WO2021200090A1 - オレフィン系樹脂およびその製造方法、ならびにプロピレン系樹脂組成物および該プロピレン系樹脂組成物を用いた成形体 - Google Patents
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- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
Definitions
- the present invention is an olefin resin, which is excellent in pellet handleability and, when used as a modifier for polypropylene resin, can obtain a propylene resin composition having an excellent balance between fluidity, impact resistance and low coefficient of linear expansion. And a propylene-based resin composition containing the resin. More specifically, the present invention relates to a propylene-based resin composition capable of obtaining a molded product having an excellent balance of fluidity, impact resistance, and coefficient of linear expansion.
- Polypropylene resin is used in various fields such as daily necessities, kitchen utensils, packaging films, home appliances, mechanical parts, electrical parts, automobile parts, etc., and various modifiers and modifiers are used according to the required performance.
- a propylene-based resin composition containing an additive is used.
- weight reduction by thin-walled molded products has recently been attempted in each industrial field.
- polypropylene-based resin compositions for automobiles in order to meet the needs for weight reduction, from the viewpoint of thin-wall formability (high flow), excellent mechanical properties (impact resistance, etc.), and dimensional consistency with steel sheets. Dimensional stability (low line expansion) is also required at a high level, and a polypropylene resin modifier that achieves both of these requirements has been required.
- a soft olefin resin composed of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer is blended.
- Patent Document 2 includes a technique for producing a polymer having a multi-block structure utilizing a reversible chain transfer reaction between two types of catalysts disclosed in Patent Document 2.
- Patent Documents 3 to 8 describe a graft-type copolymer composed of a main chain and a side chain, one of which is a soft segment and the other of which is a hard segment.
- the method of obtaining is proposed.
- a hard segment such as polyethylene having a vinyl group at the terminal is synthesized, and the hard segment such as polyethylene is combined with ethylene or an ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms following or at the same time as the synthesis. It is based on the technology introduced into the soft segment, which is the main chain, by copolymerizing with.
- Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a method of obtaining a graft-type olefin polymer by copolymerizing terminal vinyl polyethylene produced by using a specific metallocene catalyst with ethylene.
- polyethylene having a vinyl group at the terminal can be obtained, the efficiency of producing terminal vinyl is low, and therefore, a large amount of polyethylene that has not been incorporated as a side chain remains.
- this graft polymer is blended with polypropylene resin, unreacted polyethylene contained in a large amount deteriorates mechanical properties such as impact resistance, so there is room for improvement in the performance of this graft polymer as a modified resin. Even if this graft polymer is used, a polypropylene resin composition exhibiting desired physical properties has not been obtained.
- Patent Documents 5 to 7 disclose a technique for synthesizing terminal vinyl polyethylene for a side chain at a high production rate by using a specific non-metallocene complex catalyst.
- a specific non-metallocene complex catalyst for forming the main chain disclosed in the examples of Patent Documents 5 or 7 .
- a certain amount of terminal vinyl polyethylene was copolymerized in the main chain.
- the productivity under high temperature conditions that incorporate terminal vinyl polyethylene with high efficiency is low. Since the amount of side chains introduced in the block polymer thus obtained is limited, even if the block polymer is used as a polypropylene modifying resin, its modifying performance is insufficient.
- Patent Document 8 discloses a method of introducing a side chain with high efficiency by using a co-supporting catalyst system, but the main chain is limited to a crystalline polymer and is suitable for modifying a propylene resin. It has been difficult to produce polymers in the amorphous or low crystalline region.
- Patent Document 9 an olefin resin containing a graft-type olefin polymer having an ethylene-based elastomer in the main chain and a polyethylene chain in the side chain exhibits excellent modification performance of the propylene-based resin in a balance between rigidity and impact resistance.
- Patent Document 10 discloses that a propylene-based resin containing a large amount of a graft-type olefin polymer exhibits excellent dimensional stability (low linear expansion). However, there was room for improvement in each case from the viewpoint of the balance with the fluidity of the propylene resin composition.
- JP-A-2007-84806 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-237013
- Table No. 8-502303 Special Table 2001-527589 JP-A-2002-105132 JP-A-2007-39540 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-39541 JP-A-2009-144148 Japanese Patent No. 6258496 JP-A-2017-222850
- the present invention provides an olefin resin that has excellent pellet handleability and, when used as a modifier for polypropylene resin, provides a propylene resin composition having an excellent balance between fluidity, impact resistance and low linear expansion coefficient. It is an object of the present invention to provide, to provide a propylene-based resin composition containing the resin, and to provide a molded product using the propylene-based resin composition. Although it is possible to improve the balance between the fluidity of the composition and the mechanical properties by increasing the fluidity (reducing the molecular weight) of a normal linear ethylene-based elastomer, there is a problem in pellet handling, and propylene. It was difficult to use it as a raw material for the based resin composition.
- the propylene-based resin composition of the present invention relates to, for example, the following [1] to [8].
- the olefin-based resin ( ⁇ ) contains a graft-type olefin-based polymer [R1] having a main chain composed of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer and a side chain composed of an ethylene polymer.
- the olefin resin ( ⁇ ) shows a melting peak in the range of 60 ° C. to 130 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC), and the heat of fusion ⁇ H at the melting peak is in the range of 5 to 100 J / g. be.
- the ratio E of the orthodichlorobenzene-soluble component at 20 ° C. or lower as measured by the cross fractionation chromatograph (CFC) is 65% by mass or less.
- the glass transition temperature Tg measured by differential scanning calorimetry (DSC) is in the range of ⁇ 80 to ⁇ 65 ° C.
- the MFR obtained according to (VI) ASTM D1238E at 190 ° C. and a load of 2.16 kg is in the range of 35 to 180 g / 10 min.
- the olefin resin ( ⁇ ) according to [1] which is obtained according to ASTM D1238E and has an MFR in the range of 35 to 100 g / 10 min at 190 ° C. and a load of 2.16 kg.
- a propylene-based resin composition comprising. [5] Ethylene and at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms are copolymerized in the presence of an olefin polymerization catalyst containing the following components (A) to (C).
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 and R 12 are independently other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group or silicon-containing group, respectively. It shows a heteroatom-containing group, and two adjacent groups of R 1 to R 4 may be bonded to each other to form a ring.
- R 6 and R 11 are the same atom or the same group selected from heteroatom-containing groups other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group and silicon-containing group, and R 7 and R 10 are hydrogen atom and hydrocarbon.
- the same atom or the same group selected from a group, a silicon-containing group and a heteroatom-containing group other than the silicon-containing group, and R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a ring, and R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring; however, R 6 , R 7 , R 10 and R 11 are not all hydrogen atoms.
- R 13 and R 14 each independently represent an aryl group.
- M represents a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom.
- Y 1 represents a carbon atom or a silicon atom.
- Q indicates a halogen atom, a hydrocarbon group, a halogenated hydrocarbon group, a neutral conjugated or unconjugated diene having 4 to 10 carbon atoms, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordinating with a lone electron pair.
- J indicates an integer of 1 to 4, and when j is an integer of 2 or more, a plurality of Qs may be the same or different.
- M represents a transition metal atom of Group 4 or 5 of the periodic table.
- R 1 represents a general formula C n 'H 2n' + 1 (n ' is an integer of 1-8) hydrocarbon group of 1 to 8 carbon atoms represented by.
- R 2 to R 5 may be the same or different from each other, and may be the same as or different from each other, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, a heterocyclic compound residue, an oxygen-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, a sulfur-containing group, and phosphorus. It represents a containing group, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group, and two or more of these may be linked to each other to form a ring.
- R 6 to R 8 are hydrocarbon groups, at least one of which is an aromatic hydrocarbon group, and when m is an integer of 2 or more, R is between the structural units of the formula [B]. Two of the groups represented by 2 to R 8 may be linked.
- n is a number satisfying the valence of M
- X is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a phosphorus-containing group
- n indicates a halogen-containing group, a heterocyclic compound residue, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group
- n is an integer of 2 or more
- a plurality of Xs are different even if they are the same as each other.
- the plurality of groups represented by X may be bonded to each other to form a ring.
- the olefin-based resin of the present invention has excellent pellet handling properties, and when used as a modifier for polypropylene resin, a propylene-based resin composition having an excellent balance between fluidity, impact resistance, and low coefficient of linear expansion can be obtained. Can be done. Therefore, the propylene-based resin composition containing the olefin-based resin has an excellent balance between fluidity, impact resistance, and a low coefficient of linear expansion. Further, by using the propylene-based resin composition, it is possible to obtain a molded product having an excellent balance between fluidity, impact resistance and a low coefficient of linear expansion.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) may be composed of only one type of olefin-based polymer, or may be composed of two or more types of olefin-based polymers, but the following requirements (I) to (VI) are always required. It is characterized by satisfying all of.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) contains a graft-type olefin-based polymer [R1] having a main chain composed of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer and a side chain composed of an ethylene polymer.
- the olefin resin ( ⁇ ) shows a melting peak in the range of 60 ° C. to 130 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC), and the heat of fusion ⁇ H at the melting peak is in the range of 5 to 100 J / g. be.
- the ratio E (mass%) of the orthodichlorobenzene-soluble component at 20 ° C. or lower as measured by the cross fractionation chromatograph (CFC) is 65% by mass or less.
- the glass transition temperature Tg measured by differential scanning calorimetry (DSC) is in the range of ⁇ 80 to ⁇ 65 ° C.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) contains the olefin-based polymer [R1] as an essential constituent component, for example, by being produced by a polymerization method described later.
- the olefin polymer [R1] is a graft copolymer having a main chain and a side chain.
- graft copolymer is a T-type polymer or comb-shaped polymer in which one or more side chains are bonded to the main chain.
- the side chain may contain repeating units other than ethylene as long as the gist of the present invention is not deviated.
- the olefin polymer [R1] has a crystalline side chain structure even though the main chain structure is an amorphous or low crystalline ethylene copolymer.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) of the present invention is less sticky than general ethylene-based elastomers such as ethylene / propylene copolymers, ethylene / butene copolymers, and ethylene / octene copolymers, and is used in product pellets. Good handleability.
- the olefin-based polymer [R1] of the present invention is a graft copolymer having a main chain and a side chain.
- the olefin polymer [R1] preferably satisfies the following requirements (i) to (v) with respect to the main chain and the side chain.
- the main chain is composed of a copolymer of ethylene and at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms, and the repeating unit derived from the ethylene is 60 to 97 mol. %, Containing 3-40 mol% of repeating units derived from ⁇ -olefins.
- the weight average molecular weight of the main chain site is 20,000 to 400,000.
- the side chain consists of repeating units derived from ethylene.
- the weight average molecular weight of the side chain is in the range of 500 to 15,000.
- V For every 1000 carbon atoms contained in the main chain, side chains are present at an average frequency of 0.3 to 20.
- the main chain of the olefin-based polymer [R1] is composed of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and serves as a site that bears properties such as flexibility and low-temperature properties as a modifier. Therefore, the main chain of the olefin polymer [R1] preferably comprises a repeating unit derived from ethylene and at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms.
- ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms that copolymerize with ethylene examples include propylene, 1-butene, 2-methyl-1-propene, 2-methyl-1-butene, and 3-methyl-1-.
- it is an ⁇ -olefin having 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably, it is an ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms.
- linear olefins such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene and 1-decene, 4-methyl-1-pentene and 3-methyl-1-pentene
- Branched olefins such as 3-methyl-1-butene can be mentioned, with propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 1-octene being preferred.
- the molar ratio of the repeating unit derived from ethylene in the main chain of the olefin polymer [R1] to all the repeating units is preferably 60 to 97 mol%, more preferably 60 to 95 mol%, still more preferably 60 to 90 mol%. It is particularly preferably in the range of 60 to 85 mol%, and most preferably in the range of 60 to 74 mol%.
- the molar ratio of the repeating unit derived from the ⁇ -olefin to all the repeating units is preferably 3 to 40 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, still more preferably 10 to 40 mol%, and particularly preferably 15 to 40 mol%. Most preferably, it is in the range of 26 to 40 mol%.
- the olefin resin ( ⁇ ) is highly flexible and has excellent low temperature characteristics. Therefore, the olefin resin The propylene-based resin composition of the present invention containing ( ⁇ ) is excellent in low-temperature impact resistance.
- the repeating unit derived from the ⁇ -olefin is less than the above range, the obtained olefin-based resin becomes a resin having inferior flexibility and low-temperature characteristics, so that the propylene-based resin composition containing the resin has low-temperature impact resistance. Tends to be inferior.
- the molar ratio of the repeating unit derived from the ⁇ -olefin exceeds the above range, it works disadvantageously in copolymerizing the macromonomer forming the side chain described later, so that the effect of the graft polymer described later is not exhibited.
- the propylene-based resin composition tends to have an inferior balance of impact resistance and rigidity.
- the molar ratio of the repeating unit derived from ethylene and ⁇ -olefin in the main chain is to control the ratio of the concentration of ethylene and the concentration of ⁇ -olefin present in the polymerization reaction system in the step of producing the main chain. Can be adjusted by.
- the molar ratio (mol%) of the unit derived from the ⁇ -olefin of the main chain that is, the ⁇ -olefin composition ratio in the main chain can be calculated or defined by the following method (1) or (2). .. (1)
- the ⁇ -olefin composition of a component consisting only of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer produced as a by-product in the production process of an olefin resin ( ⁇ ) is defined as a unit derived from the ⁇ -olefin of the main chain.
- the ethylene / ⁇ -olefin copolymer produced as a by-product corresponds to the elution component at a temperature of 20 ° C.
- the ⁇ -olefin composition can be determined by calculating by a known method using carbon nuclear magnetic resonance analysis ( 13 C-NMR).
- 13 C-NMR carbon nuclear magnetic resonance analysis
- a polymer having only a main chain site is separately synthesized under reasonable conditions in light of the production conditions of the olefin resin ( ⁇ ), and the ⁇ -olefin composition of the obtained ethylene / ⁇ -olefin copolymer is analyzed. By doing so, it is indirectly defined as the ⁇ -olefin composition of the main chain of the olefin polymer [R1].
- Reasonable conditions include the concentration of ethylene and ⁇ -olefin in the polymerization system, the molecular abundance ratio of ethylene and hydrogen, and the like, in principle, a polymer equivalent to the main chain moiety of the olefin polymer [R1] is produced. It is a condition.
- a method for producing an olefin-based resin ( ⁇ ) a method in which an ethylene-based polymer moiety (macromonomer) corresponding to a side chain is synthesized in advance and the macromonomer, ethylene, and ⁇ -olefin are copolymerized to produce the olefin-based resin ( ⁇ ).
- the olefin is indirectly carried out by separately performing polymerization under the same conditions except that no macromonomer is added, and analyzing the ⁇ -olefin composition of the obtained ethylene / ⁇ -olefin copolymer. It is defined as the ⁇ -olefin composition of the main chain of the system polymer [R1].
- the weight average molecular weight of the main chain of the olefin polymer [R1] is 20,000 to 400,000, preferably 30,000 to 300,000, more preferably 30,000 to 200,000, still more preferably 30,000 to 100,000, and particularly preferably 30,000 to 50,000.
- the propylene resin composition of the present invention containing the olefin resin ( ⁇ ) has fluidity, impact resistance, and linear expansion coefficient. Good balance. On the other hand, if it is below the above range, the impact resistance and toughness are lowered, and if it is above the above range, the fluidity is lowered, the dispersion in the propylene resin is poor, and it tends to be difficult to obtain the desired balance of physical properties. ..
- the weight average molecular weight of the main chain of the olefin polymer [R1] can be adjusted by controlling the ethylene concentration in the polymerization system in the manufacturing process described later.
- Examples of the ethylene concentration control method include ethylene partial pressure adjustment and polymerization temperature adjustment.
- the weight average molecular weight of the main chain can also be adjusted by supplying hydrogen into the polymerization system.
- the weight average molecular weight of the main chain is an ethylene / ⁇ -olefin copolymer according to the method for calculating or defining the molar ratio (mol%) of the unit derived from the ⁇ -olefin described in the above-mentioned “Requirement (i)”.
- the polymer can be obtained by measuring the weight average molecular weight of the polymer by a conventional method.
- the weight average molecular weight of the main chain can be obtained from the polyethylene-equivalent weight average molecular weight obtained by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- the ethylene polymer composed of repeating units derived from substantial ethylene has a molar ratio of repeating units derived from ethylene of preferably 95.0 to 100 mol%, more preferably 95.0 to 100 mol%, based on all the repeating units contained in the ethylene polymer.
- a polymer consisting of 98.0 to 100 mol%, more preferably 99.5 to 100 mol% is shown. That is, it may contain an ⁇ -olefin other than ethylene as long as its role and characteristics are not impaired.
- the side chain of the olefin polymer [R1] suppresses the elution of the adhesive component in the olefin resin ( ⁇ ), acts as a physical cross-linking point, and plays a role of imparting pellet handling property.
- the side chain of the olefin polymer [R1] is a crystalline ethylene polymer chain is in the range of 60 ° C. to 130 ° C. in the differential scanning calorimetry (DSC) of the olefinic resin ( ⁇ ) according to the present invention. It can be confirmed by observing a melting peak in, that is, having a melting temperature (Tm) in the range of 60 ° C. to 130 ° C.
- the weight average molecular weight of the side chain of the olefin polymer [R1] is in the range of 500 to 15,000, preferably in the range of 500 to 10000, more preferably in the range of 500 to 5000, and particularly preferably in the range of 500 to 5000. It is in the range of 3000.
- the pellet handling property of the olefin resin ( ⁇ ) is excellent. If the weight average molecular weight of the side chain is less than the above range, the role of the side chain component as a physical cross-linking point is reduced, and the pellet handling property of the olefin resin ( ⁇ ) may be lowered.
- the olefin-based polymer [R1] can be obtained by copolymerizing a macromonomer, which is an ethylene polymer chain, with ethylene and an ⁇ -olefin. That is, the weight average molecular weight of the macromonomer corresponds to the weight average molecular weight of the side chain of the olefin polymer [R1].
- the weight average molecular weight of the side chain is determined by analyzing the molecular weight of the ethylene polymer moiety (macromonomer) separated as the elution component on the low molecular weight side by GPC measurement of the olefin resin ( ⁇ ), or by pre-synthesizing it. It can be calculated by performing GPC measurement of the ethylene polymer site (macromonomer).
- Examples of the method for adjusting the weight average molecular weight of the side chain include a method for changing the type of the transition metal compound used as a catalyst for producing a vinyl-terminated macromonomer, which will be described later, and a method for adjusting the polymerization conditions.
- the side chains of the olefin polymer [R1] are present at an average frequency of 0.3 to 20 per 1000 carbon atoms in the main chain polymer molecular chain, preferably 0.5 to 15 average frequencies, more preferably 0.5 to 15. Is present with an average frequency of 0.5-10.
- the side chain Since the side chain is introduced into the main chain at an average frequency in the above range, the side chain acts as a physical cross-linking point, so that the olefin resin ( ⁇ ) is excellent in pellet handleability. On the other hand, when the side chain is introduced into the main chain at an average frequency lower than the above range, the effect of the physical cross-linking point by the side chain is reduced, so that the pellet handleability of the olefin resin ( ⁇ ) is lowered.
- the relative amount of the crystal component composed of the ethylene polymer moiety becomes large, so that the propylene-based resin composition containing the resin has resistance. Impact resistance may decrease.
- a method for calculating the average frequency of the side chains for example, [a] a method using an isotope carbon nuclear magnetic resonance spectrum ( 13 C-NMR) described later, or [b] a method using gel permeation chromatography (GPC) is used. be able to.
- the olefin-based polymer [R1] is composed of a repeating unit in which the main chain is derived from ethylene and at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms, and isotope carbon nuclear magnetism.
- ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms
- isotope carbon nuclear magnetism In the measurement by the resonance spectrum ( 13 C-NMR), a signal that can be attributed to the methine carbon at the junction between the side chain and the main chain in the range of 37.8 to 38.1 ppm, in addition to the methine carbon derived from the ⁇ -olefin. Is preferably observed.
- the side chain average frequency can be calculated by the following equation.
- [Side chain average frequency] 1000 ⁇ [ IPE-methine ] / ⁇ [I all-C ] ⁇ (100- [R2']-[M]) / 100 ⁇ ;
- [R2'] Mass ratio (mass%) of [R2] to the olefin resin ( ⁇ ) other than the polymer produced as a by-product during the production of [R1].
- [M'] Weight ratio (mass%) of the remaining macromonomer obtained from GPC to the total amount [R'] of the resin obtained during the production of [R1].
- [Mn- M ] Number average molecular weight of macromonomer The average frequency determined by the above methods [a] and [b] is that if an ethylene / ⁇ -olefin copolymer by-produced is present, the polymer is used. This is the value when the number of side chains is counted as 0.
- the number of side chains can be adjusted by controlling the molar concentration of macromonomers in the polymerization system. For example, when the side chain molecular weight is constant under a certain polymerization condition, if the charged mass or the produced mass of the macromonomer is increased, the molar concentration of the macromonomer is increased and the number of side chains of the produced graft polymer is increased. .. Further, when the charged mass or the produced mass of the macromonomer is constant, the molar concentration of the macromonomer can be increased by reducing the side chain molecular weight, and the number of side chains of the produced graft polymer can be increased. ..
- the number of side chains can also be adjusted by selecting the type of transition metal compound (A) described later. For example, a transition metal that exhibits high copolymerizability at high temperature and produces a high amount of polymer.
- the number of side chains can be increased by selecting a catalyst for olefin polymerization containing a compound.
- the olefin polymer [R1] contained in the olefin resin ( ⁇ ) is excellent in pellet handling property of the olefin resin ( ⁇ ) by satisfying the above-mentioned requirements (i) to (v), and is a polypropylene resin. When used as a modifier, the characteristics of achieving both fluidity, impact resistance, and low coefficient of linear expansion with a high balance can be exhibited more remarkably.
- the olefin polymer [R1] more preferably further satisfies the following requirements (vi). [Requirements (vi)]
- the number of methyl branches in the side chain of the olefin polymer [R1] is less than 0.1 per 1000 carbons contained in the side chain.
- the crystallinity of the ethylene polymer portion of the side chain is further enhanced, and the propylene resin composition containing the olefin resin ( ⁇ ) has high surface hardness and rigidity. Become.
- the number of methyl branches is an ethylene polymer moiety (macromonomer) corresponding to the side chain separated as an elution component on the low molecular weight side in GPC, or synthesized in advance by the method described in the above-mentioned "Requirement (iii)".
- ethylene polymer site (macromonomer) corresponding to the side chain a known method using isotope carbon nuclear magnetic resonance analysis (13 C-NMR) is published, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-233207. It can be measured by the method used.
- the side chain ethylene polymer moiety that satisfies the above requirements can be obtained by specifying the type of transition metal compound used in the vinyl-terminated macromonomer production catalyst described later.
- the olefin resin ( ⁇ ) shows an endothermic peak, that is, a melting peak when the temperature rise is measured by differential scanning calorimetry (DSC), and the melting temperature Tm is 60 to 130 ° C., preferably 80 to 125 ° C., more preferably 90. It exists in the range of ⁇ 120 ° C.
- the heat of fusion ⁇ H calculated from the melting peak area is in the range of 5 to 100 J / g, preferably 5 to 80 J / g, more preferably 5 to 70 J / g, and even more preferably 8 to 60 J / g.
- Tm and ⁇ H are crystallized by a cooling step up to 30 ° C. after the sample is melted once through a temperature raising step by DSC, and endothermic peaks appearing in the second temperature raising step (heating rate 10 ° C./min) are obtained. It is an analysis.
- the melting temperature Tm and the heat of fusion ⁇ H observed in the above range are mainly derived from the side chain ethylene polymer of the olefin polymer [R1] constituting the olefin resin ( ⁇ ), and the melting temperature Tm and the heat of melting are obtained.
- the olefin resin ( ⁇ ) of the present invention has excellent pellet handling properties, and when used as a modifier for polypropylene resin, the impact resistance and low linear expansion of the propylene resin composition The balance of the coefficients is good.
- the melting temperature Tm or the heat of fusion ⁇ H is lower than the above range, the pellet handling property is lowered.
- the heat of fusion ⁇ H exceeds the above range, the impact resistance of the propylene-based resin composition is lowered, which is not preferable.
- ethylene / ⁇ -olefin copolymers such as ethylene / propylene copolymer, ethylene / butene copolymer, and ethylene / octene copolymer are ⁇ - such as propylene, 1-butene or 1-octene. It is a polymer adjusted so that the composition of olefin is about 10 to 50 mol%, exhibits amorphous or low crystalline properties, and dissolves well in a specific organic solvent even at a temperature of room temperature or lower.
- ethylene / butene copolymer resins having excellent low temperature characteristics for example, ethylene / butene copolymer resins having a 1-butene composition of 19 to 31 mol%, are usually mostly compared with orthodichlorobenzene at 20 ° C. or lower. Is soluble, and the E value is usually 93% or more.
- the main chain is the ethylene / ⁇ -olefin copolymer as described above, but the side chain is the crystalline ethylene weight. Since it is a coalescence, it is sparingly soluble in orthodichlorobenzene below room temperature. Therefore, the olefin resin ( ⁇ ) has a feature that the E value is small.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) has a small E value is indirect evidence that the main chain structure and the side chain structure of the olefin-based polymer [R1] are chemically bonded, and further, olefins. It is shown that the system resin ( ⁇ ) contains a considerable amount of the olefin polymer [R1].
- the olefin-based resin ( ⁇ ) is dispersed in the polypropylene resin and has resistance, similar to the commercially available ethylene / ⁇ -olefin copolymer resin generally used as a modifier. It plays a role of imparting improvement in impact resistance.
- the impact resistance is improved depending on the amount of addition, but there is a problem in pellet handleability.
- the polyethylene moiety which is the side chain of the olefin polymer [R1]
- the polyethylene moiety which is the side chain of the olefin polymer [R1]
- the polyethylene moiety which is the side chain of the olefin polymer [R1]
- the polyethylene moiety which is the side chain of the olefin polymer [R1]
- the polyethylene moiety which is the side chain of the olefin polymer [R1]
- R1 the physical cross-linking point in the domain formed by the ethylene / ⁇ -olefin copolymer. It is possible to obtain a propylene resin composition having an excellent pellet handling property of an olefin resin ( ⁇ ) and an excellent balance between fluidity, impact resistance and a low linear expansion coefficient.
- the fact that the olefin-based resin ( ⁇ ) contains a considerable amount of the olefin-based polymer [R1] expresses the pellet handling property of the olefin-based resin ( ⁇ ) and the good physical property balance of the polypropylene composition of the present invention. It is an important factor in doing so.
- the olefin resin ( ⁇ ) contains a considerable amount of a component in which the crystalline ethylene polymer moiety is chemically bonded to the ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and therefore the above-mentioned requirements (II) and requirement (III) can be satisfied at the same time.
- a catalyst to be used in the step of copolymerizing ethylene with the ⁇ -olefin and the terminal vinyl ethylene polymer which can be achieved by using the transition metal compound (A) described later. ..
- the olefin resin ( ⁇ ) has a glass transition temperature Tg measured by differential calorimetry (DSC) in the range of ⁇ 80 ° C. to ⁇ 65 ° C., preferably ⁇ 80 ° C. to ⁇ 66 ° C., more preferably ⁇ . It is in the range of 80 ° C to -67 ° C.
- This glass transition temperature Tg is derived from the ethylene / ⁇ -olefin copolymer of the main chain of the olefin polymer [R1].
- the glass transition temperature Tg is in the range of ⁇ 80 ° C. to ⁇ 65 ° C.
- the propylene-based resin composition containing the olefin-based resin ( ⁇ ) exhibits good impact resistance.
- the glass transition temperature Tg in the above range can be obtained by controlling the type and composition of the ⁇ -olefin which is a comonomer.
- the olefin resin ( ⁇ ) has an ultimate viscosity [ ⁇ ] measured in decalin at 135 ° C. in the range of 0.5 to 1.2 dl / g, more preferably in the range of 0.7 to 1.0 dl / g. It is in.
- the olefin resin ( ⁇ ) has excellent pellet handling properties
- the propylene resin composition containing the olefin resin ( ⁇ ) has fluidity and impact resistance. Excellent balance with low line expansion coefficient.
- the olefin resin ( ⁇ ) has a melt flow rate (MFR) of 35 to 180 g / 10 min, preferably 35 to 100 g / 10 min, obtained in accordance with ASTM D1238E at 190 ° C. and a load of 2.16 kg. , More preferably in the range of 35 to 90 g / 10 min, and even more preferably in the range of 55 to 90 g / 10 min.
- MFR melt flow rate
- the olefin resin ( ⁇ ) has excellent pellet handling properties
- the propylene resin composition containing the olefin resin ( ⁇ ) has fluidity, impact resistance, and a low coefficient of linear expansion.
- olefin resin ( ⁇ ) -Phase-separated structure
- the olefin-based resin ( ⁇ ) preferably has a discontinuous phase on the order of micrometers, which indicates a crystalline component observed by a transmission electron microscope. The observation of whether or not the product has the above-mentioned phase structure is carried out, for example, as follows.
- the propylene-based resin composition was molded in 1 minute under 10 MPa pressurization after preheating for 5 minutes using a hydraulic hot press molding machine set at 170 ° C., and then for 3 minutes under 10 MPa pressurization at 20 ° C.
