説明

プロピレン−エチレン/ブテン系ブロツク共重合体及びその製造方法

【構成】 ポリブテン成分とプロピレン−エチレンランダム共重合体成分又はポリプロピレン成分及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分とがそれぞれブロック共重合してなり、ポリブテン成分が0.1〜10wt%、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリプロピレン成分との合計が99.9〜90wt%及びポリプロピレン成分が0〜30wt%含まれており、該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分はエチレンに基づく単量体単位を15〜80モル%、プロピレンに基づく単量体単位を85〜20モル%含むランダム共重合体で構成されてなり且つ該ブロック共重合体は分子量1万以下の成分の割合が1.0重量%以下であり、かつ高分子量の粉状体であることを特徴とするプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体。
【効果】 本発明のプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体は成形機のホッパー内で棚吊りを生ずることなく、また成形機のスクリューにも容易に喰い込む。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性と透明性に優れ、ベタツキのないプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエチレン−プロピレンゴム(以下「EPR」と略称する。)からなる成形品には、ベトツキ感があるという問題があった。また、エチレンとプロピレンの重合によって得られるEPRは塊状体であり、取り扱いにくい欠陥があった。上記の問題を解決するために、EPRの分子量を高めることが提案されている。ところが、この高分子量のEPRからなる成形品には、耐熱性、成形性及び機械的強度が十分ではないという問題がある。
【0003】そこで、上記の問題を解決するために、EPRにポリプロピレンをブレンドすることが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、EPRとポリプロピレンの混合物からなる成形品は、白色又は乳白色であり、同等の柔軟性を有する他の樹脂、例えば線状の低密度ポリエチレン、軟質ポリ塩化ビニルに比べて透明性に劣る。このため、前記のEPRとポリプロピレンの混合物は、透明性が要求される容器、シート、フィルム等の成形品の材料として使用することができなかった。
【0005】従って、EPRとポリプロピレンの混合物が有している良好な性状を備え、かつ透明性が優れた材料の開発が課題となっている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課題を解決することを目的として鋭意研究を重ねた結果、プロピレン−エチレン共重合体成分とポリブテン成分を含んでなるプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体が該目的を達成することのできる材料であることを見いだし、本発明を完成するに到った。
【0007】即ち、本発明は、ポリブテン成分とプロピレン−エチレンランダム共重合体成分又はポリプロピレン成分及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分とがそれぞれブロック共重合してなり、ポリブテン成分が0.1〜10wt%,プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリプロピレン成分との合計が99.9〜90wt%及びポリプロピレン成分が0〜30wt%含まれており、該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分はエチレンに基づく単量体単位を15〜80モル%,プロピレンに基づく単量体単位を85〜20モル%含むランダム共重合体で構成されてなり且つ該ブロック共重合体は分子量1万以下の成分の割合が1.0重量%以下であり、かつ高分子量の粉状体であることを特徴とするプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体である。
【0008】本発明のプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体(以下「P−E/Bブロック共重合体」と略称する。)は本質的にプロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリブテン成分とよりなり、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分をX、ポリブテン成分をYとすると、本発明のP−E/Bブロック共重合体は、X−Yで示される。
【0009】上記X−Yで示されるP−E/Bブロック共重合体はその性状例えば粒子の流動性,加工品の引張強度,耐熱性等を更に改良するためにポリプロピレン成分(Z)を更にブロック重合によって結合させることが出来る。即ち該ポリプロピレン成分をブロック結合で含有されたX−Z−Yで示される構成とすることも出来る。
【0010】本発明のP−E/Bブロック共重合体は本質的にプロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリブテン成分とから成っていることで十分に良好な物性のものとなりうるか該ポリブテン成分がポリプロピレン成分又はポリエチレン成分で代ると成形品の物性例えば透明性が不十分となり本発明の目的物とはなり得ない。
