JPH04185618A - エチレン系共重合体およびその製造方法 - Google Patents
エチレン系共重合体およびその製造方法Info
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- ZOYIPGHJSALYPY-UHFFFAOYSA-K vanadium(iii) bromide Chemical compound [V+3].[Br-].[Br-].[Br-] ZOYIPGHJSALYPY-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はポリオレフィン樹脂とのブレンドからなるオレ
フィン系熱可塑性エラストマー組成物に用いた場合、高
強度で流動性に優れ、かつ柔軟性、ゴム弾性に優れた熱
可塑性エラストマーを与えるエチレン系共重合体に関す
る。また新規なバナジウム系触媒を用いた粉体性状が良
好なエチレン系ランダム共重合体の製造方法に関する。
フィン系熱可塑性エラストマー組成物に用いた場合、高
強度で流動性に優れ、かつ柔軟性、ゴム弾性に優れた熱
可塑性エラストマーを与えるエチレン系共重合体に関す
る。また新規なバナジウム系触媒を用いた粉体性状が良
好なエチレン系ランダム共重合体の製造方法に関する。
さらに詳しくは新規な高活性バナジウム触媒を用いて粉
体性状が良好なエチレン系ランダム共重合体を製造する
方法に関する。
体性状が良好なエチレン系ランダム共重合体を製造する
方法に関する。
ポリオレフィン樹脂とのブレンドからオレフィン系熱可
塑性エラストマー組成物に用いた場合に、優れた熱可塑
性エラストマーを与えるエチレン系共重合体に関しては
、すでに多くの提案がある。たとえば特開昭57−17
92N、特開昭59−2+5304、特開昭61−15
2753などに開示されたものがある。
塑性エラストマー組成物に用いた場合に、優れた熱可塑
性エラストマーを与えるエチレン系共重合体に関しては
、すでに多くの提案がある。たとえば特開昭57−17
92N、特開昭59−2+5304、特開昭61−15
2753などに開示されたものがある。
また、エチレンとα−オレフィンまたはエチレンとα−
オレフィンとジオレフィンとの共重合によってランダム
性の優れたゴム状共重合体を製造する方法に関しては、
すでに多くの提案がある。
オレフィンとジオレフィンとの共重合によってランダム
性の優れたゴム状共重合体を製造する方法に関しては、
すでに多くの提案がある。
一般には、均一系バナジウム化合物と有機アルミニウム
とを組み合わせた触媒が使用されている。
とを組み合わせた触媒が使用されている。
最近ではチタン化合物あるいはチタン担持マグネシウム
化合物と有機アルミニウム化合物とを組み合わせた触媒
系を用いた製造法もいくつか提案されており、たとえば
特開昭56−53+12号公報、特開昭56−5311
3号公報、特開昭56−598]3号公報などに開示さ
れたものがある。
化合物と有機アルミニウム化合物とを組み合わせた触媒
系を用いた製造法もいくつか提案されており、たとえば
特開昭56−53+12号公報、特開昭56−5311
3号公報、特開昭56−598]3号公報などに開示さ
れたものがある。
しかしながら、これらの従来技術は、いずれも以下の点
で満足しうるものとはいいがたい。すなわち、均一系バ
ナジウム化合物を触媒として製造したエチレンとα−オ
レフィンまたはエチレンとα−オレフィンとジオレフィ
ンとからなるランダム性に優れたゴム状共重合体を用い
た熱可塑性エラストマーは柔軟性、ゴム弾性に優れるも
のの強度、流動性が不足する。チタン化合物あるいはチ
タン担持マグネシウム化合物を触媒として製造した該ゴ
ム状共重合体を用いた熱可塑性エラストマーは強度、流
動性は優れるものの柔軟性に難がある。
で満足しうるものとはいいがたい。すなわち、均一系バ
ナジウム化合物を触媒として製造したエチレンとα−オ
レフィンまたはエチレンとα−オレフィンとジオレフィ
ンとからなるランダム性に優れたゴム状共重合体を用い
た熱可塑性エラストマーは柔軟性、ゴム弾性に優れるも
のの強度、流動性が不足する。チタン化合物あるいはチ
タン担持マグネシウム化合物を触媒として製造した該ゴ
ム状共重合体を用いた熱可塑性エラストマーは強度、流
動性は優れるものの柔軟性に難がある。
さらに、上記エチレン系共重合体を製造するにあたり、
均一系バナジウム化合物からなる触媒は、触媒の活性寿
命が短いため、単位触媒当たりの重合体収率を充分に大
きくすることができない。また、充分に大きな分子量を
有する共重合体を得ることかできない。チタン系化合物
からなる触媒は重合時の失活は比較的少なく充分に大き
な分子量を有する共重合体を得ることができるが、エチ
レンとα−オレフィンとの共重合においては、−般にそ
れぞれの単独重合体が生成しやすく、共重合体か得られ
たとしても、その結合形式が主にブロック的であり、ラ
ンダム性の良いゴム状共重合体は得られない。この点に
関する改良技術はいくつか提案されているが、充分に満
足できるものとは言い難い。
均一系バナジウム化合物からなる触媒は、触媒の活性寿