- a test piece is obtained by producing a sheet having a predetermined thickness by cooling.
- the test piece which is the above press sheet, is made into small pieces of 0.5 mm square and stained with ruthenium acid (RuO 4). Further, with an ultramicrotome equipped with a diamond knife, the obtained small pieces are made into ultrathin sections having a film thickness of about 100 nm. Carbon is vapor-deposited on this ultrathin section and observed with a transmission electron microscope (acceleration voltage 100 kV).
- the side chain ethylene polymer component of the olefin polymer [R1] is higher because the intercrystalline amorphous part of the lamellar structure formed by the component is selectively stained with osnium acid. Observed as contrast.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) preferably has a discontinuous phase on the order of micrometers, which exhibits a crystalline component composed of the side-chain ethylene polymer of the olefin-based polymer [R1] observed in this manner.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) contains an olefin-based polymer [R1] in which an amorphous or low-crystalline main chain and a crystalline side chain are covalently linked as a main component, and thus is a non-crystalline component. It is considered that the compatibility effect with the crystal component is large, and therefore the above-mentioned microphase-separated structure is formed.
- the above-mentioned discontinuous phase observed in the olefin resin ( ⁇ ) is a physical cross-linking point composed of a side chain ethylene polymer, which is formed in the propylene resin composition of the present invention using the olefin resin ( ⁇ ). It is considered that the physical cross-linking point is also formed in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer domain. Therefore, as described above, the propylene-based resin composition of the present invention is considered to have an excellent balance of fluidity, impact resistance, and coefficient of linear expansion.
- the peak on the low molecular weight side obtained when the olefin resin ( ⁇ ) is analyzed by gel permeation chromatography (GPC) is the ethylene polymer moiety (macro) that remains without copolymerization during the copolymerization reaction.
- the mass ratio of the remaining macromonomer contained in the olefin resin ( ⁇ ) can be obtained from the area ratio of the peak on the low molecular weight side to the total peak area derived from the monomer).
- the mass ratio of the remaining macromonomer calculated in this manner is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 25% by mass, still more preferably 0 to 20% by mass, and even more preferably 2 to 2 to 20% by mass. It is 15% by mass.
- the mass ratio of the remaining macromonomer is in the above range means that the component of the ethylene polymer alone that has not been incorporated into the main chain is sufficiently small, whereby the olefin resin ( ⁇ ) is effectively used. Can exhibit reforming performance. On the other hand, if the mass ratio of the remaining macromonomer exceeds 30% by mass, not only the modification effect on the impact resistance is inferior, but also the rigidity may be significantly reduced.
- ⁇ Manufacturing method of olefin resin ( ⁇ )> examples include a method for polymerizing a specific olefin in the presence of an olefin polymerization catalyst used in combination with the following (A) to (C).
- Crosslinked metallocene compound (A) The crosslinked metallocene compound (A) used in the present invention is represented by the following general formula (I) and functions as a catalyst for olefin polymerization in the presence of the compound (C) described later.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 and R 12 are independently other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group or silicon-containing group, respectively. It shows a heteroatom-containing group, and two adjacent groups of R 1 to R 4 may be bonded to each other to form a ring.
- R 6 and R 11 are the same atom or the same group selected from heteroatom-containing groups other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group and silicon-containing group, and R 7 and R 10 are hydrogen atom and hydrocarbon.
- the same atom or the same group selected from a group, a silicon-containing group and a heteroatom-containing group other than the silicon-containing group, and R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a ring, and R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring; however, R 6 , R 7 , R 10 and R 11 are not all hydrogen atoms.
- R 13 and R 14 each independently represent an aryl group.
- M represents a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom.
- Y 1 represents a carbon atom or a silicon atom.
- the olefin polymerization catalyst containing the crosslinked metallocene compound (A) includes ethylene, at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms, and (B) and (C) described later. It plays a role of forming a site forming the main chain of the olefin polymer [R1] by copolymerizing with a vinyl-terminated macromonomer synthesized by an olefin polymerization catalyst composed of.
- the olefin polymerization catalyst containing the crosslinked metallocene compound (A) can copolymerize ethylene, ⁇ -olefin, and vinyl-terminal macromonomer, and has particularly high copolymerizability with respect to ⁇ -olefin and vinyl-terminal macromonomer. It has the characteristics showing. Further, the catalyst for olefin polymerization containing the transition metal compound (A) exhibits sufficiently high olefin polymerization activity even under relatively high temperature conditions such that the macromonomer which is an ethylene polymer chain is dissolved, and has a sufficiently high molecular weight for practical use. It has the characteristic of producing a polymer of.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) contains a large amount of the olefin-based polymer [R1], and the above-mentioned requirement (I) )-(V) can be satisfied.
- the olefin-based resin ( ⁇ ) of the present invention has excellent pellet handling properties, and the resin composition used as a modifier for polypropylene resin has an excellent balance of physical properties between fluidity, impact resistance, and low coefficient of linear expansion. Become a thing.
- the crosslinked metallocene compound (A) structurally has the following features [m1] to [m3].
- the transition metal (M) constituting the metallocene compound is an atom of Group 4 of the periodic table, specifically, a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom.
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a silicon-containing group or a hetero atom-containing group other than a silicon-containing group, and represent a hydrogen atom and a hydrocarbon group, respectively.
- a silicon-containing group is preferable, and two adjacent groups may be bonded to each other to form a ring.
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are all hydrogen atoms, or one or more of R 1, R 2 , R 3 and R 4 are hydrocarbon groups (hereinafter referred to as “hydrocarbon groups”. It may be referred to as “f1)”), preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a silicon-containing group (hereinafter sometimes referred to as "silicon-containing group (f2)”), preferably carbon. It is a silicon-containing group having 1 to 20 atoms.
- examples of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include heteroatom-containing groups (excluding silicon-containing groups (f2)) such as halogenated hydrocarbon groups, oxygen-containing groups and nitrogen-containing groups. ..
- the hydrocarbon group (f1) is preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and is cyclically saturated, for example, a linear or branched hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group. Hydrocarbon groups such as cycloalkyl groups and cyclic unsaturated hydrocarbon groups such as aryl groups can be mentioned.
- the hydrocarbon group (f1) also includes a group of the above-exemplified groups in which any two hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms are simultaneously substituted to form an alicyclic or aromatic ring.
- hydrocarbon group (f1) examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group and n-octyl group.
- Linear hydrocarbon groups such as n-nonyl group, n-decanyl group, allyl group; isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, amyl group, 3-methylpentyl group, neopentyl group.
- the silicon-containing group (f2) is preferably a silicon-containing group having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a group in which a silicon atom is directly covalently bonded to the ring carbon of the cyclopentadienyl group. Examples thereof include an alkylsilyl group such as a trimethylsilyl group and an arylsilyl group such as a triphenylsilyl group.
- hetero atom-containing group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a phenoxy group N-methylamino group, a trifluoromethyl group, a tribromomethyl group, and a pentafluoroethyl group. , Pentafluorophenyl group.
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are substituents other than hydrogen atoms, the substituents may be the same or different from each other; R 1 , R 2 , R 3 And two adjacent groups of R 4 may be bonded to each other to form an alicyclic or aromatic ring.
- R 5 , R 8 , R 9 and R 12 independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a silicon-containing group or a hetero atom-containing group other than a silicon-containing group, and represent a hydrogen atom and a hydrocarbon group, respectively.
- silicon-containing groups are preferred.
- R 6 and R 11 are the same atom or the same group selected from hetero atom-containing groups other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group and silicon-containing group, and hydrogen atom, hydrocarbon group and silicon-containing group are included.
- R 7 and R 10 are the same atom or the same group selected from heteroatom-containing groups other than hydrogen atom, hydrocarbon group, silicon-containing group and silicon-containing group, and contain hydrogen atom, hydrocarbon group and silicon. Groups are preferred; R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a ring; R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a ring; however, R 6 , R 7 , R 10 and R 11 are not all hydrogen atoms.
- R 6 nor R 11 is a hydrogen atom; it is more preferable that none of R 6 , R 7 , R 10 and R 11 is a hydrogen atom; R 6 and R 11 Is the same group selected from the hydrocarbon group and the silicon-containing group, and it is particularly preferable that R 7 and R 10 are the same group selected from the hydrocarbon group and the silicon-containing group. It is also preferable that R 6 and R 7 are bonded to each other to form an alicyclic or aromatic ring, and R 10 and R 11 are bonded to each other to form an alicyclic or aromatic ring.
- Examples of the hydrocarbon group in R 5 to R 12 and a preferable group include the hydrocarbon group (f1) defined in the above-mentioned substituted cyclopentadienyl group.
- Examples of the silicon-containing group in R 5 to R 12 and a preferable group include the silicon-containing group (f2) defined in the section of the substituted cyclopentadienyl group.
- Examples of the heteroatom-containing group in R 5 to R 12 include the groups exemplified in the above-mentioned substituted cyclopentadienyl group.
- the substituted fluorenyl group is a compound represented by the general formulas [II] to [VI] described later. Derived groups are a good example.
- R 13 and R 14 each independently represent an aryl group, and Y 1 represents a carbon atom or a silicon atom.
- Y 1 represents a carbon atom or a silicon atom.
- Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, and a group in which one or more are substituted with a substituent anthracenyl group and an aromatic hydrogen they have (sp 2 type hydrogen).
- Examples of the substituent include a hydrocarbon group (f1) and a silicon-containing group (f2) defined in the above-mentioned substituted cyclopentadienyl group, and a halogen atom and a halogenated hydrocarbon group.
- aryl group examples include an unsubstituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, and a biphenyl group; a tolyl group, an isopropylphenyl group, and an n-butylphenyl group.
- alkyl group substituted aryl group such as t-butylphenyl group, dimethylphenyl group; cycloalkyl group substituted aryl group such as cyclohexylphenyl group; halide aryl group such as chlorophenyl group, bromophenyl group, dichlorophenyl group, dibromophenyl group
- alkyl halide-substituted aryl groups such as (trifluoromethyl) phenyl group and bis (trifluoromethyl) phenyl group.
- the position of the substituent is preferably the meta position and / or the para position. Among these, a substituted phenyl group in which the substituent is located at the meta-position and / or the para-position is more preferable.
- Q can be coordinated with a halogen atom, a hydrocarbon group, a halogenated hydrocarbon group, a neutral conjugated or unconjugated diene having 4 to 10 carbon atoms, an anionic ligand or a lone electron pair. It indicates a neutral ligand, j indicates an integer of 1 to 4, and when j is an integer of 2 or more, a plurality of Qs may be the same or different.
- the halogen are fluorine, chlorine, bromine, and iodine
- the hydrocarbon group includes, for example, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and 3 to 3 carbon atoms. 10 alicyclic hydrocarbon groups can be mentioned. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group and 1,1-.
- Diethylpropyl group 1-ethyl-1-methylpropyl group, 1,1,2,2-tetramethylpropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,1,3 -Methylbutyl group, neopentyl group and examples.
- Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, and a 1-methyl-1-cyclohexyl group.
- halogenated hydrocarbon group in Q examples include a group in which at least one hydrogen atom of the hydrocarbon group in Q is substituted with a halogen atom.
- neutral conjugated or non-conjugated diene having 4 to 10 carbon atoms include s-cis- or s-trans- ⁇ 4-1,3-butadiene, s-cis- or s-trans- ⁇ 4-1.
- anion ligand examples include an alkoxy group such as methoxy, tert-butoxy and phenoxy, a carboxylate group such as acetate and benzoate, and a sulfonate group such as mesylate and tosylate.
- organophosphorus compounds such as trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, and diphenylmethylphosphine, or tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, 1,2-.
- ethers such as dimethoxyethane.
- M represents a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom, which is also preferable in that the hafnium atom can copolymerize a macromonomer with high efficiency and can be controlled to a high molecular weight.
- M is a hafnium atom from the above characteristics. This is because the abundance ratio of ethylene and ⁇ -olefin is higher than that of the macromonomer under high pressure conditions, and the molecular weight generally decreases under high temperature conditions. This is because it is important to use a catalyst having the ability to control coalescence to a high molecular weight.
- the characteristics of M being a hafnium atom are that (1) the Lewis acidity of the hafnium atom is smaller and the reactivity is lower than that of the zirconium atom or the titanium atom, and (2) the zirconium atom or the titanium atom.
- crosslinked metallocene compound (A) Specific examples of the crosslinked metallocene compound (A) are shown in the following formulas [II] to [VI].
- octamethyloctahydrodibenzofluorenyl refers to a group derived from a compound having a structure represented by the formula [II]
- octamethyltetrahydrodicyclopentafluorenyl is represented by the formula [III].
- Dibenzofluorenyl refers to a group derived from a compound having a structure represented by the formula [IV], and refers to a group derived from a compound having a structure represented by 1,1', 3,6,8,8'-hexamethyl-.
- 2,7-Dihydrodicyclopentafluorenyl refers to a group derived from a compound having a structure represented by the formula [V], and is 1,3,3', 6,6', 8-hexamethyl-2,7-.
- Dihydrodicyclopentafluorenyl refers to a group derived from a compound having a structure represented by the formula [VI].
- crosslinked metallocene compound (A) examples include Diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconide, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (3,6-ditert-butylfluorenyl) zirconiumdichloride, diphenylmethylene (Cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (octamethyltetrahydrodicyclopentafluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) ( Dibenzofluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (1,1', 3,6,8,8'-hexamethyl-2-
- crosslinked metallocene compound (A) examples include a compound obtained by changing "zinc" in the above-exemplified compound to "hafnium” or “titanium”, “dichloride” in “difluorolide”, “dibromid”, “diaiodide”, “dimethyl”, and the like.
- the above metallocene compounds can be produced by a known method, and the production method is not particularly limited.
- Known methods include, for example, the methods described in International Publication No. 01/27124 and International Publication No. 04/029062 by the applicant.
- the crosslinked metallocene compound (A) as described above is used alone or in combination of two or more.
- the transition metal compound (B) used in the present invention is a specific compound having a structure represented by the following general formula [B], and functions as a catalyst for olefin polymerization in the presence of the compound (C) described later.
- M represents a transition metal atom of Group 4 or 5 of the periodic table.
- R 1 represents a general formula C n 'H 2n' + 1 (n ' is an integer of 1-8) hydrocarbon group of 1 to 8 carbon atoms represented by.
- R 2 to R 5 may be the same or different from each other, and may be the same as or different from each other, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, a heterocyclic compound residue, an oxygen-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, a sulfur-containing group, and phosphorus. It represents a containing group, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group, and two or more of these may be linked to each other to form a ring.
- R 6 to R 8 are hydrocarbon groups, at least one of which is an aromatic hydrocarbon group, and when m is 2 or more, R 2 to R 2 to each other among the structural units of the formula [B]. Two of the groups represented by R 8 may be linked.
- n is a number satisfying the valence of M
- X is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a phosphorus-containing group
- n indicates a halogen-containing group, a heterocyclic compound residue, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group
- n is an integer of 2 or more
- a plurality of Xs are different even if they are the same as each other.
- the plurality of groups represented by X may be bonded to each other to form a ring.
- the olefin polymerization catalyst containing the transition metal compound (B) plays a role of producing a vinyl-terminal macromonomer which is an ethylene polymer and forming a site forming a side chain of the olefin polymer [R1].
- the olefin polymerization catalyst containing the transition metal compound (B) has a characteristic that it mainly polymerizes ethylene to produce an ethylene polymer having a single-ended vinyl group at a high selectivity. Further, the catalyst for olefin polymerization containing the transition metal compound (B) has a feature of producing a relatively low molecular weight ethylene polymer (with a weight average molecular weight in the range of 200 to 15,000).
- the catalyst for olefin polymerization containing the transition metal compound (B) has the above-mentioned characteristics, the side chain is efficiently introduced into the olefin-based polymer [R1], and the olefin-based resin ( ⁇ ) Is excellent in pellet handling, and the propylene-based resin composition of the present invention has an excellent balance of physical properties between fluidity, impact resistance, and low linear expansion coefficient.
- the olefin polymerization catalyst containing the transition metal compound (B) has a characteristic of highly selectively polymerizing ethylene even under the condition that ethylene coexists with ⁇ -olefin and vinyl-terminated macromonomer. Since the side chain of the olefin polymer [R1] is a crystalline ethylene polymer, it suppresses the elution of adhesive components, acts as a physical cross-linking point, has excellent pellet handling properties, and is the propylene resin composition of the present invention. Has an excellent balance of physical properties between fluidity, impact resistance, and low line expansion coefficient. Further, the above-mentioned features are also preferable features in adopting the polymerization method [b] among the manufacturing methods described later.
- the catalyst for olefin polymerization containing the transition metal compound (B) has a performance of substantially not forming an olefin structure, so-called internal olefin, inside the polymer chain from the viewpoint of light resistance and color resistance. ..
- N ... M generally indicate that they are coordinated, but in the present invention, they may or may not be coordinated.
- M represents a transition metal atom of Group 4 or 5 of the Periodic Table, specifically titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, etc., preferably Group 4 of the Periodic Table. It is a metal atom, specifically titanium, zirconium, hafnium, and more preferably zirconium.
- R 1 has the general formula C n 'H 2n' + 1 (n ' is an integer of 1-8) represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms represented by, for example, methyl, ethyl
- Acyclic hydrocarbon groups such as groups, n-propyl groups, n-butyl groups, iso-propyl groups, iso-butyl groups, tert-butyl groups, neopentyl groups, n-hexyl groups, cyclopropyl groups, cyclobutyl groups, Cyclic hydrocarbon groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group can be mentioned.
- a linear hydrocarbon group specifically a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group.
- a methyl group, an ethyl group and an n-propyl group are more preferable. More preferably, it is a methyl group or an ethyl group.
- R 2 to R 5 may be the same or different from each other, and may be the same as or different from each other, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, a heterocyclic compound residue, an oxygen-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, a sulfur-containing group, and phosphorus. It represents a containing group, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group, and two or more of these may be linked to each other to form a ring.
- halogen atom examples include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- hydrocarbon group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, neopentyl group, n-hexyl group and the like.
- a branched alkenyl group a linear or branched alkynyl group having 2 to 30, preferably 2 to 20 carbon atoms such as an ethynyl group and a propargyl group; a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and an adamantyl group.
- the hydrogen atom may be substituted with a halogen in the above-mentioned hydrocarbon group.
- a halogenated carbide having 1 to 30, preferably 1 to 20 carbon atoms such as a trifluoromethyl group, a pentafluorophenyl group and a chlorophenyl group may be used.
- a hydrogen group can be mentioned.
- the above-mentioned hydrocarbon group may be substituted with another hydrocarbon group, and examples thereof include an aryl group-substituted alkyl group such as a benzyl group and a cumyl group.
- hydrocarbon groups include heterocyclic compound residues; an alcoholic group, an aryloxy group, an ester group, an ether group, an acyl group, a carboxyl group, a carbonate group, a hydroxy group, a peroxy group, a carboxylic acid anhydride group and the like.
- Oxygen-containing group amino group, imino group, amide group, imide group, hydrazino group, hydrazono group, nitro group, nitroso group, cyano group, isocyano group, cyanate ester group, amidino group, diazo group, amino group are ammonium salts
- Nitrogen-containing groups such as those of , Isothianate group, sulfone ester group, sulfonamide group, thiocarboxyl group, dithiocarboxyl group, sulfo group, sulfonyl group, sulfinyl group, sulphenyl group and other sulfur-containing groups; phosphide group, phosphoryl group, thiophosphoryl group, It may have a phosphorus-containing group such as a phosphato group, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group.
- the number of carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, neopentyl group and n-hexyl group.
- Linear and branched alkyl groups from 1 to 30, preferably 1 to 20; phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, terphenyl group, phenanthryl group, anthracenyl group, etc. 6 to 30, preferably 6 carbon atoms.
- aryl groups include a halogen atom, an alkyl or alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20, and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 20.
- Substituted aryl groups in which 1 to 5 substituents such as an aryloxy group are substituted are preferable.
- oxygen-containing group, nitrogen-containing group, boron-containing group, sulfur-containing group, and phosphorus-containing group include the same as those exemplified above.
- Heterocyclic compound residues include nitrogen-containing compounds such as pyrrole, pyridine, pyrimidine, quinoline, and triazine, oxygen-containing compounds such as furan and pyran, sulfur-containing compounds such as thiophene, and heterocyclic compounds thereof.
- the compound residue include an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20, a group further substituted with a substituent such as an alkoxy group, and the like.
- Examples of the silicon-containing group include a silyl group, a siloxy group, a hydrocarbon-substituted silyl group, a hydrocarbon-substituted siloxy group, and the like, specifically, a methylsilyl group, a dimethylsilyl group, a trimethylsilyl group, an ethylsilyl group, a diethylsilyl group, and a triethylsilyl group. , Diphenylmethylsilyl group, triphenylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, dimethyl-t-butylsilyl group, dimethyl (pentafluorophenyl) silyl group and the like.
- a methylsilyl group, a dimethylsilyl group, a trimethylsilyl group, an ethylsilyl group, a diethylsilyl group, a triethylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a triphenylsilyl group and the like are preferable.
- a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triphenylsilyl group and a dimethylphenylsilyl group are preferable.
- Specific examples of the hydrocarbon-substituted siloxy group include a trimethylsiloxy group.
- Examples of the germanium-containing group and the tin-containing group include those in which the silicon of the silicon-containing group is replaced with germanium and tin.
- Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, and a t-butoxy group.
- alkylthio group examples include a methylthio group and an ethylthio group.
- allyloxy group examples include a phenoxy group, a 2,6-dimethylphenoxy group, a 2,4,6-trimethylphenoxy group and the like.
- arylthio group examples include a phenylthio group, a methylphenylthio group, a naphthylthio group and the like.
- acyl group examples include a formyl group, an acetyl group, a benzoyl group, a p-chlorobenzoyl group, and a p-methoxybenzoyl group.
- ester group examples include an acetyloxy group, a benzoyloxy group, a methoxycarbonyl group, a phenoxycarbonyl group, and a p-chlorophenoxycarbonyl group.
- the thioester group include an acetylthio group, a benzoylthio group, a methylthiocarbonyl group, and a phenylthiocarbonyl group.
- Specific examples of the amide group include an acetamide group, an N-methylacetamide group, and an N-methylbenzamide group.
- Specific examples of the imide group include an acetoimide group and a benzimide group.
- Specific examples of the amino group include a dimethylamino group, an ethylmethylamino group, and a diphenylamino group.
- the imino group examples include a methylimino group, an ethylimino group, a propylimino group, a butylimino group, and a phenylimino group.
- Specific examples of the sulfonic acid ester group include a methyl sulfonic acid group, an ethyl sulfonic acid group, and a phenyl sulfonic acid group.
- Specific examples of the sulfonamide group include a phenylsulfonamide group, an N-methylsulfonamide group, and an N-methyl-p-toluenesulfonamide group.
- R 2 to R 5 two or more of these groups, preferably adjacent groups, are linked to each other to form an alicyclic ring, an aromatic ring, or a hydrocarbon ring containing a foreign atom such as a nitrogen atom. Also, these rings may further have substituents.
- N is a number that satisfies the valence of M, and is specifically an integer of 0 to 5, preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
- X is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a phosphorus-containing group, a halogen-containing group, a heterocyclic compound residue, and a silicon-containing group. Indicates a group, a germanium-containing group, or a tin-containing group. When n is 2 or more, they may be the same or different from each other.
- halogen atom examples include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- hydrocarbon group examples include those similar to those exemplified in R 2 to R 5 above. Specifically, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, dodecyl group and icosyl group; carbon such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group and adamantyl group.
- Cycloalkyl group with 3 to 30 atoms alkenyl group such as vinyl group, propenyl group, cyclohexenyl group; arylalkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group; phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, Examples thereof include, but are not limited to, an aryl group such as a trimethylphenyl group, an ethylphenyl group, a propylphenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a methylnaphthyl group, an anthryl group and a phenanthryl group.
- these hydrocarbon groups also include halogenated hydrocarbons, specifically, groups in which at least one hydrogen of a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is replaced with a halogen.
- Examples of the heterocyclic compound residue include those similar to those exemplified in R 2 to R 5 above.
- Examples of the oxygen-containing group include the same groups as those exemplified in R 2 to R 5 , specifically, a hydroxy group; an alcoholic group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group; a phenoxy group. , Methylphenoxy group, dimethylphenoxy group, naphthoxy group and other allyloxy groups; phenylmethoxy group, phenylethoxy group and other arylalkoxy groups; acetoxy group; carbonyl group and the like, but are not limited thereto.
- Examples of the sulfur-containing group include the same groups as those exemplified in R 2 to R 5 , and specifically, a methyl sulphonate group, a trifluoromethane sulphonate group, a phenyl sulphonate group, and a benzyl sulphonate group.
- Sulfonate groups such as phonate group, p-toluene sulfonate group, trimethylbenzene sulphonate group, triisobutylbenzene sulphonate group, p-chlorobenzene sulphonate group, pentafluorobenzene sulphonate group; methyls Sulfinate groups such as ruffinate group, phenylsulfinate group, benzylsulfinate group, p-toluenesulfinate group, trimethylbenzenesulfinate group, pentafluorobenzenesulfinate group; alkylthio group; arylthio group etc. However, it is not limited to these.
- nitrogen-containing group examples include the same as those exemplified in R 2 to R 5 , and specifically, an amino group; a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, and a dipropylamino group.
- Alkylamino groups such as dibutylamino group, dicyclohexylamino group; arylamino groups such as phenylamino group, diphenylamino group, ditrilamino group, dinaphthylamino group, methylphenylamino group and alkylarylamino groups. It is not limited to these.
- the boron-containing group examples include BR 4 (R indicates a hydrogen, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, a halogen atom, or the like).
- the phosphorus-containing group includes a trialkylphosphine group such as a trimethylphosphine group, a tributylphosphine group, and a tricyclohexylphosphine group; a triarylphosphine group such as a triphenylphosphine group and a tritrylphosphine group; a methylphosphine group and an ethyl.
- phosphite group such as a phosphite group and a phenylphosphite group
- a phosphite group such as a phosphite group and a phenylphosphite group
- a phosphonic acid group such as sodium bicarbonate
- a phosphinic acid group such as sodium bicarbonate
- silicon-containing group examples include the same as those exemplified in R 2 to R 5 , and specifically, a phenylsilyl group, a diphenylsilyl group, a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a tripropylsilyl group.
- Hydrocarbon-substituted silyl groups such as groups, tricyclohexylsilyl groups, triphenylsilyl groups, methyldiphenylsilyl groups, tritrylsilyl groups, and trinaphthylsilyl groups; hydrocarbon-substituted silyl ether groups such as trimethylsilyl ether groups; trimethylsilylmethyl groups, etc.
- Silicon-substituted alkyl groups of the above; silicon-substituted aryl groups such as trimethylsilylphenyl groups and the like can be mentioned.
- germanium-containing group examples include the same groups as those exemplified in R 2 to R 5 , and specific examples thereof include groups in which silicon of the silicon-containing group is replaced with germanium.
- tin-containing group examples include the same groups as those exemplified in R 2 to R 5 , and more specific examples thereof include groups in which silicon in the silicon-containing group is replaced with tin.
- halogen-containing group examples include fluorine-containing groups such as PF 6 and BF 4 , chlorine-containing groups such as ClO 4 and SbC l 6, and iodine-containing groups such as IO 4 , but the halogen-containing groups are not limited thereto.
- the aluminum-containing group include, but are not limited to, AlR 4 (R indicates a hydrogen, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, a halogen atom, etc.).
- R 6 to R 8 are hydrocarbon groups, at least one of which is an aromatic hydrocarbon group.
- the above-mentioned hydrocarbon group includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a neopentyl group and an n-hexyl group.
- Linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20; direct carbon group having 2 to 30, preferably 2 to 20 carbon atoms such as vinyl group, allyl group, isopropenyl group, etc.
- Chain and branched alkenyl groups linear or branched alkynyl groups with 2 to 30, preferably 2 to 20 carbon atoms such as ethynyl and propargyl groups; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl groups.
- An aryl group having 6 to 30, preferably 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a phenanthryl group, and an anthrasenyl group; a tolyl group, an isopropylphenyl group, a t-butylphenyl group, Examples thereof include an alkyl-substituted aryl group such as a dimethylphenyl group and a di-t-butylphenyl group.
- the hydrocarbon group may have a hydrogen atom substituted with a halogen, and examples of such a hydrocarbon group include a trifluoromethyl group, a pentafluorophenyl group, a chlorophenyl group and the like having 1 to 30 carbon atoms. Preferred are 1 to 20 halogenated hydrocarbon groups. Further, the above-mentioned hydrocarbon group may be substituted with another hydrocarbon group, and examples thereof include an aryl group-substituted alkyl group such as a benzyl group and a cumyl group.
- an aromatic hydrocarbon group specifically, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a phenanthryl group, and an anthracenyl group; Examples thereof include alkyl-substituted aryl groups such as trill group, isopropylphenyl group, t-butylphenyl group, dimethylphenyl group and di-t-butylphenyl group.
- a hydrogen atom may be substituted with a halogen or another hydrocarbon group may be substituted.
- the polymerization catalyst containing the transition metal compound (B) gives good activity even under high temperature polymerization conditions. , Suitable for the production of the olefin resin ( ⁇ ) according to the present invention, and the propylene resin composition of the present invention exhibits good performance.
