した以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体289gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は38900g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の諸物性値を別表1に示した。
[比較例1]
(1)固体触媒成分前駆体の合成
ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液を滴下する際の攪拌回転数を300rpm、滴下投入時間を1時間とした以外は実施例1(1)と同様に固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体は、Ti:2.1wt%、OEt(エトキシ基):38.9wt%、OBu(ブトキシ基):4.4wt%を含有していた。
(2)固体触媒成分の合成
前記(1)で得られた固体触媒成分前駆体7.0gを含むスラリーを用いた以外は実施例1(2)と同様に合成を行い、固体触媒成分を得た。
該固体触媒成分は、Ti:0.92wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):26.8wt%を含有していた。
(3)エチレン−ブテンスラリー重合
前記(2)で得られた固体触媒成分10.2mgを投入した以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体174gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は17100g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の諸物性値を別表1に示した。
[比較例2]
(1)固体触媒成分の合成
比較例1(1)で得られた固体触媒成分前駆体7.0gを含むスラリーを用いた以外は実施例5(2)と同様に合成を行い、固体触媒成分を得た。
該固体触媒成分は、Ti:0.92wt%、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル):26.8wt%を含有していた。
(3)エチレン−ブテンスラリー重合
前記(2)で得られた固体触媒成分5.54mgを投入した以外は実施例1(3)と同様に重合を実施し、重合体176gを得た。
触媒単位量当たりの重合体の生成量(重合活性)は31800g重合体/g固体触媒成分であった。得られた重合体の諸物性値を別表1に示した。
Figure 2008247944
Figure 2008247944
円筒型反応器の概略図
符号の説明
(a)上面図
(b)側面図
1 攪拌羽根
2 邪魔板

Claims (3)

  1. 極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、見掛けのかさ密度が0.30g/cm3以上であり、かつ、流下速度が20g/10秒以上である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー。
  2. 極限粘度が5dl/g以上であり、DSC融点が122℃以下であり、メディアン径が1〜3000μmであり、かつ、粒度分布パラメータ(SPAN)が3以下である超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー。
  3. 短鎖分岐度(SCB)が25以下である請求項1または2に記載の超高分子量エチレン−α−オレフィン共重合体パウダー。
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