命が短いため、単位触媒当たりの重合体収率を充分に大
きくすることができない。また、充分に大きな分子量を
有する共重合体を得ることかできない。チタン系化合物
からなる触媒は重合時の失活は比較的少なく充分に大き
な分子量を有する共重合体を得ることができるが、エチ
レンとα−オレフィンとの共重合においては、−般にそ
れぞれの単独重合体が生成しやすく、共重合体か得られ
たとしても、その結合形式が主にブロック的であり、ラ
ンダム性の良いゴム状共重合体は得られない。この点に
関する改良技術はいくつか提案されているが、充分に満
足できるものとは言い難い。
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題
点が改良されて、ポリオレフィン樹脂とブレンドして従
来技術では達成できなかった高流動性を維持し、なお加
硫ゴムに匹敵しうる強度、柔軟性、ゴム弾性に優れた熱
可塑性エラストマー組成物を与えるエチレン系共重合体
を提案することにある。さらに、上記エチレン系共重合
体を効率よく製造する方法を提案することにある。
点が改良されて、ポリオレフィン樹脂とブレンドして従
来技術では達成できなかった高流動性を維持し、なお加
硫ゴムに匹敵しうる強度、柔軟性、ゴム弾性に優れた熱
可塑性エラストマー組成物を与えるエチレン系共重合体
を提案することにある。さらに、上記エチレン系共重合
体を効率よく製造する方法を提案することにある。
上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、特許請
求の範囲第1項記載のエチレン系共重合体を用いること
により前記目的が達成される事を見いたし本発明に到達
した。また、上記エチレン系共重合体を製造するにあた
り、特定のバナジウム触媒成分と有機アルミニウム成分
とからなる触媒を用いることによって前記課題が解決さ
れることを見いだし本発明に到達した。
求の範囲第1項記載のエチレン系共重合体を用いること
により前記目的が達成される事を見いたし本発明に到達
した。また、上記エチレン系共重合体を製造するにあた
り、特定のバナジウム触媒成分と有機アルミニウム成分
とからなる触媒を用いることによって前記課題が解決さ
れることを見いだし本発明に到達した。
すなわち、本発明は、
(1)下記の特性をもつエチレン系共重合体(イ) H
LMFRが0,5以下であること(ロ) ショアーAが
90以下であること(ハ) α−オレフィンの共重合割
合が5〜60モル%であること に) 13C−NMRスペクトルから計算したランダム
性指標ηが0.95以上であることおよび (2)バナジウム触媒成分と有機アルミニウム触媒成分
とからなる触媒を用いてエチレンとα−オレフィンとを
共重合することによってエチレン系共重合体を製造する
にあたり、前記バナジウム触媒成分としてハロゲン化バ
ナジウム化合物とケトン化合物との反応物をハロゲン化
アルミニウムもしくはハロゲン化ホウ素で処理すること
によって得られる固体触媒を用いて粉体性状が良好な上
記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体の製造方
法および、上記エチレン−α−オレフィンランダム共重
合体45〜90重量部とポリオレフィン系樹脂55〜1
0重量部からなる組成物を硬化剤と共に動的に熱処理す
ることにより該エチレン系共重合体成分を部分架橋する
ことにより得られる熱可塑性エラストマーを提供するも
のである。
LMFRが0,5以下であること(ロ) ショアーAが
90以下であること(ハ) α−オレフィンの共重合割
合が5〜60モル%であること に) 13C−NMRスペクトルから計算したランダム
性指標ηが0.95以上であることおよび (2)バナジウム触媒成分と有機アルミニウム触媒成分
とからなる触媒を用いてエチレンとα−オレフィンとを
共重合することによってエチレン系共重合体を製造する
にあたり、前記バナジウム触媒成分としてハロゲン化バ
ナジウム化合物とケトン化合物との反応物をハロゲン化
アルミニウムもしくはハロゲン化ホウ素で処理すること
によって得られる固体触媒を用いて粉体性状が良好な上
記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体の製造方
法および、上記エチレン−α−オレフィンランダム共重
合体45〜90重量部とポリオレフィン系樹脂55〜1
0重量部からなる組成物を硬化剤と共に動的に熱処理す
ることにより該エチレン系共重合体成分を部分架橋する
ことにより得られる熱可塑性エラストマーを提供するも
のである。
本発明におけるエチレン系共重合体とは、HLMFRが
0.5以下(]Is K−6758の230℃、21.
61cg荷重の値を表す。)好ましくは0.3以下、特
に好ましくは01以下、ショアーAが90以下、好まし
くは80以下、特に好ましくは70以下、α−オレフィ
ンの共重合割合が゛5〜60モル%、好ましくは10〜
40モル%、13C−NMRスペクトルから計算したラ
ンダム性指標ηが095以上のものである。
0.5以下(]Is K−6758の230℃、21.