- m is 2 or more, two of the groups represented by R 2 to R 8 may be linked between the structural units of the formula [B]. Further, m is R 1 each other if 2 or more, R 2 together, R 3 together, R 4 together, R 5 each other, R 6 to each other, each other R 7, even among R 8 are mutually the same or different good.
- the plurality of groups represented by X may be the same or different from each other, and the plurality of groups represented by X may be bonded to each other to form a ring.
- the transition metal compound (B) represented by the general formula [B] as described above can be used alone or in combination of two or more.
- the compound (C) used in the present invention reacts with the compounds (A) and (B) and functions as a catalyst for olefin polymerization.
- the (C-1) organometallic compound ( It is selected from C-2) an organoaluminum oxy compound and (C-3) a compound that reacts with a crosslinked metallocene compound (A) or a transition metal compound (B) to form an ion pair.
- the compounds (C-1) to (C-3) will be described in order.
- ((C-1) Organometallic compound) As the (C-1) organometallic compound used in the present invention, specifically, an organoaluminum compound represented by the following general formula (C-1a) and Group 1 of the periodic table represented by the general formula (C-1b).
- Examples thereof include a complex alkylated product of a metal and aluminum, and a dialkyl compound of a Group 2 or Group 12 metal of the Periodic Table represented by the general formula (C-1c).
- the (C-1) organometallic compound does not include the (C-2) organoaluminum oxy compound described later.
- Ra and R b may be the same or different from each other, and represent hydrocarbon groups having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and Y represents a halogen atom.
- p is 0 ⁇ p ⁇ 3
- q is 0 ⁇ q ⁇ 3
- r is 0 ⁇ r ⁇ 3
- s is 0 ⁇ s ⁇ 3
- m + n + p + q 3.
- M 3 represents Li, Na or K
- R c represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
- R d and R e may be the same or different from each other, and represent hydrocarbon groups having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and M 4 is Mg. Zn or Cd.
- organoaluminum compound represented by the general formula (C-1a) examples include organoaluminum compounds represented by the following general formulas (C-1a-1) to (C-1a-4).
- R a and R b may be the same or different from each other, and represent hydrocarbon groups having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and p is preferably 1.5 ⁇ p ⁇ 3. Is the number of.
- Ra represents a hydrocarbon group having 1 to 15, preferably 1 to 4 carbon atoms
- Y represents a halogen atom
- p is preferably a number of 0 ⁇ p ⁇ 3.
- Ra represents a hydrocarbon group having 1 to 15, preferably 1 to 4 carbon atoms, and p is preferably a number of 2 ⁇ p ⁇ 3.
- organic aluminum compound belonging to the general formula (C-1a) trimethylaluminum, triethylaluminum, trin-butylaluminum, tripropylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, and tridecylaluminum.
- Tri-n-alkylaluminum such as; Triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum, tritert-butylaluminum, tri2-methylbutylaluminum, tri3-methylbutylaluminum, tri2-methylpentylaluminum, tri3-methylpentylaluminum, tri4 -Tri-branched alkylaluminum such as methylpentylaluminum, tri2-methylhexylaluminum, tri3-methylhexylaluminum, tri2-ethylhexylaluminum; Tricycloalkylaluminum such as tricyclohexylaluminum and tricyclooctylaluminum; Dialkylaluminum hydride such as diisobutylaluminum hydride; triphenyl aluminum, triaryl aluminum such as tri tolyl aluminum (i-C 4 H 9) x Al y (C 5 H
- a compound similar to (C-1a) can also be used in the present invention, and examples of such a compound include an organoaluminum compound in which two or more aluminum compounds are bonded via a nitrogen atom. Specific examples of such a compound include (C 2 H 5 ) 2 AlN (C 2 H 5 ) Al (C 2 H 5 ) 2 .
- Examples of the compound belonging to the general formula (C-1b) include LiAl (C 2 H 5 ) 4 and LiAl (C 7 H 15 ) 4 .
- Examples of the compound belonging to the general formula (C-1c) include dimethylmagnesium, diethylzinc, dibutylmagnesium, butylethylmagnesium, dimethylzinc, diethylzinc, diphenylzinc, di-n-propylzinc, diisopropylzinc, and di-n-. Examples thereof include butyl zinc, diisobutyl zinc, bis (pentafluorophenyl) zinc, dimethyl gadomium, and diethyl cadmium.
- (C-1) organic metal compound methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, methyl magnesium bromide, methyl magnesium chloride, ethyl magnesium bromide, ethyl magnesium chloride, propyl magnesium bromide, propyl magnesium.
- Chloride, butylmagnesium bromide, butylmagnesium chloride and the like can also be used.
- a compound such that the above-mentioned organoaluminum compound is formed in the polymerization system for example, a combination of aluminum halide and alkyllithium, a combination of aluminum halide and alkylmagnesium, and the like can be used as the above-mentioned (C-1) organometallic compound. Can also be used as.
- the above-mentioned (C-1) organometallic compound is used alone or in combination of two or more.
- (C-2) Organoaluminium oxy compound The (C-2) organoaluminum oxy compound used in the present invention may be a conventionally known aluminoxane, or is a benzene-insoluble organoaluminum oxy compound as exemplified in JP-A-2-78687. You may.
- Specific examples of the (C-2) organoaluminum oxy compound include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, and isobutylaluminoxane.
- aluminoxane can be produced, for example, by the following method, and is usually obtained as a solution of a hydrocarbon solvent.
- Compounds containing adsorbed water or salts containing water of crystallization such as magnesium chloride hydrate, copper sulfate hydrate, aluminum sulfate hydrate, nickel sulfate hydrate, first cerium chloride hydrate, etc.
- a method in which an organic aluminum compound such as trialkylaluminum is added to the hydrocarbon medium suspension of the above, and adsorbed water or water of crystallization is reacted with the organic aluminum compound.
- the aluminoxane may contain a small amount of an organometallic component. Further, after removing the solvent or the unreacted organoaluminum compound from the recovered solution of aluminoxane by distillation, the obtained aluminoxane may be redissolved in a solvent or suspended in a poor solvent of aluminoxane.
- organoaluminum compound used when preparing aluminoxane include organoaluminum compounds similar to those exemplified as the organoaluminum compound belonging to the general formula (C-1a).
- trialkylaluminum and tricycloalkylaluminum are preferable, and trimethylaluminum is particularly preferable.
- the above-mentioned organoaluminum compounds are used alone or in combination of two or more.
- Examples of the solvent used for the preparation of alminoxane include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene and simen, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane and octadecane, and cyclopentane.
- aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene and simen
- aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane and octadecane
- aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane and
- the Al component dissolved in benzene at 60 ° C. is usually 10% or less, preferably 5% or less, particularly preferably 2% or less in terms of Al atom. That is, it is preferably insoluble or sparingly soluble in benzene.
- organoaluminum oxy compound used in the present invention an organoaluminum oxy compound containing boron represented by the following general formula (III) can also be mentioned.
- R 17 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the four R 18s may be the same or different from each other, and have a hydrogen atom, a halogen atom, and 1 to 10 carbon atoms. Shows 10 hydrocarbon groups.
- the organoaluminum oxy compound containing boron represented by the general formula (III) comprises an alkylboronic acid represented by the following general formula (IV) and an organoaluminum compound in an inert solvent under an inert gas atmosphere. It can be produced by reacting at a temperature of ⁇ 80 ° C. to room temperature for 1 minute to 24 hours.
- R 19 represents the same group as R 17 in the general formula (III).
- alkylboronic acid represented by the general formula (IV) include methylboronic acid, ethylboronic acid, isopropylboronic acid, n-propylboronic acid, n-butylboronic acid, isobutylboronic acid, and n-hexylboronic acid. Acids, cyclohexylboronic acid, phenylboronic acid, 3,5-difluoroboronic acid, pentafluorophenylboronic acid, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenylboronic acid and the like can be mentioned.
- methylboronic acid n-butylboronic acid, isobutylboronic acid, 3,5-difluorophenylboronic acid, and pentafluorophenylboronic acid are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
- organoaluminum compound to be reacted with such alkylboronic acid include the same organoaluminum compounds as those exemplified as the organoaluminum compound belonging to the general formula (C-1a).
- organoaluminum compound trialkylaluminum and tricycloalkylaluminum are preferable, and trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum are particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
- the above-mentioned (C-2) organoaluminum oxy compound is used alone or in combination of two or more.
- (C-3) A compound that reacts with a crosslinked metallocene compound (A) or a transition metal compound (B) to form an ion pair A compound that reacts with a crosslinked metallocene compound (A) or a transition metal compound (B) to form an ion pair
- the compound (C-3) used in the present invention that reacts with the crosslinked metallocene compound (A) or the transition metal compound (B) to form an ion pair includes Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-501950, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-502036, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-179005, Japanese Patent Application Laid-Open No.
- a compound represented by BR 3 (R is a phenyl group or fluorine which may have a substituent such as a fluorine, a methyl group or a trifluoromethyl group) is used.
- R is a phenyl group or fluorine which may have a substituent such as a fluorine, a methyl group or a trifluoromethyl group
- trifluoroborone triphenylboron
- tris (4-fluorophenyl) boron tris (3,5-difluorophenyl) boron
- tris (4-fluoromethylphenyl) boron tris (pentafluorophenyl) boron
- Examples of the ionized ionic compound include compounds represented by the following general formula (V).
- R 20 is a ferrosenium cation having H + , a carbonium cation, an oxonium cation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a cycloheptilylylene cation or a transition metal, and R 21 to R 24. May be the same or different from each other and are organic groups, preferably aryl groups or substituted aryl groups.
- Specific examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as triphenyl carbonium cation, tri (methylphenyl) carbonium cation, and tri (dimethylphenyl) carbonium cation.
- ammonium cations include trialkylammonary cations such as trimethylammonium cation, triethylammonary cation, tripropylammonium cation, tributylammonium cation, and tri (n-butyl) ammonium cation; N, N-dimethylanilinium cation, N, N-dialkylanilinium cations such as N, N-diethylanilinium cations, N, N-2,4,6-pentamethylanilinium cations; dialkylammonium cations such as di (isopropyl) ammonium cations and dicyclohexylammonium cations. And so on.
- trialkylammonary cations such as trimethylammonium cation, triethylammonary cation, tripropylammonium cation, tributylammonium cation, and tri (n-butyl) ammonium
- phosphonium cation examples include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation.
- R 15 carbonium cations and ammonium cations are preferable, and triphenylcarbonium cations, N, N-dimethylanilinium cations, and N, N-diethylanilinium cations are particularly preferable.
- a trialkyl-substituted ammonium salt an N, N-dialkylanilinium salt, a dialkylammonium salt, a triarylphosphonium salt and the like can also be mentioned.
- trialkyl-substituted ammonium salt examples include triethylammonium tetra (phenyl) boron, tripropylammonium tetra (phenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (phenyl) boron, and trimethylammonium tetra (p-tolyl).
- N, N-dialkylanilinium salt for example, N, N-dimethylanilinium tetra (phenyl) boron, N, N-diethylanilinium tetra (phenyl) boron, N, N, 2,4. 6-Pentamethylanilinium tetra (phenyl) boron and the like can be mentioned.
- dialkylammonium salt examples include di (1-propyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron and dicyclohexylammonium tetra (phenyl) boron.
- triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, ferrosenium tetra (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium penta Phenylcyclopentadienyl complex, N, N-diethylanilinium pentaphenylcyclopentadienyl complex, boron compound represented by the following formula (VI) or (VII) and the like can also be mentioned.
- Et represents an ethyl group.
- Et represents an ethyl group.
- a borane compound which is an example of an ionized ionic compound for example, decaborane; Bis [tri (n-butyl) ammonium] nonabolate, bis [tri (n-butyl) ammonium] decaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] undecaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] dodecaborate , Anionic salts such as bis [tri (n-butyl) ammonium] decachlorodecaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] dodecachloro dodecaborate; Metal borane anions such as tri (n-butyl) ammonium bis (dodecahydride dodecaborate) cobaltate (III), bis [tri (n-butyl) ammonium] bis (dodecahydride do
- carborane compound which is an example of an ionized ionic compound
- carborane compound include 4-carbanonaborane, 1,3-dicarbanoborane, 6,9-dicarbadecaborane, and dodecahydride-1-phenyl-1,3-.
- Dicarbanonaborane dodecahydride-1-methyl-1,3-dicarbanonaborane, undecahydride-1,3-dimethyl-1,3-dicarbanonaborane, 7,8-dicarbanonaborane, 2, , 7-Dicarbaundecaborane, Undecahydride-7,8-dimethyl-7,8-dicarbaundecaborane, Dodecahydride-11-methyl-2,7-dicarbaundecaborane, Tri (n-butyl) ammonium 1-carbadecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-carbundecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-carbadodecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-trimethylsilyl-1-carbadecaborate, Tri (n-butyl) ammonium bromo-1-carbadodecaborate, tri (n-butyl) ammonium 6-carbadecaborate, tri (n-but
- Heteropoly compounds which are examples of ionized ionic compounds, include atoms selected from silicon, phosphorus, titanium, germanium, arsenic and tin, and one or more atoms selected from vanadium, niobium, molybdenum and tungsten. It is a compound. Specifically, limvanadic acid, germanovanadic acid, arsenic vanadic acid, linniobic acid, germanoniobic acid, siliconomolybdic acid, phosphomolybdic acid, titanium molybdenum acid, germanomolybdic acid, arsenic molybdic acid, tin molybdenum acid, phosphorus.
- the salt is a salt of the acid, for example, a metal of Group 1 or Group 2 of the periodic table, specifically, a salt of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium or the like. , Organic salts such as triphenylethyl salt and the like.
- An isopoly compound which is an example of an ionized ionic compound, is a compound composed of a metal ion of one atom selected from vanadium, niobium, molybdenum and tungsten, and is regarded as a molecular ion species of a metal oxide. Can be done. Specific examples include, but are not limited to, vanadate, niobic acid, molybdic acid, tungstic acid, and salts of these acids.
- the salt is a salt of the acid, for example, a metal of Group 1 or Group 2 of the periodic table, specifically, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, or the like. , Organic salts such as triphenylethyl salt and the like.
- the above-mentioned ionized ionic compounds are used alone or in combination of two or more.
- a (C-2) organoaluminum oxy compound such as methylaluminoxane as a co-catalyst component is used in combination with the crosslinked metallocene compound (A), it exhibits extremely high polymerization activity with respect to the olefin compound.
- the above-mentioned ionized ionic compounds are used alone or in combination of two or more.
- a method for producing an olefin resin ( ⁇ ) by polymerizing an olefin in the presence of a catalyst for olefin polymerization containing the above-mentioned compounds (A), (B) and (C) will be described.
- the polymerization can be carried out by any of a solution polymerization method, a bulk polymerization method, a liquid phase polymerization method such as suspension polymerization, and a gas phase polymerization method, but the post-step [a-2] and the polymerization method of the polymerization method [a] described later [B] is carried out by a liquid phase polymerization method.
- the inert hydrocarbon medium used in the liquid phase polymerization method are aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane.
- Alicyclic hydrocarbons such as; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene and dichloromethane or mixtures thereof, and the olefin itself may be used as a solvent. can.
- the crosslinked metallocene compound (A) is usually 10 -8 to 1 mol, preferably 10 -7 to 0, per liter of the reaction volume. Used in an amount such that 5 mol, the transition metal compound (B) is usually 10 -12 to 10-2 mol, preferably 10 -10 to 10 -3 mol, per liter of reaction volume. Used in.
- the crosslinked metallocene compound (A) and the transition metal compound (B) usually have a molar ratio (B / A) of the transition metal compound (B) to the crosslinked metallocene compound (A) of 0.00001 to 100, preferably 0.00001 to 100. It is used in an amount of 0.0005 to 10, more preferably 0.0001 to 5.
- the organometallic compound (C-1) is the organometallic compound (C-1), and the transition metal atom (M) in the crosslinked metallocene compound (A) and the transition metal compound (B) (in the crosslinked metallocene compound (A)). It is used in an amount such that the molar ratio (C-1 / M) with titanium atom, zirconium atom or hafnium atom is usually 0.01 to 100,000, preferably 0.05 to 50,000.
- the organic aluminum oxy compound (C-2) is a transition metal atom (M) (crosslinked metallocene) in the crosslinked metallocene compound (A) and the transition metal compound (B) of the aluminum atom in the organic aluminumoxy compound (C-2).
- the molar ratio (C-2 / M) to titanium atom, zirconium atom or hafnium atom) is usually 10 to 500,000, preferably 20 to 100,000.
- the ionized ionic compound (C-3) is a transition metal atom (M) (crosslinked metallocene compound (A)) in the crosslinked metallocene compound (A) and the transition metal compound (B) of the ionized ionic compound (C-3).
- M transition metal atom
- the molar ratio (C-3 / M) to titanium atom, zirconium atom or hafnium atom) is usually 1 to 10, preferably 1 to 5.
- the polymerization temperature of the olefin using such an olefin polymerization catalyst is usually in the range of ⁇ 50 to + 300 ° C., preferably 0 to 170 ° C.
- the polymerization pressure is usually under normal pressure to 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ), preferably normal pressure to 4.9 MPa (50 kg / cm 2 ), and the polymerization reaction is batch type, semi-continuous type, continuous type. It can be carried out by any method of the formula.
- the molecular weight of the obtained olefin polymer can be adjusted by the presence of hydrogen in the polymerization system or by changing the polymerization temperature. Furthermore, it can be adjusted by selecting any of the compounds (A), (B) and (C) to be used, or by selecting a combination.
- olefin used for the polymerization examples include ethylene and the above-mentioned ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms.
- ethylene can be used as an essential monomer, and one or more other monomers can be used in combination.
- the olefin resin ( ⁇ ) can be produced by either the following polymerization method [a] or the polymerization method [b].
- -Polymerization method [a] In the presence of the reaction product of the pre-step [a-1] of polymerizing ethylene to obtain a vinyl-terminated macromonomer in the presence of the transition metal compound (B) and the compound (C), and then the pre-step [a-1].
- a post-step [a-2] of copolymerizing at least one ⁇ -olefin selected from ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms is performed. How to include.
- -Polymerization method A method for copolymerizing ethylene with at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms in the presence of a crosslinked metallocene compound (A), a transition metal compound (B), and a compound (C).
- -Polymerization method [a] This is a step of polymerizing ethylene mainly with a catalyst for olefin polymerization composed of the transition metal compound (B) and the compound (C) to obtain a vinyl-terminated macromonomer which is substantially an ethylene polymer, and the polymerization method is in the above range.
- the obtained reaction solution may be introduced into the subsequent step as it is, or the vinyl-terminal macromonomer may be taken out and then introduced into the subsequent step as a lump or as a powder. Alternatively, it may be slurry or redissolved and introduced into a subsequent process.
- Post-process [a-2] In the presence of the crosslinked metallocene compound (A) and compound (C), at least one ⁇ -olefin selected from ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms and the vinyl terminal obtained in the previous step [a-1].
- This method includes a post-step of copolymerizing with a macromonomer.
- the polymerization method is not particularly limited within the above range, but since it is a step of forming an amorphous or low crystallinity ethylene / ⁇ -olefin copolymer moiety, a liquid phase polymerization method is preferable, and the concentration of each monomer is particularly adjusted. Solution polymerization is preferable in order to control and obtain an olefin resin ( ⁇ ) having a desired structure.
- the pre-step [a-1] may be carried out in a batch manner and the post-step [a-2] may also be carried out in a batch formula, or the pre-step [a-1] may be carried out in a batch formula and the vinyl ends taken out.
- the subsequent step [a-2] may be carried out continuously by introducing a macromonomer.
- the pre-step [a-1] can be carried out in a continuous manner, and the product can be introduced as it is, so that the post-step [a-2] can also be carried out in a continuous manner.
- the pre-process [a-1] can be performed continuously, and the post-process [a-2] can also be performed in a batch system.
- ethylene and at least one ⁇ -olefin selected from ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms are mixed in a single stage. It is a method of polymerization and can be carried out with one polymerizer.
- the olefin polymerization catalyst composed of the transition metal compound (B) and the compound (C) tends to polymerize ethylene with high selectivity even if an ⁇ -olefin other than ethylene is present in the polymerization system. Further, the catalyst tends to produce a polymer having a relatively small molecular weight, and the obtained polymer has a vinyl terminal. Therefore, the catalyst for olefin polymerization composed of the transition metal compound (B) and the compound (C) can produce a vinyl-terminated macromonomer which is a substantial ethylene polymer.
- the catalyst for olefin polymerization composed of the crosslinked metallocene compound (A) and the compound (C) can produce a polymer having a large molecular weight, and can produce ethylene, ⁇ -olefin, transition metal compound (B), and compound (
- the vinyl-terminated macromonomer obtained by using the olefin polymerization catalyst composed of C) can be copolymerized.
- the olefin polymer [R1] can be contained in the olefin resin ( ⁇ ) under one polymerization reaction condition.
- the subsequent steps [a-2] of the polymerization method [a] and the polymerization steps of the polymerization method [b] are carried out by a solution polymerization method in a temperature range of 80 to 300 ° C. Is preferable.
- solution polymerization is a general term for a method of polymerizing in a state where a polymer is dissolved by using an inert hydrocarbon described later as a polymerization solvent.
- examples of the polymerization solvent used in the subsequent step [a-2] of the polymerization method [a] and the polymerization step of the polymerization method [b] include aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons.
- aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane and kerosene
- alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane and methylcyclopentane
- benzene toluene and xylene
- aromatic hydrocarbons such as, ethylene chloride, chlorobenzene, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, and these can be used alone or in combination of two or more.
- aromatic hydrocarbons such as, ethylene chloride, chlorobenzene, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, and these can be used alone or in combination of two or more.
- aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane are preferable from the viewpoint of industry, and hexane is preferable from the viewpoint of separation and purification from the o
- the polymerization temperature of the subsequent step [a-2] of the polymerization method [a] and the polymerization step of the polymerization method [b] is preferably in the range of 80 ° C. to 200 ° C., more preferably in the range of 90 ° C. to 200 ° C. Is.
- Such a temperature is preferable because the temperature at which the vinyl-terminated macromonomer dissolves well in aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, which are industrially preferably used as the above-mentioned polymerization solvent, is 90 ° C. or higher. be.
- the polymerization temperature is higher in order to improve the introduction efficiency of the polyethylene side chain. Further, from the viewpoint of improving productivity, it is preferable that the temperature is higher.
- the polymerization pressure of the post-step [a-2] of the polymerization method [a] and the polymerization step of the polymerization method [b] is usually normal pressure to 10 MPa gauge pressure, preferably normal pressure to 5 MPa gauge pressure, more preferably normal pressure to 3 MPa. It is a condition of gauge pressure, and from the viewpoint of further improving productivity, it is preferable that the gauge pressure is 0.5 to 3 MPa.
- the polymerization reaction can be carried out by any of a batch type, a semi-continuous type and a continuous type. Further, it is also possible to carry out the polymerization in two or more stages having different reaction conditions. Of these, in the present invention, it is preferable to adopt a method in which monomers are continuously supplied to the reactor to carry out copolymerization.
- the reaction time (average residence time when copolymerization is carried out by the continuous method) of the post-step [a-2] of the polymerization method [a] and the polymerization step of the polymerization method [b] includes the catalyst concentration, the polymerization temperature, and the like. Although it depends on the conditions of the above, it is usually 0.5 minutes to 5 hours, preferably 5 minutes to 3 hours.
- the polymer concentration in the post-process [a-2] and the polymerization method [b] of the polymerization method [a] is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass during steady operation. From the viewpoint of viscosity limitation in polymerization ability, post-treatment step (desolvent) load and productivity, the polymer concentration is preferably 15 to 35% by mass.
- the molecular weight of the obtained olefin polymer can also be adjusted within the range by changing the hydrogen concentration and the polymerization temperature in the polymerization system. Furthermore, it can be adjusted according to the amount of compound (C) used. When hydrogen is added, the amount thereof is appropriately about 0.001 to 5,000 NL per 1 kg of the olefin polymer produced.
- Propylene-based resin composition The propylene-based resin composition of the present invention contains a propylene-based polymer ( ⁇ ) and the olefin-based resin ( ⁇ ).
- Propylene polymer ( ⁇ ) The propylene-based polymer ( ⁇ ) is a homopolymer of propylene, a copolymer of propylene and at least one selected from ethylene and ⁇ -olefin, or at least one selected from propylene and ethylene and ⁇ -olefin. It is a block copolymer.
- Specific examples of the above-mentioned ⁇ -olefin include 1-butene, 2-methyl-1-propene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, and 2-ethyl-1-butene.
- the obtained melt flow rate (MFR) of the propylene-based polymer ( ⁇ ) in accordance with ASTM D1238 at 230 ° C. and a load of 2.16 kg is 0.1 to 500 g / 10 minutes, preferably 0.2 to 0.2. It is 400 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 300 g / 10 minutes.
- MFR of the propylene-based polymer ( ⁇ ) is lower than the above range, the dispersibility of the propylene-based polymer ( ⁇ ) and the olefin-based resin ( ⁇ ) in the propylene-based resin composition deteriorates, and the mechanical strength decreases. May be done.
- the content of the propylene-based polymer ( ⁇ ) is 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, preferably 90 parts by mass or less, where the total of the components ( ⁇ ) and ( ⁇ ) is 100 parts by mass.
- the propylene-based resin composition has an excellent balance between fluidity, impact resistance, and a low coefficient of linear expansion.
- the propylene-based resin composition according to the present invention can be blended with other resins, rubbers, inorganic fillers, organic fillers and the like as long as the object of the present invention is not impaired.
- Additives such as heat-resistant stabilizers, antistatic agents, anti-slip agents, anti-blocking agents, anti-fog agents, lubricants, pigments, dyes, plasticizers, anti-aging agents, hydrochloric acid absorbers, antioxidants, crystal nucleating agents, etc. Can be blended.
- the amount of the other resin, other rubber, inorganic filler, additive, etc. added is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. No.
- the amount of the other resin, other rubber, inorganic filler, additive, etc. added is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention, but is, for example, an olefin resin ( ⁇ ).
- the olefin resin ( ⁇ ) is 5 to 100% by mass, preferably 25% by mass to 100% by mass, and more preferably 50 to 50 to 100% by mass.
- An embodiment in which the content is 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, can be exemplified.
- the method for preparing the propylene-based resin composition in the present invention is not particularly limited, such as a melting method and a solution method, but a melt-kneading method is practically preferable.
- a melt-kneading method a melt-kneading method generally used for thermoplastic resins can be applied.
- each powdery or granular component is uniformly mixed with an additive described in the section of additional components, if necessary, by a Henschel mixer, a ribbon blender, a V-type blender, or the like, and then uniaxially or multiaxially kneaded. It can be prepared by kneading with an extruder, a kneading roll, a batch kneader, a kneader, a ribbon mixer or the like.
- the melt-kneading temperature of each component is usually 170 to 250 ° C, preferably 180 to 230 ° C. Further, the kneading order and method of each component are not particularly limited. Molded body
- the propylene-based resin composition according to the present invention has an excellent balance between fluidity, impact resistance, and low linear expansion coefficient. Therefore, injection molding, extrusion molding, inflation molding, blow molding, extrusion blow molding, injection blow It can be molded into various molded products by known molding methods such as molding, press molding, vacuum molding, calendar molding, and foam molding, and can be used for automobile parts, containers for food and medical applications, food applications, and electronic material applications. It can be applied to various known applications such as packaging materials.
- the molded body made of the propylene-based resin composition according to the present invention has an excellent balance between fluidity, impact resistance, and low coefficient of linear expansion, and can be used for various automobile parts.
- automobile exterior parts such as bumpers, side moldings and aerodynamic undercovers
- automobile interior parts such as instrument panels and interior trims
- exterior panel parts such as fenders, door panels and steps
- engine surroundings such as engine covers, fans and fan shrouds. It can be used for parts and the like.
- Containers for food and medical applications include, for example, tableware, retort containers, frozen storage containers, retort pouches, microwave heat-resistant containers, frozen food containers, chilled confectionery cups, cups, beverage bottles and other food containers, retort containers, bottles.
- Examples include containers, blood transfusion sets, medical bottles, medical containers, medical hollow bottles, medical bags, infusion bags, blood storage bags, infusion bottles, chemical containers, detergent containers, cosmetic containers, perfume containers, toner containers, etc. ..
- packaging materials include food packaging materials, meat packaging materials, processed fish packaging materials, vegetable packaging materials, fruit packaging materials, fermented food packaging materials, confectionery packaging materials, oxygen absorber packaging materials, retort food packaging materials, and freshness.
- Retention film pharmaceutical packaging material, cell culture bag, cell test film, bulb packaging material, seed packaging material, vegetable / mushroom cultivation film, heat-resistant vacuum-molded container, side dish container, side dish lid material, commercial wrap film, household use Wrap films, baking cartons, etc.
- films, sheets and tapes include protective films for polarizing plates, protective films for liquid crystal panels, protective films for optical parts, protective films for lenses, protective films for electrical parts and electrical appliances, protective films for mobile phones, and personal computers.
- protective films, masking films, condenser films, reflective films, laminates (including glass), radiation resistant films, ⁇ -ray resistant films, protective films such as porous films, and the like can be mentioned.