【0011】本発明のP−E/Bブロック共重合体におけるポリブテン成分、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分及びポリプロピレン成分のそれぞれ成分割合は、ポリブテン成分が0.1〜10重量%,プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリプロピレン成分との合計が99.9〜90重量%,ポリプロピレン成分が0〜30重量%である。ポリブテン成分が10重量%をこえる場合、P−E/Bブロック共重合体の嵩比重が低下し好ましくない。一方、ポリブテン成分が0.1重量%未満である場合、P−E/B系ブロック共重合体からなる成形品の透明性が失われ好ましくない。またポリプロピレン成分が含まれると、本発明の粉状体であるP−E/B系ブロック共重合体の流動性がより良好となり、また該P−E/Bブロック系共重合体からなる成形品の引張強度及び耐熱性が向上する。しかしながら、ポリプロピレン成分の割合が30重量%をこえると、成形品の柔軟性が低下し、また透明性が悪くなるため、所期の目的のP−E/Bブロック共重合体を得ることができない。
【0012】本発明のP−E/Bブロック共重合体には、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分、ポリブテン成分又はポリプロピレン成分中に、本発明のP−E/Bブロック共重合体の物性を阻害しない限り、他のα−オレフィンが少量、例えば5モル%以下の範囲で共重合されて含まれていてもよい。
【0013】前記のプロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ含有割合は、エチレンに基づく単量体単位15〜80モル%、好ましくは15〜60モル%、より好ましくは20〜50モル%,プロピレンに基づく単量体単位85〜20モル%、好ましくは85〜40モル%、より好ましくは80〜50モル%である。エチレンに基づく単量体単位の含有割合が15モル%未満であり、プロピレンに基づく単量体単位の含有割合が85モル%をこえる場合、成形品の柔軟性及び耐衝撃性が十分でなくなり好ましくない。一方、エチレンに基づく単量体単位の含有割合が80モル%をこえ、プロピレンに基づく単量体単位の含有割合が20モル%未満である場合、成形品の引張強度及び耐熱性が十分でなくなり好ましくない。
【0014】本発明のP−E/Bブロック共重合体は、粉状体である。この粉状という形状により、粒子同士が粘着しにくくなり、粉状体の流動性が良好となる。一方、粒子の形状が塊状であると、粒子同士が粘着し、塊状体の流動性が悪いために好ましくない。
【0015】粉状体のP−E/Bブロック共重合体を得るためには、低分子量の成分量を少なくする必要がある。本発明のP−E/Bブロック共重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」と略称する。)で測定した溶出曲線において、分子量1万以下の成分の割合を通常1.0重量%以下、好ましくは0.5重量%以下とすることで該粉状体を保持しうる。そして、P−E/Bブロック共重合体の低分子量の成分を少なくする方法の1つは、相対的に重量平均分子量を高めることによって達成しうる。本発明のP−E/Bブロック共重合体の重量平均分子量は、少なくとも60万以上、通常80万以上、好ましくは100万以上、より好ましくは150〜700万、最も好ましくは150〜300万である。重量平均分子量が前記の範囲内にあると、P−E/Bブロック共重合体の形状が粉状となりやすい。尚、本発明における重量平均分子量は、GPCにより測定された値である。
【0016】本発明のP−E/Bブロック共重合体は粉状体であればよく、その平均粒径(D50)は、特に限定されないが、通常100〜1000μm 、好ましくは100〜800μm の範囲のものが好ましい。また、本発明のP−E/Bブロック共重合体の粒度分布は、特に限定されないが、通常比較的狭く、具体的には、粒径が100μm 以下の粉状体の割合が1重量%以下であり、且つ粒径が8000μm以上、好ましくは粒径が1000μm 以上の粉状体の割合が1重量%以下であると好適である。
【0017】本発明のP−E/Bブロック共重合体の嵩比重は、通常0.35g/cm3 以上であり、好ましくは0.35〜0.50g/cm3 の範囲のものが好ましい。また本発明のP−E/Bブロック共重合体は特に限定されるものではないがその安息角が通常40°以下のものが好適である。
【0018】本発明のP−E/Bブロック共重合体は一旦溶融してペレットにされた場合、該ペレットの溶融物の流動性が著しく低下するために、該ペレットの成形は困難である。この挙動は、従来のEPR、即ち分子量が20〜30万程度であるEPRには見られない。また、溶剤に対する可溶性についても、重合槽より単離されたP−E/Bブロック共重合体は、沸騰デカン100mlに1g溶解させた場合、通常は全粉状体のうち80重量%以上、さらには90重量%以上、特に後述する実施例では100重量%が溶解する。しかし、P−E/Bブロック共重合体のデカン溶液から、デカンの蒸発又は溶液の冷却により回収される粉状体は、再び沸騰デカン100mlに1gを溶解させようとしても、全粉状体の高々40重量%しか溶解しない。また、前記した溶液の冷却により回収されるP−E/Bブロック共重合体の粉状体は、前記のペレットと同様に、溶融時の流動性が著しく低い。
【0019】本発明のP−E/Bブロック共重合体が上記の挙動を示す原因はまだ解明されていないが、本発明者らは次のように推測している。即ち、本発明のP−E/Bブロック共重合体を、一旦加熱により溶融し、又は溶剤に溶解した後に、該溶融物を凝固又は該溶液からの析出により現れる粉状体においては、P−E/Bブロック共重合体の分子鎖同士が絡まり合い、あたかも架橋しているかのような構造をとっていると推測される。このために、上記の粉状体について、再度の加熱による溶融又は溶剤への溶解を行うことが困難であると考えられる。
【0020】本発明のP−E/Bブロック共重合体を確認する方法が、例えば次の通りである。
【0021】本発明のP−E/Bブロック共重合体の13C−核磁気共鳴(以下「NMR」という。)スペクトルを測定すると、11ppm付近、35ppm付近、40.5ppm付近にピークが観測される。前記11ppm付近のピークは、下記(i)
【0022】
【化1】