61cg荷重の値を表す。)好ましくは0.3以下、特
に好ましくは01以下、ショアーAが90以下、好まし
くは80以下、特に好ましくは70以下、α−オレフィ
ンの共重合割合が゛5〜60モル%、好ましくは10〜
40モル%、13C−NMRスペクトルから計算したラ
ンダム性指標ηが095以上のものである。
エチレン共重合体のHLMFRを05以下にする理由は
架橋に際してのゲル化効率をよくすること、ゴム弾性に
有利な絡み合いを増やし、欠陥となる分子鎖末端を少な
くすることで熱可塑性エラストマーのゴム弾性、強度を
大きくするためである。
架橋に際してのゲル化効率をよくすること、ゴム弾性に
有利な絡み合いを増やし、欠陥となる分子鎖末端を少な
くすることで熱可塑性エラストマーのゴム弾性、強度を
大きくするためである。
同じく、エチレン共重合体のショアーAを90以下、α
−オレフィンの共重合割合を5〜60モル%、13C−
NMRスペクトルから計算したランダム性指標ηを0゜
95以上にする理由は熱可塑性エラストマーとして充分
なゴム弾性、柔軟性を得るためである。
−オレフィンの共重合割合を5〜60モル%、13C−
NMRスペクトルから計算したランダム性指標ηを0゜
95以上にする理由は熱可塑性エラストマーとして充分
なゴム弾性、柔軟性を得るためである。
また、本発明において用いられるハロゲン化バナジウム
化合物の具体例としては四塩化バナジウム、四臭化バナ
ジウム、三塩化バナジウム、三臭化バナジウム、三沃化
バナジウム、オキシ三塩化バナジウムなどがあげられる
が、なかでも三塩化バナジウムが好ましく用いられる。
化合物の具体例としては四塩化バナジウム、四臭化バナ
ジウム、三塩化バナジウム、三臭化バナジウム、三沃化
バナジウム、オキシ三塩化バナジウムなどがあげられる
が、なかでも三塩化バナジウムが好ましく用いられる。
ケトン化合物としては下記一般式(1)で示されるもの
、 R’ −C−R2(I) (式中、RおよびR2は炭素数が多くとも10個のアル
キル基またはシクロアルキル基を示し、R1とR2は同
一のものであってもよく、異なっでも良い。) またはシクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状ケ
トンが用いられる。なかでも好ましい例としてはアセト
ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、ジイソブチルケトンおよびメチルシクロ
ヘキサノンなどが挙げられる。
、 R’ −C−R2(I) (式中、RおよびR2は炭素数が多くとも10個のアル
キル基またはシクロアルキル基を示し、R1とR2は同
一のものであってもよく、異なっでも良い。) またはシクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状ケ
トンが用いられる。なかでも好ましい例としてはアセト
ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、ジイソブチルケトンおよびメチルシクロ
ヘキサノンなどが挙げられる。
バナジウム化合物とケトン化合物との反応は、たとえば
ケトン化合物中でケトン化合物の沸点ないしそれ以下の
温度で行なわれる。過剰のケトン化合物は減圧下に除去
することによって反応物が得られる。
ケトン化合物中でケトン化合物の沸点ないしそれ以下の
温度で行なわれる。過剰のケトン化合物は減圧下に除去
することによって反応物が得られる。
上記で得られた反応物を処理するために用いられるハロ
ゲン化アルミニウムの具体例としては三塩化アルミニウ
ム、三臭化アルミニウム、三沃化アルミニウムが挙げら
れ、ハロゲン化ホウ素の具体例としては三塩化ホウ素、
三臭化ホウ素および三沃化ホウ素が挙げられる。ハロゲ
ン化アルミニウムまたはハロゲン化ホウ素の使用量はバ
ナジウム原子1モルあたり1〜30モルであり、好まし
くは4〜20モルである。処理条件としては、処理温度
を0〜100℃、好ましくは20〜60℃に選び、通常
は溶媒の存在下で行なわれる。溶媒としては上記反応物
を溶解するものが好ましく、ハロゲン化炭化水素が好ま
しく使用される。ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲ
ン化ホウ素による処理によって得られた沈澱物を処理溶
媒として用いた溶媒で充分に洗浄後、減圧で乾燥するこ
とにより固体触媒が得られる。
ゲン化アルミニウムの具体例としては三塩化アルミニウ
ム、三臭化アルミニウム、三沃化アルミニウムが挙げら
れ、ハロゲン化ホウ素の具体例としては三塩化ホウ素、
三臭化ホウ素および三沃化ホウ素が挙げられる。ハロゲ
ン化アルミニウムまたはハロゲン化ホウ素の使用量はバ
ナジウム原子1モルあたり1〜30モルであり、好まし
くは4〜20モルである。処理条件としては、処理温度
を0〜100℃、好ましくは20〜60℃に選び、通常
は溶媒の存在下で行なわれる。溶媒としては上記反応物
を溶解するものが好ましく、ハロゲン化炭化水素が好ま
しく使用される。ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲ
ン化ホウ素による処理によって得られた沈澱物を処理溶
媒として用いた溶媒で充分に洗浄後、減圧で乾燥するこ
とにより固体触媒が得られる。
上記のようにして得られた固体触媒と組み合わせて重合
に用られる有機アルミニウム化合物としては、トリメチ
ルアルミニウム、トルエチルアルミニウム、トリイソブ
チルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウムなどのト
リアルキルアルミニウムが好ましい。
に用られる有機アルミニウム化合物としては、トリメチ
ルアルミニウム、トルエチルアルミニウム、トリイソブ
チルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウムなどのト
リアルキルアルミニウムが好ましい。
以上のようにして形成された触媒を用いて、エチレンと
α−オレフィンとの共重合を行うことによって本発明の
重合を達成することができる。
α−オレフィンとの共重合を行うことによって本発明の
重合を達成することができる。
エチレンと共重合する場合に使われるα−オレフィンと
しては、炭素数が多くとも20個、好ましくは12個の
α−オレフィンであり、その代表例としては、プロピレ
ン、ブテン−1、ヘキセン−114−メチルペンテン−
1およびオクテン−1が挙げられる。さらに、必要に応
じて用いられるジオレフィンとしては、ブタジェン、1