- housings for home appliances hoses, tubes, wire coatings, soles for high-pressure wires, tubes for cosmetics / perfume sprays, medical tubes, infusion tubes, pipes, wire harnesses, motorcycles / railways.
- Interior materials for vehicles, aircraft, ships, etc. instrument panel skin, door trim skin, rear package trim skin, ceiling skin, rear pillar skin, seat back garnish, console box, armrest, airbag case lid, shift knob, assist grip, side step Mats, reclining covers, seats in trunks, seat belt buckles, inner / outer moldings, roof moldings, belt moldings and other molding materials, door seals, body seals and other automotive sealing materials, glass run channels, mudguards, kicking plates, steps Mats, number plate housings, automobile hose members, air duct hoses, air duct covers, air intake pipes, air dam skirts, timing belt cover seals, bonnet cushions, door cushions and other automobile interior / exterior materials, vibration damping tires, static tires, cars Special tires such as race tires and radiocon
- Applications as fibers include, for example, non-woven fabrics, stretchable non-woven fabrics, fibers, waterproof cloths, breathable textiles and cloths, paper diapers, sanitary goods, sanitary goods, filters, bag filters, dust collection filters, air cleaners, hollow thread filters. , Water purification filter, gas separator film, etc.
- the molded product obtained from the propylene-based resin composition of the present invention has an excellent balance of physical properties between fluidity, impact resistance, and low line expansion coefficient, and therefore, in particular, automobile interior / exterior materials such as bumpers and instrument panels. , Can be suitably used for outer panel materials, food containers, and beverage containers.
- the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist thereof is not exceeded.
- the physical properties of the olefin resin ( ⁇ ), the propylene polymer ( ⁇ ), and the propylene resin composition were measured by the following methods.
- ⁇ Method for measuring physical properties of olefin resin ( ⁇ ) >> The method for measuring the physical properties of the olefin resin ( ⁇ ) is shown below. (1) Measurement of melting temperature (Tm) and heat of fusion ⁇ H The peak of melting (Tm) and heat of fusion ⁇ H were measured by DSC measurement under the following conditions.
- a sample of about 10 mg was heated from 30 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min under a nitrogen atmosphere, and held at that temperature for 10 minutes. Further, the temperature was cooled to ⁇ 100 ° C. at a temperature lowering rate of 10 ° C./min, held at that temperature for 5 minutes, and then raised to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min.
- the glass transition temperature Tg is perceived as the DSC curve bends due to the change in specific heat and the baseline moves in parallel when the temperature is raised for the second time.
- the temperature at the intersection of the tangent of the baseline, which is lower than this bending, and the tangent of the point where the inclination is maximum at the bending portion is defined as the glass transition temperature Tg.
- 13 C-NMR measurement For the purpose of analyzing the composition of the ⁇ -olefin of the polymer, confirming the number of methyl branches and the graft structure of the macromonomer, 13 C-NMR measurement was carried out under the following conditions.
- GPC analysis In order to analyze the molecular weight of the polymer and estimate the amount of residual macromonomer, GPC analysis was performed under the following conditions. Equipment: Waters Co., Ltd.
- the melt flow rate was measured under a 2.16 kg load according to ASTM D1238E. The measurement temperature was 190 ° C.
- the composition ratio (mass%) of the olefin-based polymer [R1] is determined from the residual macromonomer composition ratio (mass%) calculated from GPC analysis and the ratio of the orthodichlorobenzene-soluble component at 20 ° C. or lower.
- the composition ratio (mass%) of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer having no side chain to be estimated was estimated by subtracting the total amount from 100% by mass.
- the propylene-based polymer ( ⁇ ) was dissolved by warming, held at 150 ° C. for 2 hours, and then slowly cooled to 23 ° C. over 8 hours.
- the obtained liquid containing the precipitate of the propylene-based block copolymer was filtered under reduced pressure with a glass filter of 25G-4 standard manufactured by Iwata Glass Co., Ltd. 100 ml of the filtrate was collected and dried under reduced pressure to obtain a part of the decane-soluble component. After this operation, the amount of the decane-soluble component (Dsol) and the amount of the insoluble component (Dinsol) were determined by the following formulas.
- the propylene-based polymer ( ⁇ ) was measured up to a unit of 10-4 g, and this weight was expressed as b (g) in the following formula. Further, the weight of a part of the decan-soluble component was measured to the unit of 10-4 g, and this weight was expressed as a (g) in the following formula.
- Propene (mol%) (PP + 1 / 2EP) x 100 / [(PP + 1 / 2EP) + (1 / 2EP + EE)]
- Ethylene (mol%) (1 / 2EP + EE) x 100 / [(PP + 1 / 2EP) + (1 / 2EP + EE)]
- the following propylene-based polymer ( ⁇ -1) was used as the propylene-based polymer ( ⁇ ).
- Propylene-based polymer ( ⁇ -1) Propylene-based block copolymer (MFR: 30 g / 10 min, decane-soluble part amount: 23 wt%, decane-soluble part ethylene amount: 40 mol%, decane-soluble part [ ⁇ ] :. 2.6 dl / g)
- MFR 30 g / 10 min
- decane-soluble part amount 23 wt%
- decane-soluble part ethylene amount 40 mol%
- decane-soluble part [ ⁇ ] decane-soluble part [ ⁇ ] :. 2.6 dl / g
- Example 1 Production of olefin resin ( ⁇ -1) N-heptane dehydrated and purified is supplied to a serial polymerizer having a volume of 950 mL from one of the supply ports at a rate of 1536 mL / hr, and at the same time, the continuous polymerizer.
- Continuous solution polymerization was carried out under the conditions of ° C., total pressure of 0.6 MPa-G, residence time of about 30 min, and stirring rotation speed of 970 rpm.
- the ethylene / 1-butene / polyethylene graft-type copolymer heptane solution produced by the polymer was continuously discharged at a flow rate of about 1900 mL / hr through a discharge port provided on the upper wall of the polymer.
- the polymerization reaction solution was collected in a collection bottle.
- the obtained polymerization reaction solution was dried under reduced pressure at 130 ° C. for 10 hours.
- an olefin resin ( ⁇ -1) was obtained at a production speed of about 139 g / hr.
- the analysis results are shown in Table 1.
- Example 2 Production of olefin resin ( ⁇ -2)
- the amount of n-heptane supplied was 1524 mL / h, and a toluene solution (0.4 mmol) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used.
- Example 2 Same as in Example 1 except that the amount was 81 mL / hr, the ethylene supply was 230 g / hr, the hydrogen supply was 13.3 L / hr, and the 1-butene supply was 169 g / hr. carried out. As a result, an olefin resin ( ⁇ -2) was obtained at a production speed of about 119 g / hr.
- Table 1 The analysis results are shown in Table 1.
- Example 3 Production of olefin resin ( ⁇ -3)
- the amount of n-heptane supplied was 1592 mL / h, and a toluene solution (0.4 mmol) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used.
- Example 2 Same as in Example 1 except that the amount was 59 mL / hr, the ethylene supply was 260 g / hr, the hydrogen supply was 15.7 L / hr, and the 1-butene supply was 141 g / hr. carried out. As a result, an olefin resin ( ⁇ -3) was obtained at a production speed of about 148 g / hr.
- Table 1 The analysis results are shown in Table 1.
- Example 4 Production of olefin resin ( ⁇ -4)
- the amount of n-heptane supplied was 1508 mL / h, and a toluene solution (0.4 mmol) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used.
- the supply amount of / L) is 51 mL / hr, and the supply amount of di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) hafniumdimethyl toluene solution (0.07 mmol / L).
- the amount was 54 mL / hr
- the ethylene supply was 280 g / hr
- the hydrogen supply was 17.0 L / hr
- the 1-butene supply was 219 g / hr. carried out.
- an olefin resin ( ⁇ -4) was obtained at a production speed of about 171 g / hr.
- Example 5 Production of olefin resin ( ⁇ -5)
- the amount of n-heptane supplied was 1557 mL / h, and a toluene solution (0.4 mmol) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used.
- Example 2 Same as in Example 1 except that the amount was 118 mL / hr, the ethylene supply was 230 g / hr, the hydrogen supply was 12.4 L / hr, and the 1-butene supply was 98 g / hr. carried out. As a result, an olefin resin ( ⁇ -5) was obtained at a production speed of about 141 g / hr.
- Table 1 The analysis results are shown in Table 1.
- Example 6 Production of olefin resin ( ⁇ -6)
- the amount of n-heptane supplied was 1542 mL / h, and a toluene solution (0.4 mmol) of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was used.
- the supply amount of / L) is 91 mL / hr, and the supply amount of di (p-tolyl) methylene (cyclopentadienyl) (octamethyloctahydrodibenzofluorenyl) hafniumdimethyl toluene solution (0.07 mmol / L).
- the amount was 118 mL / hr
- the ethylene supply was 230 g / hr
- the hydrogen supply was 14.8 L / hr
- the 1-butene supply was 110 g / hr. carried out.
- an olefin resin ( ⁇ -6) was obtained at a production speed of about 147 g / hr.
- the obtained polymerization solution is guided to a heater to raise the temperature to 180 ° C., methanol is added as a catalyst deactivator at 80 mL / hour, the polymerization is stopped, and the solution is continuously transferred to a devolatile step.
- methanol is added as a catalyst deactivator at 80 mL / hour
- the polymerization is stopped, and the solution is continuously transferred to a devolatile step.
- an olefin resin ( ⁇ '-1) was obtained at a production rate of 4.0 kg / hour.
- the analysis results of the obtained olefin resin ( ⁇ '-1) are shown in Table 1.
- ethylene was continuously supplied at a ratio of 200 g / hr, hydrogen at a ratio of 7.6 L / hr, and 1-butene at a ratio of 40 g / hr from another supply port of the continuous polymerizer, and the polymerization temperature was 110.
- Continuous solution polymerization was carried out under the conditions of ° C., total pressure of 0.6 MPa-G, residence time of about 30 min, and stirring rotation speed of 970 rpm.
- the ethylene / 1-butene / polyethylene graft-type copolymer heptane solution produced by the polymer was continuously discharged at a flow rate of about 1900 mL / hr through a discharge port provided on the upper wall of the polymer.
- the supply amount of 4 mmol / L) is 34 mL / hr
- the supply amount of the toluene solution (0.02 mmol / L) of the compound (1) represented by the above formula (1) is 28 mL / hr
- the supply amount of ethylene is 230 g.
- the same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of hydrogen supplied to / hr was set to 8.7 L / hr.
- an olefin resin ( ⁇ '-3) was obtained at a production speed of about 138 g / hr.
- the analysis results of the olefin resin ( ⁇ '-3) are shown in Table 1.
- the evaluation of the blocking resistance of the pellets of the olefin resin ( ⁇ '-3) was “x”.
- Example 7 15 parts by mass of olefin resin ( ⁇ -1), 65 parts by mass of propylene polymer ( ⁇ -1), 20 parts by mass of talc (JM-209 TM, manufactured by Asada Flour Milling Co., Ltd.), heat stabilizer IRGANOX1010 ( After mixing 0.1 parts by mass of Ciba Geigy Co., Ltd., 0.1 parts by mass of heat-resistant stabilizer IRGAFOS168 (trademark of Ciba Geigy Co., Ltd.) and 0.1 parts by mass of calcium stearate with a tumbler, the following is performed with a twin-screw extruder. A pellet-shaped propylene-based resin composition was prepared by melt-kneading under the conditions of the above, and a test piece was prepared under the following conditions with an injection molding machine. Table 2 shows the physical characteristics of the obtained propylene-based resin composition.
- Example 8 A pellet-shaped propylene-based resin composition was prepared in the same manner as in Example 7 except that the olefin-based resin ( ⁇ -2) was used instead of the olefin-based resin ( ⁇ -1), and the test piece was prepared by an injection molding machine. Made. Table 2 shows the physical characteristics of the obtained propylene-based resin composition.
- Example 4 A pellet-shaped propylene-based resin composition was prepared in the same manner as in Example 7 except that the olefin-based resin ( ⁇ '-1) was used instead of the olefin-based resin ( ⁇ -1), and a test piece was prepared by an injection molding machine. Was produced. Table 2 shows the physical characteristics of the obtained propylene-based resin composition.
- Comparative Example 5 A pellet-shaped propylene-based resin composition was prepared in the same manner as in Example 7 except that the olefin-based resin ( ⁇ '-2) was used instead of the olefin-based resin ( ⁇ -1), and a test piece was prepared by an injection molding machine. Was produced. Table 2 shows the physical characteristics of the obtained propylene-based resin composition.
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Abstract
本発明は、下記要件(I)~(VI)を満たすオレフィン系樹脂(β)である。(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合Eが65質量%以下である。(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。本発明のオレフィン系樹脂は、ペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。
Description
本発明は、ペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物が得られるオレフィン系樹脂、および該樹脂を含むプロピレン系樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、流動性、耐衝撃性、線膨張係数のバランスに優れた成形体が得られるプロピレン系樹脂組成物に関する。
ポリプロピレン樹脂は、日用雑貨、台所用品、包装用フィルム、家電製品、機械部品、電気部品、自動車部品など、種々の分野で利用されており、要求される性能に応じて種々の改質材や添加剤が配合されたプロピレン系樹脂組成物が使用されている。また、循環型社会を形成するための3R(Reduce、Reuse、Recycle)への取り組みとして、最近各産業分野で薄肉成形品による軽量化が試みられている。特に、自動車用ポリプロピレン系樹脂組成物については、軽量化のニーズに応えるため、薄肉成形性(高流動)と優れた機械特性(耐衝撃性など)に加え、鋼板との寸法整合性の観点から寸法安定性(低線膨張)をも高いレベルで要求されており、それらを両立する、ポリプロピレン樹脂の改質材が求められていた。
一般に、ポリプロピレン樹脂の改質材として、エチレン・α-オレフィン系共重合体からなる軟質オレフィン系樹脂が配合される。更なる性能向上のため、結晶性のポリエチレンセグメントと非晶性あるいは低結晶性のエチレン・α-オレフィン系共重合体セグメントとが化学的に結合した、オレフィン系ブロックポリマーの改質材としての応用に期待が持たれている。
このようなオレフィン系ブロックポリマーに関する技術としては、特許文献1に開示のリビング重合触媒を用いて得られるポリエチレンセグメントとエチレン・α-オレフィン系共重合体セグメントとからなる直鎖状ブロックポリマーに関する技術や、特許文献2に開示の2種の触媒間の可逆的な連鎖移動反応を利用したマルチブロック構造のポリマーの製造に関する技術が挙げられる。
上記の直鎖状のブロックポリマーとは別に、特許文献3~8には、主鎖および側鎖からなり、その一方がソフトセグメント、他方がハードセグメントである異種組成セグメントからなるグラフト型共重合体を得る方法が提案されている。これらの開示は、総じて、末端にビニル基を有するポリエチレン等のハードセグメントを合成し、その合成に次いで、あるいはその合成と同時に、このポリエチレン等ハードセグメントを、エチレンや炭素数3以上のα-オレフィンと共重合させることによって主鎖であるソフトセグメントに導入する技術がベースになっている。
たとえば、特許文献3や特許文献4には、特定のメタロセン触媒を用いて生成した末端ビニルポリエチレンをエチレンと共重合させてグラフト型オレフィンポリマーを得る方法が開示されている。本開示技術では、末端にビニル基を有するポリエチレンが得られるものの、末端ビニル生成効率が低く、そのため、側鎖として取り込まれなかったポリエチレンが多量に残ってしまう。このグラフトポリマーをポリプロピレン樹脂に配合した際には、多量に含まれる未反応ポリエチレンが耐衝撃性等の機械物性を悪化させるので、このグラフトポリマーの改質樹脂としての性能には改善の余地があり、このグラフトポリマーを使用しても所望の物性を発現するポリプロピレン樹脂組成物を得るに至っていない。
一方、特許文献5~7では、特定の非メタロセン系錯体触媒を用いることによって、高い生成率にて側鎖用の末端ビニルポリエチレンを合成する技術が開示されている。本発明者らは、これら特許文献5または7の実施例に開示された主鎖生成用の触媒を用いて追試を行ってみたところ、一定量の末端ビニルポリエチレンが主鎖中に共重合されるものの、末端ビニルポリエチレンを高効率に取り込む高温条件での生産性が低いことを確認している。このようにして得られるブロックポリマーでは側鎖導入量も限定されるので、このブロックポリマーをポリプロピレンの改質樹脂として活用しようとしてもその改質性能は不十分である。
特許文献8には、共担持触媒系により、高効率に側鎖を導入する手法が開示されているが、主鎖が結晶性の重合体に限定され、プロピレン系樹脂の改質用に適した非晶または低結晶領域の重合体を製造することは困難であった。
特許文献9では、主鎖がエチレン系エラストマー、側鎖がポリエチレン鎖であるグラフト型オレフィンポリマーを含むオレフィン系樹脂が、剛性と耐衝撃性のバランスにおいて優れたプロピレン系樹脂の改質性能を示すことが開示されている。また、特許文献10では、グラフト型オレフィンポリマーを多く含有するプロピレン系樹脂が優れた寸法安定性(低線膨張)を示すことが開示されている。しかしながら、いずれもプロピレン系樹脂組成物の流動性とのバランスの観点からは、改善の余地があった。
本発明は、ペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物が得られるオレフィン系樹脂を提供すること、および該樹脂を含むプロピレン系樹脂組成物を提供すること、該プロピレン系樹脂組成物を用いた成形体を提供することを課題とする。通常の直鎖状エチレン系エラストマーを高流動化(低分子量化)することにより、組成物の流動性と機械物性とのバランスを改良できる可能性があるものの、ペレットハンドリング性に課題があり、プロピレン系樹脂組成物の原料として用いることは困難であった。
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、プロピレン系樹脂組成物を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明のプロピレン系樹脂組成物は、例えば、以下の[1]~[8]に関する。
[1] 下記要件(I)~(VI)を満たすオレフィン系樹脂(β)。
(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。
(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。
(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合Eが65質量%以下である。
(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。
(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。
(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。
[2] ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~100g/10minの範囲にある[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)。
[3] 前記グラフト型オレフィン系重合体[R1]の主鎖中のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル比が3~40mol%である[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)。
[4] ASTM D1238Eに準拠して得られた230℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が0.1~500g/10minであるプロピレン系重合体(α)70質量部以上90質量部以下、および[1]~[3]のいずれかに記載のオレフィン系樹脂(β)10質量部以上30質量部以下((α)と(β)との合計は100質量部である)を含有することを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
[5] 下記(A)~(C)の成分を含むオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンとを共重合する工程を含むことを特徴とする、[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
すなわち、本発明のプロピレン系樹脂組成物は、例えば、以下の[1]~[8]に関する。
[1] 下記要件(I)~(VI)を満たすオレフィン系樹脂(β)。
(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。
(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。
(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合Eが65質量%以下である。
(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。
(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。
(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。
[2] ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~100g/10minの範囲にある[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)。
[3] 前記グラフト型オレフィン系重合体[R1]の主鎖中のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル比が3~40mol%である[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)。
[4] ASTM D1238Eに準拠して得られた230℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が0.1~500g/10minであるプロピレン系重合体(α)70質量部以上90質量部以下、および[1]~[3]のいずれかに記載のオレフィン系樹脂(β)10質量部以上30質量部以下((α)と(β)との合計は100質量部である)を含有することを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
[5] 下記(A)~(C)の成分を含むオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンとを共重合する工程を含むことを特徴とする、[1]に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
(A)下記一般式(I)で表される架橋メタロセン化合物
(B)下記一般式[B]で表される遷移金属化合物
(C)(C-1)有機金属化合物、(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物
(B)下記一般式[B]で表される遷移金属化合物
(C)(C-1)有機金属化合物、(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物
R6およびR11は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R7およびR10は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R6およびR7は互いに結合して環を形成していてもよく、R10およびR11は互いに結合して環を形成していてもよく;ただし、R6、R7、R10およびR11が全て水素原子であることはない。
R13およびR14はそれぞれ独立にアリール基を示す。
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示す。
Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示す。
Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。
Qはハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、炭素数4~10の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、jは1~4の整数を示し、jが2以上の整数の場合は複数あるQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
mは1~4の整数を示す。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n’は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示す。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n’は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示す。
R2~R5は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
R6~R8は炭化水素基であって、そのうち少なくとも一つは芳香族炭化水素基であり、また、mが2以上の整数の場合には、式[B]の構造単位相互間においてR2~R8で示される基のうち2個の基が連結されていてもよい。
nは、Mの価数を満たす数であり、Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、nが2以上の整数である場合には、複数のXは互いに同一であっても、異なっていてもよく、また、Xで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。)
[6] 前記共重合する工程が、80~300℃の温度範囲における溶液重合法により共重合する工程である、[5]に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
[7] [4]に記載のプロピレン系樹脂組成物を用いた成形体。
[8] 自動車外装部品に用いられる[7]に記載の成形体。
[6] 前記共重合する工程が、80~300℃の温度範囲における溶液重合法により共重合する工程である、[5]に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
[7] [4]に記載のプロピレン系樹脂組成物を用いた成形体。
[8] 自動車外装部品に用いられる[7]に記載の成形体。
本発明のオレフィン系樹脂は、ペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。したがって、前記オレフィン系樹脂を含むプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れる。また、前記プロピレン系樹脂組成物を用いることにより、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れた成形体を得ることができる。
以下、まずオレフィン系樹脂(β)について説明し、ついでプロピレン系樹脂組成物にについて説明する。
オレフィン系樹脂(β)
オレフィン系樹脂(β)は、オレフィン系重合体一種のみで構成されていてもよいし、二種以上のオレフィン系重合体から構成されていてもよいが、必ず下記要件(I)~(VI)を全て満たすことを特徴としている。
(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。
(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。
(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合E(質量%)が65質量%以下である。
(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。
(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。
(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。
以下、これらの要件(I)~(VI)について具体的に説明する。
〔要件(I)〕
オレフィン系樹脂(β)は、例えば後述する重合方法によって製造されることにより、オレフィン系重合体[R1]を必須の構成成分とする。該オレフィン系重合体[R1]は、主鎖および側鎖を有するグラフト共重合体である。
オレフィン系樹脂(β)
オレフィン系樹脂(β)は、オレフィン系重合体一種のみで構成されていてもよいし、二種以上のオレフィン系重合体から構成されていてもよいが、必ず下記要件(I)~(VI)を全て満たすことを特徴としている。