【0023】のブテン単量体単位のC1 の炭素に由来するものである。また、前記35ppm付近のピークは、上記式(i)のC2 の炭素に由来するものである。さらに、40.5ppm付近のピークは、上記式(i)のC3 の炭素に由来するものである。
【0024】13C−NMRスペクトルを測定すると、上記のピーク以外に、45.5〜47.5ppm付近、37〜39ppm付近、33〜34ppm付近、24.5〜25.5ppm付近にピークが観測される。前記45.5〜47.5ppm付近のピークは、下記式(ii)
【0025】
【化2】


【0026】のプロピレン−エチレンランダム共重合体部のC1 の炭素に由来するものである。また、37〜39ppm付近のピークは、上記式(ii)のC2 の炭素に由来するものである。さらに、33〜34ppm付近のピークは、上記式(ii)のC3 の炭素に由来するものである。このピークは、エチレンに基づく単量体単位(E)とプロピレン単量体単位(P)がEPEとなるように連結してなる場合に現れるピークである。またさらに、24.5〜25.5ppm付近のピークは、上記式(ii)のC4 の炭素に由来するものである。このピークは、EとPがPEPとなるように連結してなる場合に現れるピークである。従って、前記の33〜34ppm付近のピーク及び24.5〜25.5ppm付近のピークが共に観測されることによって、エチレンとプロピレンがランダム共重合していることが確認される。
【0027】本発明のP−E/Bブロック共重合体の13C−NMRスペクトルからは、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分及びポリブテン成分のそれぞれ割合、及び該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ割合が算出される。
【0028】次に、本発明のP−E/Bブロック共重合体にポリプロピレン成分が含まれている場合、該P−E/Bブロック共重合体について示差走査熱分析(以下「DSC」と略称する。)を行うと、ピークが155〜165℃の範囲内で現れる。このピークが現れるときの温度は、該P−E/Bブロック共重合体中のポリプロピレン成分に基づく融点(Tm (℃))である。そして、該融点における融解熱の大きさは、該P−E/Bブロック共重合体中のポリプロピレン成分の含有割合により決まり、該ポリプロピレン成分が30重量%以下で含まれている場合、該融解熱は30mJ/mg以下の範囲で測定される。
【0029】本発明のP−E/Bブロック共重合体は、いかなる方法によって得てもよい。特に好適に採用される方法を例示すれば次ぎの方法である。
【0030】即ち、下記成分A及びB、又はA及びB並びにC若しくはDA.チタン化合物B.有機アルミニウム化合物C.一般式〔I〕
n Si(OR′)4-n 〔I〕
(但し、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基,炭素原子数2〜7のアルケニル基,フェニル基,シクロヘキシル基、又はノルボルネン基であり、R′は炭素原子数1〜6のアルキル基であり、nは1〜3の整数である。)で示される有機ケイ素化合物D.一般式〔II〕
R″−I 〔II〕
(但し、R″はヨウ素原子又は炭素原子数1〜7のアルキル基又はフェニル基である。)で示されるヨウ素化合物の存在下にプロピレン又は1−ブテンを0.1〜500gポリマー/g・Ticompoundの範囲となるように予備重合を行い触媒含有予備重合体を得て、次いで該触媒含有予備重合体の存在下に1−ブテンの重合及び必要に応じてプロピレンの重合を経て、プロピレンとエチレンとの混合物のランダム共重合を順次行ない高分子量の粉状物を得る方法が好適である。
【0031】上記製造方法の特徴は特定の触媒の存在下に予備重合を行い、引き続き1−ブテンの重合と必要に応じてプロピレンの重合を経て、プロピレン−エチレンランダム共重合を順次実施することである。該予備重合を実施しないときは本発明の目的とするP−E/Bブロック共重合体は得られ難く、また1−ブテンの重合とプロピレン−エチレンランダム共重合との順序を逆にしても粉状体の目的物が得られ難い。この点は後述する本発明の各実施例と比較例とを対比すれば明らかに理解されるところである。
【0032】まてP−E/Bブロック共重合体を高透明性,高嵩比重且つ粉状物として得るためにはP−E/Bブロック共重合体中の低分子量重合体例えば分子量が1万以下の重合体の割合が1.0重量%以下となるように制御することは重要な要件の1つである。そのためにP−E/Bブロック共重合体は、一般に製造される分子量20〜30万のエチレン−プロピレンゴム、分子量10〜50万の結晶性ポリプロピレン等に比べると著しく分子量を大きくすることが好ましく、通常は重量平均分子量が少なくとも60万以上、通常80万以上、好ましくは100万以上、より好ましくは150〜700万、最も好ましく150〜300万のものとすることが好ましい態様である。
【0033】かかる目的物を得るためには予備重合及び本重合の条件、使用触媒の組合せ,重合順序等を下記の説明の如く好ましくは選定する必要がある。
【0034】上記P−E/Bブロック共重合体の製造方法における予備重合で用いられるチタン化合物〔A〕は、オレフィンの重合に使用されることが公知のチタン化合物が何ら制限なく採用される。特に、チタン,マグネシウム及びハロゲンを成分とする触媒活性の高いチタン化合物が好適である。このような触媒活性の高いチタン化合物は、ハロゲン化チタン、特に四塩化チタンを種々のマグネシウム化合物に担持させたものとなっている。この触媒の製法は、公知の方法が何ら制限なく採用される。例えば、特開昭56−155206号公報,同56−136806,同57−34103,同58−8706,同58−83006,同58−138708,同58−183709,同59−206408,同59−219311,同60−81208,同60−81209,同60−186508,同60−192708,同61−211309,同61−271304,同62−15209,同62−11706,同62−72702,同62−104810等に示されている方法が採用される。具体的には、例えば、四塩化チタンを塩化マグネシウムのようなマグネシウム化合物と共粉砕する方法、アルコール,エーテル,エステルケトン又はアルデヒド等の電子供与体の存在下にハロゲン化チタンとマグネシウム化合物とを共粉砕する方法、又は、溶媒中でハロゲン化チタン,マグネシウム化合物及び電子供与体を接触させる方法が挙げられる。
【0035】また該チタン化合物は上記担持型触媒の他に公知のα,β,γ、又はδ−三塩化チタンも好適に用いられる。これらのチタン化合物の調製方法は、例えば、特開昭47−34478号公報,同50−126590,同50−114394,同50−93888,同50−123091,同50−74594,同50−104191,同50−98489,同51−136625,同52−30888,同52−35283等に示されている方法が採用される。
【0036】チタン化合物として、前記担持型触媒を使用するときは一般に後述する有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物必要に応じてヨウ素化合物と組合せて使用すればよく、上記α,β,γ又はδ−三塩化チタンを使用するときは有機アルミニウム必要に応じて電子供与体とを組合せて使用すればよい。
【0037】次に有機アルミニウム化合物〔B〕も、オレフィンの重合に使用されることが公知の化合物が何ら制限なく採用される。例えば、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プロピルアルミニウム,トリ−nブチルアルミニウム,トリ−iブチルアルミニウム,トリ−nヘキシルアルミニウム,トリ−nオクチルアルミニウム,トリ−nデシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム類:ジエチルアルミニウムモノクロライド,ジエチルアルミニウムブロマイド等のジエチルアルミニウムモノハライド類:メチルアルミニウムセスキクロライド,エチルアルミニウムセスキクロライド,エチルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムハライド類などが挙げられる。他のモノエトキシジエチルアルミニウム,ジエトキシモノエチルアルミニウム等のアルコキシアルミニウム類を用いることができる。中でもトリエチルアルミニウムが最も好ましい。