.4−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ジシク
ロペンタジェンなどが挙げられる。この際、得られるエ
チレン系共重合体中に占める上記のα−オレフィンの共
重合割合は一般には5〜60モル%であり、10〜40
モル%が好ましい。ジオレフィンの共重合割合は多くと
も10モル%であり、とりわけ5モル%以下が望ましい
。
しては、炭素数が多くとも20個、好ましくは12個の
α−オレフィンであり、その代表例としては、プロピレ
ン、ブテン−1、ヘキセン−114−メチルペンテン−
1およびオクテン−1が挙げられる。さらに、必要に応
じて用いられるジオレフィンとしては、ブタジェン、1
.4−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ジシク
ロペンタジェンなどが挙げられる。この際、得られるエ
チレン系共重合体中に占める上記のα−オレフィンの共
重合割合は一般には5〜60モル%であり、10〜40
モル%が好ましい。ジオレフィンの共重合割合は多くと
も10モル%であり、とりわけ5モル%以下が望ましい
。
本発明の方法を実施するにあたり、重合方法としては、
スラリー重合や溶液重合のような液相重合や気相重合な
どが可能である。スラリー重合法は、エチレンとα−オ
レフィン等を不活性溶媒または重合モノマー溶媒に溶解
させて実施することができる。その際の不活性溶媒とし
ては、イソブタン、n−ヘキサン、n−へブタン、シク
ロヘキサン、ケロシンなどの炭化水素溶媒が用いられる
。
スラリー重合や溶液重合のような液相重合や気相重合な
どが可能である。スラリー重合法は、エチレンとα−オ
レフィン等を不活性溶媒または重合モノマー溶媒に溶解
させて実施することができる。その際の不活性溶媒とし
ては、イソブタン、n−ヘキサン、n−へブタン、シク
ロヘキサン、ケロシンなどの炭化水素溶媒が用いられる
。
共重合体の分子量は必要に応じて、水素を用いることに
より、任意に調節できる。重合温度は一20〜120℃
、好ましくは0〜60℃である。なお、本発明の重合を
実施する際に、バナジウム系触媒の活性促進剤として公
知のハロゲン化炭化水素を重合系に添加してもよい。好
ましいハロゲン化炭化水素の具体例としてはC(J’
、CHCj? 3゜CHC1、CHCCI 、CF
Cl3およびCF ClCCl23などが挙げられる
。促進剤の使用量は助触媒1モルに対して0402〜5
モル、好ましくは005〜2モルである。
より、任意に調節できる。重合温度は一20〜120℃
、好ましくは0〜60℃である。なお、本発明の重合を
実施する際に、バナジウム系触媒の活性促進剤として公
知のハロゲン化炭化水素を重合系に添加してもよい。好
ましいハロゲン化炭化水素の具体例としてはC(J’
、CHCj? 3゜CHC1、CHCCI 、CF
Cl3およびCF ClCCl23などが挙げられる
。促進剤の使用量は助触媒1モルに対して0402〜5
モル、好ましくは005〜2モルである。
熱可塑性エラストマーを得るためのエチレン−α−オレ
フィンランダム共重合体 (a)成分とポリオレフィン
樹脂(b)成分の混合比率は (Il)成分45〜90
重量部、 (b)成分55〜10重量部((a)+(b
)=+00重量部)であり、(a)成分が45重量部未
満では得られる熱可塑性エラストマーが硬くなりすぎて
もはやエラストマーと言えず、一方90重量部を越える
と柔軟性、ゴム弾性、強度は維持できるものの流動性が
低下し過ぎ、成形性が悪化する。(8)成分が60重量
部以上では流動性を改善するために、軟化剤を添加する
ことが好ましい。
フィンランダム共重合体 (a)成分とポリオレフィン
樹脂(b)成分の混合比率は (Il)成分45〜90
重量部、 (b)成分55〜10重量部((a)+(b
)=+00重量部)であり、(a)成分が45重量部未
満では得られる熱可塑性エラストマーが硬くなりすぎて
もはやエラストマーと言えず、一方90重量部を越える
と柔軟性、ゴム弾性、強度は維持できるものの流動性が
低下し過ぎ、成形性が悪化する。(8)成分が60重量
部以上では流動性を改善するために、軟化剤を添加する
ことが好ましい。
本発明の(b)成分を構成するポリオレフィン系樹脂と
しては、1種またはそれ以上のモノオレフィンの高圧法
、中圧法または低圧法のいずれかによる重合から得られ
る結晶性の高分子量の固体生成物を包含する。満足すべ
きオレフィンの例は、エチレン、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、2−メチル−1−プ
ロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−
ペンテン、5−メチル−1−ヘキセンおよびそれらの混
合物であり、好ましくは、ポリプロピレン系樹脂である
。
しては、1種またはそれ以上のモノオレフィンの高圧法
、中圧法または低圧法のいずれかによる重合から得られ
る結晶性の高分子量の固体生成物を包含する。満足すべ
きオレフィンの例は、エチレン、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、2−メチル−1−プ
ロペン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−
ペンテン、5−メチル−1−ヘキセンおよびそれらの混
合物であり、好ましくは、ポリプロピレン系樹脂である
。
ポリプロピレン系樹脂きは、アイソタクチックホモポリ
プロピレンまたはエチレン、ブテン−1、ヘキセン−1
等のα−オレフィンとプロピレンのランダムあるいはブ
ロック共重合体であって結晶成分がポリプロピレンであ
るかまたはこれに他のポリオレフィンをブレンドしたも
のである。
プロピレンまたはエチレン、ブテン−1、ヘキセン−1
等のα−オレフィンとプロピレンのランダムあるいはブ
ロック共重合体であって結晶成分がポリプロピレンであ
るかまたはこれに他のポリオレフィンをブレンドしたも
のである。
この成分は熱可塑性エラストマーの耐熱性、機械的強度
および流動性の向上に寄与するものであり、この目的の
ためにDSC(示差走査熱量計)で測定した融点(融解
の最大ピーク温度)が155℃以上に存在するものが好
ましい。軟化剤は本発明の熱可塑性エラストマーの流動
性、柔軟性を改善するために必要に応じて添加されるも
ので、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系、ポリブテ
ン系等のオイルがあるが、本発明の目的にはパラフィン