(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。
(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。
(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合E(質量%)が65質量%以下である。
(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。
(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。
(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。
以下、これらの要件(I)~(VI)について具体的に説明する。
〔要件(I)〕
オレフィン系樹脂(β)は、例えば後述する重合方法によって製造されることにより、オレフィン系重合体[R1]を必須の構成成分とする。該オレフィン系重合体[R1]は、主鎖および側鎖を有するグラフト共重合体である。
なお、本発明において「グラフト共重合体」という語は、主鎖に対し側鎖が1本以上結合した T型ポリマー或いは櫛形ポリマーである。ただし、側鎖には本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、エチレン以外の繰り返し単位を含むことができる。
このように、オレフィン系重合体[R1]は主鎖構造が非晶性または低結晶性のエチレン系共重合体であるにも関わらず、結晶性側鎖構造を有していることから、本発明のオレフィン系樹脂(β)は、一般的なエチレン系エラストマー、例えば、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン共重合体やエチレン/オクテン共重合体などに比べ、べたつきが小さく、製品ペレットのハンドリング性が良好である。
本発明のオレフィン系重合体[R1]は、上述のとおり、主鎖および側鎖を有するグラフト共重合体である。本発明において、オレフィン系重合体[R1]は、主鎖および側鎖に関して、下記(i)~(v)の要件を満たすことが好ましい。
(i)主鎖が、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα-オレフィンとの共重合体からなり、前記エチレンから導かれる繰り返し単位を60~97mol%、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位を3~40mol%含む。
(ii)主鎖部位の重量平均分子量が20000~400000である。
(iii)側鎖が、エチレンから導かれる繰り返し単位から成る。
(iv)側鎖の重量平均分子量が500~15000の範囲にある。
(v)主鎖に含まれる炭素原子1000個あたり、側鎖が0.3~20の平均頻度で存在する。
(i)主鎖が、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種以上のα-オレフィンとの共重合体からなり、前記エチレンから導かれる繰り返し単位を60~97mol%、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位を3~40mol%含む。
(ii)主鎖部位の重量平均分子量が20000~400000である。
(iii)側鎖が、エチレンから導かれる繰り返し単位から成る。
(iv)側鎖の重量平均分子量が500~15000の範囲にある。
(v)主鎖に含まれる炭素原子1000個あたり、側鎖が0.3~20の平均頻度で存在する。
以下、これらの要件(i)~(v)について具体的に説明する。
〔要件(i)〕
オレフィン系重合体[R1]の主鎖はエチレン・α-オレフィン共重合体からなり、柔軟性や改質材としての低温特性などの特性を担う部位となる。そのため、オレフィン系重合体[R1]の主鎖は、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位からなることが好ましい。
〔要件(i)〕
オレフィン系重合体[R1]の主鎖はエチレン・α-オレフィン共重合体からなり、柔軟性や改質材としての低温特性などの特性を担う部位となる。そのため、オレフィン系重合体[R1]の主鎖は、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位からなることが好ましい。
ここでエチレンと共重合する炭素原子数3~20のα-オレフィンの具体例としてはプロピレン、1-ブテン、2-メチル-1-プロペン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、2-エチル-1-ブテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、メチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ペンテン、エチル-1-ペンテン、トリメチル-1-ブテン、メチルエチル-1-ブテン、1-オクテン、メチル-1-ペンテン、エチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ヘキセン、プロピル-1-ヘプテン、メチルエチル-1-ヘプテン、トリメチル-1-ペンテン、プロピル-1-ペンテン、ジエチル-1-ブテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン等を挙げることができる。
より好ましくは、炭素原子数3~10のα-オレフィンであり、さらより好ましくは炭素原子数3~8のα-オレフィンである。具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンなどの直鎖状オレフィンや、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン等の分岐状オレフィンを挙げることができ、中でもプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましい。
オレフィン系重合体[R1]の主鎖中のエチレンから導かれる繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル比は、好ましくは60~97mol%、より好ましくは60~95mol%、さらに好ましくは60~90mol%、特に好ましくは60~85mol%、最も好ましくは60~74mol%の範囲である。また、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル比は、好ましくは3~40mol%、より好ましくは5~40mol%、さらに好ましくは10~40mol%、特に好ましくは15~40mol%、最も好ましくは26~40mol%の範囲である。
主鎖中のエチレンおよびα-オレフィンから導かれる繰り返し単位のモル比が上記範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)は柔軟性に富み、低温特性に優れた性質となるため、オレフィン系樹脂(β)を含む本発明のプロピレン系樹脂組成物は低温耐衝撃性に優れる。一方、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位が上記範囲を下回ると、得られるオレフィン系樹脂が柔軟性や低温特性に劣る樹脂となるので、該樹脂を含むプロピレン系樹脂組成物は低温耐衝撃性に劣る傾向がある。また、α-オレフィンから導かれる繰り返し単位のモル比が上記範囲を上回ると、後述する側鎖を形成するマクロモノマーを共重合するうえで不利に働くので、後述するグラフトポリマーによる効果が発揮されず、耐衝撃性、剛性のバランスに劣るプロピレン系樹脂組成物となる傾向がある。
上記、主鎖中のエチレンおよびα-オレフィンから導かれる繰り返し単位のモル比は、主鎖を製造する工程で重合反応系中に存在させるエチレンの濃度とα-オレフィンの濃度の割合を制御することにより調整できる。
なお、主鎖のα-オレフィンから導かれる単位のモル比(mol%)、すなわち主鎖中のα-オレフィン組成割合は、以下の方法(1)または(2)により算出または定義することができる。
(1)オレフィン系樹脂(β)の製造過程において副生するエチレン・α-オレフィン共重合体のみからなる成分のα-オレフィン組成を主鎖のα-オレフィンから導かれる単位と定義する。副生するエチレン・α-オレフィン共重合体は、オレフィン系樹脂(β)をオルトジクロロベンゼン中に装入したときの、20℃以下の温度での溶出成分に相当するので、当該溶出成分中のα-オレフィン組成を、炭素核磁気共鳴分析(13C-NMR)を用いた公知の方法により算出することで求めることができる。
(2)オレフィン系樹脂(β)の製造条件に照らし合理的な条件で主鎖部位のみとなる重合体を別途合成し、得られたエチレン・α-オレフィン共重合体のα-オレフィン組成を分析することにより、間接的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖のα-オレフィン組成と定義する。合理的な条件とは、重合系中のエチレンおよびα-オレフィンの濃度、エチレンと水素の分子存在比など、原理的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖部位と同等の重合体が生成する条件である。特にオレフィン系樹脂(β)を製造する方法として、予め側鎖に相当するエチレン系重合体部位(マクロモノマー)を合成し、該マクロモノマーとエチレンとα-オレフィンを共重合して製造する方法を採用する場合は、マクロモノマーを添加しないこと以外は同一の条件とした重合を別途実施し、得られたエチレン・α-オレフィン共重合体のα-オレフィン組成を分析することにより、間接的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖のα-オレフィン組成と定義する。
〔要件(ii)〕
オレフィン系重合体[R1]の主鎖の重量平均分子量は20000~400000であり、好ましくは30000~300000、より好ましくは30000~200000、さらに好ましくは30000~100000、特に好ましくは30000~50000である。
(1)オレフィン系樹脂(β)の製造過程において副生するエチレン・α-オレフィン共重合体のみからなる成分のα-オレフィン組成を主鎖のα-オレフィンから導かれる単位と定義する。副生するエチレン・α-オレフィン共重合体は、オレフィン系樹脂(β)をオルトジクロロベンゼン中に装入したときの、20℃以下の温度での溶出成分に相当するので、当該溶出成分中のα-オレフィン組成を、炭素核磁気共鳴分析(13C-NMR)を用いた公知の方法により算出することで求めることができる。
(2)オレフィン系樹脂(β)の製造条件に照らし合理的な条件で主鎖部位のみとなる重合体を別途合成し、得られたエチレン・α-オレフィン共重合体のα-オレフィン組成を分析することにより、間接的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖のα-オレフィン組成と定義する。合理的な条件とは、重合系中のエチレンおよびα-オレフィンの濃度、エチレンと水素の分子存在比など、原理的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖部位と同等の重合体が生成する条件である。特にオレフィン系樹脂(β)を製造する方法として、予め側鎖に相当するエチレン系重合体部位(マクロモノマー)を合成し、該マクロモノマーとエチレンとα-オレフィンを共重合して製造する方法を採用する場合は、マクロモノマーを添加しないこと以外は同一の条件とした重合を別途実施し、得られたエチレン・α-オレフィン共重合体のα-オレフィン組成を分析することにより、間接的にオレフィン系重合体[R1]の主鎖のα-オレフィン組成と定義する。
〔要件(ii)〕
オレフィン系重合体[R1]の主鎖の重量平均分子量は20000~400000であり、好ましくは30000~300000、より好ましくは30000~200000、さらに好ましくは30000~100000、特に好ましくは30000~50000である。
オレフィン系重合体[R1]の主鎖の重量平均分子量が上記範囲にあることにより、オレフィン系樹脂(β)を含む本発明のプロピレン系樹脂組成物は、流動性、耐衝撃性、線膨張係数のバランスを良好に発揮する。一方、上記範囲を下回ると耐衝撃性や靭性が低下し、上記範囲を上回ると流動性の低下やプロピレン系樹脂への分散不良やおこり、所望の物性バランスを得ることが困難になる傾向がある。
オレフィン系重合体[R1]の主鎖の重量平均分子量は、後述する製造工程において、重合系中のエチレン濃度を制御することで調整できる。エチレン濃度の制御方法としては、エチレン分圧調整や重合温度の調整が挙げられる。主鎖の重量平均分子量の調整は重合系中に水素を供給することでも可能である。
なお、主鎖の重量平均分子量は、上述した「要件(i)」において記載したα-オレフィンから導かれる単位のモル比(mol%)を算出または定義する方法に従ってエチレン・α-オレフィン共重合体を得て、当該重合体の重量平均分子量を常法にて測定することで求めることができる。例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められるポリエチレン換算の重量平均分子量から主鎖の重量平均分子量を求めることができる。
〔要件(iii)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖は、実質エチレンから導かれる繰り返し単位からなるエチレン重合体部位であり、結晶性のエチレン重合体鎖からなる。
〔要件(iii)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖は、実質エチレンから導かれる繰り返し単位からなるエチレン重合体部位であり、結晶性のエチレン重合体鎖からなる。
実質エチレンから導かれる繰り返し単位からなるエチレン重合体とは、エチレンから導かれる繰り返し単位のモル比が、該エチレン重合体に含まれる全繰り返し単位に対し好ましくは95.0~100mol%、より好ましくは98.0~100mol%、さらに好ましくは99.5~100mol%からなる重合体を示す。すなわち、その役割と特徴を損なわない範囲でエチレン以外のα-オレフィンを含んでいてもよい。
オレフィン系重合体[R1]の側鎖は、オレフィン系樹脂(β)において粘着成分の溶出を抑制するとともに、物理架橋点として作用し、ペレットハンドリング性を付与する役割を担う。
オレフィン系重合体[R1]の側鎖が、結晶性のエチレン重合体鎖であることは、本発明に係るオレフィン系樹脂(β)の示差走査熱量分析(DSC)において60℃~130℃の範囲に融解ピークが観測されること、すなわち60℃~130℃の範囲に融解温度(Tm)を有することで確認できる。
〔要件(iv)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖の重量平均分子量は、500~15000の範囲であり、好ましくは500~10000の範囲であり、さらに好ましくは500~5000の範囲であり、特に好ましくは500~3000の範囲である。
〔要件(iv)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖の重量平均分子量は、500~15000の範囲であり、好ましくは500~10000の範囲であり、さらに好ましくは500~5000の範囲であり、特に好ましくは500~3000の範囲である。
オレフィン系重合体[R1]の側鎖の重量平均分子量が上記範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性に優れる。
側鎖の重量平均分子量が前記範囲を下回ると、側鎖成分の物理架橋点としての役割が低下し、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性が低下する可能性がある。
側鎖の重量平均分子量が前記範囲を下回ると、側鎖成分の物理架橋点としての役割が低下し、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性が低下する可能性がある。
一方、側鎖の重量平均分子量が前記範囲を上回ると、エチレン・α-オレフィン共重合体部位の相対量が低下するので、耐衝撃性が低下するおそれがある。
オレフィン系重合体[R1]は、エチレン重合体鎖であるマクロモノマーとエチレンおよびα-オレフィンを共重合することにより得ることができる。すなわち、マクロモノマーの重量平均分子量が、オレフィン系重合体[R1]の側鎖の重量平均分子量に相当する。従って、側鎖の重量平均分子量は、オレフィン系樹脂(β)のGPC測定により低分子量側の溶出成分として分離されるエチレン系重合体部位(マクロモノマー)の分子量を解析するか、または予め合成されたエチレン系重合体部位(マクロモノマー)のGPC測定を行うことで算出できる。
オレフィン系重合体[R1]は、エチレン重合体鎖であるマクロモノマーとエチレンおよびα-オレフィンを共重合することにより得ることができる。すなわち、マクロモノマーの重量平均分子量が、オレフィン系重合体[R1]の側鎖の重量平均分子量に相当する。従って、側鎖の重量平均分子量は、オレフィン系樹脂(β)のGPC測定により低分子量側の溶出成分として分離されるエチレン系重合体部位(マクロモノマー)の分子量を解析するか、または予め合成されたエチレン系重合体部位(マクロモノマー)のGPC測定を行うことで算出できる。
側鎖の重量平均分子量の調整方法としては、後述するビニル末端マクロモノマー生成用触媒として用いる遷移金属化合物の種類を変更する方法や、重合条件を調整する方法が挙げられる。
〔要件(v)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖は、主鎖重合体分子鎖中の炭素原子1000個あたり0.3~20の平均頻度で存在し、好ましくは0.5~15の平均頻度、さらに好ましくは0.5~10の平均頻度で存在する。
〔要件(v)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖は、主鎖重合体分子鎖中の炭素原子1000個あたり0.3~20の平均頻度で存在し、好ましくは0.5~15の平均頻度、さらに好ましくは0.5~10の平均頻度で存在する。
側鎖が上記範囲の平均頻度で主鎖に導入されていることで、側鎖が物理架橋点として作用するため、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れる。
一方で、側鎖が上記範囲を下回る平均頻度で主鎖に導入されている場合、側鎖による物理架橋点の効果が少なくなるため、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性が低下する。
一方で、側鎖が上記範囲を下回る平均頻度で主鎖に導入されている場合、側鎖による物理架橋点の効果が少なくなるため、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性が低下する。
また、側鎖が上記範囲を上回る平均頻度で主鎖に導入されている場合、エチレン重合体部位からなる結晶成分の相対量が大きくなるため、該樹脂を含んだプロピレン系樹脂組成物は、耐衝撃性が低下する場合がある。
上記側鎖の平均頻度を算出する方法は、例えば[a]後述する同位体炭素核磁気共鳴スペクトル(13C-NMR)を用いる方法、あるいは[b]ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による方法を用いることができる。
以下、[a]、[b]について説明する。
[a]オレフィン系重合体[R1]は、主鎖がエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位からなり、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル(13C-NMR)による測定において、37.8~38.1ppmの範囲に前記α-オレフィンに由来するメチン炭素とは別に、側鎖と主鎖の接合部分のメチン炭素に帰属できるシグナルが観測されることが好ましい。
[a]オレフィン系重合体[R1]は、主鎖がエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位からなり、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル(13C-NMR)による測定において、37.8~38.1ppmの範囲に前記α-オレフィンに由来するメチン炭素とは別に、側鎖と主鎖の接合部分のメチン炭素に帰属できるシグナルが観測されることが好ましい。
該シグナルが観測される場合、次式にて側鎖平均頻度を求めることが出来る。
[側鎖平均頻度]=1000×[IPE-methine]/{[Iall-C]×(100-[R2']-[M])/100};
[IPE-methine]:側鎖と主鎖の接合部分のメチン炭素の積分値
[Iall-C]:全炭素積分値、
[R2']:[R1]製造時に副生する重合体以外の[R2]のオレフィン系樹脂(β)に占める質量比(質量%)
[M]:[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーのオレフィン系樹脂(β)に占める質量量比(質量%)
[b]前述の通り、オレフィン系樹脂(β)をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により分析した場合に得られる低分子量側のピークは、共重合反応時に共重合せずに残存したエチレン系重合体部位(マクロモノマー)に由来する。したがってその面積比からオレフィン系樹脂(β)中に含まれる残存したマクロモノマーの質量比を求めることが出来る。[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーの質量組成が明らかな場合、その質量組成と残存したマクロモノマーの質量比の差から側鎖平均頻度を求めることができる。具体的には次式で求めることが出来る。
[側鎖平均頻度]=([M]-[M'])/(100-[M'])×(1/[Mn-M])×14/{1-([M]-[M'])/(100-[M'])}×(1/1000);
[M]:[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーの[R1]製造時に得られる樹脂全量[R']に占める質量比(質量%)
[M']:GPCから求められる残存したマクロモノマーの[R1]製造時に得られる樹脂全量[R']に占める質量量比(質量%)
[Mn-M]:マクロモノマーの数平均分子量
なお、上記方法[a]、[b]により求められる平均頻度は、副生するエチレン・α-オレフィン共重合体が存在する場合、該重合体を側鎖本数0本としてカウントしたときの値である。
[側鎖平均頻度]=1000×[IPE-methine]/{[Iall-C]×(100-[R2']-[M])/100};
[IPE-methine]:側鎖と主鎖の接合部分のメチン炭素の積分値
[Iall-C]:全炭素積分値、
[R2']:[R1]製造時に副生する重合体以外の[R2]のオレフィン系樹脂(β)に占める質量比(質量%)
[M]:[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーのオレフィン系樹脂(β)に占める質量量比(質量%)
[b]前述の通り、オレフィン系樹脂(β)をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により分析した場合に得られる低分子量側のピークは、共重合反応時に共重合せずに残存したエチレン系重合体部位(マクロモノマー)に由来する。したがってその面積比からオレフィン系樹脂(β)中に含まれる残存したマクロモノマーの質量比を求めることが出来る。[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーの質量組成が明らかな場合、その質量組成と残存したマクロモノマーの質量比の差から側鎖平均頻度を求めることができる。具体的には次式で求めることが出来る。
[側鎖平均頻度]=([M]-[M'])/(100-[M'])×(1/[Mn-M])×14/{1-([M]-[M'])/(100-[M'])}×(1/1000);
[M]:[R1]製造時に添加あるいは生成するマクロモノマーの[R1]製造時に得られる樹脂全量[R']に占める質量比(質量%)
[M']:GPCから求められる残存したマクロモノマーの[R1]製造時に得られる樹脂全量[R']に占める質量量比(質量%)
[Mn-M]:マクロモノマーの数平均分子量
なお、上記方法[a]、[b]により求められる平均頻度は、副生するエチレン・α-オレフィン共重合体が存在する場合、該重合体を側鎖本数0本としてカウントしたときの値である。
側鎖の本数は重合系中のマクロモノマーのモル濃度を制御することで調整可能である。例えば、一定の重合条件下で、側鎖分子量を一定とした場合、マクロモノマーの仕込み質量あるいは生成質量を多くすると、マクロモノマーのモル濃度が高くなり、生成するグラフトポリマーの側鎖本数が多くなる。また、マクロモノマーの仕込み質量あるいは生成質量を一定とした場合、側鎖分子量を小さくしたりすることで、マクロモノマーのモル濃度が高くなり、生成するグラフトポリマーの側鎖本数を多くすることができる。
また、後述する遷移金属化合物(A)の種類を選択することによっても、側鎖の本数を調整することができ、たとえば高温で高共重合性を示し、高分量の重合体を生成する遷移金属化合物を含むオレフィン重合用触媒を選択することで、側鎖本数を多くすることが出来る。
オレフィン系樹脂(β)に含まれるオレフィン系重合体[R1]は、上述した(i)~(v)の要件を満たすことにより、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数を高度なバランスで両立するという特徴をより顕著に発現させることができる。オレフィン系重合体[R1]は、より好ましくはさらに下記(vi)の要件を満たす。
〔要件(vi)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖のメチル分岐数は、側鎖に含まれる炭素1000個あたり0.1未満である。
〔要件(vi)〕
オレフィン系重合体[R1]の側鎖のメチル分岐数は、側鎖に含まれる炭素1000個あたり0.1未満である。
側鎖のメチル分岐数が上記範囲にあることにより、側鎖のエチレン重合体部位の結晶性がより高まり、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、表面硬度や剛性が高くなる。
なお、メチル分岐数は上述した「要件(iii)」において記載した方法によりGPCにおける低分子量側の溶出成分として分離された側鎖に相当するエチレン系重合体部位(マクロモノマー)、または予め合成された、側鎖に相当するエチレン系重合体部位(マクロモノマー)について、同位体炭素核磁気共鳴分析(13C-NMR)を用いた公知の方法、例えば特開2006-233207号公報に公開されている方法によって測定することができる。上記要件を満たす側鎖エチレン系重合体部位は、後述するビニル末端マクロモノマー生成用触媒に用いる遷移金属化合物の種類を特定のものにすることにより得ることができる。
〔要件(II)〕
オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)の昇温測定時に吸熱ピークすなわち融解ピークを示し、その融解温度Tmが、60~130℃、好ましくは80~125℃、より好ましくは90~120℃の範囲に存在する。
〔要件(II)〕
オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)の昇温測定時に吸熱ピークすなわち融解ピークを示し、その融解温度Tmが、60~130℃、好ましくは80~125℃、より好ましくは90~120℃の範囲に存在する。
また上記融解ピーク面積から算出される融解熱量ΔHは5~100J/g、好ましくは5~80J/g、より好ましくは5~70J/g、さらにより好ましくは8~60J/gの範囲にある。
TmおよびΔHは、DSCにより一度昇温工程を経て試料が融解した後、30℃までの冷却工程により結晶化させ、2度目の昇温工程(昇温速度10℃/分)で現れる吸熱ピークを解析したものである。
上記範囲に観測される融解温度Tmおよび融解熱量ΔHは主にオレフィン系樹脂(β)を構成するオレフィン系重合体[R1]の側鎖エチレン重合体に由来しており、融解温度Tmおよび融解熱量ΔHが上記範囲にあることで、本発明のオレフィン系樹脂(β)は、ペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた場合、プロピレン系樹脂組成物の耐衝撃性、低線膨張係数のバランスが良好となる。一方、融解温度Tmまたは融解熱量ΔHが当該範囲を下回る場合、ペレットハンドリング性が低下する。また、融解熱量ΔHが当該範囲を上回る場合、プロピレン系樹脂組成物の耐衝撃性が低下するので好ましくない。
上記範囲の融解温度Tmに調整する方法として、後述するビニル末端マクロモノマー生成用触媒に用いる遷移金属化合物の種類を適切に選択する方法が挙げられる。
また上記範囲の融解熱量ΔHに調整する方法として、後述する製造工程においてビニル末端マクロモノマーの存在比を制御する方法が挙げられる。具体的にはビニル末端マクロモノマーフィードのフィード量を制御する、あるいは後述する遷移金属化合物(A)および遷移金属化合物(B)のフィード比を制御する方法である。
〔要件(III)〕
オレフィン系樹脂(β)は、クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合(E値)が65質量%以下であり、好ましくは、63質量%以下である。
また上記範囲の融解熱量ΔHに調整する方法として、後述する製造工程においてビニル末端マクロモノマーの存在比を制御する方法が挙げられる。具体的にはビニル末端マクロモノマーフィードのフィード量を制御する、あるいは後述する遷移金属化合物(A)および遷移金属化合物(B)のフィード比を制御する方法である。
〔要件(III)〕
オレフィン系樹脂(β)は、クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合(E値)が65質量%以下であり、好ましくは、63質量%以下である。
通常、市販のエチレン・α-オレフィン共重合体、例えば、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン共重合体、エチレン/オクテン共重合体は、プロピレン、1-ブテンまたは1-オクテン等のα-オレフィンの組成が10~50mol%程度となるよう調整されたポリマーであり、非晶性あるいは低結晶性を示し、室温以下の温度でも特定の有機溶剤に対して良好に溶解する。例えば、低温特性に優れる市販のエチレン/ブテン共重合体樹脂、例えば1-ブテンの組成が19~31mol%のエチレン/ブテン共重合体樹脂は、通常、20℃以下のオルトジクロロベンゼンに対して大半が可溶であり、E値は通常93%以上の値である。
一方、本発明に係るオレフィン系樹脂(β)を構成するオレフィン系重合体[R1]は、主鎖が上述のようなエチレン・α-オレフィン共重合体でありながら、側鎖が結晶性エチレン重合体であるため、室温以下のオルトジクロロベンゼンに対して難溶となる。そのためオレフィン系樹脂(β)はE値が小さいという特徴を有する。
オレフィン系樹脂(β)が小さいE値を有することは、オレフィン系重合体[R1]の主鎖構造と側鎖構造とが化学的に結合していることの間接的な証拠であり、さらにオレフィン系樹脂(β)にオレフィン系重合体[R1]が相当量含まれていることを示している。
本発明のプロピレン系樹脂組成物において、オレフィン系樹脂(β)は、一般に改質剤として用いられている市販のエチレン・α-オレフィン共重合体樹脂と同様に、ポリプロピレン樹脂中に分散し、耐衝撃性の向上を付与する役割を担う。ここで市販のエチレン・α-オレフィン共重合体樹脂を用いた場合、添加量に応じ耐衝撃性が向上する反面、ペレットハンドリング性に課題があった。
一方、本発明に係るオレフィン系樹脂(β)を用いた場合、エチレン・α-オレフィン共重合体が形成するドメインの中でオレフィン系重合体[R1]の側鎖であるポリエチレン部位が物理架橋点を形成し、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性に優れ、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。従って、オレフィン系樹脂(β)にオレフィン系重合体[R1]が相当量含まれていることは、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性および本発明のポリプロピレン組成物の良好な物性バランスを発現するうえで重要な要素となる。
一方、本発明に係るオレフィン系樹脂(β)を用いた場合、エチレン・α-オレフィン共重合体が形成するドメインの中でオレフィン系重合体[R1]の側鎖であるポリエチレン部位が物理架橋点を形成し、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性に優れ、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れたプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。従って、オレフィン系樹脂(β)にオレフィン系重合体[R1]が相当量含まれていることは、オレフィン系樹脂(β)のペレットハンドリング性および本発明のポリプロピレン組成物の良好な物性バランスを発現するうえで重要な要素となる。
既に説明したように、オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体に結晶性のエチレン重合体部位が化学的に結合している成分を相当量含んでおり、そのため上述した要件(II)と要件(III)を同時に満たすことが出来る。このような樹脂を得るには、エチレンとα-オレフィンおよび末端ビニルエチレン重合体とを共重合させる工程で用いる触媒の選択が重要であり、後述する遷移金属化合物(A)を用いることで達成できる。
〔要件(IV)〕
オレフィン系樹脂(β)は、示唆熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが、-80℃~-65℃の範囲にあり、好ましくは-80℃~-66℃、より好ましくは-80℃~-67℃の範囲にある。
〔要件(IV)〕
オレフィン系樹脂(β)は、示唆熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが、-80℃~-65℃の範囲にあり、好ましくは-80℃~-66℃、より好ましくは-80℃~-67℃の範囲にある。
このガラス転移温度Tgは、オレフィン系重合体[R1]の主鎖のエチレン・α-オレフィン共重合体に由来する。ガラス転移温度Tgが-80℃~-65℃の範囲にあることにより、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、耐衝撃性を良好に発現する。
前記範囲のガラス転移温度Tgは、コモノマーであるα-オレフィンの種類や組成を制御することで得ることができる。
〔要件(V)〕
オレフィン系樹脂(β)は、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にあり、より好ましくは0.7~1.0dl/gの範囲にある。極限粘度[η]が上記の範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れる。
〔要件(VI)〕
オレフィン系樹脂(β)は、ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が35~180g/10minの範囲にあり、好ましくは35~100g/10min、より好ましくは35~90g/10min、さらに好ましくは55~90g/10minの範囲にある。MFRが上記の範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れ、また高流動でも耐ブロッキング性に優れる。
〔オレフィン系樹脂(β)のその他物性〕
・相分離構造
オレフィン系樹脂(β)は、透過型電子顕微鏡で観測される結晶性成分を示す相がマイクロメートルオーダーの非連続相であることが好ましい。なお、前述の相構造を有しているかどうかの観察は、たとえば以下のようにして実施する。
〔要件(V)〕
オレフィン系樹脂(β)は、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にあり、より好ましくは0.7~1.0dl/gの範囲にある。極限粘度[η]が上記の範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れる。
〔要件(VI)〕
オレフィン系樹脂(β)は、ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が35~180g/10minの範囲にあり、好ましくは35~100g/10min、より好ましくは35~90g/10min、さらに好ましくは55~90g/10minの範囲にある。MFRが上記の範囲にあることで、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、オレフィン系樹脂(β)を含んだプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れ、また高流動でも耐ブロッキング性に優れる。
〔オレフィン系樹脂(β)のその他物性〕
・相分離構造
オレフィン系樹脂(β)は、透過型電子顕微鏡で観測される結晶性成分を示す相がマイクロメートルオーダーの非連続相であることが好ましい。なお、前述の相構造を有しているかどうかの観察は、たとえば以下のようにして実施する。
まず、プロピレン系樹脂組成物を、170℃に設定した油圧式熱プレス成形機を用いて、5分間余熱後、10MPa加圧下、1分間で成形したのち、20℃で10MPaの加圧下で3分間冷却することにより所定の厚みのシートを作製することにより試験片を得る。
上記のプレスシートである試験片を0.5mm角の小片とし、ルテニウム酸(RuO4)によって染色する。さらにダイヤモンドナイフを備えたウルトラミクロトームで、得られた小片を約100nmの膜厚の超薄切片とする。この超薄切片にカーボンを蒸着させて透過型電子顕微鏡(加速電圧100kV)で観察する。
この観察方法によると、オレフィン系重合体[R1]の側鎖エチレン重合体成分は、該成分が形成するラメラ構造の結晶間非晶部位が選択的にオスニウム酸に染色にされるので、より高いコントラストとして観察される。
オレフィン系樹脂(β)は、このようにして観察されるオレフィン系重合体[R1]の側鎖エチレン重合体からなる結晶性成分を示す相がマイクロメートルオーダーの非連続相であることが好ましい。
前述の通りオレフィン系樹脂(β)は、非晶性または低結晶性の主鎖と結晶性側鎖が共有結合で繋がったオレフィン系重合体[R1]を主成分とするので、非晶成分と結晶成分との相溶効果が大きく、このため上記のようなミクロ相分離構造が形成されると考えられる。
オレフィン系樹脂(β)において観測される上記の非連続相は側鎖エチレン重合体からなる物理架橋点であり、オレフィン系樹脂(β)を用いた本発明のプロピレン系樹脂組成物の中に形成されるエチレン・α-オレフィン共重合体ドメインにおいても該物理架橋点が形成されているものと考えられる。そのため、前述の通り本発明のプロピレン系樹脂組成物は流動性、耐衝撃性、線膨張係数のバランスに優れていると考えられる。
一方、エチレン・α-オレフィン共重合体とエチレン重合体とのポリマーブレンドを用いた場合、上記のようなミクロ相分離構造は形成されず、粗大な結晶相が観測される。そのため、該ポリマーブレンドを用いたプロピレン系樹脂組成物においては、オレフィン共重合体ドメインにおいて物理架橋点は形成されず、良好な物性バランスを示すプロピレン系樹脂組成物を得ることはできない。
前述の通り、オレフィン系樹脂(β)をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により分析した場合に得られる低分子量側のピークは、共重合反応時に共重合せずに残存したエチレン系重合体部位(マクロモノマー)に由来し、全ピーク面積に対するその低分子量側のピークの面積比からオレフィン系樹脂(β)中に含まれる残存したマクロモノマーの質量比を求めることが出来る。このようにして算出した残存したマクロモノマーの質量比は、0~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0~25質量%、さらに好ましくは0~20質量%、さらにより好ましくは2~15質量%である。残存したマクロモノマーの質量比が上記範囲にあることは、主鎖に組込まれなかったエチレン重合体単独の成分が十分に少ないことを意味し、そのことによりオレフィン系樹脂(β)は効果的に改質性能を発現できる。一方、残存したマクロモノマーの質量比が30質量%を上回ると、耐衝撃性に対する改質効果が劣るだけでなく、剛性の著しい低下も招くおそれがある。
<オレフィン系樹脂(β)の製造方法>
本発明のオレフィン系樹脂(β)の製造方法としては、下記(A)~(C)を組み合わせて用いられるオレフィン重合用触媒の存在下、特定のオレフィンを重合する方法を挙げることができる。
<オレフィン系樹脂(β)の製造方法>
本発明のオレフィン系樹脂(β)の製造方法としては、下記(A)~(C)を組み合わせて用いられるオレフィン重合用触媒の存在下、特定のオレフィンを重合する方法を挙げることができる。
以下、(A)~(C)の各成分について説明した後、具体的な製造方法、製造条件等について説明する。
[架橋メタロセン化合物(A)]
本発明で用いられる架橋メタロセン化合物(A)は、下記一般式(I)で表され、後述する化合物(C)の存在下でオレフィン重合用触媒として機能する。
[架橋メタロセン化合物(A)]
本発明で用いられる架橋メタロセン化合物(A)は、下記一般式(I)で表され、後述する化合物(C)の存在下でオレフィン重合用触媒として機能する。
R6およびR11は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R7およびR10は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R6およびR7は互いに結合して環を形成していてもよく、R10およびR11は互いに結合して環を形成していてもよく;ただし、R6、R7、R10およびR11が全て水素原子であることはない。
R13およびR14はそれぞれ独立にアリール基を示す。
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示す。
Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示す。
Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。
Qはハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、炭素数4~10の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、jは1~4の整数を示し、jが2以上の整数の場合は複数あるQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
架橋メタロセン化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンと、さらに、後述する(B)および(C)からなるオレフィン重合用触媒によって合成されるビニル末端マクロモノマーとを共重合し、オレフィン系重合体[R1]の主鎖を成す部位を生成する役割を果たす。
架橋メタロセン化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンと、さらに、後述する(B)および(C)からなるオレフィン重合用触媒によって合成されるビニル末端マクロモノマーとを共重合し、オレフィン系重合体[R1]の主鎖を成す部位を生成する役割を果たす。
すなわち、架橋メタロセン化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレンとα-オレフィンとビニル末端マクロモノマーとを共重合することができ、特にα-オレフィンおよびビニル末端マクロモノマーに対し高い共重合性を示す特徴を有する。更に遷移金属化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレン重合体鎖であるマクロモノマーが溶解するような比較的高温条件下においても十分に高いオレフィン重合活性を示し、実用上十分に高い分子量の重合体を生成する特徴を有する。
架橋メタロセン化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒が、上記の特徴を有していることにより、オレフィン系樹脂(β)は、オレフィン系重合体[R1]を多く含有し、前述の要件(I)~(V)を満たすことが出来る。これにより本発明のオレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、ポリプロピレン樹脂の改質材として用いた樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数との物性バランスに優れたものになる。
以下、本発明で用いられる架橋メタロセン化合物(A)の化学構造上の特徴について説明する。
架橋メタロセン化合物(A)は、構造上、次の特徴[m1]~[m3]を備える。
[m1]二つの配位子のうち、一つは置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基であり、他の一つは置換基を有するフルオレニル基(以下「置換フルオレニル基」ともいう。)である。
[m2]二つの配位子が、アリール(aryl)基を有する炭素原子またはケイ素原子からなるアリール基含有共有結合架橋部(以下「架橋部」ともいう。)によって結合されている。
[m3]メタロセン化合物を構成する遷移金属(M)が周期表第4族の原子、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子である。
架橋メタロセン化合物(A)は、構造上、次の特徴[m1]~[m3]を備える。
[m1]二つの配位子のうち、一つは置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基であり、他の一つは置換基を有するフルオレニル基(以下「置換フルオレニル基」ともいう。)である。
[m2]二つの配位子が、アリール(aryl)基を有する炭素原子またはケイ素原子からなるアリール基含有共有結合架橋部(以下「架橋部」ともいう。)によって結合されている。
[m3]メタロセン化合物を構成する遷移金属(M)が周期表第4族の原子、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子である。