【0038】さらに、有機ケイ素化合物〔C〕は、前記一般式〔I〕で示される化合物が何ら制限なく採用される。一般式〔I〕中のRはメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ヘプチル基,ヘキシル基等のC1 〜C6のアルキル基;ビニル基,アリル基,ブチレン基,ペンテン基,ヘキセン基等のC2 〜C7 のアルケニル基;フェニル基;シクロヘキシル基;又はノルボルネン基が好適に使用される。またR′は上記と同じC1 〜C6 のアルキル基が使用される。これらの基は置換されていてもよく、例えばアルキル基で置換されたものが好適に使用出来る。特に上記アルキル基としては炭素原子数1〜4のアルキル基が好適である。本発明においては好適に用いられる有機ケイ素化合物を例示すると、次のとおりである。例えば、トリメチルメトキシシラン,トリメチルエトキシシラン,ジメチルジメトキシシラン,ジメチルジエトキシシラン,ジフェニルジメトキシシラン,メチルフェニルジメトキシシラン,ジフェニルジエトキシシラン,エチルトリメトキシシラン,メチルトリメトキシシラン,ビニルトリメトキシシラン,フェニルトリメトキシシラン,メチルトリエトキシシラン,エチルトリエトキシシラン,ビニルトリエトキシシラン,アリルトリエトキシシラン,ブチルトリエトキシシラン,フェニルトリエトキシシラン,シクロヘキシルトリエトキシシラン,6−トリエトキシシリル2−ノルボルネンなどである。
【0039】本発明においては、上記したチタン化合物〔A〕,有機アルミニウム化合物〔B〕及び有機ケイ素化合物〔C〕に加えて、下記一般式〔II〕
R″−I 〔II〕
〔但し、R″はヨウ素原子,炭素原子数1〜6のアルキル基又はフェニル基である。〕で示されるヨウ素化合物〔D〕を用いると、得られるP−E/Bブロック共重合体の粒子の嵩比重が大きくなり低分子重合体例えば分子量1万以下の重合体の量が著しく少なくなってP−E/Bブロック共重合体に高流動性を付与出来るメリットがあるためしばしば好適である。
【0040】前記一般式〔II〕中、R″のアルキル基は前記一般式〔I〕のRに例示したと同じアルキル基が使用出来、フェニル基は置換基があってもよい。特にアルキル基置換のフェニル基は好適である。本発明で好適に使用し得るヨウ素化合物を具体的に示すと次のとおりである。例えば、ヨウ素,ヨウ化メチル,ヨウ化エルチ,ヨウ化プロピル,ヨウ化ブチル,ヨードベンゼン,p−ヨウ化トルエン等である。特にヨウ化メチル,ヨウ化エチルは好適である。
【0041】前〔A〕及び〔B〕必要に応じて使用される〔C〕及び〔D〕の各成分の使用量は触媒の種類,予備重合の条件,1−ブテンの重合条件,プロピレン−エチレンランダム共重合の条件等に応じて異なるため、これらの各条件に応じて最適の使用量を予め決定すればよい。一般的に好適に使用される範囲を例示すれば下記の通りである。
【0042】一般に後述するように前記予備重合は必らずしも1回だけが実施されるのではなく複数回の予備重合を行うケースがしばしば有効である。下記の配合割合は1回の予備重合に使用される各触媒成分の使用割合の好適な基準として例示した。即ち、有機アルミニウム化合物〔B〕の使用割合はチタン化合物〔A〕に対してAl/Ti(モル比)で1〜100好ましくは2〜20の範囲が、また必要に応じて使用される有機ケイ素化合物〔C〕の使用割合はチタン化合物〔A〕に対してSi/Ti(モル比)で0.1〜100好ましくは0.5〜10の範囲がそれぞれ好適である。
【0043】また必要に応じて使用されるヨウ素化合物〔D〕の使用割合はチタン化合物〔A〕に対してI/Ti(モル比)で0.1〜100好ましくは0.5〜50の範囲が好適である。
【0044】本発明に於ける前記予備重合は得られるP−E/Bブロック共重合体の形状及び物性を制御する意味で重要な要因となる。しかも流動性がよく、透明性にすぐれた粉状のP−E/Bブロック共重合体を得るため該予備重合を複数回例えば2〜5回に分けて実施することはしばしば好ましい結果が期待される。該予備重合を複数回実施する場合は、各予備重合において前記各成分の配合割合に相当する化合物を添加して予備重合を実施してもよく、1回目の予備重合時に予め必要量の各成分を配合しておいて2回目以降には触媒成分を配合しないで実施することも或いは2回目以降も触媒成分を添加するものと添加しないものを適宜組合せて実施することも出来る。但し前記触媒成分のうち有機ケイ素化合物〔C〕については、その理由及び作用は現在なお明らかではないが、複数回の予備重合を実施する場合、各予備重合で使用する種類を違えて使用するのが、得られるP−E/Bブロック共重合体中の低分子量重合体の生成を制御出来る点で好適な影響を与える。そして特に有機ケイ素化合物としては、前記一般式〔I〕中のR及びR′の少くとも一方が嵩高い炭化水素基、例えばフェニル基,シクロヘキシル基又はノルボルニル基等である化合物を用いることが、低分子量成分の少ないP−E/Bブロック共重合体が得られるために好ましい。しかし各予備重合段階で用いられる有機ケイ素化合物の使用順序は特に制限されない。
【0045】前記触媒成分の存在下にプロピレン又は1−ブテンを重合する予備重合で得られる重合体は予備重合の実施回数,予備重合条件等によって異なるが、一般に0.1〜500g/g・Ti compound、好ましくは1〜100g/g・Ti compoundの範囲から選べば十分であり、1回当りの予備重合でTi compound 1g当り0.1〜100g好ましくは2〜50gの範囲を基準とすれば好ましい。また予備重合で使用するプロピレン又は1−ブテンはプロピレン又は1−ブテンそれぞれ単独のモノマーを使用するのが得られるP−E/Bブロック共重合体の物性の制御面で好適であるが、該ブロック共重合体の物性に悪影響を及ぼさない範囲で例えば5モル%以下の他のα−オレフィン例えばエチレン,プロピレン,1−ブテン,1−ペンテン,1−ヘキセン,4−メチルペンテン−1等を混合することは許容されうる。また各予備重合の段階で水素を共存させることも可能である。
【0046】該予備重合は通常スラリー重合を適用させるのが好ましく、溶媒として、ヘキサン,ヘプタン,シクロヘキサン,ベンゼン,トルエンなどの飽和脂肪族炭化水素若しくは芳香族炭化水素を単独で、又はこれらの混合溶媒を用いることができる。該予備重合温度は、−20〜100℃、特に0〜60℃の温度が好ましく、複数回に分けて予備重合を行うときは各段階は夫々異なる温度の条件下で行ってもよい。予備重合時間は、予備重合温度及び予備重合での重合量に応じ適宜決定すれば良く、予備重合における圧力は、限定されるものではないが、スラリー重合の場合は、一般に大気圧〜5kg/cm2 G程度である。該予備重合は、回分,半回分,;連続のいずれの方法で行ってもよい。
【0047】予備重合終了後はそのまま後述する1−ブテンの重合に供することも出来るが、一般には前記溶媒で洗浄した後1−ブテンの重合に供するとよい。
【0048】前記予備重合に次いで本重合が実施される。本重合は前記予備重合で得られた触媒含有予備重合体の存在下に先ず1−ブテンの重合が必要に応じてプロピレンの重合を経て、プロピレン−エチレンのランダム共重合がそれぞれ実施される。本発明における本重合で使用する触媒は前記予備重合で使用したのと同じ触媒成分及びその組合せを使用するとよい。また各触媒成分は予備重合時に予め配合しておくことも出来るが一般にはチタン化合物以外は本重合時に新たに配合して調節するのが好ましい。
【0049】本重合で用いられる有機アルミニウム化合物は、前述の予備重合に用いたものが使用でき、最も好ましくはトリエチルアルミニウムである。有機アルミニウム化合物の使用量は触媒含有予備重合体中のチタン原子に対し、Al/Ti(モル比)で、10〜1000、好ましくは50〜500である。
【0050】さらに、有機ケイ素化合物もまた前記一般式〔I〕で示される化合物が何ら制限なく採用される。本重合で用いる有機ケイ素化合物の使用量は触媒含有予備重合体中のTi原子に対しSi/Ti(モル比)で0.1〜1000、好ましくは0.5〜500である。
【0051】更にまた必要に応じて使用されるヨウ素化合物は触媒含有予備重合体中のチタン原子に対してI/Ti(モル比)で0.1〜100好ましくは0.5〜50である。
【0052】本発明の本重合はまず1−ブテンが上記触媒含有予備重合体,有機アルミニウム化合物,有機ケイ素化合物必要に応じてヨウ素化合物の触媒成分の存在下に重合される。1−ブテンの重合は気相重合で実施してもよいが一般に前記溶媒中でスラリー重合を実施するとよい。該重合温度は−20〜100℃特に0〜60℃の温度が好ましい。重合時間は、温度及び重合量により適宜決定すればよいが一般には15分〜3時間の範囲から選べばよい。重合圧力は特に限定されるものでなく、スラリー重合の場合、一般に大気圧〜5kg/cm2 G程度である。
【0053】前記重合条件は得られるP−E/Bブロック共重合体中にポリブテン成分が0.1〜10重量%の範囲となるように予め決定するとよい。
【0054】本発明で得られるP−E/Bブロック共重合体は粉状体で嵩比重が大きいものとなるが、そのために該1−ブテンは単独重合体となる態様が最も好ましい。しかしながら、該形状が悪影響をうけない範囲で1−ブテン以外のα−オレフィン例えばエチレン,プロピレン,3−メチルブテン,4−メチル−1−ペンテン,1−ヘキセン等を混合した状態で共重合することは許容される。該許容量は種々の重合条件によって異なるが一般には他のα−オレフィンが5モル%以下の混合割合となるように選ぶのが好適である。また該1−ブテンの重合に際しては必要に応じて分子量調節剤として水素を共存させて実施することが出来る。
【0055】上記1−ブテンの重合に次いで、必要に応じてプロピレンの重合を経てプロピレン−エチレンのランダム共重合が実施される。該ランダム重合は1−ブテンの重合が終った後、又は更にプロピレンの重合が終った後未反応の1−ブテンをパージし、代ってプロピレンとエチレンとの混合物を供給して実施すればよい。また該プロピレン−エチレンのランダム共重合に際しては触媒成分として必要に応じてエーテル化合物,アミド化合物,エステル化合物,含イオン化合物,含リン化合物,酸無水物等の電子供与体を新たに添加して実施することはしばしば好適な態様となる。
【0056】上記プロピレン−エチレンランダム共重合はプロピレンに基づく単量体単位が40〜85モル%好ましくは40〜80モル%及びエチレンに基づく単量体単位が15〜60モル%好ましくは20〜60モル%の範囲となるようにプロピレンとエチレンとを混合して用いればよい。そのためにプロピレンとエチレンとの混合割合がガス状態でのエチレン濃度で7〜50モル%好ましくは10〜40モル%となるように選べば好適である。
【0057】上記プロピレン−エチレンランダム重合における重合温度は、P−E/Bブロック共重合体の嵩比重を大きくするためになるべく低温で行なうのが好ましく、例えば80℃以下、さらに20〜70℃の範囲から採用することが好適である。また必要に応じて分子量調整剤として水素を共存させることもできる。更にまた、重合はプロピレン及びエチレン自身を溶媒とするスラリー重合,気相重合,溶液重合等のいずれの方法でもよい。重合形式は、回分式,半回分式,連続式の何れの方法でもよく、更に重合を条件の異なる2段以上に分けて行うこともできる。上記プロピレン−エチレンランダム共重合は、目的物が粉状で得られる限り適宜その条件を選んで実施すればよいが、一般には高分子量、例えば重量平均分子量が少なくとも60万以上、通常80万以上、好ましくは100万以上、より好ましくは150〜700万、最も好ましくは150〜300万となり、且つ低分子量の重合体例えば分子量1万以下の重合体が1.0wt%以下となるように各条件を選定すると好ましい。
【0058】本重合の終了後には、重合系からモノマーを蒸発させ粒子状ポリマーを得ることができる。この粒子状ポリマーは、炭素数7以下の炭化水素溶媒を用いて公知の洗浄又は向流洗を行うと更に高嵩比重となる。
【0059】前記必要に応じて採用されるプロピレンの重合は、前記本重合の1−ブテンの重合に次いで実施するのが好ましい。該プロピレンの重合条件は前記プロピレン−エチレンランダム共重合における原料モノマーをプロピレン又は5モル%までの他のα−オレフィンの混合が許容されるモノマー混合物とする以外は全て同じ条件で実施することが出来る。一般に好適に採用される重合条件を例示すると、0〜80℃好ましくは20〜70℃の重合温度下に必要に応じて分子量調節剤として水素を存在させてプロピレン自身を溶媒とするスラリー重合,気相重合又は溶媒を使用する溶媒重合等の重合方法が好適である。
【0060】前記1−ブテンの重合とプロピレン−エチレンランダム共重合との間に上記プロピレンの重合を実施する利点は前記の如く得られる粉状P−E/Bブロック共重合体の流動性を更に改良出来、しかも得られるP−E/Bブロック共重合体の加工品の引張強度,耐熱性をアップ出来ることである。
【0061】従って、上記プロピレンの重合はP−E/Bブロック共重合体に要求される物性に応じてしばしば採用される態様である。
【0062】しかしながら含有ポリプロピレン成分が多くなると、得られるブロック共重合体の柔軟性が悪くなり、また加工物の透明性が悪くなるため、該ポリプロピレン成分の含有割合は最高30wt%にとどめるのが好ましい。また該ポリプロピレン成分は予備重合において1−ブテンを用い且つ本重合において上記プロピレンの重合を実施しない場合は実質的にP−E/Bブロック共重合体中に含有されないし、前記予備重合でのみプロピレンの重合を行うときは極くわずか例えばP−E/Bブロック共重合体に0.001〜1.0wt%程度の含有量となる。該P−E/Bブロック共重合体中に含まれるポリプロピレン成分は予備重合で生成したものと本重合で生成したものの区別が出来ないが上記含有量の多少によってそのいずれに基づくものか推定は可能である。
【0063】本発明のP−E/Bブロック共重合体は、射出成形,押出成形,プレス成形など各種の成形法により種々の形状を有する成形品にすることができる。
【0064】成形に際し、本発明のP−E/Bブロック共重合体に、従来のポリオレフィンに用いられている各種の添加剤及び成形助剤を添加することはしばしば好適な態様となる。
【0065】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を掲げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0066】以下の実施例において用いた測定方法について説明する。
【0067】1)重量平均分子量、分子量1万以下の割合GPC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィー)法により測定した。ウオーターズ社製GPC−150Cによりo−ジクロルベンゼンを溶媒とし、135℃で行った。用いたカラムは、東ソー製TSK gel GMH6−HT,ゲルサイズ10〜15μである。較正曲線は標準試料として重量平均分子量が950,2900,1万,5万,49.8万,270万,675万のポリスチレンを用いて作成した。
【0068】2)プロピレン−エチレンランダム共重合体成分,ポリブテン成分及びポリプロピレン成分のそれぞれ割合、並びに該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ割合の測定方法13C−NMRスペクトルのチャートを用いて算出した。即ち、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ割合は、まずポリマー(Polymer)第29巻(1988年)1848頁に記載された方法により、ピークの帰属を決定し、次にマクロモレキュールズ(Macromolecules)第10巻(1977年)773頁に記載された方法により、エチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ割合を算出した。
【0069】次いで、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるプロピレンに基づく単量体単位の重量とポリブテン成分の重量との割合を、前記の13C−NMRスペクトルのチャートを用いて算出した。即ち、プロピレンに基づく単量体単位中のメチル炭素に起因するピークと、ポリブテン成分中のメチル炭素に起因するピークとの積分強度比から、プロピレンに基づく単量体単位の重量とポリブテン成分の重量との割合を算出した。
【0070】上記の算出された各割合を用いて、P−E/Bブロック共重合体について、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分及びポリブテン成分のそれぞれ割合、並びに該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づく単量体単位のそれぞれ割合を算出した。
【0071】3)嵩比重JIS K6721(1977年)に準じて行った。
【0072】4)安息角「粉体物性測定法」(早川宗八郎著)97頁によった。即ち、底部中央に直径10mmの出口を有する内径68mm,高さ48mmの円筒容器内に、該円筒容器上に50mmの高さに設けたロートよりポリマーを落とし、該円筒容器を充填した後、出口を開放して静止状態のポリマーを流出させ、容器内に残留した粉体層の斜面の傾斜を安息角として測定した。
【0073】5)ショアーA硬度JIS K6301に準じて試験片を作成し、A形試験機を用いて行った。
【0074】6)引張破断点強度,伸びJIS K6301に準じて、3号ダンベルを用いて試験片を作り、200mm/分の速度で測定した。
【0075】7)軟化温度セイコー電子社製TNAにより、昇温速度20℃/分,49g荷重,0.1mm針入り時の温度を測定した。
【0076】8)曲げ弾性率日本製鋼所 J120SAII型射出成形機により12.7mm×12.7mm×3.1mmの試験片を作成しASTM:G−790に準じて行った。
【0077】9)アイゾット衝撃値日本製鋼所 J120SAII型射出成形機により63.6mm×12.7mm×3.1mmノッチ付の試験片を作成し、ASTM G−256に準じて23℃で測定を行った。
【0078】10)沸騰デカン可溶分量ポリマー1gを室温のn−デカン100mlに加えたスラリー溶液を攪拌しながら昇温し、約30分を要し沸騰させた。この状態で更に30分攪拌を続け、この温度ですばやくゲル状物をろ別した。ろ別されたn−デカン溶液を完全に濃縮することで可溶分量を求めた。
【0079】11)粒度分布目開き75,125,250,355,500,710,1180μm のふるいに、ポリマー約5gを装填しふるい振とう機に10分間かけ分級した。
【0080】12)透明性(ヘイズ値)
日本製鋼所 J120SAII型射出成形機により樹脂温度230℃で80.0mm×50.0mm×1.0mmの板に成形した後48時間後にJIS K6714に従い測定した。
【0081】13)ポリプロピレン成分の割合の測定方法Differential Scanning Calorimetry(DSC)により測定した。即ち、該DSCにより、155〜165℃の範囲内で観測されるピークの温度における融解熱を測定し、予め作成されたポリプロピレン成分の含有割合と融解熱との関係を示すグラフに基いて、ポリプロピレン成分の含有割合を得た。
【0082】14)落下秒数底部中央に10mmの出口を有し、高さ175mm,上部円筒部の内径が68mm,円筒部の高さが60mmの形状を有する金属製ロートにパウダー100mlを入れ、横方向に2mm巾の振動を与えながら、パウダーを排出させ、全量が排出するのに要する時間を測定した。
【0083】実施例 1〔チタン化合物の調製〕無水塩化マグネシウム0.95g(10mmol),デカン10ml,および2−エチルヘキシルアルコール4.7ml(30mmol)を125℃で2時間加熱攪拌した後、この溶液中に無水フタル酸0.55g(3.75mmol)を添加し、125℃にてさらに1時間攪拌混合を行い、均一溶液とした。室温まで冷却した後、120℃に保持された四塩化チタン40ml(0.36mmol)中に1時間にわたって全量滴下装入した。装入終了後、この混合液の温度を2時間かけて110℃に昇温し、110℃に達したところでジイソフタレート0.54ml(2.5mmol)を添加し、これより2時間同温度にて攪拌下保持した。2時間の反応終了後熱濾過にて固体部を採取し、この固体部を200mmのTiCl4 にて再懸濁させた後、再び110℃で2時間、加熱反応を行なった。反応終了後、再び熱濾過にて固体部を採取し、デカン及びヘキサンにて、洗液中に遊離のチタン化合物が検出されなくなるまで充分洗浄した。以上の製造方法にて調製された固体Ti触媒成分は、ヘプタンスラリーとして保存した。固体Ti触媒成分の組成はチタン2.1重量%,塩素57重量%,マグネシウム18.0重量%,及びジイソブチルフタレート21.9重量%であった。
【0084】〔予備重合〕N2 置換を施した1リットルオートクレーブ中に精製ヘプタン200ml,トリエチルアルミニウム50mmol,ジフェニルジメトキシシラン10mmol,ヨウ化エチル50mmol及び固体Ti触媒成分をTi原子換算で5mmol装入した後、プロピレンを固体Ti触媒成分1gに対し5gとなるように1時間連続的に反応器に導入し予備重合1回目を施した。なお、この間の温度は15℃に保持した。1時間後プロピレンの導入を停止し、反応器内をN2 で充分に置換した。得られたスラリーの固体部分を精製ヘプタンで6回洗浄した。
【0085】更にこの固体成分をN2 置換を施した1リットル−オートクレーブ中に装入し、精製ヘプタン200ml,トリエチルアルミニウム50mmol,6−トリエトキシシリル2−ノルボルネン10mmol,ヨウ化エチル10mmolを加えた後、プロピレンを更に固体Ti触媒成分1gに対し、5gとなるように1時間、連続的に反応器に導入し、予備重合2回目を施した。なおこの間の温度は15℃に保持した。得られたスラリーの固体部分を精製ヘプタンで6回洗浄し、チタン含有ポリプロピレンを得た。
【0086】〔1−ブテンの重合〕N2 置換を施こした2リットル−オートクレーブに精製ヘプタン1000ml,トリエチルアルミニウム50mmol,ジフェニルジメトキシシラン50mmol,及び予備重合で得られたチタン含有ポリプロピレンをTi原子換算で1.0mmol装入した後、1−ブテンをチタン含有ポリプロピレン1gに対し200gとなるように1時間連続的に反応器に導入し、1−ブテンの重合を行った。なお、この間の温度は20℃に保持した。得られた重合体(以下チタン含有ポリブテンと云う)は、N2 雰囲気下精製ヘプタンで5回洗浄した。このときの1−ブテンの重合量はチタン含有ポリプロピレン1gに対し203gであった。
【0087】〔プロピレンエチレン共重合〕N2 置換を施こした400リットルのオートクレーブにプロピレン200リットルを装入し、トリエチルアルミニウム125mmol,ジフェニルジメトキシシラン125mmol及びエチレンガス濃度が18mol%となる様にエチレンを供給し、オートクレーブの内温を50℃に昇温し、チタン含有ポリブテンをチタン原子換算で0.5mmol装入した。続いてオートクレーブの内温を55℃まで昇温し、1時間のプロピレンエチレン共重合を行った。重合圧力は26kg/cm2 であり、この間の温度を55℃に保持した。エチレン濃度はガスクロマトグラフで確認しながら18molを保持した。1時間後、白色顆粒状の重合体を得た。重合槽内及び攪拌羽根へのポリマーの付着は全く認められなかった。収量は15kgであり、この時の重合活性は13157g−ポリマー/g・Ticompound/hrであった。
【0088】この結果、得られたP−E/Bブロック共重合体の13C−NMRスペクトルのチャートを図1に示した。
【0089】また得られたP−E/Bブロック共重合体について測定した性状及び物性は表1及び表2に示す通りであった。
【0090】
【表1】


【0091】
【表2】


【0092】
【表3】


【0093】
【表4】


【0094】
【表5】


【0095】実施例2,3実施例1の1−ブテンの重合に於いて、1−ブテンの重合量をチタン含有ポリプロピレン1g当り、100g及び500gとした以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、それぞれ1−ブテンが101g及び520gが重合されていた。結果を表1及び表2に示した。
【0096】実施例4,5実施例1のプロピレン−エチレン共重合に於いて、エチレンガス濃度を26mol%及び12mol%とした以外は実施例1と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0097】実施例6,7実施例1のプロピレン−エチレン共重合に於いて、水素ガスをガス濃度で0.01mol%(実施例6),0.02mol%(実施例7)となる様に装入した以外は実施例1と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0098】実施例8〜10実施例1の予備重合に於いて、予備重合2回目の有機ケイ素化合物を6−トリエトキシシリル−2−ノルボルネンのかわりにフェニルトリエトキシシラン(実施例8),メチルフェニルジエトキシシラン(実施例9),ブチルトリエトキシシラン(実施例10)を用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。結果を表1,表2に示した。
【0099】実施例11〔チタン化合物の調製〕三塩化アルミニウム(無水)100gと水酸化マグネシウム29gを振動ミルで250℃にて3時間粉砕させながら反応させた。加熱終了後、窒素気流下で冷却し、固体生成物(SP−1)を得た。
【0100】ガラスフラスコ中において、精製デカン15ml,固体生成物(SP−1)2.5g,オルトチタン酸n−ブチル8.5g,2−エチル−1−ヘキサノール9.8gを混合し、攪拌しながら130℃にて1.5時間加熱して溶解させ均一な溶液とした。その溶液を70℃とし、p−トルイル酸エチル1.8を加え1時間反応させた後、攪拌しながら四塩化ケイ素26gを2時間かけて滴下し固体を析出させ、更に70℃,1時間攪拌した。固体を溶液から分離し精製ヘキサンにより洗浄し固体生成物(SP−II)を得た。
【0101】その固体生成物(SP−II)全量に1.2−ジクロルエタン30mlおよび四塩化チタン30mlとともにフタル酸ジイソブチル1.5gを加え、攪拌しながら100℃に2時間反応させた後、同温度にてデカンテーションにより液相部を除き、再び1,2−ジクロルエタン30ml,四塩化チタン30ml,フタル酸ジイソブチル1.5gを加え、攪拌しながら100℃に2時間反応させた後、熱濾過にて固体部を採取して精製ヘキサンで洗浄し、25℃減圧下で1時間乾燥して固体生成物(SP−III)を得た。
【0102】固体生成物(SP−III)は球形であり、平均粒径は15μm で、その粒径分布は極めて狭いものであった。この固体生成物(SP−III)を固体Ti触媒成分とした。
【0103】なお、該固体Ti触媒成分の組成分析結果は、Ti3.0重量%(以後%と記す),Cl 56.2%,Mg17.6%,Al 1.7%,フタル酸ジイソブチル20.1%,ブトキシ基1.1%,2−エチルヘキノキシ基0.2%,p−トルイル酸エチル0.1%であった。以下、予備重合及び重合は実施例1と同様に行った。結果を表1、2に示した。
【0104】実施例12〔チタン化合物の調製〕窒素置換した500ml内容積のガラス製三ツ口フラスコ(温度計,攪拌機付き)に、50mlの精製ヘプタン,50mlのチタンテトラブトキシド,7.0gの無水塩化マグネシウムを加える。その後、フラスコを90℃に昇温し、2時間かけて塩化マグネシウムを完全に溶解させた。次にフラスコを40℃まで冷却し、メチルハイドロジエンポリシロキサン10mlを添加することにより、塩化マグネシウム,チタンテトラブトキシド錯体を析出させた。これを精製ヘプタンで洗浄して、灰白色の固体を得た。
【0105】窒素置換した300ml内容積のガラス製三ツ口フラスコ(温度計,攪拌機付き)に、上記で得た析出固体10gを含むヘプタンスラリー50mlを導入した。次いで、四塩化ケイ素5.8mlを含むヘプタン溶液20mlを室温で30分かけて加えて、さらに30℃で45分間反応させた。さらに90℃で1.5時間反応させ、反応終了後、精製ヘプタンで洗浄した。次いで、フタル酸ジヘプチル1.5mlを含むヘプタン溶液50mlを加えて50℃で2時間反応させ、この後、精製ヘプタンで洗浄し、さらに四塩化チタン25mlを加えて90℃で2時間反応させた。これを精製ヘプタンで洗浄して、固体Ti触媒成分を得た。固体Ti触媒成分中のチタン含量は、30.4重量%であった。以下予備重合及び重合は実施例1と同様に行った。結果を表1,表2に示した。
【0106】実施例13実施例8において、フェニルトリエトキシシランに代えてビニルトリエトキシシランを使用した以外は実施例8と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0107】実施例14実施例8において、フェニルトリエトキシシランに代えてシクロヘキシルトリエトキシシランを使用した以外は実施例8と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0108】実施例15実施例1の予備重合において、予備重合1回目及び予備重合2回目で用いたヨウ化メチルの代わりにヨウ素を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0109】実施例16実施例1において、エチレンガス濃度を33mol%とした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表1及び表2に示した。
【0110】比較例1〜3実施例1において1−ブテンの重合を行なわない(比較例1)、1−ブテンを予備重合で得られたチタン含有ポリプロピレン1g当り5g重合した(比較例2)、チタン含有ポリプロピレン1g当り2000g重合した(比較例3)こと以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、チタン含有ポリプロピレン1g当たり1−ブテン5.0g(比較例2)及び2400g(比較例3)が重合されていた。結果を表3及び表4に示した。
【0111】
【表6】


【0112】
【表7】


【0113】
【表8】


【0114】
【表9】


【0115】
【表10】


【0116】比較例4,5実施例1のプロピレン−エチレン共重合に於いて水素ガスをガス濃度で0.08mol%,0.12mol%となる様に装入した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、得られた重合体は粉状物とはならなかった。結果を表3及び表4に示した。
【0117】比較例6〜8実施例1の1−ブテンの重合の代わりに、予備重合で得られたチタン含有ポリプロピレン1g当りプロピレンを200g(比較例6)、同500g(比較例7)、エチレン200g(比較例8)を重合した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、チタン含有ポリプロピレン1g当りプロピレンが203g(比較例6)、520g(比較例7)、エチレンが203g(比較例8)重合されていた。結果を表3及び表4に示した。
【0118】比較例9実施例1のプロピレン−エチレン共重合におけるエチレンガス濃度が5モル%となるようにエチレンを供給した以外は実施例1と同様に実施した。この結果得られた重合体は含有されるエチレン含有量が少なく、その物性も十分に満足出来るものではなかった。結果は表3及び表4に示した。
【0119】比較例10実施例1における1−ブテンの重合とプロピレン−エチレンの共重合との順序を逆に実施した。即ち予備重合後に先ずプロピレン−エチレンのランダム共重合を行い次いで1−ブテンの重合を行った。得られた重合体の物性は表3及び表4に示した。
【0120】比較例11〜13比較例1で得られたプロピレン−エチレンランダム共重合体100重量部にポリブテン−1(三井石油化学社製M8010)を0.5重量部、1重量部、5重量部混合して物性を評価した。結果を表5に示した。
【0121】
【表11】


【0122】実施例17,18実施例1の本重合における1−ブテンの重合とプロピレン/エチレンランダム共重合との間に下記操作によりポリプロピレンの重合を実施した以外は実施例1と同様に実施した。
【0123】即ち、実施例1の1−ブテンの重合を終了した後、N2 置換を施こした400リットルのオートクレーブにプロピレンを200リットル,トリエチルアルミニウム125mmol,ジフェニルジメトキシシラン125mmolを装入し、オートクレーブの内温を70℃に昇温し、チタン含有ポリブテンをチタン原子換算で0.5mmol装入した。70℃で20分間(実施例17),45分間(実施例18)のプロピレンの重合を行った。その後、オートクレーブの内温を急激に55℃まで降温すると同時にエチレンをガス濃度で20mol%となる様に供給し、60分間のプロピレン/エチレンのランダム共重合を行った。この間、温度は55℃に保持し、エチレンガス濃度は、ガスクロマトグラフで確認しながら24mol%を保持した。
【0124】重合終了後、未反応モノマーをパージし、白色顆粒状の重合体を得た。重合槽内及び攪拌羽根へのポリマーの付着は全く認められなかった。
【0125】収量は、それぞれ16.3kg(実施例17)及び18.1kg(実施例18)で、重合活性は14300g−ポリマー/g−cat(実施例17)及び15880g−ポリマー/g−cat(実施例18)である。
【0126】また別に、上記のプロピレンの重合だけを行ったところ、上記70℃,20分間では、チタン化合物1g当り1100g−ポリマー/g−cat及び70℃,45分間では2600g−ポリマー/g−catであった。従って得られたブロック共重合体中のポリプロピレン成分量は、それぞれ7.7wt%(実施例17)及び16.4wt%(実施例18)であることが判る。
【0127】結果を表6及び表7に示した。また実施例17で得られたP−E/Bブロック共重合体を用いたDSCチャートは図2に示した。
【0128】
【表12】