系、ナフテン系、ポリブテン系オイルが好ましい。
および流動性の向上に寄与するものであり、この目的の
ためにDSC(示差走査熱量計)で測定した融点(融解
の最大ピーク温度)が155℃以上に存在するものが好
ましい。軟化剤は本発明の熱可塑性エラストマーの流動
性、柔軟性を改善するために必要に応じて添加されるも
ので、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系、ポリブテ
ン系等のオイルがあるが、本発明の目的にはパラフィン
系、ナフテン系、ポリブテン系オイルが好ましい。
本発明で目的とする熱可塑性エラストマー組成物は(a
L (N各成分、必要に応じて軟化剤の存在下に架橋
剤を添加し、動的に熱処理することにより得られる。
L (N各成分、必要に応じて軟化剤の存在下に架橋
剤を添加し、動的に熱処理することにより得られる。
例えば、特公昭53−342]0号公報にみられるよう
にゴム成分を架橋しておき、ポリオレフィン樹脂とブレ
ンドする方法、特公昭53〜21021号公報にみられ
るようにゴム成分とプラスチック成分を混合しつつ架橋
する方法、特公昭52−37953号公報のようにゴム
成分とプラスチック成分を混合機中で予め充分にブレン
ドしたのちに部分硬化する程度の架橋剤を添加し、更に
混線を続ける方法等の技術が提案されている。以上のど
の方法を用いても良好な性能の熱可塑性エラストマーを
得ることができる。この際に使用する架橋剤として種々
のものがあるが、得られたエラストマーの性質が、良好
な圧縮永久歪が得られる、汚染性がない、耐熱性がよい
などの点で有機過酸化物による架橋が望ましい。
にゴム成分を架橋しておき、ポリオレフィン樹脂とブレ
ンドする方法、特公昭53〜21021号公報にみられ
るようにゴム成分とプラスチック成分を混合しつつ架橋
する方法、特公昭52−37953号公報のようにゴム
成分とプラスチック成分を混合機中で予め充分にブレン
ドしたのちに部分硬化する程度の架橋剤を添加し、更に
混線を続ける方法等の技術が提案されている。以上のど
の方法を用いても良好な性能の熱可塑性エラストマーを
得ることができる。この際に使用する架橋剤として種々
のものがあるが、得られたエラストマーの性質が、良好
な圧縮永久歪が得られる、汚染性がない、耐熱性がよい
などの点で有機過酸化物による架橋が望ましい。
(a)、 (b)の各成分、必要に応じて軟化剤の存
在下に有機過酸化物を添加し、動的に熱処理する場合に
は、(b)成分は有機過酸化物で架橋されない(分子切
断を起こす)ポリプロピレン系樹脂が好ましい。ここで
用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジクミルペ
ルオキシド、ジー1eN −ブチルペルオキシド、2.
5−ジメチル−2,5−ジー(leロープチルペルオキ
シ)ヘキサン、1.3−ビス−(fe++−ブチルペル
オキシ−イソプロピル)−ベンゼン、1eft−ブチル
クミルペルオキシド等を挙げることかできる。
在下に有機過酸化物を添加し、動的に熱処理する場合に
は、(b)成分は有機過酸化物で架橋されない(分子切
断を起こす)ポリプロピレン系樹脂が好ましい。ここで
用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジクミルペ
ルオキシド、ジー1eN −ブチルペルオキシド、2.
5−ジメチル−2,5−ジー(leロープチルペルオキ
シ)ヘキサン、1.3−ビス−(fe++−ブチルペル
オキシ−イソプロピル)−ベンゼン、1eft−ブチル
クミルペルオキシド等を挙げることかできる。
有機過酸化物の配合量は(a)、 (b)、更にこれに
軟化剤を加えた試料100重量部に対し、0.1〜2重
量部、好ましくは0.5ないし1.0重量部である。
軟化剤を加えた試料100重量部に対し、0.1〜2重
量部、好ましくは0.5ないし1.0重量部である。
配合量が0.1重量部未満であると(a)成分の架橋度
が小さすぎる結果、本発明の熱可塑性エラストマーの耐
熱性および圧縮永久歪や反発弾性等のゴム的性質が不十
分となる。一方、2重量部を越える配合では、(b)成
分の過度の分子切断により熱可塑性エラストマーの引張
り破断強度、破断伸びが低下する。
が小さすぎる結果、本発明の熱可塑性エラストマーの耐
熱性および圧縮永久歪や反発弾性等のゴム的性質が不十
分となる。一方、2重量部を越える配合では、(b)成
分の過度の分子切断により熱可塑性エラストマーの引張
り破断強度、破断伸びが低下する。
有機過酸化物を動的に熱処理する際に、架橋助剤を用い
ることができる。ここで用いられる架橋助剤として例え
ば、イオウ、p−キノンジオキシム、p、p’−ジベン
ゾイルキノンジオキシム、エチレングリコールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、無水マレイン酸を挙げることができる。配合量とし
ては有機過酸化物と等量ないし2倍量が好ましい。
ることができる。ここで用いられる架橋助剤として例え
ば、イオウ、p−キノンジオキシム、p、p’−ジベン
ゾイルキノンジオキシム、エチレングリコールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート
、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、無水マレイン酸を挙げることができる。配合量とし
ては有機過酸化物と等量ないし2倍量が好ましい。
本発明の熱可塑性エラストマーにおいては、性能を損な
わない範囲で、タルク、カーボンブラック、シリカ、炭
酸カルシウム等の無機充填剤を配合することができる。
わない範囲で、タルク、カーボンブラック、シリカ、炭
酸カルシウム等の無機充填剤を配合することができる。
更に、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定
剤、滑剤、帯電防止剤、難燃化剤等の添加剤を配合する
ことができる。
剤、滑剤、帯電防止剤、難燃化剤等の添加剤を配合する
ことができる。
溶融混線装置としては、解放型のミキシングロールや非
解放型のバンバリーミキサ−1押出機、ニーグー、連続
ミキサー等従来より公知のものが使用できる。これらの
うちでは、非解放型の装置を用いるのが好ましく、窒素
等の不活性ガス雰囲気中で混練することが好ましい。ま
た本発明のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体
ゴムは良好な粉体性状で得られるので二軸押出機等の連