以下、架橋メタロセン化合物(A)が有する、置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基、置換フルオレニル基、架橋部およびその他特徴について、順次説明する。
(置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基)
式(I)中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基またはケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基を示し、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく、隣接する二つの基同士は互いに結合して環を形成していてもよい。
(置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基)
式(I)中、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基またはケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基を示し、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく、隣接する二つの基同士は互いに結合して環を形成していてもよい。
例えば、R1、R2、R3およびR4は全て水素原子であるか、またはR1、R2、R3およびR4のいずれか一つ以上が炭化水素基(以下「炭化水素基(f1)」として参照することがある。)、好ましくは炭素原子数1~20の炭化水素基またはケイ素含有基(以下「ケイ素含有基(f2)」として参照することがある。)、好ましくは炭素原子数1~20のケイ素含有基である。その他、R1、R2、R3およびR4としては、ハロゲン化炭化水素基、酸素含有基、窒素含有基などのヘテロ原子含有基(ケイ素含有基(f2)を除く)を挙げることもできる。
炭化水素基(f1)としては、好ましくは炭素原子数1~20の炭化水素基であり、例えば、直鎖状または分岐状の炭化水素基、例えばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基など、環状飽和炭化水素基、例えばシクロアルキル基など、環状不飽和炭化水素基、例えばアリール基など、が挙げられる。炭化水素基(f1)は、前記例示の基のうち互いに隣接する炭素原子に結合した任意の二つの水素原子が同時に置換されて脂環または芳香環を形成している基も含む。
炭化水素基(f1)としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デカニル基、アリル(allyl)基などの直鎖状炭化水素基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、アミル基、3-メチルペンチル基、ネオペンチル基、1,1-ジエチルプロピル基、1,1-ジメチルブチル基、1-メチル-1-プロピルブチル基、1,1-プロピルブチル基、1,1-ジメチル-2-メチルプロピル基、1-メチル-1-イソプロピル-2-メチルプロピル基などの分岐状炭化水素基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの環状飽和炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの環状不飽和炭化水素基およびこれらの核アルキル置換体;ベンジル基、クミル基などの、飽和炭化水素基が有する少なくとも1つの水素原子がアリール基で置換された基が挙げられる。
ケイ素含有基(f2)としては、好ましくは炭素原子数1~20のケイ素含有基であり、例えば、シクロペンタジエニル基の環炭素にケイ素原子が直接共有結合している基が挙げられ、具体的には、アルキルシリル基、例えばトリメチルシリル基など、アリールシリル基、例えばトリフェニルシリル基など、が挙げられる。
ヘテロ原子含有基(ケイ素含有基(f2)を除く)としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基N-メチルアミノ基、トリフルオロメチル基、トリブロモメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基が挙げられる。
R1、R2、R3およびR4のうちの二つ以上が水素原子以外の置換基である場合は、前記置換基は互いに同一でも異なっていてもよく;R1、R2、R3およびR4のうちの隣接する二つの基同士は互いに結合して脂環または芳香環を形成していてもよい。
(置換フルオレニル基)
式(I)中、R5、R8、R9およびR12はそれぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基またはケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基を示し、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましい。R6およびR11は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく;R7およびR10は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく;R6およびR7は互いに結合して環を形成していてもよく、R10およびR11は互いに結合して環を形成していてもよく;ただし、R6、R7、R10およびR11が全て水素原子であることはない。
式(I)中、R5、R8、R9およびR12はそれぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基またはケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基を示し、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましい。R6およびR11は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく;R7およびR10は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、水素原子、炭化水素基およびケイ素含有基が好ましく;R6およびR7は互いに結合して環を形成していてもよく、R10およびR11は互いに結合して環を形成していてもよく;ただし、R6、R7、R10およびR11が全て水素原子であることはない。
重合活性の視点からは、R6およびR11がいずれも水素原子でないことが好ましく;R6、R7、R10およびR11がいずれも水素原子ではないことが更に好ましく;R6およびR11が炭化水素基およびケイ素含有基から選ばれる同一の基であり、且つR7とR10が炭化水素基およびケイ素含有基から選ばれる同一の基であることが特に好ましい。また、R6およびR7が互いに結合して脂環または芳香環を形成し、R10およびR11が互いに結合して脂環または芳香環を形成していることも好ましい。
R5~R12における炭化水素基の例示および好ましい基としては、上記置換シクロペンタジエニル基の箇所にて定義した炭化水素基(f1)が挙げられる。R5~R12におけるケイ素含有基の例示および好ましい基としては、上記置換シクロペンタジエニル基の箇所にて定義したケイ素含有基(f2)が挙げられる。R5~R12におけるヘテロ原子含有基としては、上記置換シクロペンタジエニル基の箇所にて例示した基が挙げられる。
R6およびR7、ならびにR10およびR11が互いに結合して脂環または芳香環を形成した場合の置換フルオレニル基としては、後述する一般式[II]~[VI]で表される化合物に由来する基が好適な例として挙げられる。
(架橋部)
式(I)中、R13およびR14はそれぞれ独立にアリール基を示し、Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。オレフィン重合体の製造方法において重要な点は、架橋部の架橋原子Y1に、互いに同一でも異なっていてもよいアリール(aryl)基であるR13およびR14を有することである。製造上の容易性から、R13およびR14は互いに同一であることが好ましい。
式(I)中、R13およびR14はそれぞれ独立にアリール基を示し、Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。オレフィン重合体の製造方法において重要な点は、架橋部の架橋原子Y1に、互いに同一でも異なっていてもよいアリール(aryl)基であるR13およびR14を有することである。製造上の容易性から、R13およびR14は互いに同一であることが好ましい。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基およびこれらが有する芳香族水素(sp2型水素)の一つ以上が置換基で置換された基が挙げられる。置換基としては、上記置換シクロペンタジエニル基の箇所にて定義した炭化水素基(f1)およびケイ素含有基(f2)や、ハロゲン原子およびハロゲン化炭化水素基が挙げられる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基などの炭素原子数6~14、好ましくは6~10の非置換アリール基;トリル基、イソプロピルフェニル基、n-ブチルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基などのアルキル基置換アリール基;シクロヘキシルフェニル基などのシクロアルキル基置換アリール基;クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ジクロロフェニル基、ジブロモフェニル基などのハロゲン化アリール基;(トリフルオロメチル)フェニル基、ビス(トリフルオロメチル)フェニル基などのハロゲン化アルキル基置換アリール基が挙げられる。置換基の位置は、メタ位および/またはパラ位が好ましい。これらの中でも、置換基がメタ位および/またはパラ位に位置する置換フェニル基が更に好ましい。
(架橋メタロセン化合物(A)のその他の特徴)
式(I)中、Qはハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、炭素原子数4~10の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、jは1~4の整数を示し、jが2以上の整数の場合は複数あるQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式(I)中、Qはハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、炭素原子数4~10の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、jは1~4の整数を示し、jが2以上の整数の場合は複数あるQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
ハロゲンの具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1~10の直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素基、炭素原子数3~10の脂環族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、2-メチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1,1-ジエチルプロピル基、1-エチル-1-メチルプロピル基、1,1,2,2-テトラメチルプロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,1,3-トリメチルブチル基、ネオペンチル基が挙げられる。脂環族炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1-メチル-1-シクロヘキシル基が挙げられる。
Qにおけるハロゲン化炭化水素基としては、Qにおける上記炭化水素基が有する少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
炭素原子数4~10の中性の共役または非共役ジエンの具体例としては、s-シス-またはs-トランス-η4-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-3-メチル-1,3-ペンタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジベンジル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-2,4-ヘキサジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,3-ペンタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジトリル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ビス(トリメチルシリル)-1,3-ブタジエン等が挙げられる。
炭素原子数4~10の中性の共役または非共役ジエンの具体例としては、s-シス-またはs-トランス-η4-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-3-メチル-1,3-ペンタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジベンジル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-2,4-ヘキサジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,3-ペンタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ジトリル-1,3-ブタジエン、s-シス-またはs-トランス-η4-1,4-ビス(トリメチルシリル)-1,3-ブタジエン等が挙げられる。
アニオン配位子の具体例としては、メトキシ、tert-ブトキシ、フェノキシ等のアルコキシ基、アセテート、ベンゾエート等のカルボキシレート基、メシレート、トシレート等のスルホネート基等が挙げられる。
孤立電子対で配位可能な中性配位子の具体例としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィンなどの有機リン化合物、またはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン等のエーテル類が挙げられる。
式(I)中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示し、ハフニウム原子がマクロモノマーを高効率で共重合し、また高分子量に制御出来る点でも好ましい。
特に、高い生産性を確保するため高圧高温の条件下で重合が実施される工業プロセスにおいては、上記のような特性からMがハフニウム原子であることが好ましい。これは、高圧条件下においてはエチレンおよびα-オレフィンの存在比がマクロモノマーに対し高くなり、高温条件下では一般に分子量の低下が起こるので、上記のようにマクロモノマーを効率よく共重合し、重合体を高い分子量に制御できる性能を備えた触媒を用いることが重要となるからである。
このようなMがハフニウム原子であることによる特性は、(1)ジルコニウム原子やチタニウム原子と比べて、ハフニウム原子のルイス酸性度が小さく、反応性が低いこと、および(2)ジルコニウム原子やチタニウム原子と比べて、ハフニウム原子-炭素原子間の結合エネルギーが大きいことが、分子量決定因子の一つである生成ポリマー鎖と結合している重合活性種のβ-水素脱離反応を含めた連鎖移動反応を抑制していることに起因していると考えられる。
(好ましい架橋メタロセン化合物(A)の例示)
以下式[II]~[VI]に架橋メタロセン化合物(A)の具体例を示す。なお、例示化合物中、オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニルとは式[II]で示される構造の化合物に由来する基を指し、オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[III]で示される構造の化合物に由来する基を指し、ジベンゾフルオレニルとは式[IV]で示される構造の化合物に由来する基を指し、1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[V]で示される構造の化合物に由来する基を指し、1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[VI]で示される構造の化合物に由来する基を指す。
以下式[II]~[VI]に架橋メタロセン化合物(A)の具体例を示す。なお、例示化合物中、オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニルとは式[II]で示される構造の化合物に由来する基を指し、オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[III]で示される構造の化合物に由来する基を指し、ジベンゾフルオレニルとは式[IV]で示される構造の化合物に由来する基を指し、1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[V]で示される構造の化合物に由来する基を指し、1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニルとは式[VI]で示される構造の化合物に由来する基を指す。
ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ブロモフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-トリフルオロメチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-tert-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-n-ブチル-フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-ビフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(1-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(2-ナフチル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(m-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(m-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジ(p-イソプロピルフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-イソプロピルフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-イソプロピルフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジ(p-イソプロピルフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルテトラヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(ジベンゾフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(1,1',3,6,8,8'-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(1,3,3',6,6',8-ヘキサメチル-2,7-ジヒドロジシクロペンタフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(トリメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7-(ジメチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,3,6,7-テトラtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドが挙げられる。
架橋メタロセン化合物(A)としては、上記例示の化合物の「ジルコニウム」を「ハフニウム」または「チタニウム」に変えた化合物、「ジクロリド」を「ジフロライド」、「ジブロミド」、「ジアイオダイド」、「ジメチル」、「メチルエチル」または「ジベンジル」などに変えた化合物、「シクロペンタジエニル」を「3-tert-ブチル-5-メチル-シクロペンタジエニル」、「3,5-ジメチル-シクロペンタジエニル」、「3-tert-ブチル-シクロペンタジエニル」または「3-メチル-シクロペンタジエニル」などに変えた化合物を挙げることもできる。
以上のメタロセン化合物は公知の方法によって製造可能であり、特に製造方法が限定されるわけではない。公知の方法としては、例えば、本出願人による国際公開第01/27124号パンフレット、国際公開第04/029062号パンフレットに記載の方法が挙げられる。
以上のような架橋メタロセン化合物(A)は、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いられる。
[遷移金属化合物(B)]
本発明で用いられる遷移金属化合物(B)は下記一般式[B]で表される構造を有する特定の化合物であり、後述する化合物(C)の存在下でオレフィン重合用触媒として機能する。
[遷移金属化合物(B)]
本発明で用いられる遷移金属化合物(B)は下記一般式[B]で表される構造を有する特定の化合物であり、後述する化合物(C)の存在下でオレフィン重合用触媒として機能する。
mは1~4の整数を示す。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n'は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示す。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n'は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示す。
R2~R5は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
R6~R8は炭化水素基であって、そのうち少なくとも一つは芳香族炭化水素基であり、また、mが2以上の場合には、式[B]の構造単位相互間においてR2~R8で示される基のうち2個の基が連結されていてもよい。
nは、Mの価数を満たす数であり、Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、nが2以上の整数である場合には、複数のXは互いに同一であっても、異なっていてもよく、また、Xで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。)
遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを生成し、オレフィン系重合体[R1]の側鎖を成す部位を生成する役割を果たす。
遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを生成し、オレフィン系重合体[R1]の側鎖を成す部位を生成する役割を果たす。
すなわち、遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、主にエチレンを重合し、高選択率で片末端ビニル基となるエチレン重合体を生成する特徴を有する。さらに遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、比較的低分子量のエチレン重合体(重量平均分子量で200~15000の範囲)を生成する特徴を有している。遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒が、上記の特徴を有していることにより、オレフィン系重合体[R1]には側鎖が効率よく導入されており、オレフィン系樹脂(β)はペレットハンドリング性に優れ、本発明のプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数との物性バランスに優れたものになる。
さらに遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、エチレンがα-オレフィンやビニル末端マクロモノマーと共存する条件下においてもエチレンを高選択的に重合する特徴を有しており、該特徴によりオレフィン系重合体[R1]の側鎖は結晶性エチレン重合体であるため、粘着成分の溶出を抑制するとともに、物理架橋点として作用し、ペレットハンドリング性に優れ、本発明のプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数との物性バランスに優れたものになる。また、上記特徴は後述する製造方法のうち重合方法[b]を採用するうえでも好ましい特徴である。
また、遷移金属化合物(B)を含むオレフィン重合用触媒は、重合体鎖内部にオレフィン構造、いわゆる内部オレフィン、を実質的に生成しない性能を有することが耐光性や耐着色性などの観点から好ましい。
以下、本発明で用いられる遷移金属化合物(B)の化学構造上の特徴について説明する。
一般式[B]中、N……Mは、一般的には配位していることを示すが、本発明においては配位していてもしていなくてもよい。
一般式[B]中、N……Mは、一般的には配位していることを示すが、本発明においては配位していてもしていなくてもよい。
一般式[B]において、Mは周期表第4または5族の遷移金属原子を示し、具体的にはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルなどであり、好ましくは周期表第4族の金属原子であり、具体的にはチタン、ジルコニウム、ハフニウムであり、より好ましくはジルコニウムである。
mは1~4の整数を示し、好ましくは1~2であり、特に好ましくは2である。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n’は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、iso-プロピル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの非環式炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環式炭化水素基が上げられる。好ましくは、直鎖炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基である。これらの中では、メチル基、エチル基、n-プロピル基がより好ましい。さらに好ましくは、メチル基、エチル基である。上記炭化水素基を選択することで、比較的低分子量、例えば重量平均分子量で200~10000の範囲、のエチレン重合体を生成することが出来、前述の通り、物性バランスに優れる本発明のプロピレン系樹脂組成物を得ることが容易になる。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n’は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、iso-プロピル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの非環式炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環式炭化水素基が上げられる。好ましくは、直鎖炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基である。これらの中では、メチル基、エチル基、n-プロピル基がより好ましい。さらに好ましくは、メチル基、エチル基である。上記炭化水素基を選択することで、比較的低分子量、例えば重量平均分子量で200~10000の範囲、のエチレン重合体を生成することが出来、前述の通り、物性バランスに優れる本発明のプロピレン系樹脂組成物を得ることが容易になる。
R2~R5は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
mが2以上の場合には、式[B]の構造単位相互間においてR2~R8で示される基のうち2個の基が連結されていてもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
炭化水素基として具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20の直鎖状または分岐状のアルキル基;ビニル基、アリル基、イソプロペニル基などの炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状または分岐状のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基など炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状または分岐状のアルキニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素原子数3~30、好ましくは3~20の環状飽和炭化水素基;シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基などの炭素原子数5~30の環状不飽和炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基;トリル基、イソプロピルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジ-t-ブチルフェニル基などのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
上記炭化水素基は、水素原子がハロゲンで置換されていてもよく、たとえば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロフェニル基、クロロフェニル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。また、上記炭化水素基は、他の炭化水素基で置換されていてもよく、たとえば、ベンジル基、クミル基などのアリール基置換アルキル基などが挙げられる。
さらにまた、上記炭化水素基は、ヘテロ環式化合物残基;アルコシキ基、アリーロキシ基、エステル基、エーテル基、アシル基、カルボキシル基、カルボナート基、ヒドロキシ基、ペルオキシ基、カルボン酸無水物基などの酸素含有基;アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアン酸エステル基、アミジノ基、ジアゾ基、アミノ基がアンモニウム塩となったものなどの窒素含有基;ボランジイル基、ボラントリイル基、ジボラニル基などのホウ素含有基;メルカプト基、チオエステル基、ジチオエステル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオアシル基、チオエーテル基、チオシアン酸エステル基、イソチアン酸エステル基、スルホンエステル基、スルホンアミド基、チオカルボキシル基、ジチオカルボキシル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフェニル基などのイオウ含有基;ホスフィド基、ホスホリル基、チオホスホリル基、ホスファト基などのリン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を有していてもよい。
これらのうち、特に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20の直鎖状および分岐状のアルキル基;フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基;これらのアリール基に、ハロゲン原子、炭素原子数1~30、好ましくは1~20のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基およびアリーロキシ基などの置換基が1~5個置換した置換アリール基などが好ましい。
酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基としては、上記例示したものと同様のものが挙げられる。ヘテロ環式化合物残基としては、ピロール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、トリアジンなどの含窒素化合物、フラン、ピランなどの含酸素化合物、チオフェンなどの含硫黄化合物などの残基、およびこれらのヘテロ環式化合物残基に、炭素原子数1~30、好ましくは1~20のアルキル基、アルコキシ基などの置換基がさらに置換した基などが挙げられる。
ケイ素含有基としては、シリル基、シロキシ基、炭化水素置換シリル基、炭化水素置換シロキシ基など、具体的には、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、エチルシリル基、ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジメチル-t-ブチルシリル基、ジメチル(ペンタフルオロフェニル)シリル基などが挙げられる。これらの中では、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、エチルシリル基、ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシリル基などが好ましい。特にトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基が好ましい。炭化水素置換シロキシ基として具体的には、トリメチルシロキシ基などが挙げられる。
ゲルマニウム含有基およびスズ含有基としては、前記ケイ素含有基のケイ素をゲルマニウムおよびスズに置換したものが挙げられる。次に上記で説明したR2~R6の例について、より具体的に説明する。アルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基などが挙げられる。
アルキルチオ基として具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。アリーロキシ基として具体的には、フェノキシ基、2,6-ジメチルフェノキシ基、2,4,6-トリメチルフェノキシ基などが挙げられる。アリールチオ基として具体的には、フェニルチオ基、メチルフェニルチオ基、ナフチルチオ基等が挙げられる。
アシル基として具体的には、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基、p-クロロベンゾイル基、p-メトキシベンゾイル基などが挙げられる。エステル基として具体的には、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、メトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、p-クロロフェノキシカルボニル基などが挙げられる。
チオエステル基として具体的には、アセチルチオ基、ベンゾイルチオ基、メチルチオカルボニル基、フェニルチオカルボニル基などが挙げられる。アミド基として具体的には、アセトアミド基、N-メチルアセトアミド基、N-メチルベンズアミド基などが挙げられる。イミド基として具体的には、アセトイミド基、ベンズイミド基などが挙げられる。アミノ基として具体的には、ジメチルアミノ基、エチルメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。
イミノ基として具体的には、メチルイミノ基、エチルイミノ基、プロピルイミノ基、ブチルイミノ基、フェニルイミノ基などが挙げられる。スルホンエステル基として具体的には、スルホン酸メチル基、スルホン酸エチル基、スルホン酸フェニル基などが挙げられる。スルホンアミド基として具体的には、フェニルスルホンアミド基、N-メチルスルホンアミド基、N-メチル-p-トルエンスルホンアミド基などが挙げられる。
R2~R5は、これらのうちの2個以上の基、好ましくは隣接する基が互いに連結して脂肪環、芳香環または、窒素原子などの異原子を含む炭化水素環を形成していてもよく、これらの環はさらに置換基を有していてもよい。
nは、Mの価数を満たす数であり、具体的には0~5、好ましくは1~4、より好ましくは1~3の整数である。Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示す。なお、nが2以上の場合には、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。炭化水素基としては、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基、アイコシル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの炭素原子数3~30のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、シクロヘキセニル基などのアルケニル基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアリールアルキル基;フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、フェナントリル基などのアリール基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの炭化水素基には、ハロゲン化炭化水素、具体的には炭素原子数1~20の炭化水素基の少なくとも一つの水素がハロゲンに置換した基も含まれる。
これらのうち、炭素原子数が1~20であるものが好ましい。ヘテロ環式化合物残基としては、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられる。酸素含有基としては、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、ヒドロキシ基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコシキ基;フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、ナフトキシ基などのアリーロキシ基;フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基などのアリールアルコキシ基;アセトキシ基;カルボニル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
イオウ含有基としては、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、メチルスルフォネート基、トリフルオロメタンスルフォネート基、フェニルスルフォネート基、ベンジルスルフォネート基、p-トルエンスルフォネート基、トリメチルベンゼンスルフォネート基、トリイソブチルベンゼンスルフォネート基、p-クロルベンゼンスルフォネート基、ペンタフルオロベンゼンスルフォネート基などのスルフォネート基;メチルスルフィネート基、フェニルスルフィネート基、ベンジルスルフィネート基、p-トルエンスルフィネート基、トリメチルベンゼンスルフィネート基、ペンタフルオロベンゼンスルフィネート基などのスルフィネート基;アルキルチオ基;アリールチオ基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
窒素含有基として具体的には、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、アミノ基;メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基などのアルキルアミノ基;フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、メチルフェニルアミノ基などのアリールアミノ基またはアルキルアリールアミノ基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ホウ素含有基として具体的には、BR4(Rは水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子等を示す)が挙げられる。リン含有基として具体的には、トリメチルホスフィン基、トリブチルホスフィン基、トリシクロヘキシルホスフィン基などのトリアルキルホスフィン基;トリフェニルホスフィン基、トリトリルホスフィン基などのトリアリールホスフィン基;メチルホスファイト基、エチルホスファイト基、フェニルホスファイト基などのホスファイト基(ホスフィド基);ホスホン酸基;ホスフィン酸基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ケイ素含有基として具体的には、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、フェニルシリル基、ジフェニルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリナフチルシリル基などの炭化水素置換シリル基;トリメチルシリルエーテル基などの炭化水素置換シリルエーテル基;トリメチルシリルメチル基などのケイ素置換アルキル基;トリメチルシリルフェニル基などのケイ素置換アリール基などが挙げられる。
ゲルマニウム含有基として具体的には、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、前記ケイ素含有基のケイ素をゲルマニウムに置換した基が挙げられる。スズ含有基として具体的には、前記R2~R5で例示したものと同様のものが挙げられ、より具体的には、前記ケイ素含有基のケイ素をスズに置換した基が挙げられる。
ハロゲン含有基として具体的には、PF6、BF4などのフッ素含有基、ClO4、SbCl6などの塩素含有基、IO4などのヨウ素含有基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アルミニウム含有基として具体的には、AlR4(Rは水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子等を示す)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
R6~R8は炭化水素基であって、そのうち少なくとも一つは芳香族炭化水素基である。
上記、炭化水素基として具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20の直鎖状または分岐状のアルキル基;ビニル基、アリル基、イソプロペニル基などの炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状および分岐状のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基など炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状または分岐状のアルキニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素原子数3~30、好ましくは3~20の環状飽和炭化水素基;シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基などの炭素原子数5~30の環状不飽和炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基;トリル基、イソプロピルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジ-t-ブチルフェニル基などのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
上記、炭化水素基として具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20の直鎖状または分岐状のアルキル基;ビニル基、アリル基、イソプロペニル基などの炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状および分岐状のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基など炭素原子数2~30、好ましくは2~20の直鎖状または分岐状のアルキニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素原子数3~30、好ましくは3~20の環状飽和炭化水素基;シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基などの炭素原子数5~30の環状不飽和炭化水素基;フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基;トリル基、イソプロピルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジ-t-ブチルフェニル基などのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
上記炭化水素基は、水素原子がハロゲンで置換されていてもよく、そのような炭化水素基としては、たとえば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロフェニル基、クロロフェニル基などの炭素原子数1~30、好ましくは1~20のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。また、上記炭化水素基は、他の炭化水素基で置換されていてもよく、たとえば、ベンジル基、クミル基などのアリール基置換アルキル基などが挙げられる。
上記、芳香族炭化水素基として、具体的には、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6~30、好ましくは6~20のアリール基;トリル基、イソプロピルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジ-t-ブチルフェニル基などのアルキル置換アリール基などが挙げられる。上記芳香族炭化水素基は、水素原子がハロゲンで置換されていてもよく、他の炭化水素基で置換されていてもよい。
R6~R8の炭化水素基のうち少なくとも一つは芳香族炭化水素基であることによって、遷移金属化合物(B)を含む重合用触媒は、高温の重合条件下でも良好な活性を与えるので、本発明に係るオレフィン系樹脂(β)の製造に適しており、本発明のプロピレン系樹脂組成物は良好な性能を発揮する。
mが2以上である場合には、式[B]の構造単位相互間においてR2~R8で示される基のうち2個の基が連結されていてもよい。さらに、mが2以上である場合にはR1同士、R2同士、R3同士、R4同士、R5同士、R6同士、R7同士、R8同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
なお、nが2以上の整数の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、またXで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。
また、以上のような、上記一般式[B]で表される遷移金属化合物(B)は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
[化合物(C)]
本発明で用いられる化合物(C)は、化合物(A)および(B)と反応して、オレフィン重合用触媒として機能するものであり、具体的には、(C-1)有機金属化合物、(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれるものである。以下、(C-1)~(C-3)の化合物について順次説明する。
((C-1)有機金属化合物)
本発明で用いられる(C-1)有機金属化合物として、具体的には下記の一般式(C-1a)で表わされる有機アルミニウム化合物、一般式(C-1b)で表わされる周期表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物、および一般式(C-1c)で表わされる周期表第2族または第12族金属のジアルキル化合物が挙げられる。なお、(C-1)有機金属化合物には、後述する(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物は含まないものとする。
また、以上のような、上記一般式[B]で表される遷移金属化合物(B)は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
[化合物(C)]
本発明で用いられる化合物(C)は、化合物(A)および(B)と反応して、オレフィン重合用触媒として機能するものであり、具体的には、(C-1)有機金属化合物、(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれるものである。以下、(C-1)~(C-3)の化合物について順次説明する。
((C-1)有機金属化合物)
本発明で用いられる(C-1)有機金属化合物として、具体的には下記の一般式(C-1a)で表わされる有機アルミニウム化合物、一般式(C-1b)で表わされる周期表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物、および一般式(C-1c)で表わされる周期表第2族または第12族金属のジアルキル化合物が挙げられる。なお、(C-1)有機金属化合物には、後述する(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物は含まないものとする。
前記一般式(C-1a)で表わされる有機アルミニウム化合物としては、次のような一般式(C-1a-1)~(C-1a-4)で表わされる有機アルミニウム化合物を例示できる。
一般式(C-1a)に属する有機アルミニウム化合物としてより具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどのトリn-アルキルアルミニウム;
トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert-ブチルアルミニウム、トリ2-メチルブチルアルミニウム、トリ3-メチルブチルアルミニウム、トリ2-メチルペンチルアルミニウム、トリ3-メチルペンチルアルミニウム、トリ4-メチルペンチルアルミニウム、トリ2-メチルヘキシルアルミニウム、トリ3-メチルヘキシルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリ分岐鎖アルキルアルミニウム;
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム;
トリフェニルアルミニウム、トリトリルアルミニウムなどのトリアリールアルミニウム;ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;(i-C4H9)xAly(C5H10)z(式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xである。)などで表されるトリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシド、イソブチルアルミニウムイソプロポキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド;
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;
エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド;
Ra 2.5Al(ORb)0.5で表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数1~15、好ましくは1~4の炭化水素基を示す);
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、エチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、ジイソブチルアルミニウム(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、イソブチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)などのジアルキルアルミニウムアリーロキシド;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム;
ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド;
エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどその他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム;
エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。
また(C-1a)に類似する化合物も本発明に使用することができ、そのような化合物として例えば、窒素原子を介して2以上のアルミニウム化合物が結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。このような化合物として具体的には、(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2などを挙げることができる。
前記一般式(C-1b)に属する化合物としては、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4などを挙げることができる。
前記一般式(C-1c)に属する化合物としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛、ジ-n-プロピル亜鉛、ジイソプロピル亜鉛、ジ-n-ブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ビス(ペンタフルオロフェニル)亜鉛、ジメチルガドミウム、ジエチルカドミウムなどを挙げることができる。
前記一般式(C-1c)に属する化合物としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛、ジ-n-プロピル亜鉛、ジイソプロピル亜鉛、ジ-n-ブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ビス(ペンタフルオロフェニル)亜鉛、ジメチルガドミウム、ジエチルカドミウムなどを挙げることができる。
またその他にも、(C-1)有機金属化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリドなどを使用することもできる。
また重合系内で上記有機アルミニウム化合物が形成されるような化合物、例えばハロゲン化アルミニウムとアルキルリチウムとの組み合わせ、またはハロゲン化アルミニウムとアルキルマグネシウムとの組み合わせなどを、前記(C-1)有機金属化合物として使用することもできる。
上記のような(C-1)有機金属化合物は、1種類単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
((C-2)有機アルミニウムオキシ化合物)
本発明で用いられる(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2-78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物としては、具体的には、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン等が挙げられる。
((C-2)有機アルミニウムオキシ化合物)
本発明で用いられる(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2-78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物としては、具体的には、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン等が挙げられる。
従来公知のアルミノキサンは、例えば下記のような方法によって製造することができ、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。
(1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
(1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
なお前記アルミノキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミノキサンの溶液から溶媒または未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、得られたアルミノキサンを溶媒に再溶解またはアルミノキサンの貧溶媒に懸濁させてもよい。
アルミノキサンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記一般式(C-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
これらのうち、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、トリメチルアルミニウムが特に好ましい。
上記のような有機アルミニウム化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
上記のような有機アルミニウム化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
アルミノキサンの調製に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分または上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。さらにエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素が好ましい。
また本発明で用いられるベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl成分がAl原子換算で通常10%以下、好ましくは5%以下、特に好ましくは2%以下であるもの、すなわち、ベンゼンに対して不溶性または難溶性であることが好ましい。
本発明で用いられる(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物としては、下記一般式(III)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物を挙げることもできる。
前記一般式(III)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物は、下記一般式(IV)で表されるアルキルボロン酸と、有機アルミニウム化合物とを、不活性ガス雰囲気下に不活性溶媒中で、-80℃~室温の温度で1分~24時間反応させることにより製造できる。
前記一般式(IV)で表されるアルキルボロン酸の具体的な例としては、メチルボロン酸、エチルボロン酸、イソプロピルボロン酸、n-プロピルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、n-ヘキシルボロン酸、シクロヘキシルボロン酸、フェニルボロン酸、3,5-ジフルオロボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸、3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸などが挙げられる。これらの中では、メチルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、3,5-ジフルオロフェニルボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸が好ましい。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
このようなアルキルボロン酸と反応させる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記一般式(C-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
前記有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、特にトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましい。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
上記のような(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
((C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物)
本発明で用いられる、架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物(C-3)(以下、「イオン化イオン性化合物」ともいう。)としては、特表平1-501950号公報、特表平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、USP-5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などを挙げることができる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
((C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物)
本発明で用いられる、架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物(C-3)(以下、「イオン化イオン性化合物」ともいう。)としては、特表平1-501950号公報、特表平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、USP-5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などを挙げることができる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
具体的には、前記ルイス酸としては、BR3(Rは、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である。)で示される化合物が挙げられ、例えばトリフルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどである。
前記イオン化イオン性化合物としては、例えば下記一般式(V)で表される化合物が挙げられる。
前記カルボニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)カルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンなどが挙げられる。
前記アンモニウムカチオンとして具体的には、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、トリ(n-ブチル)アンモニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチオン;N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオン、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのN,N-ジアルキルアニリニウムカチオン;ジ(イソプロピル)アンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
前記ホスホニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
R15としては、カルボニウムカチオンおよびアンモニウムカチオンが好ましく、特にトリフェニルカルボニウムカチオン、N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオンが好ましい。
またイオン性化合物として、トリアルキル置換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などを挙げることもできる。
前記トリアルキル置換アンモニウム塩として具体的には、例えばトリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(m,m-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(3,5-ジトリフルオロメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素などが挙げられる。
前記N,N-ジアルキルアニリニウム塩として具体的には、例えばN,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、N,N-ジエチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、N,N,2,4,6-ペンタメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
前記ジアルキルアンモニウム塩として具体的には、例えばジ(1-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
さらにイオン化イオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、N,N-ジエチルアニリニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、下記式(VI)または(VII)で表されるホウ素化合物などを挙げることもできる。
イオン化イオン性化合物(化合物(C-3))の例であるボラン化合物として具体的には、例えば、デカボラン;
ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ウンデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ドデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカクロロデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ドデカクロロドデカボレートなどのアニオンの塩;
トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ドデカハイドライドドデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッケル酸塩(III)などの金属ボランアニオンの塩などが挙げられる。
イオン化イオン性化合物の例であるカルボラン化合物として具体的には、例えば4-カルバノナボラン、1,3-ジカルバノナボラン、6,9-ジカルバデカボラン、ドデカハイドライド-1-フェニル-1,3-ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド-1-メチル-1,3-ジカルバノナボラン、ウンデカハイドライド-1,3-ジメチル-1,3-ジカルバノナボラン、7,8-ジカルバウンデカボラン、2,7-ジカルバウンデカボラン、ウンデカハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライド-11-メチル-2,7-ジカルバウンデカボラン、トリ(n-ブチル)アンモニウム1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム1-カルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム1-カルバドデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム1-トリメチルシリル-1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムブロモ-1-カルバドデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム7-カルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム7,8-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム2,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムドデカハイドライド-8-メチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-エチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-ブチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-アリル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-9-トリメチルシリル-7,8-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-4,6-ジブロモ-7-カルバウンデカボレートなどのアニオンの塩;トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-1,3-ジカルバノナボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)銅酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)金酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(トリブロモオクタハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)マンガン酸塩(IV)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(IV)などの金属カルボランアニオンの塩などが挙げられる。
イオン化イオン性化合物の例であるヘテロポリ化合物は、ケイ素、リン、チタン、ゲルマニウム、ヒ素および錫から選ばれる原子と、バナジウム、ニオブ、モリブデンおよびタングステンから選ばれる1種または2種以上の原子とを含む化合物である。具体的には、リンバナジン酸、ゲルマノバナジン酸、ヒ素バナジン酸、リンニオブ酸、ゲルマノニオブ酸、シリコノモリブデン酸、リンモリブデン酸、チタンモリブデン酸、ゲルマノモリブデン酸、ヒ素モリブデン酸、錫モリブデン酸、リンタングステン酸、ゲルマノタングステン酸、錫タングステン酸、リンモリブドバナジン酸、リンタングストバナジン酸、ゲルマノタングストバナジン酸、リンモリブドタングストバナジン酸、ゲルマノモリブドタングストバナジン酸、リンモリブドタングステン酸、リンモリブドニオブ酸、およびこれらの酸の塩が挙げられるが、この限りではない。また、前記塩としては、前記酸の、例えば周期表第1族または2族の金属、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の塩、トリフェニルエチル塩等の有機塩が挙げられる。
イオン化イオン性化合物の例であるイソポリ化合物は、バナジウム、ニオブ、モリブデンおよびタングステンから選ばれる1種の原子の金属イオンから構成される化合物であり、金属酸化物の分子状イオン種であるとみなすことができる。具体的には、バナジン酸、ニオブ酸、モリブデン酸、タングステン酸、およびこれらの酸の塩が挙げられるが、この限りではない。また、前記塩としては、前記酸の例えば周期表第1族または第2族の金属、具体的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等との塩、トリフェニルエチル塩等の有機塩が挙げられる。
上記のようなイオン化イオン性化合物(化合物(C-3))は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
架橋メタロセン化合物(A)に加えて、助触媒成分としてのメチルアルミノキサンなどの(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物を併用すると、オレフィン化合物に対して非常に高い重合活性を示す。
架橋メタロセン化合物(A)に加えて、助触媒成分としてのメチルアルミノキサンなどの(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物を併用すると、オレフィン化合物に対して非常に高い重合活性を示す。
上記のようなイオン化イオン性化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
以下、前述の化合物(A),(B),(C)を含むオレフィン重合用触媒存在下でオレフィンを重合し、オレフィン系樹脂(β)を製造方法する方法について説明する。
以下、前述の化合物(A),(B),(C)を含むオレフィン重合用触媒存在下でオレフィンを重合し、オレフィン系樹脂(β)を製造方法する方法について説明する。
重合は溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合などの液相重合法、気相重合法のいずれにおいても実施できるが、後述する重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]は液相重合法により実施される。
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物などが挙げられ、オレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
オレフィン系樹脂(β)の製造に当たり、上述したオレフィン重合用触媒を用いる場合、架橋メタロセン化合物(A)は、反応容積1リットル当たり、通常10-8~1モル、好ましくは10-7~0.5モルになるような量で用いられ、遷移金属化合物(B)は、反応容積1リットル当たり、通常10-12~10-2モル、好ましくは10-10~10-3モルになるような量で用いられる。また、架橋メタロセン化合物(A)および遷移金属化合物(B)は、遷移金属化合物(B)と架橋メタロセン化合物(A)とのモル比(B/A)が、通常0.00001~100、好ましくは0.00005~10、より好ましくは0.0001~5となる量で用いられる。
有機金属化合物(C-1)は、有機金属化合物(C-1)と、架橋メタロセン化合物(A)および遷移金属化合物(B)中の遷移金属原子(M)(架橋メタロセン化合物(A)においてはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子)とのモル比(C-1/M)が、通常0.01~100000、好ましくは0.05~50000となるような量で用いられる。
有機アルミニウムオキシ化合物(C-2)は、有機アルミニウムオキシ化合物(C-2)中のアルミニウム原子の、架橋メタロセン化合物(A)および遷移金属化合物(B)中の遷移金属原子(M)(架橋メタロセン化合物(A)においてはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子)に対するモル比(C-2/M)が、通常10~500000、好ましくは20~100000となるような量で用いられる。
イオン化イオン性化合物(C-3)は、イオン化イオン性化合物(C-3)の、架橋メタロセン化合物(A)および遷移金属化合物(B)中の遷移金属原子(M)(架橋メタロセン化合物(A)においてはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子)に対するモル比(C-3/M)が、通常1~10、好ましくは1~5となるような量で用いられる。
また、このようなオレフィン重合用触媒を用いたオレフィンの重合温度は、通常-50~+300℃、好ましくは0~170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧~9.8MPa(100kg/cm2)、好ましくは常圧~4.9MPa(50kg/cm2)の条件下であり、重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。
得られるオレフィン重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、使用する化合物(A)、(B)および(C)のいずれかの化合物の選択、あるいは組み合わせの選択により調節することもできる。
重合に用いられるオレフィンとしては、エチレンおよび上述した炭素原子数3~20のα-オレフィンが挙げられる。これらのオレフィンは、エチレンを必須のモノマーとして、そのほかのモノマーを1種以上組み合わせて用いることができる。
本発明において、オレフィン系樹脂(β)は、次の重合方法[a]あるいは重合方法[b]いずれかの方法によって製造することができる。
・重合方法[a]
遷移金属化合物(B)と化合物(C)の存在下でエチレンを重合してビニル末端マクロモノマーを得る前工程[a-1]と、次いで、前工程[a-1]の反応生成物存在下、架橋メタロセン化合物(A)と化合物(C)存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを共重合する後工程[a-2]を含む方法。
・重合方法[b]
架橋メタロセン化合物(A)、遷移金属化合物(B)、化合物(C)の存在下でエチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを共重合する方法。
・重合方法[a]
遷移金属化合物(B)と化合物(C)の存在下でエチレンを重合してビニル末端マクロモノマーを得る前工程[a-1]と、次いで、前工程[a-1]の反応生成物存在下、架橋メタロセン化合物(A)と化合物(C)存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを共重合する後工程[a-2]を含む方法。
・重合方法[b]
架橋メタロセン化合物(A)、遷移金属化合物(B)、化合物(C)の存在下でエチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを共重合する方法。
以下、重合方法[a]および重合方法[b]について、好ましい形態を説明する。
・重合方法[a]
前工程[a-1]
遷移金属化合物(B)および化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒により、主にエチレンを重合し、実質的にエチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを得る工程であり、重合方法は前述の範囲で特に制限は無い。液相重合の場合、得られる反応液をそのまま後工程に導入しても良いし、ビニル末端マクロモノマーを取り出した後、該ビニル末端マクロモノマーを塊のままあるいは紛体で後工程に導入しても良いし、スラリーや再溶解して後工程に導入しても良い。
・重合方法[a]
前工程[a-1]
遷移金属化合物(B)および化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒により、主にエチレンを重合し、実質的にエチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを得る工程であり、重合方法は前述の範囲で特に制限は無い。液相重合の場合、得られる反応液をそのまま後工程に導入しても良いし、ビニル末端マクロモノマーを取り出した後、該ビニル末端マクロモノマーを塊のままあるいは紛体で後工程に導入しても良いし、スラリーや再溶解して後工程に導入しても良い。
後工程[a-2]
架橋メタロセン化合物(A)および化合物(C)存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンと前工程[a-1]で得たビニル末端マクロモノマーとを共重合する後工程を含む方法である。重合方法は前述の範囲で特に制限は無いが、非晶または低結晶性のエチレン・α-オレフィン共重合体部位を生成させる工程であることから、液相重合法が好ましく、特に各モノマー濃度を制御し所望の構造のオレフィン系樹脂(β)を得るうえでは、溶液重合が好ましい。
架橋メタロセン化合物(A)および化合物(C)存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンと前工程[a-1]で得たビニル末端マクロモノマーとを共重合する後工程を含む方法である。重合方法は前述の範囲で特に制限は無いが、非晶または低結晶性のエチレン・α-オレフィン共重合体部位を生成させる工程であることから、液相重合法が好ましく、特に各モノマー濃度を制御し所望の構造のオレフィン系樹脂(β)を得るうえでは、溶液重合が好ましい。
重合反応は、前工程[a-1]を回分式で行い後工程[a-2]も回分式で行っても良いし、前工程[a-1]を回分式で行い、取り出したビニル末端マクロモノマーを導入することで後工程[a-2]を連続式で行っても良い。さらに前工程[a-1]を連続式で行い、生成物をそのまま導入することで後工程[a-2]も連続式で行うこともできる。また、前工程[a-1]を連続式で行い、後工程[a-2]も回分式で行うこともできる。
・重合方法[b]
架橋メタロセン化合物(A)、遷移金属化合物(B)、化合物(C)の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンとを単段で重合する方法であり、一つの重合器で行うことができる。遷移金属化合物(B)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒は、重合系中にエチレン以外のα-オレフィンが存在していても、エチレンを高選択的に重合する傾向がある。さらに、当該触媒は比較的分子量の小さな重合体を製造する傾向にあり、得られる重合体はビニル末端を有する。したがって、遷移金属化合物(B)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒は実質エチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを生成することができる。
・重合方法[b]
架橋メタロセン化合物(A)、遷移金属化合物(B)、化合物(C)の存在下で、エチレンと炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンとを単段で重合する方法であり、一つの重合器で行うことができる。遷移金属化合物(B)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒は、重合系中にエチレン以外のα-オレフィンが存在していても、エチレンを高選択的に重合する傾向がある。さらに、当該触媒は比較的分子量の小さな重合体を製造する傾向にあり、得られる重合体はビニル末端を有する。したがって、遷移金属化合物(B)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒は実質エチレン重合体であるビニル末端マクロモノマーを生成することができる。
一方、架橋メタロセン化合物(A)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒は、分子量の大きな重合体を製造することができ、エチレン、α-オレフィン、さらに、遷移金属化合物(B)、化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒を用いて得られたビニル末端マクロモノマーを共重合することができる。このようにして、一つの重合反応条件下で、オレフィン系樹脂(β)中にオレフィン系重合体[R1]を含ませることができる。
オレフィン系樹脂(β)の製造方法において、重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]の重合工程は、80~300℃の温度範囲において溶液重合法により実施されることが好ましい。
前記「溶液重合」とは、後述する不活性炭化水素を重合溶媒とし、重合体が溶解した状態で重合を行う方法の総称である。重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]の重合工程で用いる重合溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素などが挙げられる。具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素が挙げられ、これらを1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。なお、これらのうち、工業的観点からはヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素が好ましく、さらにオレフィン系樹脂(β)との分離、精製の観点から、ヘキサンが好ましい。
また、重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]の重合工程の重合温度は、80℃~200℃の範囲が好ましく、より好ましくは、90℃~200℃の範囲である。このような温度が好ましいのは、上述の重合溶媒として工業的に好ましく用いられるヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素中で、ビニル末端マクロモノマーが良好に溶解する温度が90℃以上であるからである。重合温度はより高温であることがポリエチレン側鎖の導入効率を向上させる上で好ましい。さらに生産性向上の観点からもより高温であることが好ましい。
重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]の重合工程の重合圧力は、通常常圧~10MPaゲージ圧、好ましくは常圧~5MPaゲージ圧、より好ましく常圧~3MPaゲージ圧の条件下であり、さらに生産性向上の観点からは、0.5~3MPaゲージ圧であることが好ましい。
重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。本発明ではこのうち、モノマーを連続して反応器に供給して共重合を行う方法を採用することが好ましい。
重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]の重合工程の反応時間(共重合が連続法で実施される場合には平均滞留時間)は、触媒濃度、重合温度などの条件によっても異なるが、通常0.5分間~5時間、好ましくは5分間~3時間である。
重合方法[a]の後工程[a-2]および重合方法[b]における、ポリマー濃度は、定常運転時は、通常5~50質量%であり、好ましくは、10~40質量%である。重合能力における粘度制限、後処理工程(脱溶媒)負荷及び生産性の観点から、ポリマー濃度は15~35質量%であることが好ましい。
得られるオレフィン重合体の分子量は、範囲内において、重合系中の水素濃度や重合温度を変化させることによっても調節することができる。さらに、使用する化合物(C)の量により調節することもできる。水素を添加する場合、その量は生成するオレフィン重合体1kgあたり0.001~5,000NL程度が適当である。
プロピレン系樹脂組成物
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体(α)および前記オレフィン系樹脂(β)を含む。
プロピレン系重合体(α)
プロピレン系重合体(α)は、プロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンおよびα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種との共重合体、またはプロピレンとエチレンおよびα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種とのブロック共重合体である。前述のα-オレフィンの具体例としては、1-ブテン、2-メチル-1-プロペン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、2-エチル-1-ブテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、メチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ペンテン、エチル-1-ペンテン、トリメチル-1-ブテン、メチルエチル-1-ブテン、1-オクテン、メチル-1-ペンテン、エチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ヘキセン、プロピル-1-ヘプテン、メチルエチル-1-ヘプテン、トリメチル-1-ペンテン、プロピル-1-ペンテン、ジエチル-1-ブテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン等を挙げることができる。この中でも1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンのα-オレフィンを好ましく用いることができる。
プロピレン系樹脂組成物
本発明のプロピレン系樹脂組成物は、プロピレン系重合体(α)および前記オレフィン系樹脂(β)を含む。
プロピレン系重合体(α)
プロピレン系重合体(α)は、プロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンおよびα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種との共重合体、またはプロピレンとエチレンおよびα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種とのブロック共重合体である。前述のα-オレフィンの具体例としては、1-ブテン、2-メチル-1-プロペン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、2-エチル-1-ブテン、2,3-ジメチル-1-ブテン、2-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、1-ヘプテン、メチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ペンテン、エチル-1-ペンテン、トリメチル-1-ブテン、メチルエチル-1-ブテン、1-オクテン、メチル-1-ペンテン、エチル-1-ヘキセン、ジメチル-1-ヘキセン、プロピル-1-ヘプテン、メチルエチル-1-ヘプテン、トリメチル-1-ペンテン、プロピル-1-ペンテン、ジエチル-1-ブテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン等を挙げることができる。この中でも1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンのα-オレフィンを好ましく用いることができる。
プロピレン系重合体(α)のASTM D1238に準拠した得られた230℃、荷重2.16kgでのメルトフローレート(MFR)は、0.1~500g/10分であり、好ましくは0.2~400g/10分、さらに好ましくは0.3~300g/10分である。プロピレン系重合体(α)のMFRが上記範囲よりも低い場合、プロピレン系樹脂組成物中のプロピレン系重合体(α)とオレフィン系樹脂(β)との分散性が悪化し、機械強度が低下する場合がある。また、プロピレン系重合体(α)のMFRが上記範囲よりも高い場合、プロピレン系重合体(α)自体の強度が低下し、得られたプロピレン系樹脂組成物の機械的強度が低くなる場合がある。
(プロピレン系樹脂組成物の特徴)
本発明のプロピレン系樹脂組成物において、前記成分(α)と(β)との合計を100質量部として、プロピレン系重合体(α)の含有量は70質量部以上90質量部以下、好ましくは70質量部以上、88質量部以下、更に好ましくは70質量部以上、86質量部以下であり、オレフィン系樹脂(β)の含有量は10質量部以上30質量部以下、好ましくは12質量部以上、30質量部以下、更に好ましくは14質量部以上、30質量部以下である。プロピレン系重合体(α)とオレフィン系樹脂(β)が上記範囲内の量であると、プロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れる。
(プロピレン系樹脂組成物の特徴)
本発明のプロピレン系樹脂組成物において、前記成分(α)と(β)との合計を100質量部として、プロピレン系重合体(α)の含有量は70質量部以上90質量部以下、好ましくは70質量部以上、88質量部以下、更に好ましくは70質量部以上、86質量部以下であり、オレフィン系樹脂(β)の含有量は10質量部以上30質量部以下、好ましくは12質量部以上、30質量部以下、更に好ましくは14質量部以上、30質量部以下である。プロピレン系重合体(α)とオレフィン系樹脂(β)が上記範囲内の量であると、プロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れる。
さらに、本発明に係るプロピレン系樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、他の樹脂、ゴム、無機充填剤、有機充填剤などを配合することができ、また耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤等、結晶核剤などの添加剤を配合することができる。本発明にかかるプロピレン系樹脂組成物においては、前記他の樹脂、他のゴム、無機充填剤、添加剤等の添加量は本発明の目的を損なわない範囲であれば、特に限定されるものではない。前記他の樹脂、他のゴム、無機充填剤、添加剤等の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に限定されるものではないが、例えば、オレフィン系樹脂(β)と上記の他の樹脂、ゴム、無機充填剤などの合計を100質量%としたとき、オレフィン系樹脂(β)が5~100質量%、好ましくは25質量%~100質量%、より好ましくは50~100質量%、さらに好ましくは70~100質量%となるように含まれている態様を例示することができる。
本発明におけるプロピレン系樹脂組成物の調製方法は、溶融法、溶液法等、特に限定されないが、実用的には溶融混練方法が好ましい。溶融混練方法としては、熱可塑性樹脂について一般に実用されている溶融混練方法が適用できる。例えば、粉状または粒状の各成分を、必要であれば付加的成分の項に記載の添加物等と共に、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等により均一に混合した後、一軸または多軸混練押出機、混練ロール、バッチ混練機、ニーダー、バンバリーミキサー等で混練することにより調製することができる。
各成分の溶融混練温度(例えば、押出機ならシリンダー温度)は、通常170~250℃、好ましくは180~230℃である。さらに各成分の混練順序および方法は、特に限定されるものではない。
成形体
本発明に係るプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れることから、射出成形、押出成形、インフレーション成形、ブロー成形、押出ブロー成形、射出ブロー成形、プレス成形、真空成形、カレンダー成形、発泡成形などの公知の成形方法により、各種成形体に成形することができ、自動車部品、食品用途や医療用途などの容器、食品用途や電子材料用途の包材など公知の多様な用途に適用することができる。
成形体
本発明に係るプロピレン系樹脂組成物は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れることから、射出成形、押出成形、インフレーション成形、ブロー成形、押出ブロー成形、射出ブロー成形、プレス成形、真空成形、カレンダー成形、発泡成形などの公知の成形方法により、各種成形体に成形することができ、自動車部品、食品用途や医療用途などの容器、食品用途や電子材料用途の包材など公知の多様な用途に適用することができる。
本発明に係るプロピレン系樹脂組成物からなる成形体は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数とのバランスに優れることから、各種自動車部品に使用できる。例えば、バンパー、サイドモール、空力アンダーカバーなどの自動車外装部品、インストルメントパネル、内装トリムなどの自動車内装部品、フェンダー、ドアパネル、ステップなどの外板部品、エンジンカバー、ファン、ファンシェラウドなどのエンジン周囲部品などに使用することができる。
食品用途や医療用途などの容器としては、例えば、食器、レトルト容器、冷凍保存容器、レトルトパウチ、電子レンジ耐熱容器、冷凍食品容器、冷菓カップ、カップ、飲料ボトルなどの食品容器、レトルト容器、ボトル容器などや、輸血セット、医療用ボトル、医療用容器、医療用中空瓶、医療バッグ、輸液バッグ、血液保存バック、輸液ボトル薬品容器、洗剤容器、化粧品容器、香水容器、トナー容器などが挙げられる。
包材としては、例えば、食品包材、食肉包材、加工魚包材、野菜包材、果物包材、発酵食品包材、菓子包装材、酸素吸収剤包材、レトルト食品用包材、鮮度保持フィルム、医薬包材、細胞培養バック、細胞検査フィルム、球根包材、種子包材、野菜・キノコ栽培用フィルム、耐熱真空成形容器、惣菜容器、惣菜用蓋材、業務用ラップフィルム、家庭用ラップフィルム、ベーキングカートン、などが挙げられる。
フィルム・シート・テープとしては、例えば、 偏光板用保護フィルム、液晶パネル用保護フィルム、光学部品用保護フィルム、レンズ用保護フィルム、電気部品・電化製品用保護フィルム、携帯電話用保護フィルム、パソコン用保護フィルム、マスキングフィルム、コンデンサー用フィルム、反射フィルム、積層体(ガラス含む)、耐放射線フィルム、耐γ線フィルム、多孔フィルムなどの保護フィルム、などが挙げられる。
その他の用途としては、例えば、家電製品の筐体、ホース、チューブ、電線被覆材、高圧電線用碍子、化粧品・香水スプレー用チューブ、医療用チューブ、輸液チューブ、パイプ、ワイヤーハーネス、自動二輪・鉄道車両・航空機・船舶等の内装材、インストルメントパネル表皮、ドアトリム表皮、リアーパッケージトリム表皮、天井表皮、リアピラー表皮、シートバックガーニッシュ、コンソールボックス、アームレスト、エアバックケースリッド、シフトノブ、アシストグリップ、サイドステップマット、リクライニングカバー、トランク内シート、シートベルトバックル、インナー・アウターモール、ルーフモール、ベルトモールなどのモール材、ドアシール、ボディシールなどの自動車用シール材、グラスランチャンネル、泥よけ、キッキングプレート、ステップマット、ナンバープレートハウジング、自動車用ホース部材、エアダクトホース、エアダクトカバー、エアインテークパイプ、エアダムスカート、タイミングベルトカバーシール、ボンネットクッション、ドアクッションなどの自動車内外装材、制振タイヤ、静動タイヤ、カーレースタイヤ、ラジコンタイヤなどの特殊タイヤ、パッキン、自動車ダストカバー、ランプシール、自動車用ブーツ材、ラックアンドピニオンブーツ、タイミングベルト、ワイヤーハーネス、グロメット、エンブレム、エアフィルタパッキン、家具・履物・衣料・袋物・建材等の表皮材、建築用シール材、防水シート、建材シート、建材ガスケット、建材用ウインドウフィルム、鉄芯保護部材、ガスケット、ドア、ドア枠、窓枠、廻縁、巾木、開口枠等、床材、天井材、壁紙、健康用品(例:滑り止めマット・シート、転倒防止フィルム・マット・シート、)、健康器具部材、衝撃吸収パッド、プロテクター・保護具(例:ヘルメット、ガード)、スポーツ用品(例:スポーツ用グリップ、プロテクター)、スポーツ用防具、ラケット、マウスガード、ボール、ゴルフボール、運搬用具(例:運搬用衝撃吸収グリップ、衝撃吸収シート)、制振パレット、衝撃吸収ダンパー、インシュレーター、履物用衝撃吸収材、衝撃吸収発泡体、衝撃吸収フィルムなどの衝撃吸収材、グリップ材、雑貨、玩具、靴底、靴底ソール、靴のミッドソール・インナーソール、ソール、サンダル、吸盤、歯ブラシ、床材、体操用マット、電動工具部材、農機具部材、放熱材、透明基板、防音材、クッション材、電線ケーブル、形状記憶材料、医療用ガスケット、医療用キャップ、薬栓、ガスケット、ベビーフード・酪農製品・医薬品・滅菌水等を瓶に充填後、煮沸処理、高圧蒸気滅菌等高温処理される用途のパッキング材、工業用シール材、工業用ミシンテーブル、ナンバープレートハウジング、ペットボトルキャップライナーなどのキャップライナー、文房具、オフィス用品、OAプリンタ脚、FAX脚、ミシン脚、モータ支持マット、オーディオ防振材などの精密機器・OA機器支持部材、OA用耐熱パッキン、アニマルケージ、ビーカー、メスシリンダー等の理化学実験機器、光学測定用セル、衣装ケース、クリアーケース、クリアーファイル、クリアーシート、デスクマット、繊維としての用途として、例えば、不織布、伸縮性不織布、繊維、防水布、通気性の織物や布、紙おむつ、生理用品、衛生用品、フィルター、バグフィルター、集塵用フィルター、エアクリーナー、中空糸フィルター、浄水フィルター、ガス分離膜、などが挙げられる。
この中でも、本発明のプロピレン系樹脂組成物から得られる成形体は、流動性と耐衝撃性と低線膨張係数との物性バランスに優れることから、特にバンパー、インストルメントパネルなどの自動車内外装材、外板材、食品容器、飲料容器に好適に利用することができる。
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に制約されるものではない。
以下の実施例において、オレフィン系樹脂(β)、プロピレン系重合体(α)、プロピレン系樹脂組成物の物性は、下記の方法によって測定した。
≪オレフィン系樹脂(β)の物性測定方法≫
オレフィン系樹脂(β)の物性測定方法を以下に示す。
(1)融解温度(Tm)および融解熱量ΔHの測定
融解ピーク(Tm)および融解熱量ΔHの測定は、以下の条件でDSC測定を行い求めた。
以下の実施例において、オレフィン系樹脂(β)、プロピレン系重合体(α)、プロピレン系樹脂組成物の物性は、下記の方法によって測定した。
≪オレフィン系樹脂(β)の物性測定方法≫
オレフィン系樹脂(β)の物性測定方法を以下に示す。
(1)融解温度(Tm)および融解熱量ΔHの測定
融解ピーク(Tm)および融解熱量ΔHの測定は、以下の条件でDSC測定を行い求めた。
示差走査熱量計〔SII社 RDC220〕を用いて、約10mgの試料を窒素雰囲気下で30℃から昇温速度50℃/minで200℃まで昇温し、その温度で10分間保持した。さらに降温速度10℃/minで30℃まで冷却し、その温度で5分間保持した後、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温した。この2度目の昇温の際に観測される吸熱ピークを融解ピークとし、その温度を融解温度(Tm)として求めた。また、融解熱量ΔHは前記融解解ピークの面積を算出し求めた。なお融解ピークが多峰性の場合は、全体の融解ピークの面積を算出し求めた。
(2)ガラス転移温度Tgの測定
ガラス転移温度Tgの測定は、以下の条件でDSC測定を行い求めた。
(2)ガラス転移温度Tgの測定
ガラス転移温度Tgの測定は、以下の条件でDSC測定を行い求めた。
示差走査熱量計〔SII社 RDC220〕を用いて、約10mgの試料を窒素雰囲気下で30℃から昇温速度50℃/minで200℃まで昇温し、その温度で10分間保持した。さらに降温速度10℃/minで-100℃まで冷却し、その温度で5分間保持した後、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温した。ガラス転移温度Tgは、2度目の昇温の際に、比熱の変化によりDSC曲線が屈曲し、ベースラインが平行移動する形で感知される。この屈曲より低温のベースラインの接線と、屈曲した部分で傾きが最大となる点の接線との交点の温度をガラス転移温度Tgとした。
(3)オルトジクロロベンゼン可溶成分の測定
20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合E(質量%)は次の条件でCFC測定を行い求めた。
装置:クロス分別クロマトグラフ CFC2(Polymer ChAR)、検出器(内蔵):赤外分光光度計 IR4(Polymer ChAR)、検出波長:3.42μm(2,920cm-1);固定、試料濃度:120mg/30mL、注入量:0.5mL、降温時間: 1.0℃/min、溶出区分: 4.0℃間隔(-20℃~140℃)、GPCカラム:Shodex HT-806M×3本(昭和電工社)、GPCカラム温度:140℃、GPCカラム較正:単分散ポリスチレン(東ソー社)、分子量較正法:汎用較正法(ポリスチレン換算)、移動相:o-ジクロロベンゼン(BHT添加)、流量:1.0mL/min
(4)13C-NMR測定
ポリマーのα-オレフィンの組成分析、マクロモノマーのメチル分岐数およびグラフト構造を確認することを目的にして、次の条件で13C-NMR測定を実施した。
装置:ブルカーバイオスピン社製AVANCEIII500CryoProbe Prodigy型核磁気共鳴装置、測定核:13C(125MHz)、測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング、パルス幅:45°(5.00μ秒)、ポイント数:64k、測定範囲:250ppm(-55~195ppm)、繰り返し時間:5.5秒、積算回数:512回、測定溶媒:オルトジクロロベンゼン/ベンゼン-d6(4/1 v/v)、試料濃度:ca.60mg/0.6mL、測定温度:120℃、ウインドウ関数:exponential(BF:1.0Hz)、ケミカルシフト基準:ベンゼン-d6(128.0ppm)
(5)GPC分析
ポリマーの分子量分析および残存マクロモノマー量の見積もりを行うために、次の条件でGPC分析を実施した。
装置:Waters社製 Alliance GPC 2000型、カラム:TSKgel GMH6-HT 2本、 TSKgel GMH6-HTL 2本(いずれも東ソー社製、内径7.5mm、長さ30cm)、カラム温度:140℃、移動相:オルトジクロロベンゼン(0.025%ジブチルヒドロキシトルエン含有)、検出器:示差屈折計、流量:1.0mL/min、試料濃度:0.15%(w/v)、注入量:0.5mL、サンプリング時間間隔:1秒、カラム校正:単分散ポリスチレン(東ソー社製)
(6)極限粘度([η]〔dl/g〕)測定
極限粘度は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。
(7)メルトフローレート(MFR〔g/10min〕)
メルトフローレートは、ASTM D1238Eに準拠して、2.16kg荷重で測定した。測定温度は190℃とした。
(8) オレフィン系重合体[R1]の組成比(質量%)は、GPC分析から算出される残存したマクロモノマー組成比率(質量%)と、20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合から概算される側鎖を持たないエチレン・α-オレフィン共重合体の組成比率(質量%)を、全量100質量%から減じることによって概算した。
(9)ペレットの耐ブロッキング性
オレフィン系樹脂(β)の直径3.5mmのストランドを作製し、長さ3.9mmに切断することで、オレフィン系樹脂(β)のペレットを作製した。このペレットを縦70mm、横50mmのチャック付きポリエチレン袋に18g入れた後、上部に3.5kg/cm2の荷重をかけた。この荷重状態を保って、40℃で7日間経過した後、25℃の環境に戻し、下記基準によりオレフィン系樹脂(β)のペレットの耐ブロッキング性を評価した。
(3)オルトジクロロベンゼン可溶成分の測定
20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合E(質量%)は次の条件でCFC測定を行い求めた。
装置:クロス分別クロマトグラフ CFC2(Polymer ChAR)、検出器(内蔵):赤外分光光度計 IR4(Polymer ChAR)、検出波長:3.42μm(2,920cm-1);固定、試料濃度:120mg/30mL、注入量:0.5mL、降温時間: 1.0℃/min、溶出区分: 4.0℃間隔(-20℃~140℃)、GPCカラム:Shodex HT-806M×3本(昭和電工社)、GPCカラム温度:140℃、GPCカラム較正:単分散ポリスチレン(東ソー社)、分子量較正法:汎用較正法(ポリスチレン換算)、移動相:o-ジクロロベンゼン(BHT添加)、流量:1.0mL/min
(4)13C-NMR測定
ポリマーのα-オレフィンの組成分析、マクロモノマーのメチル分岐数およびグラフト構造を確認することを目的にして、次の条件で13C-NMR測定を実施した。
装置:ブルカーバイオスピン社製AVANCEIII500CryoProbe Prodigy型核磁気共鳴装置、測定核:13C(125MHz)、測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング、パルス幅:45°(5.00μ秒)、ポイント数:64k、測定範囲:250ppm(-55~195ppm)、繰り返し時間:5.5秒、積算回数:512回、測定溶媒:オルトジクロロベンゼン/ベンゼン-d6(4/1 v/v)、試料濃度:ca.60mg/0.6mL、測定温度:120℃、ウインドウ関数:exponential(BF:1.0Hz)、ケミカルシフト基準:ベンゼン-d6(128.0ppm)
(5)GPC分析
ポリマーの分子量分析および残存マクロモノマー量の見積もりを行うために、次の条件でGPC分析を実施した。
装置:Waters社製 Alliance GPC 2000型、カラム:TSKgel GMH6-HT 2本、 TSKgel GMH6-HTL 2本(いずれも東ソー社製、内径7.5mm、長さ30cm)、カラム温度:140℃、移動相:オルトジクロロベンゼン(0.025%ジブチルヒドロキシトルエン含有)、検出器:示差屈折計、流量:1.0mL/min、試料濃度:0.15%(w/v)、注入量:0.5mL、サンプリング時間間隔:1秒、カラム校正:単分散ポリスチレン(東ソー社製)
(6)極限粘度([η]〔dl/g〕)測定
極限粘度は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した。
(7)メルトフローレート(MFR〔g/10min〕)
メルトフローレートは、ASTM D1238Eに準拠して、2.16kg荷重で測定した。測定温度は190℃とした。
(8) オレフィン系重合体[R1]の組成比(質量%)は、GPC分析から算出される残存したマクロモノマー組成比率(質量%)と、20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合から概算される側鎖を持たないエチレン・α-オレフィン共重合体の組成比率(質量%)を、全量100質量%から減じることによって概算した。
(9)ペレットの耐ブロッキング性
オレフィン系樹脂(β)の直径3.5mmのストランドを作製し、長さ3.9mmに切断することで、オレフィン系樹脂(β)のペレットを作製した。このペレットを縦70mm、横50mmのチャック付きポリエチレン袋に18g入れた後、上部に3.5kg/cm2の荷重をかけた。この荷重状態を保って、40℃で7日間経過した後、25℃の環境に戻し、下記基準によりオレフィン系樹脂(β)のペレットの耐ブロッキング性を評価した。
A:ブロッキングなし
B:一部のみにブロッキングあり
C:全体的にブロッキングあり
≪プロピレン系重合体(α)およびプロピレン系樹脂組成物の物性測定方法≫
プロピレン系重合体(α)およびプロピレン系樹脂組成物の物性測定方法を以下に示す。なお、極限粘度は、前記(8)方法で測定した。
(10)メルトフローレート(MFR〔g/10min〕)
メルトフローレートは、ASTM D1238Eに準拠して、2.16kg荷重で測定した。測定温度は230℃とした。
(11)シャルピー衝撃試験
シャルピー衝撃値〔kJ/m2〕は、JIS K7111に従って、下記の条件で測定した。
B:一部のみにブロッキングあり
C:全体的にブロッキングあり
≪プロピレン系重合体(α)およびプロピレン系樹脂組成物の物性測定方法≫
プロピレン系重合体(α)およびプロピレン系樹脂組成物の物性測定方法を以下に示す。なお、極限粘度は、前記(8)方法で測定した。
(10)メルトフローレート(MFR〔g/10min〕)
メルトフローレートは、ASTM D1238Eに準拠して、2.16kg荷重で測定した。測定温度は230℃とした。
(11)シャルピー衝撃試験
シャルピー衝撃値〔kJ/m2〕は、JIS K7111に従って、下記の条件で測定した。
<試験条件>
温度:-30℃
試験片:10mm(幅)×80mm(長さ)×4mm(厚さ)
ノッチは機械加工である。
(12)線膨張係数(平均)
線膨張係数(10-5/℃)は、JIS Z7197に準拠し、TMA法(測定範囲:-30~80℃)にて評価した。小型角板(30mm(幅)×30mm(長さ)×2mm(厚さ))の中央部付近からMD方向およびTD方向にそれぞれ約10mm×5mm×2mm厚の形状の試験片を切り出した。切り出した試験片に対して120℃、2時間のアニール操作を実施した後、MD方向に切り出した試験片およびTD方向に切り出した試験片のそれぞれについて線膨張係数を測定し、両者の平均値を求めた。
(13)23℃におけるn-デカン可溶(不溶)成分量、n-デカン不溶成分量(〔wt%〕)
ガラス製の測定容器にプロピレン系重合体(α)約3g、デカン500ml、およびデカンに可溶な耐熱安定剤を少量装入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン系重合体(α)を溶解させ、150℃で2時間保持した後、8時間かけて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン系ブロック共重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G-4規格のグラスフィルターで減圧ろ過した。ろ液の100mlを採取し、これを減圧乾燥してデカン可溶成分の一部を得た。この操作の後、デカン可溶成分(Dsol)量および不溶成分(Dinsol)量を下記式によって決定した。なお、前記プロピレン系重合体(α)は10-4gの単位まで測定し、この重量を下式においてb(g)と表した。また、前記デカン可溶成分の一部の重量を10-4gの単位まで測定し、この重量を下式においてa(g)と表した。
温度:-30℃
試験片:10mm(幅)×80mm(長さ)×4mm(厚さ)
ノッチは機械加工である。
(12)線膨張係数(平均)
線膨張係数(10-5/℃)は、JIS Z7197に準拠し、TMA法(測定範囲:-30~80℃)にて評価した。小型角板(30mm(幅)×30mm(長さ)×2mm(厚さ))の中央部付近からMD方向およびTD方向にそれぞれ約10mm×5mm×2mm厚の形状の試験片を切り出した。切り出した試験片に対して120℃、2時間のアニール操作を実施した後、MD方向に切り出した試験片およびTD方向に切り出した試験片のそれぞれについて線膨張係数を測定し、両者の平均値を求めた。
(13)23℃におけるn-デカン可溶(不溶)成分量、n-デカン不溶成分量(〔wt%〕)
ガラス製の測定容器にプロピレン系重合体(α)約3g、デカン500ml、およびデカンに可溶な耐熱安定剤を少量装入し、窒素雰囲気下、スターラーで攪拌しながら2時間で150℃に昇温してプロピレン系重合体(α)を溶解させ、150℃で2時間保持した後、8時間かけて23℃まで徐冷した。得られたプロピレン系ブロック共重合体の析出物を含む液を、磐田ガラス社製25G-4規格のグラスフィルターで減圧ろ過した。ろ液の100mlを採取し、これを減圧乾燥してデカン可溶成分の一部を得た。この操作の後、デカン可溶成分(Dsol)量および不溶成分(Dinsol)量を下記式によって決定した。なお、前記プロピレン系重合体(α)は10-4gの単位まで測定し、この重量を下式においてb(g)と表した。また、前記デカン可溶成分の一部の重量を10-4gの単位まで測定し、この重量を下式においてa(g)と表した。
23℃におけるn-デカン可溶成分(Dsol)含有率=100×(500×a)/(100×b)
23℃におけるn-デカン不溶成分(Dinsol)含有率=100-100×(500×a)/(100×b)
(14)プロピレンおよびエチレンに由来する骨格の含量測定
Dsol中のエチレンに由来する骨格濃度を測定するために、サンプル20~30mgを1,2,4-トリクロロベンゼン/重ベンゼン(質量比:2/1)溶液0.6mlに溶解後、炭素核磁気共鳴分析(13C-NMR)を行った。プロピレン、エチレンの定量はダイアッド連鎖分布より求めた。プロピレン-エチレン共重合体の場合、PP=Sαα、EP=Sαγ+Sαβ、EE=1/2(Sβδ+Sδδ)+1/4Sγδを用い、以下の計算式により求めた。
23℃におけるn-デカン不溶成分(Dinsol)含有率=100-100×(500×a)/(100×b)
(14)プロピレンおよびエチレンに由来する骨格の含量測定
Dsol中のエチレンに由来する骨格濃度を測定するために、サンプル20~30mgを1,2,4-トリクロロベンゼン/重ベンゼン(質量比:2/1)溶液0.6mlに溶解後、炭素核磁気共鳴分析(13C-NMR)を行った。プロピレン、エチレンの定量はダイアッド連鎖分布より求めた。プロピレン-エチレン共重合体の場合、PP=Sαα、EP=Sαγ+Sαβ、EE=1/2(Sβδ+Sδδ)+1/4Sγδを用い、以下の計算式により求めた。
プロピレン(mol%)=(PP+1/2EP)×100/[(PP+1/2EP)+(1/2EP+EE)]
エチレン(mol%)=(1/2EP+EE)×100/[(PP+1/2EP)+(1/2EP+EE)]
プロピレン系重合体(α)として下記のプロピレン系重合体(α-1)を使用した。
エチレン(mol%)=(1/2EP+EE)×100/[(PP+1/2EP)+(1/2EP+EE)]
プロピレン系重合体(α)として下記のプロピレン系重合体(α-1)を使用した。
プロピレン系重合体(α-1):プロピレン系ブロック共重合体(MFR:30g/10min、デカン可溶部量:23wt%、デカン可溶部エチレン量:40mol%、デカン可溶部[η]:2.6dl/g)
以下、オレフィン系樹脂(β)の製造例について説明する。なお、評価に必要なサンプル量を確保するため、複数回実施していることがある。
[実施例1] オレフィン系樹脂(β-1)の製造
容積950mLの連続重合器に、その一つの供給口から、脱水精製したn-ヘプタンを1536mL/hrの速度で供給し、同時に連続重合器の別の供給口から、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)を39mL/hrの速度で、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)を41mL/hrの速度で、下記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)を52mL/hrの速度で、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)を41mL/hrの速度で連続的に供給した(成分全体の供給速度:1900mL/hr)。また、同時に連続重合器の別の供給口から、エチレンを260g/hrの割合で、水素を9.9L/hrの割合で、1-ブテンを137g/hrの割合で連続供給し、重合温度110℃、全圧0.6Mpa-G、滞留時間約30min、攪拌回転数970rpmの条件下で連続溶液重合を行った。 重合器で生成したエチレン/1-ブテン/ポリエチレングラフト型共重合体のヘプタン溶液は、重合器上壁部に設けられた排出口を介して流量約1900mL/hrの速度で連続的に排出させ、採取瓶に重合反応液を回収した。得られた重合反応液を130℃にて10時間減圧乾燥した。その結果、オレフィン系樹脂(β-1)が約139g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
以下、オレフィン系樹脂(β)の製造例について説明する。なお、評価に必要なサンプル量を確保するため、複数回実施していることがある。
[実施例1] オレフィン系樹脂(β-1)の製造
容積950mLの連続重合器に、その一つの供給口から、脱水精製したn-ヘプタンを1536mL/hrの速度で供給し、同時に連続重合器の別の供給口から、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)を39mL/hrの速度で、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)を41mL/hrの速度で、下記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)を52mL/hrの速度で、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)を41mL/hrの速度で連続的に供給した(成分全体の供給速度:1900mL/hr)。また、同時に連続重合器の別の供給口から、エチレンを260g/hrの割合で、水素を9.9L/hrの割合で、1-ブテンを137g/hrの割合で連続供給し、重合温度110℃、全圧0.6Mpa-G、滞留時間約30min、攪拌回転数970rpmの条件下で連続溶液重合を行った。 重合器で生成したエチレン/1-ブテン/ポリエチレングラフト型共重合体のヘプタン溶液は、重合器上壁部に設けられた排出口を介して流量約1900mL/hrの速度で連続的に排出させ、採取瓶に重合反応液を回収した。得られた重合反応液を130℃にて10時間減圧乾燥した。その結果、オレフィン系樹脂(β-1)が約139g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1524mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を68mL/hrに、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)の供給量を81mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を57mL/hrに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)の供給量を81mL/hrに、エチレンの供給量を230g/hrに、水素の供給量を13.3L/hrに、1-ブテンの供給量を169g/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β-2)が約119g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
[実施例3]オレフィン系樹脂(β-3)の製造
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1592mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を53mL/hrに、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)の供給量を59mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を56mL/hrに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)の供給量を59mL/hrに、エチレンの供給量を260g/hrに、水素の供給量を15.7L/hrに、1-ブテンの供給量を141g/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β-3)が約148g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
[実施例4]オレフィン系樹脂(β-4)の製造
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1508mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を51mL/hrに、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)の供給量を54mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を69mL/hrに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)の供給量を54mL/hrに、エチレンの供給量を280g/hrに、水素の供給量を17.0L/hrに、1-ブテンの供給量を219g/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β-4)が約171g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
[実施例5]オレフィン系樹脂(β-5)の製造
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1557mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を90mL/hrに、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)の供給量を118mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を37mL/hrに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)の供給量を118mL/hrに、エチレンの供給量を230g/hrに、水素の供給量を12.4L/hrに、1-ブテンの供給量を98g/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β-5)が約141g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
[実施例6]オレフィン系樹脂(β-6)の製造
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1542mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を91mL/hrに、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)の供給量を118mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を39mL/hrに、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)の供給量を118mL/hrに、エチレンの供給量を230g/hrに、水素の供給量を14.8L/hrに、1-ブテンの供給量を110g/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β-6)が約147g/hrの生産スピードで得られた。分析結果を表1に示す。
[比較例1]オレフィン系樹脂(β’-1)の製造
攪拌羽根を備えた内容積100Lのステンレス製重合器(攪拌回転数:250rpm、内温:110℃、重合圧力:1.0MPa・G)に、脱水生成したヘキサンを23L/時間、触媒として前記化合物(1)を0.01mmol/時間、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを0.04mmol/時間、トリイソブチルアルミニウムを2.4mmol/時間の速度で連続的に供給し、気相重合器内のガス組成が、1-ブテン/エチレンとして0.23(モル比)、水素/エチレンとして0.08(モル比)になるように1-ブテン、エチレンおよび水素を連続的に供給し、生成する重合液を重合器側壁部に設けられた排出口を介して、重合器内溶液量28Lを維持するように液面制御弁の開度を調節しながら連続的に排出した。得られた重合溶液を加熱器に導いて180℃に昇温し、触媒失活剤として、メタノールを80mL/時間で添加し、重合を停止させ、減圧した脱揮工程に連続的に移送して乾燥することにより、オレフィン系樹脂(β’-1)を4.0kg/時間の生産速度で得た。得られたオレフィン系樹脂(β’-1)の分析結果を表1に示す。
[比較例2] オレフィン系樹脂(β’-2)の製造
容積950mLの連続重合器に、その一つの供給口から、脱水精製したn-ヘプタンを1631mL/hrの速度で供給し、同時に連続重合器の別の供給口から、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)を83mL/hrの速度で、ジ(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル)ハフニウムジメチルのトルエン溶液(0.07mmol/L)を118mL/hrの速度で、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(7mmol/L)を118mL/hrの速度で連続的に供給した(成分全体の供給速度:1900mL/hr)。また、同時に連続重合器の別の供給口から、エチレンを200g/hrの割合で、水素を7.6L/hrの割合で、1-ブテンを40g/hrの割合で連続供給し、重合温度110℃、全圧0.6Mpa-G、滞留時間約30min、攪拌回転数970rpmの条件下で連続溶液重合を行った。 重合器で生成したエチレン/1-ブテン/ポリエチレングラフト型共重合体のヘプタン溶液は、重合器上壁部に設けられた排出口を介して流量約1900mL/hrの速度で連続的に排出させ、採取瓶に重合反応液を回収した。得られた重合反応液を130℃にて10時間減圧乾燥した。その結果、オレフィン系樹脂(β’-2)が約120g/hrの生産スピードで得られた。オレフィン系樹脂(β’-2)の分析結果を表1に示す。
[比較例3] オレフィン系樹脂(β’-3)の製造
実施例1において、n-ヘプタンの供給量を1566mL/hに、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液(0.4mmol/L)の供給量を34mL/hrに、上記式(1)で示される化合物(1)のトルエン溶液(0.02mmol/L)の供給量を28mL/hrに、エチレンの供給量を230g/hrに、水素の供給量を8.7L/hrにした以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、オレフィン系樹脂(β’-3)が約138g/hrの生産スピードで得られた。オレフィン系樹脂(β’-3)の分析結果を表1に示す。オレフィン系樹脂(β’-3)のペレットの耐ブロッキング性の評価は「×」であった。
オレフィン系樹脂(β-1)15質量部、プロピレン系重合体(α-1)65質量部、タルク(JM-209(商標)、浅田製粉(株)製)20質量部、耐熱安定剤IRGANOX1010(チバガイギー(株)商標)0.1質量部、耐熱安定剤IRGAFOS168(チバガイギー(株)商標)0.1質量部、ステアリン酸カルシウム0.1質量部をタンブラーにて混合後、二軸押出機にて下記の条件で溶融混練してペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて下記の条件で試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
<溶融混練条件>
同方向二軸混練機:品番 KZW-15、(株)テクノベル 社製
混練温度:190℃
スクリュー回転数:500rpm
フィーダー回転数:40rpm
<JIS小型試験片/射出成形条件>
射出成形機:品番 EC40、東芝機械(株)製
シリンダー温度:190℃
金型温度:40℃
射出時間-保圧時間:13秒(一次充填時間:1秒)
冷却時間 : 15秒
[実施例8]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β-2)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
[比較例4]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β’-1)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
[比較例5]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β’-2)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
同方向二軸混練機:品番 KZW-15、(株)テクノベル 社製
混練温度:190℃
スクリュー回転数:500rpm
フィーダー回転数:40rpm
<JIS小型試験片/射出成形条件>
射出成形機:品番 EC40、東芝機械(株)製
シリンダー温度:190℃
金型温度:40℃
射出時間-保圧時間:13秒(一次充填時間:1秒)
冷却時間 : 15秒
[実施例8]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β-2)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
[比較例4]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β’-1)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
[比較例5]
オレフィン系樹脂(β-1)に替えてオレフィン系樹脂(β’-2)を使用した以外は実施例7と同様にペレット状のプロピレン系樹脂組成物を調製し、射出成形機にて試験片を作製した。得られたプロピレン系樹脂組成物の物性を表2に示す。
Claims (8)
- 下記要件(I)~(VI)を満たすオレフィン系樹脂(β)。
(I)オレフィン系樹脂(β)は、エチレン・α-オレフィン共重合体からなる主鎖、およびエチレン重合体からなる側鎖を有するグラフト型オレフィン系重合体[R1]を含む。
(II)オレフィン系樹脂(β)は、示差走査熱量分析(DSC)による測定において60℃~130℃の範囲に融解ピークを示し、該融解ピークにおける融解熱量ΔHが5~100J/gの範囲にある。
(III)クロス分別クロマトグラフ(CFC)により測定された20℃以下のオルトジクロロベンゼン可溶成分の割合Eが65質量%以下である。
(IV)示差走査熱量分析(DSC)により測定されたガラス転移温度Tgが-80~-65℃の範囲にある。
(V)135℃のデカリン中で測定された極限粘度[η]が0.5~1.2dl/gの範囲にある。
(VI)ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~180g/10minの範囲にある。 - ASTM D1238Eに準拠して得られた190℃、2.16kg荷重でのMFRが35~100g/10minの範囲にある請求項1に記載のオレフィン系樹脂(β)。
- 前記グラフト型オレフィン系重合体[R1]の主鎖中のα-オレフィンから導かれる繰り返し単位の全繰り返し単位に対するモル比が3~40mol%である請求項1に記載のオレフィン系樹脂(β)。
- ASTM D1238Eに準拠して得られた230℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が0.1~500g/10minであるプロピレン系重合体(α)70質量部以上90質量部以下、および請求項1~3のいずれか1項に記載のオレフィン系樹脂(β)10質量部以上30質量部以下((α)と(β)との合計は100質量部である)を含有することを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。
- 下記(A)~(C)の成分を含むオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンと、炭素原子数3~20のα-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンとを共重合する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
(A)下記一般式(I)で表される架橋メタロセン化合物
(B)下記一般式[B]で表される遷移金属化合物
(C)(C-1)有機金属化合物、(C-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および(C-3)架橋メタロセン化合物(A)または遷移金属化合物(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物
(式(I)中、R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9およびR12はそれぞれ独立に水素原
子、炭化水素基、ケイ素含有基またはケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基を示し、R1~R4のうち隣接する二つの基同士は互いに結合して環を形成していてもよい。
R6およびR11は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R7およびR10は水素原子、炭化水素基、ケイ素含有基およびケイ素含有基以外のヘテロ原子含有基から選ばれる同一の原子または同一の基であり、R6およびR7は互いに結合して環を形成していてもよく、R10およびR11は互いに結合して環を形成していてもよく;ただし、R6、R7、R10およびR11が全て水素原子であることはない。
R13およびR14はそれぞれ独立にアリール基を示す。
Mはチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を示す。
Y1は炭素原子またはケイ素原子を示す。
Qはハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、炭素数4~10の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、jは1~4の整数を示し、jが2以上の整数の場合は複数あるQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
(一般式[B]中、Mは周期表第4または5族の遷移金属原子を示す。
mは1~4の整数を示す。
R1は、一般式Cn'H2n'+1(n’は1~8の整数である)で表わされる炭素原子数1~8の炭化水素基を示す。
R2~R5は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
R6~R8は炭化水素基であって、そのうち少なくとも一つは芳香族炭化水素基であり、また、mが2以上の整数の場合には、式[B]の構造単位相互間においてR2~R8で示される基のうち2個の基が連結されていてもよい。
nは、Mの価数を満たす数であり、Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、nが2以上の整数である場合には、複数のXは互いに同一であっても、異なっていてもよく、また、Xで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。) - 前記共重合する工程が、80~300℃の温度範囲における溶液重合法により共重合する工程である、請求項5に記載のオレフィン系樹脂(β)の製造方法。
- 請求項4に記載のプロピレン系樹脂組成物を用いた成形体。
- 自動車外装部品に用いられる請求項7に記載の成形体。
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