【0129】
【表13】


【0130】
【表14】


【0131】
【表15】


【0132】
【表16】


【0133】実施例19実施例18のプロピレンエチレンランダム共重合に於いて、水素ガス濃度を0.06mol%供給し、重合を行った以外は実施例18と同様の操作を行った。その結果収量は、19.8kgであり、重合活性は、17400g−ポリマー/g−catであった。この結果、ブロック共重合体中のポリプロピレン成分は、14.9wt%であることが判る。
【0134】結果を表6及び表7に示した。
【0135】実施例20(予備重合)攪はん機を備えた内容積1リットルのガラス製オートクレーブ反応器を窒素ガスで十分に置換した後、ヘプタン400mlを挿入した。反応器内温度を20℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロライド14.5mmol、及び三塩化チタン(丸紅ソルベイ化学社製「TOS−17」)18.1mmolを加えた後、プロピレンを触媒1g当たり3gとなるように1時間連続的に反応器に導入した。なお、この間の温度は20℃に保持した。プロピレンの供給を停止した後、反応器内を窒素ガスで十分に置換し、得られたチタン含有ポリプロピレンを精製ヘプタンで4回洗浄した。分析の結果、触媒1g当たり2.9gのプロピレンが重合されていた。
【0136】(本重合)
工程1:1−ブテンの重合攪はん機を備えた内容積2リットルのステンレス製オートクレーブ反応器を窒素ガスで十分に置換した後、ヘプタン1000mlを挿入した。反応器内温度を20℃に保ち、ジエチルアルミニウムクロライド0.70mmol、予備重合で得られたチタン含有ポリプロピレンを三塩化チタンとして0.087mmolを加えた後、1−ブテンを触媒1g当たり30gとなるように2時間連続的に反応器に導入した。なおこの間の温度は20℃に保持した。1−ブテンの供給を停止した後、反応器内を窒素ガスで置換し、チタン含有ポリ1−ブテン重合体を得た。得られたポリ1−ブテンは、窒素雰囲気下精製ヘプタンで2回洗浄した。分析の結果、チタン化合物1g当たり28gの1−ブテンが重合されていた。
【0137】工程2:プロピレンの重合及びプロピレンエチレンの共重合N2 置換を施こした2リットルのオートクレーブにプロピレンを1リットル、ジエチルアルミニウムクロライド0.70mmolを加え、オートクレーブの内温を70℃に昇温した。チタン含有ポリ1−ブテンを三塩化チタンとして0.087mmol加え、70℃で30分間のプロピレンの重合を行った。次いでオートクレーブの内温を急激に55℃に降温すると同時に、エチルアルミニウムジエトキシド0.35mmolを加えた後、エチレンを供給し、エチレンガス濃度が7mol%となるようにし、55℃で90分間のプロピレンとエチレンの共重合を行った。この間エチレンガス濃度は、ガスクロマトグラフで確認しながら10mol%を保持した。重合終了後、未反応モノマーをパージし、白色顆粒上の重合体を得た。
【0138】重合槽内及び攪拌羽根への付着は全く認められなかった。収量は110gであり、全重合体の重合倍率は5730g−ポリマー/g−catであった。
【0139】また別に、上記のプロピレンだけの重合を行った結果、上記70℃,30分間でチタン化合物1g当り、340gのプロピレンが重合されていた。この結果、ブロック共重合体中のポリプロピレン成分は、5.9wt%であることが判る。結果を表6及び表7に示した。
【0140】比較例14実施例17のプロピレンの重合及びプロピレンエチレンの共重合に於いて、プロピレンの重合を70℃で60分間、プロピレンエチレンの共重合を55℃で30分間行った以外は実施例(その2)と同様の操作を行った。
【0141】収量は、9.2kgであり重合活性は、8100g−ポリマー/g−catであった。別の実験より上記70℃,60分間のプロピレンの重合では、チタン化合物1g当り3200g−ポリマー/g−catが重合されたことより、ブロック共重合体中のポリプロピレン成分は、39.5%であることが判った。このブロック共重合体は、柔軟性に劣るものであった。
【0142】結果を表6及び表7に示した。
【0143】
【発明の効果】本発明のP−E/Bブロック共重合体は、エチレン組成が高いにもかかわらず、高い嵩比重を有するポリマー粒子となる。また、本発明のP−E/Bブロック共重合体は、粉体の状態で高い流動性を有している。このため、本発明のP−E/Bブロック重合体は成形機のホッパー内で棚吊りを生ずることなく、また、成形機のスクリューにも容易に喰込む。従って、本発明のP−E/Bブロック共重合体は通常の熱可塑性樹脂の成形に採用されている射出成形や押出成形によって容易に成形可能となる。
【0144】更に、本発明のP−E/Bブロック共重合体は、成形品にベタツキがなく、加えて高い透明性を有することから、従来の熱可塑性エラストマーが用いられている種々の分野に好適に用いることが出来る。
【0145】例えば、射出成形分野では自動車部品に於けるバンパー,マットガード,ランプパッキン類、また、家電部品に於いては、各種パッキン類、及びスキーシューズ、グリップ、ローラースケート類が挙げられる。一方、押出成形分野では、各種自動車内装材、家電・電線材として各種絶縁シート、コード、ケーブル類の被覆材及び土木建材分野における防水シート、止水材、目地材等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた本発明のP−E/Bブロック共重合体の13C−NMRスペクトルのチャートである。
【図2】実施例17で得られた本発明のP−E/Bブロック共重合体のDSCのチャートである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 ポリブテン成分とプロピレン−エチレンランダム共重合体成分又はポリプロピレン成分及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分とがそれぞれブロック共重合してなり、ポリブテン成分が0.1〜10wt%,プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とポリプロピレン成分との合計が99.9〜90wt%及びポリプロピレン成分が0〜30wt%含まれており、該プロピレン−エチレンランダム共重合体成分はエチレンに基づく単量体単位を15〜80モル%,プロピレンに基づく単量体単位を85〜20モル%含むランダム共重合体で構成されてなり且つ該ブロック共重合体は分子量1万以下の成分の割合が1.0重量%以下であり、かつ高分子量の粉状体であることを特徴とするプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体。
【請求項2】 下記成分A及びB、又はA及びB並びにC若しくはDA.チタン化合物B.有機アルミニウム化合物C.一般式〔I〕
n Si(OR′)4-n 〔I〕
(但し、Rは炭素原子数1〜6のアルキル基,炭素原子数2〜7のアルケニル基,フェニル基,シクロヘキシル基又はノルボルネン基であり、R′は炭素原子数1〜6のアルキル基であり、nは1〜3の整数である。)で示される有機ケイ素化合物D.一般式〔II〕
R″−I 〔II〕
(但し、R″はヨウ素原子,炭素原子数1〜7のアルキル基又はフェニル基である。)で示されるヨウ素化合物の存在下にプロピレン又は1−ブテンを0.1〜500gポリマー/g・Ticompoundの範囲となるように予備重合を行い触媒含有予備重合体を得て、次いで該触媒含有予備重合体の存在下に1−ブテンの重合、必要に応じてプロピレンの重合及びプロピレンとエチレンとの混合物のランダム共重合を順次行ない高分子量の粉状物を得ることを特徴とするプロピレン−エチレン/ブテン系ブロック共重合体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開平5−93024
【公開日】平成5年(1993)4月16日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−277961
【出願日】平成3年(1991)10月24日
【出願人】(000003182)徳山曹達株式会社 (839)