続型混練装置に直接フィードできるために製造コストを
安価にできる利点を有する。
解放型のバンバリーミキサ−1押出機、ニーグー、連続
ミキサー等従来より公知のものが使用できる。これらの
うちでは、非解放型の装置を用いるのが好ましく、窒素
等の不活性ガス雰囲気中で混練することが好ましい。ま
た本発明のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体
ゴムは良好な粉体性状で得られるので二軸押出機等の連
続型混練装置に直接フィードできるために製造コストを
安価にできる利点を有する。
次に実施例及び比較例をあげて、本発明をさらに詳細に
説明する。なお、実施例及び比較例において、共重合体
中のプロピレン含量%(Fp)は日本電子型G5X40
0を用いて、Rg7らの方法(Mac+omolecu
les、 10. (4L 773(1977)
)に基づき13C−NMRを測定することにより求めた
。ハイロードメルトフローレート(以下rHLMFRJ
という)は月S K−6758に従い、温度230℃お
よび荷重21.6kgの条件で測定した。ショアーA硬
度はASTM D−676−49に従い測定した。ラン
ダム性指標ηは次式により求めた。
説明する。なお、実施例及び比較例において、共重合体
中のプロピレン含量%(Fp)は日本電子型G5X40
0を用いて、Rg7らの方法(Mac+omolecu
les、 10. (4L 773(1977)
)に基づき13C−NMRを測定することにより求めた
。ハイロードメルトフローレート(以下rHLMFRJ
という)は月S K−6758に従い、温度230℃お
よび荷重21.6kgの条件で測定した。ショアーA硬
度はASTM D−676−49に従い測定した。ラン
ダム性指標ηは次式により求めた。
η= (EP)c/ (EP)b
ここで、(EP)cとは上記Rayらの方法に基づき、
13C−’NMRスペクトルから求めたエチレン−プロ
ピレン連鎖のダイアト分率、(EP)bとは13C−N
MRから求めた共重合体中のエチレンモノマー分率Eお
よびプロピレンモノマー分率Pを用いてBernoul
li仮定(「共重合」第1巻反応解析1・2・2倍風館
)を想定して次式によって計算した値である。
13C−’NMRスペクトルから求めたエチレン−プロ
ピレン連鎖のダイアト分率、(EP)bとは13C−N
MRから求めた共重合体中のエチレンモノマー分率Eお
よびプロピレンモノマー分率Pを用いてBernoul
li仮定(「共重合」第1巻反応解析1・2・2倍風館
)を想定して次式によって計算した値である。
(EP)b=2xExP
η=1は完全ランダム共重合体、η=0は完全ブロック
共重合体であることを示す。従って、ηが1に近いほど
ランダム性が大きく、0に近いほどブロック性が大きい
。
共重合体であることを示す。従って、ηが1に近いほど
ランダム性が大きく、0に近いほどブロック性が大きい
。
実施例 1
(固体触媒の調製)
窒素置換した300m1の三ツロフラスコに三塩化バナ
ジウム5gとメチルエチルケトン! 00 mlを仕込
み、115℃で2時間反応した。ついで過剰のメチルエ
チルケトンを減圧下で留去することによって反応物を得
た。そこへ1.2−ジクロルエタン125m1を加え反
応物を溶解した後に、三塩化アルミニウム5gを添加し
70℃で2時間処理することにより沈澱物を得た。この
沈澱物を1.2−ジクロルエタンで充分に洗浄すること
によって固体触媒を得た。
ジウム5gとメチルエチルケトン! 00 mlを仕込
み、115℃で2時間反応した。ついで過剰のメチルエ
チルケトンを減圧下で留去することによって反応物を得
た。そこへ1.2−ジクロルエタン125m1を加え反
応物を溶解した後に、三塩化アルミニウム5gを添加し
70℃で2時間処理することにより沈澱物を得た。この
沈澱物を1.2−ジクロルエタンで充分に洗浄すること
によって固体触媒を得た。
(エチレンとプロピレンとの共重合)
充分に窒素置換した1゜51のオートクレーブにプロピ
レン350 g 、上記で得られた固体触媒8■を仕込
んだ後、トリイソブチルアルミニウム2mmolをエチ
レンで圧入することにより重合を開始した。重合は、エ
チレン濃度を!8mo1%に保つように供給することに
より、25℃で30分間継続した。ついで内容ガスを系
外に放出することにより、重合を終結した。その結果、
102gのゴム状共重合体が得られた。この共重合体の
Fp=41%、HLMF R=0.30 (g/][1
m1n)、ショアーA=62、ランダム性指標77 =
0.9837、嵩比重=0.31g/ml。
レン350 g 、上記で得られた固体触媒8■を仕込
んだ後、トリイソブチルアルミニウム2mmolをエチ
レンで圧入することにより重合を開始した。重合は、エ
チレン濃度を!8mo1%に保つように供給することに
より、25℃で30分間継続した。ついで内容ガスを系
外に放出することにより、重合を終結した。その結果、
102gのゴム状共重合体が得られた。この共重合体の
Fp=41%、HLMF R=0.30 (g/][1
m1n)、ショアーA=62、ランダム性指標77 =
0.9837、嵩比重=0.31g/ml。
平均粒径は320μ、粒度分布は0.1〜0.5mに9
5%であった。
5%であった。
比較例 1
実施例1においてメタルエチルケトンを使用せず、三塩
化バナジウム40■を用いた他は実施例1と同様にエチ
レンの重合を行った。結果は表1に示す。
化バナジウム40■を用いた他は実施例1と同様にエチ
レンの重合を行った。結果は表1に示す。
実施例 2
実施例1において、エチレン濃度を29mo1%に保つ
以外は、実施例1と同様にエチレンとプロピレンとの共
重合を行った。その結果、ゴム状共重合体が96g得ら
れた。この共重合体のFp=32%、HLMFR=Q、
Il (g/]0m1n)、ショアーA;68、ランダ
ム性指標η=0.9741、平均粒径は310μ、粒度
分布は0.1〜0.5膿に96%であった。
以外は、実施例1と同様にエチレンとプロピレンとの共
重合を行った。その結果、ゴム状共重合体が96g得ら
れた。この共重合体のFp=32%、HLMFR=Q、
Il (g/]0m1n)、ショアーA;68、ランダ
ム性指標η=0.9741、平均粒径は310μ、粒度
分布は0.1〜0.5膿に96%であった。
実施例 3
実施例1において、エチレン濃度をIOmo1%に保つ
以外は、実施例1と同様にエチレンとプロピレンとの共
重合を行った。その結果、ゴム状共重合体力月67g得
られた。この共重合体のFp=55%、HLMFR=0
.12 (g/]0m1n)、ショアーA=64、ラン
ダム性指標η1.9855、平均粒径は320μ、粒度
分布は0.1〜0.5mmに95%であった。
以外は、実施例1と同様にエチレンとプロピレンとの共
重合を行った。その結果、ゴム状共重合体力月67g得
られた。この共重合体のFp=55%、HLMFR=0
.12 (g/]0m1n)、ショアーA=64、ラン
ダム性指標η1.9855、平均粒径は320μ、粒度
分布は0.1〜0.5mmに95%であった。
実施例 4〜7
実施例1においてメチルエチルケトンの代わりに表1に
示したケトン化合物を用い、調製条件を表1に示したよ
うに変える他は実施例1と同様に固体触媒を調製しエチ
レンとプロピレンとの共重合を行った。その結果は表1
に示す。
示したケトン化合物を用い、調製条件を表1に示したよ
うに変える他は実施例1と同様に固体触媒を調製しエチ
レンとプロピレンとの共重合を行った。その結果は表1
に示す。
実施例 8
実施例1において、コモノマーとして、さらにエチリデ
ンノルボルネンをプロピレンに対して1.4mo1%添
加した以外は、同様にして、エチレンとプロピレンとエ
チリデンノルボルネンとの共重合を行った。その結果、
ゴム状共重合体が54g得られた。この共重合体は、F
p =4[1%、HLMF R−0,4(g/]、0m
1n)であり、沃素価は10であった。
ンノルボルネンをプロピレンに対して1.4mo1%添
加した以外は、同様にして、エチレンとプロピレンとエ
チリデンノルボルネンとの共重合を行った。その結果、
ゴム状共重合体が54g得られた。この共重合体は、F
p =4[1%、HLMF R−0,4(g/]、0m
1n)であり、沃素価は10であった。
実施例 9
(エチレンとブテン−1との共重合)
窒素置換した3、01のステンレス製オートクレーブに
、実施例1で調製した固体触媒20■および1嘘のイソ
ブタンを仕込み、内温を80℃に昇降した。
、実施例1で調製した固体触媒20■および1嘘のイソ
ブタンを仕込み、内温を80℃に昇降した。
ブテン−1を130g仕込み、エチレンをエチレン分圧
が14kg/cnfになるまで圧入した。ついで、トリ
イソブチルアルミニウム4 Ha lを窒素で圧入する
ことにより、重合を開始した。重合は、エチレンを分圧
力臼4kg/cdに維持するように供給しながら、1時
間継続した。得られたエチレン−ブテン−1共重合体は
240gであり、HLMFR=0、5 (g / l0
m1n)、密度=0.98g/mlであった。
が14kg/cnfになるまで圧入した。ついで、トリ
イソブチルアルミニウム4 Ha lを窒素で圧入する
ことにより、重合を開始した。重合は、エチレンを分圧
力臼4kg/cdに維持するように供給しながら、1時
間継続した。得られたエチレン−ブテン−1共重合体は
240gであり、HLMFR=0、5 (g / l0
m1n)、密度=0.98g/mlであった。
さらに以下では、上記エチレン系共重合体を用いて熱可
塑性エラストマーを製造した実施例を示した。なお、上
記実施例に示されていない測定方法は次の通りである。
塑性エラストマーを製造した実施例を示した。なお、上
記実施例に示されていない測定方法は次の通りである。
メルトフローレート(以下rMFRJという)は月S
K−6758に従い、温度230℃および荷重2]、
6kgの条件で測定した。ハイロードメルトフローレー
ト(以下rHLMFRJという)は月S K−6758
に従い、温度230℃および荷重2.15kgの条件で
測定した。引張り破断強度、伸びはIts K−63旧
に従い測定した。ゲル分率は試料を23℃のシクロヘキ
サン中に48時間浸し、不溶性成分量を決定することに
より求めた。このとき、初期重量から、ゴム以外のシク
ロヘキサン可溶性成分、例えば、軟化剤、可塑剤、およ
びシクロヘキサンに可溶の樹脂成分の重量を差し引いた
浸漬前および浸漬後の重量を使用する。
K−6758に従い、温度230℃および荷重2]、
6kgの条件で測定した。ハイロードメルトフローレー
ト(以下rHLMFRJという)は月S K−6758
に従い、温度230℃および荷重2.15kgの条件で
測定した。引張り破断強度、伸びはIts K−63旧
に従い測定した。ゲル分率は試料を23℃のシクロヘキ
サン中に48時間浸し、不溶性成分量を決定することに
より求めた。このとき、初期重量から、ゴム以外のシク
ロヘキサン可溶性成分、例えば、軟化剤、可塑剤、およ
びシクロヘキサンに可溶の樹脂成分の重量を差し引いた
浸漬前および浸漬後の重量を使用する。
実施例 IO
(組成物の製造)
東洋精機製ラボプラストミル、バンバリーミキサ−75
ccを用いて、ポリプロピレン(昭和電工型5SA51
0、M F R= 0.5)、実施例1で述べたエチレ
ン系共重合体、パラフィンオイル(出光興産型PW38
0)各20部、40部、40部を165℃で5分間、ロ
ーター回転数6Orpmで予め均一に分散した後に、架
橋剤(カヤへキサAD:化薬ヌーリー製、2.5−ジメ
チル−2,5−ジー (t−ブチルペルオキシ)−ヘキ
サン)および架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート)
を各1.2部、2.4部加えて、145℃、 80+p
mにて7分間混練し、さらに180℃にて7分間溶融混
線を続けた後にサンプルを取り出し、230℃でホット
プレスすることにより、試験片を作成した。この組成物
のMFR=0.09(g/]0m1n)、HL M F
R= 737 (g / ]0+n1n)、ショアー
A=72、引張り破断強度=82 (kg/car)、
伸び=260(%)、ゲル分率=24.9(%)であっ
た。
ccを用いて、ポリプロピレン(昭和電工型5SA51
0、M F R= 0.5)、実施例1で述べたエチレ
ン系共重合体、パラフィンオイル(出光興産型PW38
0)各20部、40部、40部を165℃で5分間、ロ
ーター回転数6Orpmで予め均一に分散した後に、架
橋剤(カヤへキサAD:化薬ヌーリー製、2.5−ジメ
チル−2,5−ジー (t−ブチルペルオキシ)−ヘキ
サン)および架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート)
を各1.2部、2.4部加えて、145℃、 80+p
mにて7分間混練し、さらに180℃にて7分間溶融混
線を続けた後にサンプルを取り出し、230℃でホット
プレスすることにより、試験片を作成した。この組成物
のMFR=0.09(g/]0m1n)、HL M F
R= 737 (g / ]0+n1n)、ショアー
A=72、引張り破断強度=82 (kg/car)、
伸び=260(%)、ゲル分率=24.9(%)であっ
た。
柔軟で強度、流動性に優れた熱可塑性エラストマーが製
造できた。
造できた。
実施例 11
エチレン系共重合体として実施例3で述べたものを用い
た他は実施例10と同様に組成物を製造した。この組成
物のMF R=IJ? (g/]0m1n)、HLMF
R=I49g (g/10m1n)、ショアーA=6
7、引張り破断強度=64 (kg/ad) 、伸び=
350 (%)、ゲル分率=22.9(%)であった
。高流動性で柔軟性に優れた熱可塑性エラストマーが製
造できた。
た他は実施例10と同様に組成物を製造した。この組成
物のMF R=IJ? (g/]0m1n)、HLMF
R=I49g (g/10m1n)、ショアーA=6
7、引張り破断強度=64 (kg/ad) 、伸び=
350 (%)、ゲル分率=22.9(%)であった
。高流動性で柔軟性に優れた熱可塑性エラストマーが製
造できた。
以上説明したように、本発明のエチレン系共重合体をポ
リオレフィン樹脂とのブレンドからなるオレフィン系熱
可塑性エラストマー組成物に用いると、高強度で流動性
に優れ、かつ柔軟性、ゴム弾性に優れた熱可塑性エラス
トマーが得られる。
リオレフィン樹脂とのブレンドからなるオレフィン系熱
可塑性エラストマー組成物に用いると、高強度で流動性
に優れ、かつ柔軟性、ゴム弾性に優れた熱可塑性エラス
トマーが得られる。
また、本発明のエチレン系共重合体の製造方法によれば
、粉体性状の良いエチレン系ランダム共重合体を効率良
く製造することができる。
、粉体性状の良いエチレン系ランダム共重合体を効率良
く製造することができる。
第1図は本発明の製造方法における触媒調製のフローチ
ャート図である。 第 1 図
ャート図である。 第 1 図
Claims (3)
- (1)エチレンと炭素原子数が3〜20の範囲にあるα
−オレフィンとからなる実質上線状構造を有するエチレ
ン−α−オレフィンランダム共重合体であり、かつ下記
(イ)〜(ニ)の要件を充たすことによって特徴づけら
れるエチレン系共重合体。 (イ)HLMFRが0.5以下であること (ロ)ショアーAが90以下であること (ハ)α−オレフィンの共重合割合が5〜60モル%で
あること (ニ)^1^3C−NMRスペクトルから計算したラン
ダム性指標ηが0.95以上であること - (2)バナジウム触媒成分と有機アルミニウム触媒成分
とからなる触媒を用いてエチレンとα−オレフィンとを
共重合することによってエチレン系共重合体を製造する
にあたり、前記バナジウム触媒成分としてハロゲン化バ
ナジウム化合物とケトン化合物との反応物をハロゲン化
アルミニウムもしくはハロゲン化ホウ素で処理すること
によって得られる固体触媒を用いることを特徴とする、
特許請求の範囲第1項記載のエチレン系共重合体の製造
方法。 - (3)特許請求の範囲第2項記載のエチレン系共重合体
成分45〜90重量部とポリオレフィン系樹脂55〜1
0重量部からなる組成物を硬化剤とともに動的に熱処理
することにより該エチレン系共重合体成分を部分架橋す
ることにより得られる熱可塑性エラストマー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31919690A JP2909196B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | エチレン系共重合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31919690A JP2909196B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | エチレン系共重合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04185618A true JPH04185618A (ja) | 1992-07-02 |
| JP2909196B2 JP2909196B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=18107488
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31919690A Expired - Fee Related JP2909196B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | エチレン系共重合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909196B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08269135A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-10-15 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | 熱可塑性エラストマー |
| JP2000506820A (ja) * | 1996-03-11 | 2000-06-06 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | 均一オレフィンポリマーから作られる発泡ガスケット |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP31919690A patent/JP2909196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08269135A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-10-15 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | 熱可塑性エラストマー |
| JP2000506820A (ja) * | 1996-03-11 | 2000-06-06 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | 均一オレフィンポリマーから作られる発泡ガスケット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909196B2 (ja) | 1999-06-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |