JPH06211939A - プロピレン・エチレンコポリマーの気相重合法及びポリオレフィンフィルム - Google Patents
プロピレン・エチレンコポリマーの気相重合法及びポリオレフィンフィルムInfo
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- JPH06211939A JPH06211939A JP5317246A JP31724693A JPH06211939A JP H06211939 A JPH06211939 A JP H06211939A JP 5317246 A JP5317246 A JP 5317246A JP 31724693 A JP31724693 A JP 31724693A JP H06211939 A JPH06211939 A JP H06211939A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高活性Ti/Al触媒を用いる多段反応器中
でインシツーTPO又はプロピレン−エチレンコポリマ
ーを製造する改良された気相重合法、さらに高可撓性及
び柔軟性を備える強靭で穿刺及び引裂き抵抗性のフィル
ムを提供する。 【構成】 本重合法はコポリマーの13C NMRスペ
クトルの8の積分面積から制御パラメータを得て、処理
に対する制御パラメータの範囲を決定し、決定された範
囲内にパラメータを保持するよう反応器へのエチレン供
給及び必要なその他の変数を調節することからなる。本
フィルムは2連反応器中でモノマーの気相重合によって
製造される8−40重量%エチレン含有のプロピレンコ
ポリマーを用いて得られる単層又は多層のフィルムであ
って50000−70000psiの1%セカントモジ
ュラス及び低密度ポリエチレンよりも高い融点を有す
る。
でインシツーTPO又はプロピレン−エチレンコポリマ
ーを製造する改良された気相重合法、さらに高可撓性及
び柔軟性を備える強靭で穿刺及び引裂き抵抗性のフィル
ムを提供する。 【構成】 本重合法はコポリマーの13C NMRスペ
クトルの8の積分面積から制御パラメータを得て、処理
に対する制御パラメータの範囲を決定し、決定された範
囲内にパラメータを保持するよう反応器へのエチレン供
給及び必要なその他の変数を調節することからなる。本
フィルムは2連反応器中でモノマーの気相重合によって
製造される8−40重量%エチレン含有のプロピレンコ
ポリマーを用いて得られる単層又は多層のフィルムであ
って50000−70000psiの1%セカントモジ
ュラス及び低密度ポリエチレンよりも高い融点を有す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高活性Ti/Al触媒系
を用い多段反応器中で、重合条件を制御パラメータを用
いて重合条件を制御してプロピレンとエチレンのコポリ
マーを製造する改良された気相共重合法に関する。本発
明はまたその場で熱可塑性ポリオレフィンを製造するた
めの該方法の変法の使用に関する。生成する生成物をモ
ニターすることによって反応器へのエチレン供給その他
のプロセス条件を改良された性質を持つ生成物が生成す
る特定の範囲内で制御し且つ維持する。
を用い多段反応器中で、重合条件を制御パラメータを用
いて重合条件を制御してプロピレンとエチレンのコポリ
マーを製造する改良された気相共重合法に関する。本発
明はまたその場で熱可塑性ポリオレフィンを製造するた
めの該方法の変法の使用に関する。生成する生成物をモ
ニターすることによって反応器へのエチレン供給その他
のプロセス条件を改良された性質を持つ生成物が生成す
る特定の範囲内で制御し且つ維持する。
【0002】本発明はまた高い融点と共に改良された可
撓性、高い衝撃穴あけ強さ、引き裂き抵抗及び優れた接
触透明性を持つポリオレフィンフィルムに関する。ブロ
ーフィルム押出し法又はキャストフィルム押出し法又は
積層法のいずれかの押出し法を用いプロピレンとエチレ
ンのコポリマーであるポリオレフィンからなる単層また
は多層フィルムが製造される。
撓性、高い衝撃穴あけ強さ、引き裂き抵抗及び優れた接
触透明性を持つポリオレフィンフィルムに関する。ブロ
ーフィルム押出し法又はキャストフィルム押出し法又は
積層法のいずれかの押出し法を用いプロピレンとエチレ
ンのコポリマーであるポリオレフィンからなる単層また
は多層フィルムが製造される。
【0003】
【従来の技術】ポリオレフィンはフィルムの製造に広く
用いられている。これらのフィルムはブロー押出し又は
スロットダイ押出しとその後の冷却ロール又は水浴を用
いる冷却により製造することができ種々の性質をもつ種
々の製品が得られている。
用いられている。これらのフィルムはブロー押出し又は
スロットダイ押出しとその後の冷却ロール又は水浴を用
いる冷却により製造することができ種々の性質をもつ種
々の製品が得られている。
【0004】ポリオレフィンの高い融点と高い結晶構造
がより堅く強いフィルムが要求される場合の用途に有効
に作用する。しかし狭い融点範囲と高い結晶化速度は加
工操作上の問題を生ずる。ある程度までは混練や共重合
によってこれらの加工困難性は克服できるが、光学的性
質や、引張り強度その他の重要なフィルム物性を犠牲に
することを避けられない。
がより堅く強いフィルムが要求される場合の用途に有効
に作用する。しかし狭い融点範囲と高い結晶化速度は加
工操作上の問題を生ずる。ある程度までは混練や共重合
によってこれらの加工困難性は克服できるが、光学的性
質や、引張り強度その他の重要なフィルム物性を犠牲に
することを避けられない。
【0005】W.Schoeneはフィルム用途用のP
Pスペシャリティフィルムと題する書籍(1989年チ
ューリッヒSpecialty Plastics C
onference 89)のポリプロピレンポリマー
についての議論のなかでポリプロピレンポリマーを、高
結晶性ホモポリマー、減少した結晶性を持つホモポリマ
ー、ランダムコポリマー及び衝撃コポリマーの4つのク
ラスに分類している。2つのコポリマー形についてのS
choeneが挙げた一般的性質から低温衝撃抵抗を改
良するために透明性と堅さが犠牲になっていることがわ
かる。
Pスペシャリティフィルムと題する書籍(1989年チ
ューリッヒSpecialty Plastics C
onference 89)のポリプロピレンポリマー
についての議論のなかでポリプロピレンポリマーを、高
結晶性ホモポリマー、減少した結晶性を持つホモポリマ
ー、ランダムコポリマー及び衝撃コポリマーの4つのク
ラスに分類している。2つのコポリマー形についてのS
choeneが挙げた一般的性質から低温衝撃抵抗を改
良するために透明性と堅さが犠牲になっていることがわ
かる。
【0006】ポリプロピレンのホモポリマー及びコポリ
マー類の樹脂は広いスペクトルのフィルム製品にすぐれ
た光学特性、ヒートシール性及び加工性を付与する。こ
れらのフィルムは多くの用途に適しているが、その低い
融点が用途によってはその使用を不可能にする。
マー類の樹脂は広いスペクトルのフィルム製品にすぐれ
た光学特性、ヒートシール性及び加工性を付与する。こ
れらのフィルムは多くの用途に適しているが、その低い
融点が用途によってはその使用を不可能にする。
【0007】フィルムに適するポリマーがポリプロピレ
ンとホモエチレンがフィルムにもたらす利点であるすぐ
れた接触透明性、シール特性、やわらかさと高い衝撃及
び引き裂き抵抗性を合わせ持つことができれば好都合で
ある。
ンとホモエチレンがフィルムにもたらす利点であるすぐ
れた接触透明性、シール特性、やわらかさと高い衝撃及
び引き裂き抵抗性を合わせ持つことができれば好都合で
ある。
【0008】またこれらの製品が低密度ポリエチレン
(LDPE)より実質的に高い融点をもち、より好まし
くは高密度ポリエチレン(HDPE)と同等かそれより
高い融点を持つことができればより好ましい。
(LDPE)より実質的に高い融点をもち、より好まし
くは高密度ポリエチレン(HDPE)と同等かそれより
高い融点を持つことができればより好ましい。
【0009】これら及びその他の利点は以下に述べる本
発明の生成物によって達成される。この生成物は以下に
述べるように共重合法によって製造される。
発明の生成物によって達成される。この生成物は以下に
述べるように共重合法によって製造される。
【0010】大きな成長をみせているポリプロピレン類
はプロピレン衝撃コポリマーである。これらは高アイソ
タクチックポリプロピレンの連続相とゴム状エチレン−
プロピレンコポリマーの分散相とからなる2相物質であ
る。これらは溶融コンパウンディングによってつくるこ
とができるが、現在の多段反応器技術によりこれらを直
接つくることもできる。これはまずプロピレンを第1反
応器で重合し、ポリプロピレンホモポリマーを第1反応
器から取り出して第2反応器に入れそこでこのポリプロ
ピレンの存在下にプロピレンとエチレンを共重合するこ
とによって好ましく行われる。この方式の気相重合はR
oss等の「改良気相重合法」(Ind.Eng.Ch
em.Prod.Res.Dev.,1985,24,
149−154に記載されている。この気相技術はかな
り高いゴム/エラストマー含量をもつ生成物にも応用さ
れており、これらはインシツー(in−situ)熱可
塑性ポリオレフィン(TPO)と称されている。
はプロピレン衝撃コポリマーである。これらは高アイソ
タクチックポリプロピレンの連続相とゴム状エチレン−
プロピレンコポリマーの分散相とからなる2相物質であ
る。これらは溶融コンパウンディングによってつくるこ
とができるが、現在の多段反応器技術によりこれらを直
接つくることもできる。これはまずプロピレンを第1反
応器で重合し、ポリプロピレンホモポリマーを第1反応
器から取り出して第2反応器に入れそこでこのポリプロ
ピレンの存在下にプロピレンとエチレンを共重合するこ
とによって好ましく行われる。この方式の気相重合はR
oss等の「改良気相重合法」(Ind.Eng.Ch
em.Prod.Res.Dev.,1985,24,
149−154に記載されている。この気相技術はかな
り高いゴム/エラストマー含量をもつ生成物にも応用さ
れており、これらはインシツー(in−situ)熱可
塑性ポリオレフィン(TPO)と称されている。
【0011】チーグラー−ナッタ触媒を用いて得られる
プロピレンとエチレンのコポリマーは従来の技術で既知
である。米国特許第4,260,710号にはチタニウ
ムハライド及びアルミニウムアルキルを含みうる触媒を
用いて攪はん容器中でプロピレンホモポリマーを、及び
チーグラー−ナッタ触媒を利用する他のα−オレフィン
とのプロピレンコポリマーを製造する方法を記載してい
る。
プロピレンとエチレンのコポリマーは従来の技術で既知
である。米国特許第4,260,710号にはチタニウ
ムハライド及びアルミニウムアルキルを含みうる触媒を
用いて攪はん容器中でプロピレンホモポリマーを、及び
チーグラー−ナッタ触媒を利用する他のα−オレフィン
とのプロピレンコポリマーを製造する方法を記載してい
る。
【0012】米国特許第4,454,299号及び第
4,455,405号にはチーグラー−ナッタ触媒を用
いて2つの反応領域でプロピレンとエチレンのブロック
コポリマーを製造する方法を記載している。これらの方
法では初期反応領域で気体のプロピレンをまず重合さ
せ、得られるホモポリマーを第2反応器へ移して、そこ
でエチレンとプロピレンの混合物を重合している。
4,455,405号にはチーグラー−ナッタ触媒を用
いて2つの反応領域でプロピレンとエチレンのブロック
コポリマーを製造する方法を記載している。これらの方
法では初期反応領域で気体のプロピレンをまず重合さ
せ、得られるホモポリマーを第2反応器へ移して、そこ
でエチレンとプロピレンの混合物を重合している。
【0013】米国特許第4,547,552号に記載さ
れる方法は3から40重量%のエチレンを含有する化学
的にブレンドしたプロピレンポリマー組成物を製造して
いる。この方法はプロピレンを第1段階で0から5モル
%の他のオレフィンと重合させ、次いで第2段階でプロ
ピレンとエチレン、又はプロピレンとエチレンと他のオ
レフィンとを第1段階からの反応生成物の存在下に重合
させる。ゴム状プロピレンコポリマー及び結晶エチレン
ポリマー又はコポリマーがこの方法により製造される。
れる方法は3から40重量%のエチレンを含有する化学
的にブレンドしたプロピレンポリマー組成物を製造して
いる。この方法はプロピレンを第1段階で0から5モル
%の他のオレフィンと重合させ、次いで第2段階でプロ
ピレンとエチレン、又はプロピレンとエチレンと他のオ
レフィンとを第1段階からの反応生成物の存在下に重合
させる。ゴム状プロピレンコポリマー及び結晶エチレン
ポリマー又はコポリマーがこの方法により製造される。
【0014】米国特許第4,882,380号にはプロ
ピレンホモポリマー又はコポリマー基剤に取り込まれた
エチレン−プロピレンコポリマーを有する生成物を製造
する気相重合法が記載されている。これはプロピレン又
は他のα−オレフィンを第1反応器中で先述の触媒を用
いて接触させ、次いで第2反応器に通してエチレンとプ
ロピレンを重合させてエチレン−プロピレンコポリマー
を得ている。
ピレンホモポリマー又はコポリマー基剤に取り込まれた
エチレン−プロピレンコポリマーを有する生成物を製造
する気相重合法が記載されている。これはプロピレン又
は他のα−オレフィンを第1反応器中で先述の触媒を用
いて接触させ、次いで第2反応器に通してエチレンとプ
ロピレンを重合させてエチレン−プロピレンコポリマー
を得ている。
【0015】オレフィンの多段階重合法を扱うその他の
引用文献には米国特許第4,338,424;4,42
0,952;4,582,878;4,703,09
4;4,739,015;4,740,550;4,7
40,551;4,814,377;4,820,77
5;4,902,483及び4,977,210の各号
が含まれる。上述の全ての方法は有用なポリマーを提供
するものではあるが、しかしエチレン含有量が増加する
につれ困難なものとなる。主な問題はゴム含有量の増加
及び「細粒」含有量の増加による生成物の膠着性であ
る。極端な場合生成物は不均一となりえて明瞭な2種類
の粒子が検出できる。これらの粒子を分析したところ一
方はエチレンの取り込みがほとんど又は全くなく、他方
が実質的に全てのエチレンの取り込みを有していた。ま
たポリマーの特性は複数の点で欠陥が見られた。
引用文献には米国特許第4,338,424;4,42
0,952;4,582,878;4,703,09
4;4,739,015;4,740,550;4,7
40,551;4,814,377;4,820,77
5;4,902,483及び4,977,210の各号
が含まれる。上述の全ての方法は有用なポリマーを提供
するものではあるが、しかしエチレン含有量が増加する
につれ困難なものとなる。主な問題はゴム含有量の増加
及び「細粒」含有量の増加による生成物の膠着性であ
る。極端な場合生成物は不均一となりえて明瞭な2種類
の粒子が検出できる。これらの粒子を分析したところ一
方はエチレンの取り込みがほとんど又は全くなく、他方
が実質的に全てのエチレンの取り込みを有していた。ま
たポリマーの特性は複数の点で欠陥が見られた。
【0016】
【問題を解決するための手段】本発明は多段反応器中で
プロピレンとエチレンのコポリマーを製造する気相重合
法であって、50℃から100℃且つ250psigか
ら650psigに保持した第1反応器中でチタニウム
触媒及び有機アルミニウム触媒の存在下にプロピレンを
ホモ重合或いは少量のエチレンと共重合させて、その生
成物を25℃から80℃且つ100psigから500
psigに保持した第2反応器中へ投入し、得られる共
重合生成混合物を少量のエチレンと共重合させるか或い
は得られるホモ重合生成混合物をさらにエチレンと反応
させるに、(a)プロピレン/エチレンコポリマーの分
子構造の特徴に対応する13C NMRピークの積分面
積を用いて制御パラメータQCを計算し、(b)処理用
のQCの範囲を決定し、(c)第2反応器から得られる
コポリマーに対するパラメータの実測値QAを測定し、
そして(d)QAを上記(b)で決定した範囲内に保持
するようエチレン供給を制御することを特徴とする気相
重合法に関する。
プロピレンとエチレンのコポリマーを製造する気相重合
法であって、50℃から100℃且つ250psigか
ら650psigに保持した第1反応器中でチタニウム
触媒及び有機アルミニウム触媒の存在下にプロピレンを
ホモ重合或いは少量のエチレンと共重合させて、その生
成物を25℃から80℃且つ100psigから500
psigに保持した第2反応器中へ投入し、得られる共
重合生成混合物を少量のエチレンと共重合させるか或い
は得られるホモ重合生成混合物をさらにエチレンと反応
させるに、(a)プロピレン/エチレンコポリマーの分
子構造の特徴に対応する13C NMRピークの積分面
積を用いて制御パラメータQCを計算し、(b)処理用
のQCの範囲を決定し、(c)第2反応器から得られる
コポリマーに対するパラメータの実測値QAを測定し、
そして(d)QAを上記(b)で決定した範囲内に保持
するようエチレン供給を制御することを特徴とする気相
重合法に関する。
【0017】本発明はさらに3から47重量%のエチレ
ンを含有し、メルトフロー比が0.01から500dg
/分であり、そして融点が115℃から160℃である
プロピレン−エチレンコポリマーからなり、1%セカン
トモジュラスが5000pisから70000pisで
あり、エレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方向とも
100g/ミル厚みより大きいことを特徴とするプロピ
レン−エチレンコポリマーフィルムに関する。
ンを含有し、メルトフロー比が0.01から500dg
/分であり、そして融点が115℃から160℃である
プロピレン−エチレンコポリマーからなり、1%セカン
トモジュラスが5000pisから70000pisで
あり、エレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方向とも
100g/ミル厚みより大きいことを特徴とするプロピ
レン−エチレンコポリマーフィルムに関する。
【0018】より詳しくは本発明の方法はプロピレンと
エチレンの重合に2つの反応器を用いてインシツーTP
O等のコポリマーを製造する。大変有用な本発明の1実
施態様では重合は固定床攪はん反応器を用いて気相で行
われる。コポリマーを製造する場合では50℃から10
0℃且つ250psigから650psigに保持した
第1反応器中でチタニウム触媒及び有機アルミニウム触
媒の存在下にプロピレンを少量のエチレンと共重合させ
る。インシツーTPOを製造する場合には同条件の第1
容器中でプロピレンをホモ重合させる。第1反応器で製
造されたコポリマー又はホモポリマー生成物を次に第2
反応器に供給し、そこでプロピレン及びエチレンを25
℃から80℃且つ100psigから500psigで
共重合させる。コポリマー生成物に関して、第2反応器
で用いるエチレンの量は第1反応器で用いる量とは異な
る。
エチレンの重合に2つの反応器を用いてインシツーTP
O等のコポリマーを製造する。大変有用な本発明の1実
施態様では重合は固定床攪はん反応器を用いて気相で行
われる。コポリマーを製造する場合では50℃から10
0℃且つ250psigから650psigに保持した
第1反応器中でチタニウム触媒及び有機アルミニウム触
媒の存在下にプロピレンを少量のエチレンと共重合させ
る。インシツーTPOを製造する場合には同条件の第1
容器中でプロピレンをホモ重合させる。第1反応器で製
造されたコポリマー又はホモポリマー生成物を次に第2
反応器に供給し、そこでプロピレン及びエチレンを25
℃から80℃且つ100psigから500psigで
共重合させる。コポリマー生成物に関して、第2反応器
で用いるエチレンの量は第1反応器で用いる量とは異な
る。
【0019】本発明の方法によれば改善された可撓性を
有するコポリマー及び15重量%以上のエチレン含有量
を有するインシツーTPOが製造でき、両改善された物
理特性により第1及び第2の反応器中で独立に条件を制
御及び均衡をとることが可能である。これはプロピレン
/エチレンコポリマーの分子構造の特徴に対応する13
C NMRピークの積分面積を用いて制御パラメータQ
Cを計算し、定められた範囲内にパラメータ値を保持す
るよう第1及び/又は第2反応器へのエチレン供給量を
制御することによって達成される。これは第2反応器か
ら得られるコポリマー又は改質ポリプロピレンである生
成物をモニターし、そして生成物に対して得た実測値Q
Aを制御パラメータ、より詳しくはその定められた範囲
と比較することによって好都合に達成される。
有するコポリマー及び15重量%以上のエチレン含有量
を有するインシツーTPOが製造でき、両改善された物
理特性により第1及び第2の反応器中で独立に条件を制
御及び均衡をとることが可能である。これはプロピレン
/エチレンコポリマーの分子構造の特徴に対応する13
C NMRピークの積分面積を用いて制御パラメータQ
Cを計算し、定められた範囲内にパラメータ値を保持す
るよう第1及び/又は第2反応器へのエチレン供給量を
制御することによって達成される。これは第2反応器か
ら得られるコポリマー又は改質ポリプロピレンである生
成物をモニターし、そして生成物に対して得た実測値Q
Aを制御パラメータ、より詳しくはその定められた範囲
と比較することによって好都合に達成される。
【0020】好ましい実施態様においては制御パラメー
タQCは13C NMRの8つの積分領域を用いて式Q
C=A/B(但し式中 A=1.167R1+0.75R2+1.5R3+1.
5R4+1.167R8 、 B=0.667R1+0.5R2+R5+R6+R7+
0.667R8 であり、R1からR8は下記のピーク割当てを有する: R1 37.9ppm R2 37.5ppm R3 33.2ppm R4 31.2−30.9ppm R5 30.4ppm R6 30.0ppm R7 27.4ppm R8 24.9ppm に従って得られる。コポリマー製造の処理条件は製造さ
れる生成物の値QAが0.90から1.35であるよう
に、より好ましくは0.95から1.35であるよう保
持される。
タQCは13C NMRの8つの積分領域を用いて式Q
C=A/B(但し式中 A=1.167R1+0.75R2+1.5R3+1.
5R4+1.167R8 、 B=0.667R1+0.5R2+R5+R6+R7+
0.667R8 であり、R1からR8は下記のピーク割当てを有する: R1 37.9ppm R2 37.5ppm R3 33.2ppm R4 31.2−30.9ppm R5 30.4ppm R6 30.0ppm R7 27.4ppm R8 24.9ppm に従って得られる。コポリマー製造の処理条件は製造さ
れる生成物の値QAが0.90から1.35であるよう
に、より好ましくは0.95から1.35であるよう保
持される。
【0021】53から97重量%のプロピレン及び47
重量%のエチレンを含有し、Qの値(このQは上式によ
り得られる)が0.90から1.35の範囲内にあるコ
ポリマーもまた議論される。好ましいコポリマーは40
000psiから70000psiのたわみ率を有す
る。
重量%のエチレンを含有し、Qの値(このQは上式によ
り得られる)が0.90から1.35の範囲内にあるコ
ポリマーもまた議論される。好ましいコポリマーは40
000psiから70000psiのたわみ率を有す
る。
【0022】インシツーTPO製造の製造条件はQAの
値が0.65から1.0に保持される。より好ましくは
0.75から0.98に保持される。
値が0.65から1.0に保持される。より好ましくは
0.75から0.98に保持される。
【0023】15から30重量%のエチレンを含有し、
Qの値が0.65から1.0である改善されたインシツ
ーTPOもまた本発明に含まれる。
Qの値が0.65から1.0である改善されたインシツ
ーTPOもまた本発明に含まれる。
【0024】本発明はまた柔軟さと静かさの独特の「ハ
ンド」特性、著しい強じん性を有してポリエチレンとポ
リプロピレンの間の融点を有する有用なフィルムに関す
る。ここで用いるハンドなる用語はフィルムが柔軟で布
様のヒダ及び感触を有することを意味する。強じん性は
穴あけ及び引裂きに強いことを意味する。また融点がポ
リエチレンとポリプロピレンとの間と言う場合のポリエ
チレンはLDPEを差し、ポリプロピレンは高度にアイ
ソタクチックプロピレンホモポリマーを差す。
ンド」特性、著しい強じん性を有してポリエチレンとポ
リプロピレンの間の融点を有する有用なフィルムに関す
る。ここで用いるハンドなる用語はフィルムが柔軟で布
様のヒダ及び感触を有することを意味する。強じん性は
穴あけ及び引裂きに強いことを意味する。また融点がポ
リエチレンとポリプロピレンとの間と言う場合のポリエ
チレンはLDPEを差し、ポリプロピレンは高度にアイ
ソタクチックプロピレンホモポリマーを差す。
【0025】本発明のフィルムは2つの攪はん床反応器
中でコモノマーを共重合して得られるプロピレンとエチ
レンのコポリマーから製造する。コポリマーはブロー及
びキャスト両フィルムの製造に有用な処理特性を有す
る。コポリマーの融点はポリエチレンとポリプロピレン
の間であり、フィルムは種々の用途に有用である。
中でコモノマーを共重合して得られるプロピレンとエチ
レンのコポリマーから製造する。コポリマーはブロー及
びキャスト両フィルムの製造に有用な処理特性を有す
る。コポリマーの融点はポリエチレンとポリプロピレン
の間であり、フィルムは種々の用途に有用である。
【0026】より詳しくは本発明のフィルムは3から4
7重量%のエチレンを含有し、メルトフロー比が0.0
1から500dg/分であり、そして融点が115℃か
ら160℃であるプロピレン−エチレンコポリマーから
なり、1%セカントモジュラスが5000pisから7
0000pisであり、エレメンドルフ引裂値がMD及
びTD両方向とも100g/ミル厚みより大きいことを
特徴とするプロピレン−エチレンコポリマーフィルムで
ある。
7重量%のエチレンを含有し、メルトフロー比が0.0
1から500dg/分であり、そして融点が115℃か
ら160℃であるプロピレン−エチレンコポリマーから
なり、1%セカントモジュラスが5000pisから7
0000pisであり、エレメンドルフ引裂値がMD及
びTD両方向とも100g/ミル厚みより大きいことを
特徴とするプロピレン−エチレンコポリマーフィルムで
ある。
【0027】図1は本発明に従って製造され、本発明の
ブロー及びキャストフィルムの製造に用いたプロピレン
−エチレンコポリマーの積分ピーク面積を表す13C
NMRスペクトルである。図2は本発明に従って製造さ
れ融点143.59℃で、本発明のブロー及びキャスト
フィルムの製造に用いたプロピレン−エチレンコポリマ
ーのDSC(走査示差熱分析)のプロットである。図3
は本発明に従って製造されたプロピレン−エチレンコポ
リマーの昇温溶離分別(TREF)による分別データの
プロットである。縦軸は検知器(DHT/DT)の出力
であり横軸は溶離温度である。図4は比較のためにあ
り、従来の衝撃コポリマーの昇温溶離分別(TREF)
による分別データのプロットである。縦軸は検出器(D
HT/DT)の出力であり横軸は溶離温度である。
ブロー及びキャストフィルムの製造に用いたプロピレン
−エチレンコポリマーの積分ピーク面積を表す13C
NMRスペクトルである。図2は本発明に従って製造さ
れ融点143.59℃で、本発明のブロー及びキャスト
フィルムの製造に用いたプロピレン−エチレンコポリマ
ーのDSC(走査示差熱分析)のプロットである。図3
は本発明に従って製造されたプロピレン−エチレンコポ
リマーの昇温溶離分別(TREF)による分別データの
プロットである。縦軸は検知器(DHT/DT)の出力
であり横軸は溶離温度である。図4は比較のためにあ
り、従来の衝撃コポリマーの昇温溶離分別(TREF)
による分別データのプロットである。縦軸は検出器(D
HT/DT)の出力であり横軸は溶離温度である。
【0028】本発明は拡張されたエンベロープ特性を有
するコポリマー、より詳しくは改善された可撓性及び物
理特性を有し、また上記に改質ポリプロピレンとしたエ
チレン含有量の増加したインシツーTPOを重合する改
善された方法に関する。本方法は重合に直列に接続され
た二連反応器を使用する。両重合を気相で行うことが最
も好都合であるが、第1又は第2反応器の一方を気相以
外のモードで操作してもよい。例えば第1反応器中で製
造されるコポリマーを液体プール又はスラリー重合によ
って得てもよい。
するコポリマー、より詳しくは改善された可撓性及び物
理特性を有し、また上記に改質ポリプロピレンとしたエ
チレン含有量の増加したインシツーTPOを重合する改
善された方法に関する。本方法は重合に直列に接続され
た二連反応器を使用する。両重合を気相で行うことが最
も好都合であるが、第1又は第2反応器の一方を気相以
外のモードで操作してもよい。例えば第1反応器中で製
造されるコポリマーを液体プール又はスラリー重合によ
って得てもよい。
【0029】プロピレンとエチレンのコポリマーの製造
方法に関して、第1反応器においてプロピレンを少量の
エチレンと共重合する。インシツーTPOの製造方法に
関しては第1反応器においてプロピレンをホモ重合す
る。両方法においても第1反応器中の重合は温度50℃
から100℃及び圧力250psigから650psi
gでチタニウム触媒及び有機アルミニウム共触媒を用い
て行う。より好ましくは第1反応器中の温度は50℃か
ら90℃、及び圧力は300psigから450psi
gであろう。コポリマーの製造方法において、用いるエ
チレンの量は0.5から12重量%であり、より好まし
くは3から10重量%であろう。
方法に関して、第1反応器においてプロピレンを少量の
エチレンと共重合する。インシツーTPOの製造方法に
関しては第1反応器においてプロピレンをホモ重合す
る。両方法においても第1反応器中の重合は温度50℃
から100℃及び圧力250psigから650psi
gでチタニウム触媒及び有機アルミニウム共触媒を用い
て行う。より好ましくは第1反応器中の温度は50℃か
ら90℃、及び圧力は300psigから450psi
gであろう。コポリマーの製造方法において、用いるエ
チレンの量は0.5から12重量%であり、より好まし
くは3から10重量%であろう。
【0030】第1反応器で製造される生成物、すなわち
第1コポリマーとして先述のプロピレンとエチレンのセ
ミ結晶コポリマー又は高アイソタクチックホモポリマー
は25℃から80℃且つ100psigから500ps
igに保持される第2反応器へ供給し、そこで第1コポ
リマー又はホモポリマーの存在下にプロピレンとエチレ
ンを共重合させる。第1コポリマー供給に関して、ゴム
状特性を有するプロピレンとエチレンのコポリマーを製
造する目的で第2反応器で用いるエチレンの量は第1反
応器より多くする。エチレン量は2.5から35重量
%、より好ましくは5から30重量%を用いる。ホモポ
リマー供給に関しては第2反応器で用いるエチレンの量
はやはりゴム状特性を有するプロピレンとエチレンのコ
ポリマーを製造するに十分な量とする。エチレン量はエ
チレン取込みで15−30重量%、より好ましくは15
−25重量%を達成するに十分量を用いる。
第1コポリマーとして先述のプロピレンとエチレンのセ
ミ結晶コポリマー又は高アイソタクチックホモポリマー
は25℃から80℃且つ100psigから500ps
igに保持される第2反応器へ供給し、そこで第1コポ
リマー又はホモポリマーの存在下にプロピレンとエチレ
ンを共重合させる。第1コポリマー供給に関して、ゴム
状特性を有するプロピレンとエチレンのコポリマーを製
造する目的で第2反応器で用いるエチレンの量は第1反
応器より多くする。エチレン量は2.5から35重量
%、より好ましくは5から30重量%を用いる。ホモポ
リマー供給に関しては第2反応器で用いるエチレンの量
はやはりゴム状特性を有するプロピレンとエチレンのコ
ポリマーを製造するに十分な量とする。エチレン量はエ
チレン取込みで15−30重量%、より好ましくは15
−25重量%を達成するに十分量を用いる。
【0031】第2反応器中の重合は一般に追加の触媒な
しに行われるが、第2反応器にさらに触媒を投入するこ
とは好都合であろう。さらに触媒を用いる場合、第1反
応器に用いた触媒と同じであっても異なるものでもよ
い。好ましくは第2重合反応器は40℃から70℃且つ
100psigから350psigで操作する。
しに行われるが、第2反応器にさらに触媒を投入するこ
とは好都合であろう。さらに触媒を用いる場合、第1反
応器に用いた触媒と同じであっても異なるものでもよ
い。好ましくは第2重合反応器は40℃から70℃且つ
100psigから350psigで操作する。
【0032】本発明のフィルムを製造するのに用いるコ
ポリマーは3から47重量%、より好ましくは8から4
0重量%のエチレンを有するプロピレンのコポリマーで
ある。80から91重量%のプロピレンと9から20重
量%のエチレンを含有するコポリマーが特に有用であ
る。コポリマーの融点は一般に115℃−160℃の範
囲であり、より典型的には125℃から160℃であ
る。特に有用な本発明のコポリマーの融点は130℃か
ら155℃である。
ポリマーは3から47重量%、より好ましくは8から4
0重量%のエチレンを有するプロピレンのコポリマーで
ある。80から91重量%のプロピレンと9から20重
量%のエチレンを含有するコポリマーが特に有用であ
る。コポリマーの融点は一般に115℃−160℃の範
囲であり、より典型的には125℃から160℃であ
る。特に有用な本発明のコポリマーの融点は130℃か
ら155℃である。
【0033】より詳しくは本発明のフィルムの製造に用
いるコポリマーはセミ結晶プロピレン−エチレンコポリ
マー(0.5から12重量%のエチレン含有)及びゴム
状プロピレン−エチレンコポリマー(2.5から35重
量%のエチレン含有)の完全な混合物である。上述のと
おりこれらコポリマーは直列に接続される第1及び第2
の重合容器でそれぞれ製造される。第1反応器中で製造
されるポリマーは第2反応器へ移されて、そこで起こる
重合に関わる。本発明の有用な実施態様では3から10
重量%のエチレンを第1反応器中で重合し、5から30
重量%のエチレンを第2反応器中で重合させる。
いるコポリマーはセミ結晶プロピレン−エチレンコポリ
マー(0.5から12重量%のエチレン含有)及びゴム
状プロピレン−エチレンコポリマー(2.5から35重
量%のエチレン含有)の完全な混合物である。上述のと
おりこれらコポリマーは直列に接続される第1及び第2
の重合容器でそれぞれ製造される。第1反応器中で製造
されるポリマーは第2反応器へ移されて、そこで起こる
重合に関わる。本発明の有用な実施態様では3から10
重量%のエチレンを第1反応器中で重合し、5から30
重量%のエチレンを第2反応器中で重合させる。
【0034】プロピレンとエチレンの共重合に2連の又
はカスケード反応器を用いることは既知である。また小
さなポリマー粒子を含む攪はんする固定床を用いる気相
重合も既知である。気相重合及びその概略フロー流れ図
についてのさらなる情報はRoss等のものがInd.
Eng.Chem.Prod.Res.Dev.,19
85,24:149−154にある。
はカスケード反応器を用いることは既知である。また小
さなポリマー粒子を含む攪はんする固定床を用いる気相
重合も既知である。気相重合及びその概略フロー流れ図
についてのさらなる情報はRoss等のものがInd.
Eng.Chem.Prod.Res.Dev.,19
85,24:149−154にある。
【0035】有機アルミニウム触媒によって活性化され
る高活性チタニウム触媒がこれら重合にポリマー粒子を
製造するのに用いる。重合は液体反応媒質の実質的な不
存在下に行い、そして攪はん床内の気体速度は流動化開
始よりも下にする。その組成上の構成により気体は冷却
用の外部熱交換器を再循環させるか又は部分的な濃縮が
可能である。再循環したモノマーは反応器に戻った時に
気相で重合が起こるよう気化させる。好ましい操作様式
すなわち攪はん、固定床、気相では第1及び第2の反応
器にらせん振とう器を備えてポリマー粉末の乱流機械的
流動化した床を保持して塊化を防ぐ。
る高活性チタニウム触媒がこれら重合にポリマー粒子を
製造するのに用いる。重合は液体反応媒質の実質的な不
存在下に行い、そして攪はん床内の気体速度は流動化開
始よりも下にする。その組成上の構成により気体は冷却
用の外部熱交換器を再循環させるか又は部分的な濃縮が
可能である。再循環したモノマーは反応器に戻った時に
気相で重合が起こるよう気化させる。好ましい操作様式
すなわち攪はん、固定床、気相では第1及び第2の反応
器にらせん振とう器を備えてポリマー粉末の乱流機械的
流動化した床を保持して塊化を防ぐ。
【0036】各反応器は典型的にはそれぞれに制御装置
を有して独立の操作が可能である。本方法の通常の実施
ではプロピレンとエチレンのモノマーを反応器投入の前
に乾燥床に通す。装置はプロピレン、エチレン、分子量
制御用水素、触媒及び共触媒を独立に計量投入する。こ
れにより所望の反応器条件の容易な保持そして制御を可
能にする。所望であればモノマーを装置への投入のため
の再循環気体流中に噴射してもよい。好適な制御では圧
力と温度を変化させ、組成分析を行い反応器の一定環境
の保持を助けて、そして/又は条件を調節して装置の適
合をもたらす。両反応器内の滞留時間は1から4時間の
程度である。
を有して独立の操作が可能である。本方法の通常の実施
ではプロピレンとエチレンのモノマーを反応器投入の前
に乾燥床に通す。装置はプロピレン、エチレン、分子量
制御用水素、触媒及び共触媒を独立に計量投入する。こ
れにより所望の反応器条件の容易な保持そして制御を可
能にする。所望であればモノマーを装置への投入のため
の再循環気体流中に噴射してもよい。好適な制御では圧
力と温度を変化させ、組成分析を行い反応器の一定環境
の保持を助けて、そして/又は条件を調節して装置の適
合をもたらす。両反応器内の滞留時間は1から4時間の
程度である。
【0037】第1反応器中で製造されるセミ結晶コポリ
マー又は高アイソタクチックポリプロピレンを第2反応
器へ投入する。これは第1反応器を第2反応器で保持さ
れるよりも幾分高い圧力に操作することによって助長さ
れる。必要なプロピレン、エチレン及び水素を第2反応
器へ計量投入してエチレンとプロピレンを第1のコポリ
マー又はプロピレンホモポリマーとの完全混合物中で共
重合させる。通常は第2反応器の重合に必要な量の触媒
が第1ポリマー又はプロピレンと共に存在し、さらに触
媒添加を必要としない。しかしある条件下では第1反応
器で用いたものと同じ又は異なる追加の触媒/共触媒を
添加することは好都合である。
マー又は高アイソタクチックポリプロピレンを第2反応
器へ投入する。これは第1反応器を第2反応器で保持さ
れるよりも幾分高い圧力に操作することによって助長さ
れる。必要なプロピレン、エチレン及び水素を第2反応
器へ計量投入してエチレンとプロピレンを第1のコポリ
マー又はプロピレンホモポリマーとの完全混合物中で共
重合させる。通常は第2反応器の重合に必要な量の触媒
が第1ポリマー又はプロピレンと共に存在し、さらに触
媒添加を必要としない。しかしある条件下では第1反応
器で用いたものと同じ又は異なる追加の触媒/共触媒を
添加することは好都合である。
【0038】第1反応器で製造されたセミ結晶プロピレ
ン−エチレンコポリマー又は高アイソタクチックホモポ
リマーと第2反応器で製造されたゴム状コポリマーとの
完全混合物である最終コポリマー又は改質ポリプロピレ
ン生成物は圧力下降容器へ放出し、そのほとんどが未反
応モノマーである低圧リサイクル気体を再使用のために
揮発させる。コポリマー又はポリマーを処理して1以上
の添加剤を導入することが可能であり、所望であればペ
レット化できる。典型的には第2反応器中に存在するポ
リマーを触媒不活性化装置で処理する必要はないが、極
端に低濃度の触媒を必要とする用途では処理することが
よい。
ン−エチレンコポリマー又は高アイソタクチックホモポ
リマーと第2反応器で製造されたゴム状コポリマーとの
完全混合物である最終コポリマー又は改質ポリプロピレ
ン生成物は圧力下降容器へ放出し、そのほとんどが未反
応モノマーである低圧リサイクル気体を再使用のために
揮発させる。コポリマー又はポリマーを処理して1以上
の添加剤を導入することが可能であり、所望であればペ
レット化できる。典型的には第2反応器中に存在するポ
リマーを触媒不活性化装置で処理する必要はないが、極
端に低濃度の触媒を必要とする用途では処理することが
よい。
【0039】コポリマーのエチレン含有量は3から約4
7重量%の範囲でありうる。より典型的には総エチレン
は8から40重量%であろう。本発明の有用な実施態様
ではコポリマーは80から91重量%のプロピレンと9
から21重量%のエチレンからなる。ポリマーのエチレ
ン含有量は15重量%より大きく、30重量%又はそれ
以上に及びうる。より典型的にはTPOのエチレンの量
は15から25重量%であろう。所望であれば4から8
の炭素原子からなる他のα−オレフィンを重合に加えて
よく、コポリマー及びポリマー中に取り込ませることが
できる。この目的にはブテン−1、ペンテン−1及びア
セテン−1が有用なコモノマーである。
7重量%の範囲でありうる。より典型的には総エチレン
は8から40重量%であろう。本発明の有用な実施態様
ではコポリマーは80から91重量%のプロピレンと9
から21重量%のエチレンからなる。ポリマーのエチレ
ン含有量は15重量%より大きく、30重量%又はそれ
以上に及びうる。より典型的にはTPOのエチレンの量
は15から25重量%であろう。所望であれば4から8
の炭素原子からなる他のα−オレフィンを重合に加えて
よく、コポリマー及びポリマー中に取り込ませることが
できる。この目的にはブテン−1、ペンテン−1及びア
セテン−1が有用なコモノマーである。
【0040】分子量の制御のため一般に水素を両反応器
に加える。水素の量は0.1から約10モル%までであ
りうる。より典型的には水素濃度は第1反応器中で0.
1から5モル%であり、第2反応器中で1から10モル
%である。
に加える。水素の量は0.1から約10モル%までであ
りうる。より典型的には水素濃度は第1反応器中で0.
1から5モル%であり、第2反応器中で1から10モル
%である。
【0041】また少量の改質剤又は阻害剤をこれら重合
に加えてよい。これらには酸素、一酸化炭素、二酸化炭
素、二酸化イオウ、グリコールエステル、脂肪族及び芳
香族アルコール、カルボン酸、スルホン酸、水、及び1
級又は2級アミン等の化合物がある。この種の化合物の
使用は米国特許第4,739,015号及び欧州特許出
願第86308952.0,1987年6月10日公
告、公告番号第0225099号に記載されており、詳
細を参照できる。
に加えてよい。これらには酸素、一酸化炭素、二酸化炭
素、二酸化イオウ、グリコールエステル、脂肪族及び芳
香族アルコール、カルボン酸、スルホン酸、水、及び1
級又は2級アミン等の化合物がある。この種の化合物の
使用は米国特許第4,739,015号及び欧州特許出
願第86308952.0,1987年6月10日公
告、公告番号第0225099号に記載されており、詳
細を参照できる。
【0042】プロピレンとエチレンの重合をなすにはチ
タニウム含有触媒成分及び有機アルミニウム触媒成分か
らなる高活性チーグラー−ナッタ触媒を不可欠として用
いる。その様な触媒は既知であり、以降Ti/Al触媒
と記す。これらには担体、改質化合物、マグネシウムそ
の他の化合物、電子供与化合物、その他等の付加的化合
物を含めてよい。
タニウム含有触媒成分及び有機アルミニウム触媒成分か
らなる高活性チーグラー−ナッタ触媒を不可欠として用
いる。その様な触媒は既知であり、以降Ti/Al触媒
と記す。これらには担体、改質化合物、マグネシウムそ
の他の化合物、電子供与化合物、その他等の付加的化合
物を含めてよい。
【0043】本発明に用いるTi/Al触媒は非担持で
あってよく、また通常の担持材料と結合してもよい。担
持する場合の担体はチタニウム成分を取り込む前に処理
しうる。シリカ、アルミナ、塩化マグネシウム、酸化マ
グネシウム、水酸化マグネシウムその他等通常の無機材
料が担体として用いうる。
あってよく、また通常の担持材料と結合してもよい。担
持する場合の担体はチタニウム成分を取り込む前に処理
しうる。シリカ、アルミナ、塩化マグネシウム、酸化マ
グネシウム、水酸化マグネシウムその他等通常の無機材
料が担体として用いうる。
【0044】用いるチタニウム化合物は一般に式Ti
(OR)nXmに対応する。式中Rはアリール及び/又
はアルキル、Xはハロゲン、nは1から4、mは0から
3であるがm+n=4である。例としてチタニウム化合
物はテトラクレシルチタネート、チタニウムテトラブト
キシド、チタニウムテトラノノレート、テトラ2−エチ
ルヘキシルチタネート、テトライソブチルチタネート、
テトラn−プロピルチタネート、テトライソプロピルチ
タネート、チタニウムテトラクロライド、チタニウムテ
トラブロマイド、メトキシチタニウムトリクロライド、
エトキシチタニウムトリクロライド、ジエトキシチタニ
ウムジクロライドその他が含まれる。またチタニウムト
リブロマイド及びチタニウムトリクロライド等の3価の
チタニウム化合物も用いうる。
(OR)nXmに対応する。式中Rはアリール及び/又
はアルキル、Xはハロゲン、nは1から4、mは0から
3であるがm+n=4である。例としてチタニウム化合
物はテトラクレシルチタネート、チタニウムテトラブト
キシド、チタニウムテトラノノレート、テトラ2−エチ
ルヘキシルチタネート、テトライソブチルチタネート、
テトラn−プロピルチタネート、テトライソプロピルチ
タネート、チタニウムテトラクロライド、チタニウムテ
トラブロマイド、メトキシチタニウムトリクロライド、
エトキシチタニウムトリクロライド、ジエトキシチタニ
ウムジクロライドその他が含まれる。またチタニウムト
リブロマイド及びチタニウムトリクロライド等の3価の
チタニウム化合物も用いうる。
【0045】触媒の製造に用いうる有用なマグネシウム
化合物には酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ハ
イドロタルク石、マグネシウムのカルボン酸塩、アルコ
キシマグネシウム、アリールオキシマグネシウム、アル
コキシマグネシウムハライド、アリールオキシマグネシ
ウムハライド、マグネシウムジハライド、有機マグネシ
ウム化合物その他が含まれる。塩化マグネシウム(Mg
Cl2)はプロピレンとエチレンを共重合させる有用な
触媒の製造に広く用いられる。
化合物には酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ハ
イドロタルク石、マグネシウムのカルボン酸塩、アルコ
キシマグネシウム、アリールオキシマグネシウム、アル
コキシマグネシウムハライド、アリールオキシマグネシ
ウムハライド、マグネシウムジハライド、有機マグネシ
ウム化合物その他が含まれる。塩化マグネシウム(Mg
Cl2)はプロピレンとエチレンを共重合させる有用な
触媒の製造に広く用いられる。
【0046】代表的な電子供与体にはエステル、アルコ
ール、エーテル、アルデヒド、脂肪族の酸(脂肪酸)、
芳香族の酸、ケトン、ニトリル、アミン、アミド、尿
素、チオウレア、イソシアネート、アゾ化合物、ホスフ
ィン、リン酸塩、チオエステル、チオアルコール等が含
まれる。特にはジエチルエステル、ジ−n−ブチルエス
テル、ジフェニルエステル、エチレングリコールモノメ
チルエステル、ジエチレングリコールジメチルエステ
ル、メタノール、エタノール、プロパノール、酢酸エチ
ル、酢酸ビニル、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、アクリル酸、安息
香酸、メチルエチルケトン、ベンゾフェノン、アセトニ
トリル、ジエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチ
ルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシド、及び
トリエチルホスファイドが含まれる。
ール、エーテル、アルデヒド、脂肪族の酸(脂肪酸)、
芳香族の酸、ケトン、ニトリル、アミン、アミド、尿
素、チオウレア、イソシアネート、アゾ化合物、ホスフ
ィン、リン酸塩、チオエステル、チオアルコール等が含
まれる。特にはジエチルエステル、ジ−n−ブチルエス
テル、ジフェニルエステル、エチレングリコールモノメ
チルエステル、ジエチレングリコールジメチルエステ
ル、メタノール、エタノール、プロパノール、酢酸エチ
ル、酢酸ビニル、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、アクリル酸、安息
香酸、メチルエチルケトン、ベンゾフェノン、アセトニ
トリル、ジエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチ
ルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシド、及び
トリエチルホスファイドが含まれる。
【0047】有機アルミニウム共触媒は通常アルキルア
ルミニウム又はアルキルアルミニウムハライドであり、
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−2−メチルペンチルアル
ミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウム、ジエチル
アルミニウムモノクロライド、ジ−n−プロピルアルミ
ニウムモノクロライド、ジ−i−ブ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モノクロライド、
ジエチルアルミニウムモノブロマイド、ジエチルアルミ
ニウムヒドライド、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、1−ブチルアルミニウムジクロ
ライドが含まれうる。これらの有機アルミニウム化合物
の混合物もまた好都合に用いることができる。
ルミニウム又はアルキルアルミニウムハライドであり、
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−2−メチルペンチルアル
ミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウム、ジエチル
アルミニウムモノクロライド、ジ−n−プロピルアルミ
ニウムモノクロライド、ジ−i−ブ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モノクロライド、
ジエチルアルミニウムモノブロマイド、ジエチルアルミ
ニウムヒドライド、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、1−ブチルアルミニウムジクロ
ライドが含まれうる。これらの有機アルミニウム化合物
の混合物もまた好都合に用いることができる。
【0048】前記に加えて他の化合物をプロピレンとエ
チレンの気相重合に有用な触媒の製造に用いうる。これ
ら化合物は異なる機能を有し、多機能である場合もあ
る。これらはチタニウム化合物の活性化剤又は改質剤と
して、また担持剤として作用してよく、又はそれら自体
が触媒又は共触媒活性を有してよい。その様な化合物の
例としてシリコンテトラクロライド等のシリコンハライ
ド;ボロントリクロライド等のボロンハライド;ヘキシ
ルトリメトキシシラン、アミルトリエトキシシラン、イ
ソブチルトリメトキシシラン、トリクロロシラン、ジク
ロロシラン及びジブロモシラン等のシラン;ヘキサメチ
ルジシラザン等のヘキサアルキルジシラザン;及びバナ
ジウムオキシクロライド及びバナマジウムテトラクロラ
イド等のバナマジウム化合物が含まれる。
チレンの気相重合に有用な触媒の製造に用いうる。これ
ら化合物は異なる機能を有し、多機能である場合もあ
る。これらはチタニウム化合物の活性化剤又は改質剤と
して、また担持剤として作用してよく、又はそれら自体
が触媒又は共触媒活性を有してよい。その様な化合物の
例としてシリコンテトラクロライド等のシリコンハライ
ド;ボロントリクロライド等のボロンハライド;ヘキシ
ルトリメトキシシラン、アミルトリエトキシシラン、イ
ソブチルトリメトキシシラン、トリクロロシラン、ジク
ロロシラン及びジブロモシラン等のシラン;ヘキサメチ
ルジシラザン等のヘキサアルキルジシラザン;及びバナ
ジウムオキシクロライド及びバナマジウムテトラクロラ
イド等のバナマジウム化合物が含まれる。
【0049】本発明の気相重合に用いるTi/Al触媒
は高活性触媒であり、すなわち、これらは触媒1g当た
り5000g以上のコポリマーを製造する能力を有す
る。より好ましい実施態様においては触媒1g当たり7
000g又はそれ以上のコポリマーを製造しうるTi/
Al触媒を用いうる。担持される触媒と共に用いるチタ
ニウム触媒の量は一般にコポリマー中の残留チタニウム
成分が10ppm以下となるように、より好ましくは5
ppm以下となるようにされる。非担持のTi/Al触
媒では用いる触媒の量は残留Ti成分が55ppmであ
るように、より好ましくは40ppmとなるような量で
ある。本方法に用いうる有用なTi/Al触媒は米国特
許第4,260,710;4,309,521;4,4
54,299;4,547,552;4,739,01
5;4,814,377;4,820,775及び5,
037,789の各号に記載されている。
は高活性触媒であり、すなわち、これらは触媒1g当た
り5000g以上のコポリマーを製造する能力を有す
る。より好ましい実施態様においては触媒1g当たり7
000g又はそれ以上のコポリマーを製造しうるTi/
Al触媒を用いうる。担持される触媒と共に用いるチタ
ニウム触媒の量は一般にコポリマー中の残留チタニウム
成分が10ppm以下となるように、より好ましくは5
ppm以下となるようにされる。非担持のTi/Al触
媒では用いる触媒の量は残留Ti成分が55ppmであ
るように、より好ましくは40ppmとなるような量で
ある。本方法に用いうる有用なTi/Al触媒は米国特
許第4,260,710;4,309,521;4,4
54,299;4,547,552;4,739,01
5;4,814,377;4,820,775及び5,
037,789の各号に記載されている。
【0050】とりわけ有用な実施態様に用いた高活性担
持Ti/Al触媒では担体はチタニウム含有化合物と接
触させる前に表面の水酸基を除去又は反応させる処理を
してある。種々の材料でのそうした担体の前処理又は前
反応により、気相でのオレフィン重合に高活性を有する
触媒を製造することが可能になる。その様な触媒とその
プロピレンホモ重合での使用は米国特許第4,950,
631;5,034,365;5,051,388;
5,104,949及び5,143,883の各号に記
載されている。
持Ti/Al触媒では担体はチタニウム含有化合物と接
触させる前に表面の水酸基を除去又は反応させる処理を
してある。種々の材料でのそうした担体の前処理又は前
反応により、気相でのオレフィン重合に高活性を有する
触媒を製造することが可能になる。その様な触媒とその
プロピレンホモ重合での使用は米国特許第4,950,
631;5,034,365;5,051,388;
5,104,949及び5,143,883の各号に記
載されている。
【0051】実施態様Iの本発明のプロピレン−エチレ
ンコポリマーの製造に有用な上記タイプの好ましい担持
触媒は次から得る: (a)シリカを不活性雰囲気下に焼成し、ヘキサアルキ
ルジシラザンで処理することによりシリカの表面水酸基
の除去処理をし; (b)該処理シリカを(1)シリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、アルキルシリコンハ
ライド及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物及び(2)ヒドロカルビルオキシマグネシウム、
ヒドロカルビルオキシマグネシウムハライド及びこれら
の混合物からなる群から選ばれる少なくとも1つの炭化
水素可溶性マグネシウム含有化合物と接触させて; (c)工程(b)の該生成物を構造式:Ti(OR)n
Xm、(但し式中Rはアリール及び/又はアルキル、X
はハロゲン、nは1から4、mは0から3であるがm+
n=4である。)を有する少なくとも1つのチタニウム
含有化合物と接触させて;そして、 (d)工程(c)の該生成物を構造式:TiX1 p(O
R1)q、(但し式中X1はハロゲン、R1はアリール
又はアルキル、pは1から4の整数、qは0または1か
ら3の整数であるがp+q=4である。)を有するチタ
ニウム含有化合物と接触させる。ここでこの工程のチタ
ニウム含有化合物は工程(c)のチタニウム含有化合物
と同じである必要はない。この種の支持触媒は米国特許
第4,950,631号に記載されており、これを参考
文献として取り込む。
ンコポリマーの製造に有用な上記タイプの好ましい担持
触媒は次から得る: (a)シリカを不活性雰囲気下に焼成し、ヘキサアルキ
ルジシラザンで処理することによりシリカの表面水酸基
の除去処理をし; (b)該処理シリカを(1)シリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、アルキルシリコンハ
ライド及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物及び(2)ヒドロカルビルオキシマグネシウム、
ヒドロカルビルオキシマグネシウムハライド及びこれら
の混合物からなる群から選ばれる少なくとも1つの炭化
水素可溶性マグネシウム含有化合物と接触させて; (c)工程(b)の該生成物を構造式:Ti(OR)n
Xm、(但し式中Rはアリール及び/又はアルキル、X
はハロゲン、nは1から4、mは0から3であるがm+
n=4である。)を有する少なくとも1つのチタニウム
含有化合物と接触させて;そして、 (d)工程(c)の該生成物を構造式:TiX1 p(O
R1)q、(但し式中X1はハロゲン、R1はアリール
又はアルキル、pは1から4の整数、qは0または1か
ら3の整数であるがp+q=4である。)を有するチタ
ニウム含有化合物と接触させる。ここでこの工程のチタ
ニウム含有化合物は工程(c)のチタニウム含有化合物
と同じである必要はない。この種の支持触媒は米国特許
第4,950,631号に記載されており、これを参考
文献として取り込む。
【0052】別の実施態様IIでは触媒を次のようにし
て得る。シリカを不活性雰囲気下に焼成しヘキサアルキ
ルジシラザンで処理して表面の水酸基を除去処理し、反
応性水酸基の選択的分布を有する該改質シリカ担体を該
表面水酸基と反応性のマグネシウム化合物と反応させ、
得られた生成物を任意でシリコンハライド、アルキルシ
リコンハライド、ボロンハライド又はアルミニウムハラ
イドと反応させ、さらにそうして得た第1材料をテトラ
置換の有機ハロゲンフリーチタニウム化合物と反応させ
る。ここで有機分は改質シリカ担体上の反応部位への該
有機チタニウム化合物の接近及びその後の第2材料のチ
タニウムハライドとの反応を空間的に妨げる。こうした
触媒は米国特許第5,143,883号に記載されてお
り、これを参考文献として取り込む。
て得る。シリカを不活性雰囲気下に焼成しヘキサアルキ
ルジシラザンで処理して表面の水酸基を除去処理し、反
応性水酸基の選択的分布を有する該改質シリカ担体を該
表面水酸基と反応性のマグネシウム化合物と反応させ、
得られた生成物を任意でシリコンハライド、アルキルシ
リコンハライド、ボロンハライド又はアルミニウムハラ
イドと反応させ、さらにそうして得た第1材料をテトラ
置換の有機ハロゲンフリーチタニウム化合物と反応させ
る。ここで有機分は改質シリカ担体上の反応部位への該
有機チタニウム化合物の接近及びその後の第2材料のチ
タニウムハライドとの反応を空間的に妨げる。こうした
触媒は米国特許第5,143,883号に記載されてお
り、これを参考文献として取り込む。
【0053】別の実施態様IIIでは触媒は次のように
して得る。 (a)シリカを任意の順序で(1)少なくとも1の炭化
水素可溶性マグネシウム含有化合物;及び(2)シリコ
ンハライド、ボロンハライド、アルミニウムハライド及
びこれらの混合物からなる群から選ばれる第1改質化合
物、続いて式:SiHrX2 s、(但し式中X2はハロ
ゲン、rは1から3の整数、sは1から3の整数である
がr+s=4である。)を有するシラン、構造式:HX
3、(但し式中X3はハロゲンである。)を有するハロ
ゲン化水素、及びこれらの混合物からなる群から選ばれ
る第2改質化合物と接触させ、ここでシリカと成分
(1)及び(2)との接触の順序は任意であり; (b)工程(a)の生成物を構造式:Ti(OR)mX
n、(但し式中Rはヒドロカルビル又はクレシル、mは
1から4の整数、nは0から4の整数であるがm+n=
4である。)の第1チタニウム含有化合物と接触させ;
そして、 (c)工程(b)の生成物を構造式:TiX1 p(OR
1)q、(但し式中X1はハロゲン、R1はヒドロカル
ビル、pは1から4の整数、qは0から4の整数である
がp+q=4である。)を有する第2チタニウム含有化
合物と接触させる。ここで該第1チタニウム含有化合物
と第2チタニウム含有化合物は異なる。この種の触媒は
米国特許第5,034,365号に記載されており、こ
れを参考文献として取り込む。
して得る。 (a)シリカを任意の順序で(1)少なくとも1の炭化
水素可溶性マグネシウム含有化合物;及び(2)シリコ
ンハライド、ボロンハライド、アルミニウムハライド及
びこれらの混合物からなる群から選ばれる第1改質化合
物、続いて式:SiHrX2 s、(但し式中X2はハロ
ゲン、rは1から3の整数、sは1から3の整数である
がr+s=4である。)を有するシラン、構造式:HX
3、(但し式中X3はハロゲンである。)を有するハロ
ゲン化水素、及びこれらの混合物からなる群から選ばれ
る第2改質化合物と接触させ、ここでシリカと成分
(1)及び(2)との接触の順序は任意であり; (b)工程(a)の生成物を構造式:Ti(OR)mX
n、(但し式中Rはヒドロカルビル又はクレシル、mは
1から4の整数、nは0から4の整数であるがm+n=
4である。)の第1チタニウム含有化合物と接触させ;
そして、 (c)工程(b)の生成物を構造式:TiX1 p(OR
1)q、(但し式中X1はハロゲン、R1はヒドロカル
ビル、pは1から4の整数、qは0から4の整数である
がp+q=4である。)を有する第2チタニウム含有化
合物と接触させる。ここで該第1チタニウム含有化合物
と第2チタニウム含有化合物は異なる。この種の触媒は
米国特許第5,034,365号に記載されており、こ
れを参考文献として取り込む。
【0054】別の実施態様IVでは著しく有用な触媒を
次の様にして得る。 (a)不活性無機担体をヘキサメチルジシラザンで処理
して表面水酸基を除去し、100℃−150℃で1/2
から3時間加熱し; (b)該処理した不活性無機担体を炭化水素可溶性マグ
ネシウム化合物と接触させ; (c)工程(b)の生成物をシリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、ヘキサアルキルジシ
ラザン及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物と接触させ; (d)工程(c)の生成物を構造式;V(O)3X1
4−s、(但し式中X1はハロゲン、sは0又は1であ
る。)を有するバナジウム化合物;構造式:TiX3 p
(OR3)q、(但し式中X3はハロゲン、R3はヒド
ロカルビル、pは1から4の整数、qは0から3の整数
であるがp+q=4である。)を有する第1チタニウム
含有化合物及び、任意で、式:Ti(OR2)
nX2 m、(但し式中R2はヒドロカルビル、X2はハ
ロゲン、nは1から4の整数、mは0から3の整数であ
るがm+n=4である。)を有する第2チタニウム含有
化合物と接触させて;ここで2つのチタニウム含有化合
物を用いた場合、第1及び第2のチタニウム含有化合物
は異なる。これら触媒は米国特許第5,051,388
号に記載されており、これを参考文献として取り込む。
次の様にして得る。 (a)不活性無機担体をヘキサメチルジシラザンで処理
して表面水酸基を除去し、100℃−150℃で1/2
から3時間加熱し; (b)該処理した不活性無機担体を炭化水素可溶性マグ
ネシウム化合物と接触させ; (c)工程(b)の生成物をシリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、ヘキサアルキルジシ
ラザン及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物と接触させ; (d)工程(c)の生成物を構造式;V(O)3X1
4−s、(但し式中X1はハロゲン、sは0又は1であ
る。)を有するバナジウム化合物;構造式:TiX3 p
(OR3)q、(但し式中X3はハロゲン、R3はヒド
ロカルビル、pは1から4の整数、qは0から3の整数
であるがp+q=4である。)を有する第1チタニウム
含有化合物及び、任意で、式:Ti(OR2)
nX2 m、(但し式中R2はヒドロカルビル、X2はハ
ロゲン、nは1から4の整数、mは0から3の整数であ
るがm+n=4である。)を有する第2チタニウム含有
化合物と接触させて;ここで2つのチタニウム含有化合
物を用いた場合、第1及び第2のチタニウム含有化合物
は異なる。これら触媒は米国特許第5,051,388
号に記載されており、これを参考文献として取り込む。
【0055】別の実施態様Vでは触媒を次の様にして得
る。 (a)不活性無機担体を100℃−150℃で1/2か
ら3時間加熱して表面水酸基を除去し; (b)該処理した不活性無機担体を炭化水素可溶性マグ
ネシウム化合物と接触させ; (c)工程(b)の生成物をシリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、ヘキサアルキルジシ
ラザン及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物と接触させ; (d)工程(c)の生成物を構造式;V(O)3X1
4−s、(但し式中X1はハロゲン、sは0又は1であ
る。)を有するバナジウム化合物;構造式:TiX3 p
(OR3)q、(但し式中X3はハロゲン、R3はヒド
ロカルビル、pは1から4の整数、qは0から3の整数
であるがp+q=4である。)を有する第1チタニウム
含有化合物及び、任意で、式:Ti(OR2)
nX2 m、(但し式中R2はヒドロカルビル、X2はハ
ロゲン、nは1から4の整数、mは0から3の整数であ
るがm+n=4である。)を有する第2チタニウム含有
化合物と接触させて;ここで2つのチタニウム含有化合
物を用いた場合、第1及び第2のチタニウム含有化合物
は異なる。これら触媒は米国特許第5,104,949
号に記載されており、これを参考文献として取り込む。
る。 (a)不活性無機担体を100℃−150℃で1/2か
ら3時間加熱して表面水酸基を除去し; (b)該処理した不活性無機担体を炭化水素可溶性マグ
ネシウム化合物と接触させ; (c)工程(b)の生成物をシリコンハライド、ボロン
ハライド、アルミニウムハライド、ヘキサアルキルジシ
ラザン及びこれらの混合物からなる群から選ばれる改質
化合物と接触させ; (d)工程(c)の生成物を構造式;V(O)3X1
4−s、(但し式中X1はハロゲン、sは0又は1であ
る。)を有するバナジウム化合物;構造式:TiX3 p
(OR3)q、(但し式中X3はハロゲン、R3はヒド
ロカルビル、pは1から4の整数、qは0から3の整数
であるがp+q=4である。)を有する第1チタニウム
含有化合物及び、任意で、式:Ti(OR2)
nX2 m、(但し式中R2はヒドロカルビル、X2はハ
ロゲン、nは1から4の整数、mは0から3の整数であ
るがm+n=4である。)を有する第2チタニウム含有
化合物と接触させて;ここで2つのチタニウム含有化合
物を用いた場合、第1及び第2のチタニウム含有化合物
は異なる。これら触媒は米国特許第5,104,949
号に記載されており、これを参考文献として取り込む。
【0056】前記実施態様I−Vの担持チタニウム触媒
は全て1以上の共触媒と共に重合に用いる。有機アルミ
ニウム化合物、より好ましくはアルミニウムアルキル又
はアルキルアルミニウムハライドからなる少なくとよ1
つの共触媒をチタニウム触媒と組み合わせて用いる。さ
らに第2共触媒シラン成分が共存する場合はある種のチ
タニウム成分を用いてさらに好都合である。有用なシラ
ンはヒドロカルビルアルコキシシランであり、一般式:
R′a(OR″)4−a、(但し式中R′及びR″は同
一又は異なるヒドロカルビル基である。)を有する。
は全て1以上の共触媒と共に重合に用いる。有機アルミ
ニウム化合物、より好ましくはアルミニウムアルキル又
はアルキルアルミニウムハライドからなる少なくとよ1
つの共触媒をチタニウム触媒と組み合わせて用いる。さ
らに第2共触媒シラン成分が共存する場合はある種のチ
タニウム成分を用いてさらに好都合である。有用なシラ
ンはヒドロカルビルアルコキシシランであり、一般式:
R′a(OR″)4−a、(但し式中R′及びR″は同
一又は異なるヒドロカルビル基である。)を有する。
【0057】気相攪はん床重合方法はその信頼性と長期
間に渡って連続的に大量のポリマーを製造する能力が認
められている。これら方法の滞留時間が長いので反応器
の変数を制御するのに供給制御が広く利用されている。
しかし1又はそれ以上の処理変数を制御又は調節してあ
る特性を変更するにつれて1又はそれ以上の他の不可欠
な特性に悪影響を与えてしまう。本発明では推論された
パラメータを使用することによりポリマー特性及び拡張
されたエンベロープ特性の改善されたバランスが得られ
る方法で第1及び/又は第2反応器の状態を制御/調節
することが可能である。特に好都合な実施態様では製造
されるプロピレン−エチレンコポリマーは改善された可
撓性と物理特性を有する。さらにこれら改善された生成
物を一貫して、そして従来この種の高エチレン含有コポ
リマー製造に見られた諸問題を排除又は最小限にして製
造が可能である。さらに本発明により特性の最大バラン
スを製造する処理状態を達成した後は装置の予期しない
変動を補償するよう調節を行って特性バランスを保持す
ることが可能である。
間に渡って連続的に大量のポリマーを製造する能力が認
められている。これら方法の滞留時間が長いので反応器
の変数を制御するのに供給制御が広く利用されている。
しかし1又はそれ以上の処理変数を制御又は調節してあ
る特性を変更するにつれて1又はそれ以上の他の不可欠
な特性に悪影響を与えてしまう。本発明では推論された
パラメータを使用することによりポリマー特性及び拡張
されたエンベロープ特性の改善されたバランスが得られ
る方法で第1及び/又は第2反応器の状態を制御/調節
することが可能である。特に好都合な実施態様では製造
されるプロピレン−エチレンコポリマーは改善された可
撓性と物理特性を有する。さらにこれら改善された生成
物を一貫して、そして従来この種の高エチレン含有コポ
リマー製造に見られた諸問題を排除又は最小限にして製
造が可能である。さらに本発明により特性の最大バラン
スを製造する処理状態を達成した後は装置の予期しない
変動を補償するよう調節を行って特性バランスを保持す
ることが可能である。
【0058】処理の制御はプロピレン−エチレンコポリ
マーの13C NMRスペクトルの積分ピーク面積に基
づいてQCと記される制御パラメータを展開することに
よって達成される。許容しうる範囲をQCに対して決定
した後、第2反応器中で製造される生成物を分析し、生
成物に対して得られる実測値、QA、を制御パラメータ
と比較して適合/不適合を決定する。必要によりエチレ
ン供給の調節がなされ、もし必要であればさらに他の処
理変数も調節してQAをQCの範囲内に適合させる。
マーの13C NMRスペクトルの積分ピーク面積に基
づいてQCと記される制御パラメータを展開することに
よって達成される。許容しうる範囲をQCに対して決定
した後、第2反応器中で製造される生成物を分析し、生
成物に対して得られる実測値、QA、を制御パラメータ
と比較して適合/不適合を決定する。必要によりエチレ
ン供給の調節がなされ、もし必要であればさらに他の処
理変数も調節してQAをQCの範囲内に適合させる。
【0059】反応器の総圧力が一水準に保持されている
ならば、QCに応答してエチレン供給を調節することに
よって得られるエチレン圧力の変化が、気相中の1以上
の他成分に相応の変化を必然的に与えてしまうことは理
解されよう。エチレン分圧の変化は一定の総圧力のもと
にプロピレン、水素及びその他の気相成分の分圧を必然
的に変化させる。反応器中の総圧力は一方で供給させる
エチレンの量の変化に応答して変化して他の気体成分の
分圧を不変に保つであろう。
ならば、QCに応答してエチレン供給を調節することに
よって得られるエチレン圧力の変化が、気相中の1以上
の他成分に相応の変化を必然的に与えてしまうことは理
解されよう。エチレン分圧の変化は一定の総圧力のもと
にプロピレン、水素及びその他の気相成分の分圧を必然
的に変化させる。反応器中の総圧力は一方で供給させる
エチレンの量の変化に応答して変化して他の気体成分の
分圧を不変に保つであろう。
【0060】制御パラメータの数は用いる13C NM
Rピーク面積及び制御を演算するのに用いるアルゴリズ
ムに依存してよい。しかし一般的には用いる制御パラメ
ータはエチレン−プロピレンコポリマー溶液の下記した
13C NMRピークの全て又は一部の組合せを用いて
導かれるであろう。これらはコポリマーの分子構造に対
応するものとして科学者及び技術者集団により一般に受
け入れられているものである:
Rピーク面積及び制御を演算するのに用いるアルゴリズ
ムに依存してよい。しかし一般的には用いる制御パラメ
ータはエチレン−プロピレンコポリマー溶液の下記した
13C NMRピークの全て又は一部の組合せを用いて
導かれるであろう。これらはコポリマーの分子構造に対
応するものとして科学者及び技術者集団により一般に受
け入れられているものである:
【0061】
【式1】
【0062】これら11の13C NMRピークは6つ
の理論的に可能な三ツ組(トリアド)及び3つの二ツ組
(ダイアド)の一連の分布、及びエチレンとプロピレン
のコポリマーの全組成物を演算するのに広く用いられて
きたものである。コポリマー中の組成物及びモノマーの
シーケンス分布の演算へのこれら13C NMRピーク
面積の使用及び解析と決定に関する問題についての詳細
はJ.C.Randall,ポリマーシーケンス デタ
ーミネーション、アカデミック プレス(1977)又
は同著者のJMS−Rev.Macromol.Che
m.Phys.,C29(2及び3)、201−317
(1989)が入手可能である。Randallによっ
て記載される種々の方法は多くのピーク面積を加算及び
減算するものでエラーが積み重なりうるが本発明の方法
ではピークはわずかである。勿論決定は個々の積分及び
スペクトルのピーク解析の精度に依存するであろう。
の理論的に可能な三ツ組(トリアド)及び3つの二ツ組
(ダイアド)の一連の分布、及びエチレンとプロピレン
のコポリマーの全組成物を演算するのに広く用いられて
きたものである。コポリマー中の組成物及びモノマーの
シーケンス分布の演算へのこれら13C NMRピーク
面積の使用及び解析と決定に関する問題についての詳細
はJ.C.Randall,ポリマーシーケンス デタ
ーミネーション、アカデミック プレス(1977)又
は同著者のJMS−Rev.Macromol.Che
m.Phys.,C29(2及び3)、201−317
(1989)が入手可能である。Randallによっ
て記載される種々の方法は多くのピーク面積を加算及び
減算するものでエラーが積み重なりうるが本発明の方法
ではピークはわずかである。勿論決定は個々の積分及び
スペクトルのピーク解析の精度に依存するであろう。
【0063】本発明の著しく有用な実施態様ではR1−
R8と同定される上記同定した8つのピーク面積から導
かれる1又はそれ以上の制御パラメータを用いる。ピー
クR1からR8は次のケミカルシフトに対応する:R1
37.9;ppm;R237.5ppm;R333.2
ppm;R431.2−30.9ppm;R530.4
ppm;R630.0ppm;R727.4ppm;R
824.9ppm。前記のピーク面積の同定及び解析に
はアイソタクチックPPPPP五ツ組によるメチルピー
クをケミカルシフトレファレンスラインとして用い、2
1.78ppmに設定する。
R8と同定される上記同定した8つのピーク面積から導
かれる1又はそれ以上の制御パラメータを用いる。ピー
クR1からR8は次のケミカルシフトに対応する:R1
37.9;ppm;R237.5ppm;R333.2
ppm;R431.2−30.9ppm;R530.4
ppm;R630.0ppm;R727.4ppm;R
824.9ppm。前記のピーク面積の同定及び解析に
はアイソタクチックPPPPP五ツ組によるメチルピー
クをケミカルシフトレファレンスラインとして用い、2
1.78ppmに設定する。
【0064】本発明の別の著しく有用な実施態様では制
御パラメータQCは13C NMRスペクトルの8つの
積分領域から式QC=A/B、(但し式中、A=1.1
67R1+0.75R2+1.5R3+1.5R4+
1.167R8、B=0.667R1+0.5R2+R
5+R6+R7+0.667R8であり、R1からR8
は上記同定したピーク面積である。)に従って得られ
る。QCが上記定義に適合する時、コポリマー製造処理
のQCの決定された範囲は0.90から1.35であ
り、より好ましくは0.95から1.30である。得ら
れた実測値QAが下限値0.90を下回った場合、第1
反応器へのエチレン供給を増加させ、及び/又は第2反
応器へのエチレン供給を減少させる。TPOを製造する
場合には、QCの決定された範囲は0.65から1.0
であり、より好ましくは0.75から0.98である。
得られた実測値QAが下限値0.65を下回った場合、
第2反応器へのエチレン供給を減少させ、及び温度を上
昇させ、例えば、コポリマー中の総エチレン濃度を所望
のものに保持する。エチレン供給を調節することは反応
器中の気体成分の分圧比を他の処理条件及び供給速度は
装置の処理及びコポリマー組成を適合させるのに必ずし
も変化させない。コポリマー製造処理中のQAが許容し
うる範囲の上限値1.35を越えた場合第1反応器への
エチレン供給を減少させ、及び/又は第2反応器へのエ
チレン供給を増加させる。TPO製造処理中のQAが許
容しうる上限値1.0を越えた場合第2反応器へのエチ
レン供給を増加させる。さらにコポリマー中の総エチレ
ン濃度を所望のものに保持するために第2反応器の温度
を下降させうるであろう。
御パラメータQCは13C NMRスペクトルの8つの
積分領域から式QC=A/B、(但し式中、A=1.1
67R1+0.75R2+1.5R3+1.5R4+
1.167R8、B=0.667R1+0.5R2+R
5+R6+R7+0.667R8であり、R1からR8
は上記同定したピーク面積である。)に従って得られ
る。QCが上記定義に適合する時、コポリマー製造処理
のQCの決定された範囲は0.90から1.35であ
り、より好ましくは0.95から1.30である。得ら
れた実測値QAが下限値0.90を下回った場合、第1
反応器へのエチレン供給を増加させ、及び/又は第2反
応器へのエチレン供給を減少させる。TPOを製造する
場合には、QCの決定された範囲は0.65から1.0
であり、より好ましくは0.75から0.98である。
得られた実測値QAが下限値0.65を下回った場合、
第2反応器へのエチレン供給を減少させ、及び温度を上
昇させ、例えば、コポリマー中の総エチレン濃度を所望
のものに保持する。エチレン供給を調節することは反応
器中の気体成分の分圧比を他の処理条件及び供給速度は
装置の処理及びコポリマー組成を適合させるのに必ずし
も変化させない。コポリマー製造処理中のQAが許容し
うる範囲の上限値1.35を越えた場合第1反応器への
エチレン供給を減少させ、及び/又は第2反応器へのエ
チレン供給を増加させる。TPO製造処理中のQAが許
容しうる上限値1.0を越えた場合第2反応器へのエチ
レン供給を増加させる。さらにコポリマー中の総エチレ
ン濃度を所望のものに保持するために第2反応器の温度
を下降させうるであろう。
【0065】QCはそれ自体第1及び第2反応器中の反
応条件を制御するパラメータとして好都合で十分有用で
あるが、特徴的な13C NMRピークの他の組合せを
用いて得られるその他のパラメータと結合させて用いて
もよい。制御パラメータQC及び関連のその他の演算さ
れるパラメータの使用は、それらが第1反応器中で製造
されるポリマーの量及び組成について予め知識を必要と
しないので有用である。エチレン以外のコモノマーが用
いられる場合、例えばプロピレン−ブテン−1コポリマ
ーのアナログ構造、例えばメチル基よりもエチル基に対
応するようピーク割当てを修正する必要があろうことは
容易に理解されよう。
応条件を制御するパラメータとして好都合で十分有用で
あるが、特徴的な13C NMRピークの他の組合せを
用いて得られるその他のパラメータと結合させて用いて
もよい。制御パラメータQC及び関連のその他の演算さ
れるパラメータの使用は、それらが第1反応器中で製造
されるポリマーの量及び組成について予め知識を必要と
しないので有用である。エチレン以外のコモノマーが用
いられる場合、例えばプロピレン−ブテン−1コポリマ
ーのアナログ構造、例えばメチル基よりもエチル基に対
応するようピーク割当てを修正する必要があろうことは
容易に理解されよう。
【0066】決定されたパラメータは重合条件の制御に
用いる他、さらにコポリマー及びポリマーの特性のわず
かな差を見分け記述する。ポリマー特性の制御の説明に
は−40℃及び−50℃の低温における高ゴム含有量の
改質衝撃特性を得る能力を含む。さらに本方法は触媒及
び反応条件の適正な選択によりたわみ率を幅広く変化さ
せることが可能である。こうして剛性/衝撃バランスを
最終利用者の用途へのきめ細かい対応が容易になしう
る。また本方法により所望のゴム相分散を得ることが可
能であり、改善された熱ひずみ温度水準が得られる。比
較的高ゴム含有の材料を用いても熱たわみ温度の変化は
極わずかである。
用いる他、さらにコポリマー及びポリマーの特性のわず
かな差を見分け記述する。ポリマー特性の制御の説明に
は−40℃及び−50℃の低温における高ゴム含有量の
改質衝撃特性を得る能力を含む。さらに本方法は触媒及
び反応条件の適正な選択によりたわみ率を幅広く変化さ
せることが可能である。こうして剛性/衝撃バランスを
最終利用者の用途へのきめ細かい対応が容易になしう
る。また本方法により所望のゴム相分散を得ることが可
能であり、改善された熱ひずみ温度水準が得られる。比
較的高ゴム含有の材料を用いても熱たわみ温度の変化は
極わずかである。
【0067】本発明の製造法に従って製造したコポリマ
ーは所望の有用な特性バランスを有するが、より注目す
べきことに、改善された柔軟さ及びプロピレンとエチレ
ンとの間の融点を有している。これらコポリマーのメル
トフロー比は0.01から500の範囲であってよい
が、より一般的には0.1から100の範囲である。コ
ポリマーのメルトフロー比が0.2から40であればい
っそう好ましい。コポリマーのたわみ率は100000
psiから低くは20000psiであるがより好まし
くは40000psiから70000psiであろう。
ーは所望の有用な特性バランスを有するが、より注目す
べきことに、改善された柔軟さ及びプロピレンとエチレ
ンとの間の融点を有している。これらコポリマーのメル
トフロー比は0.01から500の範囲であってよい
が、より一般的には0.1から100の範囲である。コ
ポリマーのメルトフロー比が0.2から40であればい
っそう好ましい。コポリマーのたわみ率は100000
psiから低くは20000psiであるがより好まし
くは40000psiから70000psiであろう。
【0068】上記したプロピレン−エチレンコポリマー
から製造されるフィルムは1%セカントモジュラスが5
000psiから70000psiであり、好ましくは
15000psiから65000psiである。極めて
たわみやすく柔軟な感触を有するとりわけ有用なフィル
ムは1%セカントモジュラス25000psiから60
000psiである。これらは高い柔軟性と可撓性を持
っているが、強じんで引裂きに抵抗性である。フィルム
は典型的にはエレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方
向とも100g/ミル厚みより大きく、ブローフィルム
ではエレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方向とも1
20g/ミル厚みより大きく、またキャストフィルムで
はエレメンドルフ引裂値がMD方向に200g/ミル厚
みより大きい。
から製造されるフィルムは1%セカントモジュラスが5
000psiから70000psiであり、好ましくは
15000psiから65000psiである。極めて
たわみやすく柔軟な感触を有するとりわけ有用なフィル
ムは1%セカントモジュラス25000psiから60
000psiである。これらは高い柔軟性と可撓性を持
っているが、強じんで引裂きに抵抗性である。フィルム
は典型的にはエレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方
向とも100g/ミル厚みより大きく、ブローフィルム
ではエレメンドルフ引裂値がMD及びTD両方向とも1
20g/ミル厚みより大きく、またキャストフィルムで
はエレメンドルフ引裂値がMD方向に200g/ミル厚
みより大きい。
【0069】柔軟なコポリマーのその他一般的な特性と
してブロー及びキャストフィルム用途のモノレイヤー及
び共押出し時の扱い易さ、独特のハンド特性及び著しい
高強じん性がある。ホモポリマー及び従来のプロピレン
ランダムコポリマーと比較して、本発明のコポリマーは
室温及び低温でのより良い衝撃強度とモジュラスを有し
ている。いわゆる衝撃プロピレンポリマーフィルムと比
較した場合、本発明の利点は低モジュラス、より高い引
裂き強度、へこみ抵抗性、室温及び低温でのより良い衝
撃強度、及び同じかすみによる良好な接触透明性であ
る。樹脂によってはポリエチレンホモポリマー及びコポ
リマー類にも同様のハンド特性及び物理特性を有するも
のもあるが、そうした樹脂の融点は本発明のコポリマー
のそれよりも著しく低い。上記から本発明のプロピレン
−エチレンコポリマーで作られたフィルムが優れた特性
バランスを有することが明らかであろう。反応器で製造
されたコポリマーが他のブレンド又は処理を行なうこと
なしに所望の柔軟性/衝撃バランスを備えていることは
本発明の利点である。
してブロー及びキャストフィルム用途のモノレイヤー及
び共押出し時の扱い易さ、独特のハンド特性及び著しい
高強じん性がある。ホモポリマー及び従来のプロピレン
ランダムコポリマーと比較して、本発明のコポリマーは
室温及び低温でのより良い衝撃強度とモジュラスを有し
ている。いわゆる衝撃プロピレンポリマーフィルムと比
較した場合、本発明の利点は低モジュラス、より高い引
裂き強度、へこみ抵抗性、室温及び低温でのより良い衝
撃強度、及び同じかすみによる良好な接触透明性であ
る。樹脂によってはポリエチレンホモポリマー及びコポ
リマー類にも同様のハンド特性及び物理特性を有するも
のもあるが、そうした樹脂の融点は本発明のコポリマー
のそれよりも著しく低い。上記から本発明のプロピレン
−エチレンコポリマーで作られたフィルムが優れた特性
バランスを有することが明らかであろう。反応器で製造
されたコポリマーが他のブレンド又は処理を行なうこと
なしに所望の柔軟性/衝撃バランスを備えていることは
本発明の利点である。
【0070】本発明のコポリマーは取扱いが容易であ
り、そして流布している設備と処理条件でブロー及びキ
ャスト両フィルムの製造に好適である。ここで「フィル
ム」とは、フィルムとシートの両方を包含する。工業界
においては10ミル以下をフィルム、10ミル以上をシ
ートと呼ぶが、ここではこれに関しない。熱可塑性プラ
スチックの溶融した円柱を軸方向に引いて同時に半径方
向に広げる従来の連続ブローフィルム処理を用いうる。
これら処理において環状の鋳型を押し出す熱管押出し部
は管の外側の空気環からの空気によって冷却される。冷
却は同様に管の内側から行なう場合もある。本発明のコ
ポリマーは水平又は垂直いずれのブローフィルム形態を
利用して処理してもよい。
り、そして流布している設備と処理条件でブロー及びキ
ャスト両フィルムの製造に好適である。ここで「フィル
ム」とは、フィルムとシートの両方を包含する。工業界
においては10ミル以下をフィルム、10ミル以上をシ
ートと呼ぶが、ここではこれに関しない。熱可塑性プラ
スチックの溶融した円柱を軸方向に引いて同時に半径方
向に広げる従来の連続ブローフィルム処理を用いうる。
これら処理において環状の鋳型を押し出す熱管押出し部
は管の外側の空気環からの空気によって冷却される。冷
却は同様に管の内側から行なう場合もある。本発明のコ
ポリマーは水平又は垂直いずれのブローフィルム形態を
利用して処理してもよい。
【0071】また本発明のフィルムの製造には従来のキ
ャスト処理も用いうる。操作は熱可塑性材料を溶融しス
ロットダイから連続的に押し出し、典型的にはチリロー
ルにし、クエンチング及び固化させる。フィルムをチリ
ロールから細ひもにして巻き取る。フィルムはさらに静
電気的処理して表面特性を改善する又は1又は両方向に
配向させて物理特性を改善する等の処理をしてもよい。
こうした引き伸ばしによりフィルムの分子配向が改善さ
れて、高強度及び衝撃強度を有するフィルムが製造され
る。フィルムの外観及び透明性もまた改善される。
ャスト処理も用いうる。操作は熱可塑性材料を溶融しス
ロットダイから連続的に押し出し、典型的にはチリロー
ルにし、クエンチング及び固化させる。フィルムをチリ
ロールから細ひもにして巻き取る。フィルムはさらに静
電気的処理して表面特性を改善する又は1又は両方向に
配向させて物理特性を改善する等の処理をしてもよい。
こうした引き伸ばしによりフィルムの分子配向が改善さ
れて、高強度及び衝撃強度を有するフィルムが製造され
る。フィルムの外観及び透明性もまた改善される。
【0072】フィルムの用途は一般にフィルムをブロー
成形又はキャスト成形のどちらをするかによる。キャス
トフィルムは典型的にゲージ変化がほとんどなし、透明
性が良好であり、こうした特性が用途に必要と考えられ
る場合にキャスト処理が用いられるであろう。一方ブロ
ーフィルムのゲージは±7−10%も変化し、キャスト
フィルムの平均ゲージ変化はその約半分であり、処理パ
ラメータを適性に制御した場合はさらに小さくできる。
キャスト処理のより良好な冷却制御能力はまた比較的結
晶性を低くすることが可能であってフィルム透明性の改
善をもたらす。一方でブローフィルムは一般的に強度が
要因のエッジを持つと考えられている。配向させない場
合はキャストフィルムは一般に機械方向にのみ強度を有
する。
成形又はキャスト成形のどちらをするかによる。キャス
トフィルムは典型的にゲージ変化がほとんどなし、透明
性が良好であり、こうした特性が用途に必要と考えられ
る場合にキャスト処理が用いられるであろう。一方ブロ
ーフィルムのゲージは±7−10%も変化し、キャスト
フィルムの平均ゲージ変化はその約半分であり、処理パ
ラメータを適性に制御した場合はさらに小さくできる。
キャスト処理のより良好な冷却制御能力はまた比較的結
晶性を低くすることが可能であってフィルム透明性の改
善をもたらす。一方でブローフィルムは一般的に強度が
要因のエッジを持つと考えられている。配向させない場
合はキャストフィルムは一般に機械方向にのみ強度を有
する。
【0073】本発明のコポリマー特有の特性に基づき、
製造されるフィルムは現在他のポリオレフィン及び可撓
性ポリマーが用いられる用途にも用いうることが予想さ
れる。本発明のフィルムの考えられる用途としては、ガ
ス気球、バッグ、タイプライターリボン、ゲオメンブラ
ン、医用フィルム、バイオハザードバック、サージカル
ドレープ、使い捨て衣服、おしめライナー、静注溶液バ
ック包装、肉のラップ、電子レンジバッグ、煮沸バッ
グ、ふくらますオモチャ、自動車マスキングテープ、冷
凍食品包装、農業フィルム、建築フィルム、ポリマー及
び紙コーティング及びラミネート、ゴミ袋、ライナーフ
ィルムその他がある。
製造されるフィルムは現在他のポリオレフィン及び可撓
性ポリマーが用いられる用途にも用いうることが予想さ
れる。本発明のフィルムの考えられる用途としては、ガ
ス気球、バッグ、タイプライターリボン、ゲオメンブラ
ン、医用フィルム、バイオハザードバック、サージカル
ドレープ、使い捨て衣服、おしめライナー、静注溶液バ
ック包装、肉のラップ、電子レンジバッグ、煮沸バッ
グ、ふくらますオモチャ、自動車マスキングテープ、冷
凍食品包装、農業フィルム、建築フィルム、ポリマー及
び紙コーティング及びラミネート、ゴミ袋、ライナーフ
ィルムその他がある。
【0074】本発明のコポリマー製品は単層で用いても
よく、或いは多層フィルム構造物の1又はそれ以上の層
を構成してもよい。後者用途では本発明のフィルムは同
種の又は異種ポリマーの1又はそれ以上の層と結合して
用いうる。コポリマーフィルムは多層構造物の外側層を
構成しても、或いは同種又は異種ポリマーの2又はそれ
以上の層の間にあってもよい。コポリマーフィルムと共
に用いうる種々の材料の例としてナイロン、ポリ塩化ビ
ニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、高
密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン
(LDPE)、線形低密度ポリエチレン(LLDP
E)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチ
レン−n−ブチルアクリル酸コポリマー(EnBA)、
加水分解エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVOH)
その他がある。
よく、或いは多層フィルム構造物の1又はそれ以上の層
を構成してもよい。後者用途では本発明のフィルムは同
種の又は異種ポリマーの1又はそれ以上の層と結合して
用いうる。コポリマーフィルムは多層構造物の外側層を
構成しても、或いは同種又は異種ポリマーの2又はそれ
以上の層の間にあってもよい。コポリマーフィルムと共
に用いうる種々の材料の例としてナイロン、ポリ塩化ビ
ニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、高
密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン
(LDPE)、線形低密度ポリエチレン(LLDP
E)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、エチ
レン−n−ブチルアクリル酸コポリマー(EnBA)、
加水分解エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVOH)
その他がある。
【0075】多層フィルム構造物はブロー及びキャスト
フィルム共押出し、乾燥ラミネーション及び押出しラミ
ネーションを含む既知の方法で製造しうる。一般にコポ
リマー層を他のフィルム層に接着するのに接着剤を用い
る必要は必ずしもないが、通常タイレイヤーと呼ばれる
接着剤層を基剤と共に用いて内層の接着を強めてよい。
従来既知のタイレイヤーをこの目的に用いうる。
フィルム共押出し、乾燥ラミネーション及び押出しラミ
ネーションを含む既知の方法で製造しうる。一般にコポ
リマー層を他のフィルム層に接着するのに接着剤を用い
る必要は必ずしもないが、通常タイレイヤーと呼ばれる
接着剤層を基剤と共に用いて内層の接着を強めてよい。
従来既知のタイレイヤーをこの目的に用いうる。
【0076】さらに本発明の方法を理解するために、ま
たここで得られるコポリマー特性の改善されたバランス
を示し、そして非膠着性及び非流動性な高エチレン含有
インシツーTPOの製造に関わる処理操作を理解するた
めに以下に詳細な実施例を説明のため用意した。以下の
実施例は本発明をより完全に説明するものであり、何ら
の限定をするものではない。製造処理方法の変法が当該
分野の技術者に容易に考えられようが、それは本発明の
範囲に含まれる。全ての部数及び%は特に記さない限り
重量ベースである。
たここで得られるコポリマー特性の改善されたバランス
を示し、そして非膠着性及び非流動性な高エチレン含有
インシツーTPOの製造に関わる処理操作を理解するた
めに以下に詳細な実施例を説明のため用意した。以下の
実施例は本発明をより完全に説明するものであり、何ら
の限定をするものではない。製造処理方法の変法が当該
分野の技術者に容易に考えられようが、それは本発明の
範囲に含まれる。全ての部数及び%は特に記さない限り
重量ベースである。
【0077】実施例及び比較例中のデータは下記手法に
より得たものである: (1)引張り及び伸長特性−ASTM D 882、
(2)1%セカントモジュラス−ASTM D 88
2、(3)引裂き(エレメンドルフ)−ASTM D
1922、(4)総エネルギーダートドロップ(TED
D)及びダートドロップ衝撃−ASTM 4272、
(5)エネルギー吸収衝撃(EAIT)−キーエンス社
モデル4092エネルギー吸収衝撃試験器を用い、その
手法説明書に従って決定した。(6)穿刺−インストロ
ンマシンを用い、標準手法に従って決定した。
より得たものである: (1)引張り及び伸長特性−ASTM D 882、
(2)1%セカントモジュラス−ASTM D 88
2、(3)引裂き(エレメンドルフ)−ASTM D
1922、(4)総エネルギーダートドロップ(TED
D)及びダートドロップ衝撃−ASTM 4272、
(5)エネルギー吸収衝撃(EAIT)−キーエンス社
モデル4092エネルギー吸収衝撃試験器を用い、その
手法説明書に従って決定した。(6)穿刺−インストロ
ンマシンを用い、標準手法に従って決定した。
【0078】
実施例1 チタニウム触媒成分の製造:シリカを分析して4%の炭
素を含有する30ポンド(13.6kg)のヘキサメチ
ルジシラザン処理済シリカ(クロスフィールドEP−1
0)を容器に満たしてN2パージ下に8時間加熱した。
この間の温度は138℃−149℃。処理済シリカを3
0psiN2下に26.5℃まで冷却し、89ポンド1
2オンス(40.7kg)の2−メチル−1−ペンチル
オキシマグネシウムクロライドを加え攪はんした。混合
物をN2パージ下に90.5℃に2−3時間加熱し、次
いで15psiN2下に35℃まで冷却した。ヘプタン
(68kg)及び29.6kgのシリコンテトラクロラ
イド溶液(ヘプタン中35重量%)を加えた。SiCl
4を加える速度は4.5kg/10分であった。添加終
了後、混合物を48.9℃−54.4℃に加熱して1時
間保持した。次いで混合物を冷却し、2時間静置して固
体を沈澱させた。液体バルクをサイホンで出して68k
gの新しいヘプタンを加えて15分間攪はんした。混合
物を2時間静置して固体を沈澱させ、サイホンで処理を
繰り返した。76.5kgのヘプタンを再び加えて攪は
んし、次いで8.6kgのチタニウムクレシレート溶液
(ヘプタン中40%)を加え、次いで50kgのチタニ
ウムテトラクロライドを加えた。混合物を加熱して10
0℃±12℃で2時間保持した。88℃以下に冷却後9
0kgのヘプタンを加え振とうを停止した。反応器を6
5℃以下に冷却し、混合物を2時間静置した。液体をサ
イホンで出して200mlの新しいヘプタンを加えて後
15分間攪はんし、1時間静置した。この洗浄工程を4
回以上繰り返した。次いで触媒をN2パージ下に全ての
ヘプタンが除去されるまで99℃±12℃で乾燥した。
生成物をX線けい光分析したところ2.28%Ti、
3.84%Mg、46.8%Si及び15%Clを含有
していた。
素を含有する30ポンド(13.6kg)のヘキサメチ
ルジシラザン処理済シリカ(クロスフィールドEP−1
0)を容器に満たしてN2パージ下に8時間加熱した。
この間の温度は138℃−149℃。処理済シリカを3
0psiN2下に26.5℃まで冷却し、89ポンド1
2オンス(40.7kg)の2−メチル−1−ペンチル
オキシマグネシウムクロライドを加え攪はんした。混合
物をN2パージ下に90.5℃に2−3時間加熱し、次
いで15psiN2下に35℃まで冷却した。ヘプタン
(68kg)及び29.6kgのシリコンテトラクロラ
イド溶液(ヘプタン中35重量%)を加えた。SiCl
4を加える速度は4.5kg/10分であった。添加終
了後、混合物を48.9℃−54.4℃に加熱して1時
間保持した。次いで混合物を冷却し、2時間静置して固
体を沈澱させた。液体バルクをサイホンで出して68k
gの新しいヘプタンを加えて15分間攪はんした。混合
物を2時間静置して固体を沈澱させ、サイホンで処理を
繰り返した。76.5kgのヘプタンを再び加えて攪は
んし、次いで8.6kgのチタニウムクレシレート溶液
(ヘプタン中40%)を加え、次いで50kgのチタニ
ウムテトラクロライドを加えた。混合物を加熱して10
0℃±12℃で2時間保持した。88℃以下に冷却後9
0kgのヘプタンを加え振とうを停止した。反応器を6
5℃以下に冷却し、混合物を2時間静置した。液体をサ
イホンで出して200mlの新しいヘプタンを加えて後
15分間攪はんし、1時間静置した。この洗浄工程を4
回以上繰り返した。次いで触媒をN2パージ下に全ての
ヘプタンが除去されるまで99℃±12℃で乾燥した。
生成物をX線けい光分析したところ2.28%Ti、
3.84%Mg、46.8%Si及び15%Clを含有
していた。
【0079】プロピレンとエチレンの重合:ポリマー粉
末の乱流機械的流動化を保持するためにスタラーをそれ
ぞれ備えた2つの通常の800L気相重合反応器を、第
1反応器から排出されるポリマーが第2反応器へ投入さ
れるよう接続する。エチレン及びプロピレンを76.5
℃及び350psiに保持した第1反応器に制御された
速度で連続的に計量投入した。水素供給速度0.18S
CFHを第1反応器に対して保持し、上記に製造したチ
タニウム触媒及び2つの共触媒をそれぞれ独立に計量投
入した。第1の共触媒はトリエチルアルミニウムでヘプ
タン中25%溶液として投入した。第2の共触媒はイソ
ブチルトリメトキシシランでヘプタン中15%溶液とし
て投入した。触媒及び共触媒の供給割合はトリエチルア
ルミニウム/シラン/チタニウム=120/16/1を
保持した。
末の乱流機械的流動化を保持するためにスタラーをそれ
ぞれ備えた2つの通常の800L気相重合反応器を、第
1反応器から排出されるポリマーが第2反応器へ投入さ
れるよう接続する。エチレン及びプロピレンを76.5
℃及び350psiに保持した第1反応器に制御された
速度で連続的に計量投入した。水素供給速度0.18S
CFHを第1反応器に対して保持し、上記に製造したチ
タニウム触媒及び2つの共触媒をそれぞれ独立に計量投
入した。第1の共触媒はトリエチルアルミニウムでヘプ
タン中25%溶液として投入した。第2の共触媒はイソ
ブチルトリメトキシシランでヘプタン中15%溶液とし
て投入した。触媒及び共触媒の供給割合はトリエチルア
ルミニウム/シラン/チタニウム=120/16/1を
保持した。
【0080】さらに第2反応器にエチレン及びプロピレ
ンを制御された速度で連続的に計量投入した。第2反応
器は51.6℃、200psiに操作した。水素は速度
5.45SCFRで計量投入した。第2反応器に触媒及
び共触媒は加えなかった。アルコールを供給速度115
mg/時間で第2反応器に投入して反応速度を制御し
た。
ンを制御された速度で連続的に計量投入した。第2反応
器は51.6℃、200psiに操作した。水素は速度
5.45SCFRで計量投入した。第2反応器に触媒及
び共触媒は加えなかった。アルコールを供給速度115
mg/時間で第2反応器に投入して反応速度を制御し
た。
【0081】この重合ではプロピレン−エチレンコポリ
マーに対して得たQCパラメータの決定された範囲の中
間の制御値を選んだ。そしてプロピレン及びエチレンの
第1及び第2反応器への供給速度がこの選ばれた制御値
を達成し及び保持した。この中間の値は製品の考えうる
幅広いエンベロープ特性の内で代表的な特性を有するコ
ポリマーを供給するために選んだ。詳しくはエチレンは
第1反応器に速度7.7kg/時間で投入し、プロピレ
ンは速度126kg/時間で投入した。第2反応器への
プロピレン及びエチレンの供給速度はそれぞれ14.4
kg/時間及び14.1kg/時間であった。これらの
条件下では安定状態下に製造されるコポリマーの実測値
QAは1.14であった。これは得られたコポリマーを
13CNMR分析に基づいて式Q=A/B、(但し式中
A及びB及びピーク面積R1−R8は上記の通り)に従
って決定した。図1はコポリマーの積分面積を含む13
CNMRスペクトルである。
マーに対して得たQCパラメータの決定された範囲の中
間の制御値を選んだ。そしてプロピレン及びエチレンの
第1及び第2反応器への供給速度がこの選ばれた制御値
を達成し及び保持した。この中間の値は製品の考えうる
幅広いエンベロープ特性の内で代表的な特性を有するコ
ポリマーを供給するために選んだ。詳しくはエチレンは
第1反応器に速度7.7kg/時間で投入し、プロピレ
ンは速度126kg/時間で投入した。第2反応器への
プロピレン及びエチレンの供給速度はそれぞれ14.4
kg/時間及び14.1kg/時間であった。これらの
条件下では安定状態下に製造されるコポリマーの実測値
QAは1.14であった。これは得られたコポリマーを
13CNMR分析に基づいて式Q=A/B、(但し式中
A及びB及びピーク面積R1−R8は上記の通り)に従
って決定した。図1はコポリマーの積分面積を含む13
CNMRスペクトルである。
【0082】製造したコポリマーを第2反応器から排出
されるに従って押出してペレット化した。工程の際に通
常の添加剤を投入した。コポリマーは13.5重量%の
エチレンを含有し、元素分析の結果は3.5ppmT
i;272ppmAl;26ppmCl;77ppmS
i;100ppmCa;及び71ppmPであった。コ
ポリマーのメルトフロー比は1.0dg/分、DSCピ
ーク溶融温度は143.6℃、溶融熱(DSC)は1
3.67cal/gであった。図2は1つのピーク14
3.6℃を有するコポリマーのDSC像である。通常こ
の種のコポリマーに見られる115℃−125℃の範囲
のピークは見られない。たわみ(ASTMD 790
B)は51400psiであった。
されるに従って押出してペレット化した。工程の際に通
常の添加剤を投入した。コポリマーは13.5重量%の
エチレンを含有し、元素分析の結果は3.5ppmT
i;272ppmAl;26ppmCl;77ppmS
i;100ppmCa;及び71ppmPであった。コ
ポリマーのメルトフロー比は1.0dg/分、DSCピ
ーク溶融温度は143.6℃、溶融熱(DSC)は1
3.67cal/gであった。図2は1つのピーク14
3.6℃を有するコポリマーのDSC像である。通常こ
の種のコポリマーに見られる115℃−125℃の範囲
のピークは見られない。たわみ(ASTMD 790
B)は51400psiであった。
【0083】コポリマーは3.5%のエチレンを含有す
る第1反応器中で製造されたセミ結晶ランダムプロピレ
ン−エチレンコポリマーと10%のエチレンを含有する
第2反応器中で製造されたゴム状プロピレン−エチレン
コポリマーとの完全混合物であった。昇温溶離分別(T
REF)を用いてコポリマーを分別した。ポリマー種選
別の手法はWild等のデベロップメント オブ ハイ
パフォーマンス TREF フォーポリオレフィン
アナリシス;Proceeding of Am.Ch
em,Soc.,Div.of Polym. Ma
t.Sci.and Eng.67:153に従って結
晶化度の差異に基づいた。図3はプロピレン−エチレン
コポリマーから得た分プロピルデータプロットである。
比較のために従来の2反応器気相法によって得て比較可
能なエチレン含有量を有する従来の衝撃コポリマーから
得た分布データプロットを図4に示す。これらコポリマ
ーの組成上の差異が2つの曲線から明らかである。
る第1反応器中で製造されたセミ結晶ランダムプロピレ
ン−エチレンコポリマーと10%のエチレンを含有する
第2反応器中で製造されたゴム状プロピレン−エチレン
コポリマーとの完全混合物であった。昇温溶離分別(T
REF)を用いてコポリマーを分別した。ポリマー種選
別の手法はWild等のデベロップメント オブ ハイ
パフォーマンス TREF フォーポリオレフィン
アナリシス;Proceeding of Am.Ch
em,Soc.,Div.of Polym. Ma
t.Sci.and Eng.67:153に従って結
晶化度の差異に基づいた。図3はプロピレン−エチレン
コポリマーから得た分プロピルデータプロットである。
比較のために従来の2反応器気相法によって得て比較可
能なエチレン含有量を有する従来の衝撃コポリマーから
得た分布データプロットを図4に示す。これらコポリマ
ーの組成上の差異が2つの曲線から明らかである。
【0084】上記製造したプロピレン−エチレンコポリ
マーに対して物理特性を決定した結果は次の通りであ
る:
マーに対して物理特性を決定した結果は次の通りであ
る:
【0085】 引張り降伏時 (psi) 2314 伸長降伏時 (%) 31 たわみ率 (Mpsi) 51.4 切欠き有りのアイゾット衝撃値,23℃(ft−lb/
in) 14.4N.B. 切欠き有りのアイゾット衝撃値,−18℃(ft−lb
/in) 16.4P 切欠き有りのアイゾット衝撃値,−30℃(ft−lb
/in) 1.4 切欠き無しのアイゾット衝撃値,−18℃(ft−lb
/in) 34.2N.B.
in) 14.4N.B. 切欠き有りのアイゾット衝撃値,−18℃(ft−lb
/in) 16.4P 切欠き有りのアイゾット衝撃値,−30℃(ft−lb
/in) 1.4 切欠き無しのアイゾット衝撃値,−18℃(ft−lb
/in) 34.2N.B.
【0086】さらにコポリマーは傷に強く変形に対して
応力白化しない。
応力白化しない。
【0087】上記データから本発明に従い、制御値を決
定されたQC範囲のおよそ中間である1.14として製
造したプロピレン−エチレンコポリマーは構造上の特徴
と物理特性の有用なバランスを有していることが明らか
である。さらにQCの値の範囲内で別の値を選ぶことに
より、そして重合反応へのエチレン供給及び必要であれ
ば他の条件を変えることによりこれらのコポリマーのエ
ンベロープ特性を変化させて、処理操作中の所望の値を
達成そして保持しうることも明らかである。例えば1.
14以下のQAを得るには装置を操作して、第1反応器
へのエチレン供給量を減少させ、第2反応器への供給量
を増加させるか或いはこれらを組合わせる。QAの目標
値を1.14以上にする場合は第1反応器内のエチレン
含有量を増加させ、そして/又は第2反応器へのエチレ
ン供給量を減少させるよう調節する。
定されたQC範囲のおよそ中間である1.14として製
造したプロピレン−エチレンコポリマーは構造上の特徴
と物理特性の有用なバランスを有していることが明らか
である。さらにQCの値の範囲内で別の値を選ぶことに
より、そして重合反応へのエチレン供給及び必要であれ
ば他の条件を変えることによりこれらのコポリマーのエ
ンベロープ特性を変化させて、処理操作中の所望の値を
達成そして保持しうることも明らかである。例えば1.
14以下のQAを得るには装置を操作して、第1反応器
へのエチレン供給量を減少させ、第2反応器への供給量
を増加させるか或いはこれらを組合わせる。QAの目標
値を1.14以上にする場合は第1反応器内のエチレン
含有量を増加させ、そして/又は第2反応器へのエチレ
ン供給量を減少させるよう調節する。
【0088】本発明に従って製造されるコポリマーは諸
特性の所望のバランスを有するが、より注目すべきこと
にポリマーの他の必須の特性に悪影響を与えることなく
改善された柔軟性を有することである。この様な特性バ
ランスは従来のプロピレンとエチレンのコポリマーには
見られない。衝撃コポリマーとしてはこの種のコポリマ
ーは気相多段階反応器技術を用いて広く製造されている
が、それらは典型的に75000から230000ps
iのたわみ率を有している。これらの衝撃コポリマーは
優れた低温度衝撃強度を有しているが、一方でそのたわ
み率が低い剛性の要求される用途への使用を妨げてい
る。さらに、これらの高衝撃コポリマーの多くが衝撃に
対して傷つき、又は応力白化する傾向にある。
特性の所望のバランスを有するが、より注目すべきこと
にポリマーの他の必須の特性に悪影響を与えることなく
改善された柔軟性を有することである。この様な特性バ
ランスは従来のプロピレンとエチレンのコポリマーには
見られない。衝撃コポリマーとしてはこの種のコポリマ
ーは気相多段階反応器技術を用いて広く製造されている
が、それらは典型的に75000から230000ps
iのたわみ率を有している。これらの衝撃コポリマーは
優れた低温度衝撃強度を有しているが、一方でそのたわ
み率が低い剛性の要求される用途への使用を妨げてい
る。さらに、これらの高衝撃コポリマーの多くが衝撃に
対して傷つき、又は応力白化する傾向にある。
【0089】本発明の方法によって剛性の低いプロピレ
ン−エチレンコポリマーが製造される。たわみ率は10
0000から20000psi、好ましくは40000
から70000psiを達成する。コポリマーはまた優
れたシースルー透明性を有し、そして衝撃に対する傷つ
き及び応用白化に改善された抵抗性を有する。さらなる
利点として所望の剛性/衝撃バランスを得るのにさらな
る処理又はブレンドを必要とせず反応器から直接に有用
なコポリマーが得られる。
ン−エチレンコポリマーが製造される。たわみ率は10
0000から20000psi、好ましくは40000
から70000psiを達成する。コポリマーはまた優
れたシースルー透明性を有し、そして衝撃に対する傷つ
き及び応用白化に改善された抵抗性を有する。さらなる
利点として所望の剛性/衝撃バランスを得るのにさらな
る処理又はブレンドを必要とせず反応器から直接に有用
なコポリマーが得られる。
【0090】必ずしも必要ではないが所望であれば本発
明のコポリマーは既知の方法でビスブロークンしてメル
トフロー比を増加しうる。これは典型的には過酸化物の
存在下に高剪断条件の押出機で昇温でコポリマーを処理
して達成される。過酸化物濃度は一般に500から18
00ppmの範囲である。一般にエチレンの取込量が増
えると目標のメルトフロー比を達成するのに必要な過酸
化物の量も増加する。他の必須特性に大きな影響を与え
ることなくコポリマーのメルトフロー比を変化させるこ
とを説明するために、上記のメルトフロー比1.0のコ
ポリマーをビスブロークンして名目上のメルトフロー比
を9及び25とした。得られた2つのビスブロークン製
品の特性は次の通りである。
明のコポリマーは既知の方法でビスブロークンしてメル
トフロー比を増加しうる。これは典型的には過酸化物の
存在下に高剪断条件の押出機で昇温でコポリマーを処理
して達成される。過酸化物濃度は一般に500から18
00ppmの範囲である。一般にエチレンの取込量が増
えると目標のメルトフロー比を達成するのに必要な過酸
化物の量も増加する。他の必須特性に大きな影響を与え
ることなくコポリマーのメルトフロー比を変化させるこ
とを説明するために、上記のメルトフロー比1.0のコ
ポリマーをビスブロークンして名目上のメルトフロー比
を9及び25とした。得られた2つのビスブロークン製
品の特性は次の通りである。
【0091】 切欠きの有るアイゾット衝撃値,23℃(ft−lb/
in) 13.4N.B. 12.5N.B. 切欠きの有るアイゾット衝撃値,−30℃(ft−lb
/in) 1 1.2
in) 13.4N.B. 12.5N.B. 切欠きの有るアイゾット衝撃値,−30℃(ft−lb
/in) 1 1.2
【0092】本発明のコポリマーは通常の衝撃コポリマ
ーが用いられるほとんどの用途に利用できる。単独で用
いても或いは他のポリマーとブレンドしてもよい。これ
らコポリマーの剛性の低いことはフィルムに、特に引裂
性き及び穿刺に強い点で非常に有用である。
ーが用いられるほとんどの用途に利用できる。単独で用
いても或いは他のポリマーとブレンドしてもよい。これ
らコポリマーの剛性の低いことはフィルムに、特に引裂
性き及び穿刺に強い点で非常に有用である。
【0093】実施例2及び比較例A:実施例1のコポリ
マーを用いて2ミルのブローフィルムを製造した。比較
例として従来法に従って第1反応器でプロピレンをホモ
重合し、次いで第2反応器でこのポリプロピレン存在下
にエチレンとプロピレンを共重合させて製造した比較可
能なエチレン含有量を有する市販の衝撃コポリマーから
ブローフィルムを製造した。市販の衝撃コポリマーはメ
ルトフロー比が0.7、たわみ率が115000psi
であった。
マーを用いて2ミルのブローフィルムを製造した。比較
例として従来法に従って第1反応器でプロピレンをホモ
重合し、次いで第2反応器でこのポリプロピレン存在下
にエチレンとプロピレンを共重合させて製造した比較可
能なエチレン含有量を有する市販の衝撃コポリマーから
ブローフィルムを製造した。市販の衝撃コポリマーはメ
ルトフロー比が0.7、たわみ率が115000psi
であった。
【0094】ブローフィルム製造には小試料ブローフィ
ルムラインを用いた。該ラインは1.5インチジョンソ
ン24:1L/D水冷押出機を25馬力で駆動する。鋳
型は直径4インチのGECらせん型であった。押出し条
件及びコポリマーから製造されたフィルムの特性を比較
例と共に次に示す:
ルムラインを用いた。該ラインは1.5インチジョンソ
ン24:1L/D水冷押出機を25馬力で駆動する。鋳
型は直径4インチのGECらせん型であった。押出し条
件及びコポリマーから製造されたフィルムの特性を比較
例と共に次に示す:
【0095】
【表1】
【0096】上記データから本発明のコポリマーを用い
て製造したフィルムの利点が明らかである。引張り及び
伸長特性は同等であるが、本発明のフィルムは比較例の
樹脂フィルムよりモジュラスが著しく低くより柔軟であ
る。さらにまた実施例1のフィルムの強度はTEDDか
らわかるよう比較例フィルムより高い。両方向とも引裂
きに対する抵抗性は本発明のコポリマーフィルムが著し
く優っており、そして引裂きのMDとTDでのバランス
もより良好である。
て製造したフィルムの利点が明らかである。引張り及び
伸長特性は同等であるが、本発明のフィルムは比較例の
樹脂フィルムよりモジュラスが著しく低くより柔軟であ
る。さらにまた実施例1のフィルムの強度はTEDDか
らわかるよう比較例フィルムより高い。両方向とも引裂
きに対する抵抗性は本発明のコポリマーフィルムが著し
く優っており、そして引裂きのMDとTDでのバランス
もより良好である。
【0097】実施例3及び比較例:実施例1に従って製
造したコポリマーを用いてキャストフィルムを製造し
た。直径2.5スクリュー、24:1L/D及び22ミ
ルのダイキャップの鋳型を有するEgan押出機を用い
た。また従来法に従って第1反応器でプロピレンをホモ
重合し、次いで第2反応器でこのポリプロピレン存在下
にエチレンとプロピレンを共重合させて製造した通常の
コポリマーフィルム樹脂を用いてもフィルムを製造し
た。この比較例の樹脂はエチレン含有量が本発明のコポ
リマーと実質的に同じであるがメルトフロー比は2.1
である。キャストフィルムラインでの条件は次の通り: スクリュー速度 50.4rpm アンペア 38 ライン速度 96fpm バレル圧力 1170psi パイプ圧力 770psi パイプ溶融温度 224℃ アダプター溶融温度 243℃ チリロール温度(#1) 16℃ チリロール温度(#2) 16℃
造したコポリマーを用いてキャストフィルムを製造し
た。直径2.5スクリュー、24:1L/D及び22ミ
ルのダイキャップの鋳型を有するEgan押出機を用い
た。また従来法に従って第1反応器でプロピレンをホモ
重合し、次いで第2反応器でこのポリプロピレン存在下
にエチレンとプロピレンを共重合させて製造した通常の
コポリマーフィルム樹脂を用いてもフィルムを製造し
た。この比較例の樹脂はエチレン含有量が本発明のコポ
リマーと実質的に同じであるがメルトフロー比は2.1
である。キャストフィルムラインでの条件は次の通り: スクリュー速度 50.4rpm アンペア 38 ライン速度 96fpm バレル圧力 1170psi パイプ圧力 770psi パイプ溶融温度 224℃ アダプター溶融温度 243℃ チリロール温度(#1) 16℃ チリロール温度(#2) 16℃
【0098】本発明のコポリマーを用いたフィルム及び
比較例のコポリマー樹脂を用いたフィルムを評価したフ
ィルム特性は次の通りである:
比較例のコポリマー樹脂を用いたフィルムを評価したフ
ィルム特性は次の通りである:
【0099】
【表2】
【0100】上記データから比較可能な厚みのキャスト
フィルムに対して本発明のフィルムと従来のコポリマー
を用いたフィルムの引張り及び伸長特性はよく似てい
る。しかし本発明のコポリマー樹脂から製造したフィル
ムはその低いモジュラスが示すように顕著に柔軟であ
る。TEDD、ダートドロップ及びEAIT試験で決定
される衝撃強度もまた本発明のコポリマーを用いて製造
したフィルムの方がかなり高い。引裂き強度もまた両方
向ともに本発明のコポリマーフィルムははるかに改善さ
れている。
フィルムに対して本発明のフィルムと従来のコポリマー
を用いたフィルムの引張り及び伸長特性はよく似てい
る。しかし本発明のコポリマー樹脂から製造したフィル
ムはその低いモジュラスが示すように顕著に柔軟であ
る。TEDD、ダートドロップ及びEAIT試験で決定
される衝撃強度もまた本発明のコポリマーを用いて製造
したフィルムの方がかなり高い。引裂き強度もまた両方
向ともに本発明のコポリマーフィルムははるかに改善さ
れている。
【0101】実施例4 チタニウム触媒の製造:次の添加剤を含む担持チタニウ
ム含有触媒を製造した:
ム含有触媒を製造した:
【0102】 3.0 ミリモル ROMgCl/lb シリカ 4.2 ミリモル SiCl4/lb シリカ 0.5 ミリモル Ti(OR)4/lb シリカ 18 ミリモル TiCl4/lb シリカ
【0103】シリカを分析して4%の炭素を含有するヘ
キサメチルジシラザン処理済シリカ(クロスフィールド
EP−10)を容器に満たしてN2パージ下に8時間加
熱した。この間の温度は138℃−149℃。処理済シ
リカを30psiN2下に26.5℃まで冷却し、2−
メチル−1−ペンチルオキシマグネシウムクロライドを
加え攪はんした。混合物をN2パージ下に90.5℃に
2−3時間加熱し、次いで15psiN2下に35℃ま
で冷却した。ヘプタン及びシリコンテトラクロライド溶
液(ヘプタン中35重量%)を加えた。制御された速度
でSiCl4を加えた。添加終了後、混合物を48.9
℃−54.4℃に加熱して1時間保持した。次いで混合
物を冷却し、2時間静置して固体を沈澱させた。液体バ
ルクをサイホンで出して新しいヘプタンを加えて15分
間攪はんした。混合物を2時間静置して固体を沈澱さ
せ、サイホンで処理を繰り返した。ヘプタンを再び加え
て攪はんし、次いでチタニウムクレシレート溶液(ヘプ
タン中40%)を加え、次いでチタニウムテトラクロラ
イドを加えた。混合物を加熱して100℃±12℃で2
時間保持した。88℃以下に冷却後ヘプレタンを加え振
とうを停止した。反応器を65℃以下に冷却し、混合物
を2時間静置した。液体をサイホンで出して新しいヘプ
テンを加えて後15分間攪はんし、1時間静置した。こ
の洗浄工程を4回以上繰り返した。次いで触媒をN2パ
ージ下に全てのヘプタンが除去されるまで99℃±12
℃で乾燥した。
キサメチルジシラザン処理済シリカ(クロスフィールド
EP−10)を容器に満たしてN2パージ下に8時間加
熱した。この間の温度は138℃−149℃。処理済シ
リカを30psiN2下に26.5℃まで冷却し、2−
メチル−1−ペンチルオキシマグネシウムクロライドを
加え攪はんした。混合物をN2パージ下に90.5℃に
2−3時間加熱し、次いで15psiN2下に35℃ま
で冷却した。ヘプタン及びシリコンテトラクロライド溶
液(ヘプタン中35重量%)を加えた。制御された速度
でSiCl4を加えた。添加終了後、混合物を48.9
℃−54.4℃に加熱して1時間保持した。次いで混合
物を冷却し、2時間静置して固体を沈澱させた。液体バ
ルクをサイホンで出して新しいヘプタンを加えて15分
間攪はんした。混合物を2時間静置して固体を沈澱さ
せ、サイホンで処理を繰り返した。ヘプタンを再び加え
て攪はんし、次いでチタニウムクレシレート溶液(ヘプ
タン中40%)を加え、次いでチタニウムテトラクロラ
イドを加えた。混合物を加熱して100℃±12℃で2
時間保持した。88℃以下に冷却後ヘプレタンを加え振
とうを停止した。反応器を65℃以下に冷却し、混合物
を2時間静置した。液体をサイホンで出して新しいヘプ
テンを加えて後15分間攪はんし、1時間静置した。こ
の洗浄工程を4回以上繰り返した。次いで触媒をN2パ
ージ下に全てのヘプタンが除去されるまで99℃±12
℃で乾燥した。
【0104】プロピレンとエチレンの重合:2反応器気
相操作のQCを定義する式に従って13C NMRスペ
クトルから導かれる制御パラメータを利用する能力を示
す。プロピレンを第1反応器で重合し、その生成物を第
2反応器へ供給してそのホモポリマーの存在下にエチレ
ンとプロピレンを共重合させる。反応器の条件及び供給
速度は制御パラメータが0.65から1.0のQCの広
い範囲内に名目上保持されるよう選択した。
相操作のQCを定義する式に従って13C NMRスペ
クトルから導かれる制御パラメータを利用する能力を示
す。プロピレンを第1反応器で重合し、その生成物を第
2反応器へ供給してそのホモポリマーの存在下にエチレ
ンとプロピレンを共重合させる。反応器の条件及び供給
速度は制御パラメータが0.65から1.0のQCの広
い範囲内に名目上保持されるよう選択した。
【0105】ポリマー粉末の乱流機械的流動化を保持す
るためにスタラーをそれぞれ備えた2つの通常の800
L気相重合反応器を、第1反応器から排出されるポリマ
ーが第2反応器へ投入されるよう接続する。水素及びプ
ロピレンを第1反応器に制御された速度で連続的に計量
投入した。チタニウム触媒及び2つの共触媒をそれぞれ
独立に計量投入した。第1の共触媒はトリエチルアルミ
ニウムでヘプタン中25%溶液として投入した。第2の
共触媒はイソブチルトリメトキシシランでヘプタン中1
5%溶液として投入した。触媒及び共触媒の供給割合は
特定のトリエチルアルミニウム/シラン/チタニウム比
を保持した。第2反応器にエチレン、プロピレン及び水
素を制御された速度で連続的に計量投入した。アルコー
ル改質剤をさらに加えた。第2反応器には触媒及び共触
媒を加えなかった。
るためにスタラーをそれぞれ備えた2つの通常の800
L気相重合反応器を、第1反応器から排出されるポリマ
ーが第2反応器へ投入されるよう接続する。水素及びプ
ロピレンを第1反応器に制御された速度で連続的に計量
投入した。チタニウム触媒及び2つの共触媒をそれぞれ
独立に計量投入した。第1の共触媒はトリエチルアルミ
ニウムでヘプタン中25%溶液として投入した。第2の
共触媒はイソブチルトリメトキシシランでヘプタン中1
5%溶液として投入した。触媒及び共触媒の供給割合は
特定のトリエチルアルミニウム/シラン/チタニウム比
を保持した。第2反応器にエチレン、プロピレン及び水
素を制御された速度で連続的に計量投入した。アルコー
ル改質剤をさらに加えた。第2反応器には触媒及び共触
媒を加えなかった。
【0106】安定状態下に製造された改質ポリプロピレ
ンに対して得られた実測値QAは表Iに示されている。
第1及び第2反応器で該QA値を有するポリマーの製造
を続けるために用いた操作条件も合わせて表Iに示し
た。
ンに対して得られた実測値QAは表Iに示されている。
第1及び第2反応器で該QA値を有するポリマーの製造
を続けるために用いた操作条件も合わせて表Iに示し
た。
【0107】
【表3】
【0108】第2反応器から得たポリマー粉末は非流動
性且つ非膠着性であった。かさ密度、平均粒子サイズ及
び細粒の量を粉末から決定し、表IIに示す。粉末を押
出機で処理し、ここで通常の添加剤を溶融物に加え、次
いでペレット化した。改質ポリプロピレンを分析して物
理特性を決定した。結果を表IIに示す。表中のN.
D.は未測定である。
性且つ非膠着性であった。かさ密度、平均粒子サイズ及
び細粒の量を粉末から決定し、表IIに示す。粉末を押
出機で処理し、ここで通常の添加剤を溶融物に加え、次
いでペレット化した。改質ポリプロピレンを分析して物
理特性を決定した。結果を表IIに示す。表中のN.
D.は未測定である。
【0109】
【表4】
【0110】実施例5 シリカ担体をチタニウム成分との接触に先がけて処理し
た担持チタニウム含有触媒を用いて別の一連のポリマー
を製造した。これらのために次の添加剤を含む点を除い
ては実施例1の製造法に従って担持チタニウム触媒を製
造した: 5.5 ミリモル ROMgCl/lb シリカ 5.5 ミリモル SiCl4/lb シリカ 0.6 ミリモル Ti(OR)4/lb シリカ 18 ミリモル TiCl4/lb シリカ 4つの重合のQCは好ましい範囲0.75−0.98に
保持した。重合は実施例4の方法に従った。改質ポリプ
ロピレンのQA値及び反応器条件は表IIIに示した。
製造したインシツーTPOの特性は表IVに示した。
た担持チタニウム含有触媒を用いて別の一連のポリマー
を製造した。これらのために次の添加剤を含む点を除い
ては実施例1の製造法に従って担持チタニウム触媒を製
造した: 5.5 ミリモル ROMgCl/lb シリカ 5.5 ミリモル SiCl4/lb シリカ 0.6 ミリモル Ti(OR)4/lb シリカ 18 ミリモル TiCl4/lb シリカ 4つの重合のQCは好ましい範囲0.75−0.98に
保持した。重合は実施例4の方法に従った。改質ポリプ
ロピレンのQA値及び反応器条件は表IIIに示した。
製造したインシツーTPOの特性は表IVに示した。
【0111】前記実施例で製造したインシツーTPOは
第1反応器で製造される高アイソタクチックポリプロピ
レンと第2反応器で製造されるゴム状プロピレン−エチ
レンコポリマーとの完全混合物である。処理条件を制御
する決定されたパラメー夕の使用により操作上の問題な
しに所望の物理的特徴を有する高エチレン含有生成物を
製造することが可能である。
第1反応器で製造される高アイソタクチックポリプロピ
レンと第2反応器で製造されるゴム状プロピレン−エチ
レンコポリマーとの完全混合物である。処理条件を制御
する決定されたパラメー夕の使用により操作上の問題な
しに所望の物理的特徴を有する高エチレン含有生成物を
製造することが可能である。
【0112】決定されたQCの範囲で制御値を用いる本
発明の方法に従って製造されるポリマーは構造上の特徴
と物理特性の有用なバランスを有している。例えば第2
反応器へのエチレン供給、及び必要であればその他の処
理条件を変えることによりQの値を変えるよう、操作条
件を調節することによってこれらポリマーのエンベロー
プ特性を変化させうることは明らかである。低いQA値
を得るために装置を操作するには第2反応器中のエチレ
ン量を増加させる。QC目標値をより高くすることを所
望するならば第2反応器へのエチレン供給量減少させる
よう調節する。ライン処理では製造されるインシツーT
POの構造上の特徴及び/又は物理特性を変化させるた
めにこの種の変更は操作中に容易にでき、装置をQC目
標値と合致させるか又はQCを決定された範囲内に変え
る。
発明の方法に従って製造されるポリマーは構造上の特徴
と物理特性の有用なバランスを有している。例えば第2
反応器へのエチレン供給、及び必要であればその他の処
理条件を変えることによりQの値を変えるよう、操作条
件を調節することによってこれらポリマーのエンベロー
プ特性を変化させうることは明らかである。低いQA値
を得るために装置を操作するには第2反応器中のエチレ
ン量を増加させる。QC目標値をより高くすることを所
望するならば第2反応器へのエチレン供給量減少させる
よう調節する。ライン処理では製造されるインシツーT
POの構造上の特徴及び/又は物理特性を変化させるた
めにこの種の変更は操作中に容易にでき、装置をQC目
標値と合致させるか又はQCを決定された範囲内に変え
る。
【0113】
【表5】
【0114】
【表6】
【図1】本発明に従って製造され、本発明のブロー及び
キャストフィルムの製造に用いたプロピレン−エチレン
コポリマーの積分ピーク面積を表す13C NMRスペ
クトル。
キャストフィルムの製造に用いたプロピレン−エチレン
コポリマーの積分ピーク面積を表す13C NMRスペ
クトル。
【図2】本発明に従って製造され融点143.59℃
で、本発明のブロー及びキャストフィルムの製造に用い
たプロピレン−エチレンコポリマーのDSC(操作示差
熱分析)のプロット。
で、本発明のブロー及びキャストフィルムの製造に用い
たプロピレン−エチレンコポリマーのDSC(操作示差
熱分析)のプロット。
【図3】本発明に従って製造されたプロピレン−エチレ
ンコポリマーの昇温溶離分別(TREF)による分別デ
ータのプロット。縦軸は検出器(DHT/DT)の出力
であり横軸は溶離温度である。
ンコポリマーの昇温溶離分別(TREF)による分別デ
ータのプロット。縦軸は検出器(DHT/DT)の出力
であり横軸は溶離温度である。
【図4】比較のための従来の衝撃コポリマーの昇温溶離
分別(TREF)による分別データのプロット。縦軸は
検出器(DHT/DT)の出力であり横軸は溶離温度で
ある。
分別(TREF)による分別データのプロット。縦軸は
検出器(DHT/DT)の出力であり横軸は溶離温度で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ケィ ビューラー アメリカ合衆国オハイオ州 45241 シン シナティ ブランディ ワイン レイン 9286 (72)発明者 リサ ケィ ジョンソン アメリカ合衆国オハイオ州 45040 マソ ン アンソニイ レイン 1247 (72)発明者 ポール イー ボウエン アメリカ合衆国オハイオ州 45140 ラブ ランドグロッグ ラン ロード 10373
Claims (18)
- 【請求項1】 多段反応器中でプロピレンとエチレンの
コポリマーを製造する気相重合法であって、50℃から
100℃且つ250psigから650psigに保持
した第1反応器中でチタニウム触媒及び有機アルミニウ
ム触媒の存在下にプロピレンをホモ重合或いは少量のエ
チレンと共重合させて、その生成物を25℃から80℃
且つ100psigから500psigに保持した第2
反応器中へ投入し、得られる共重合生成混合物を少量の
エチレンと共重合させるか或いは得られるホモ重合生成
混合物をさらにエチレンと反応させるに、(a)プロピ
レン/エチレンコポリマーの分子構造の特徴に対応する
13C NMRピークの積分面積を用いて制御パラメー
タQCを計算し、(b)処理用のQCの範囲を決定し、
(c)第2反応器から得られるコポリマーに対するパラ
メータの実測値QAを測定し、そして(d)QAを上記
(b)で決定した範囲内に保持するようエチレン供給を
制御することを特徴とする気相重合法。 - 【請求項2】 QCが13C NMRの8つの積分領域
を用いて式QC=A/B(但し式中 A=1.167R1+0.75R2+1.5R3+1.
5R4+1.167R8、 B=0.667R1+0.5R2+R5+R6+R7+
0.667R8 であり、R1からR8は下記のピーク割当てを有する: R1 37.9ppm R2 37.5ppm R3 33.2ppm R4 31.2−30.9ppm R5 30.4ppm R6 30.0ppm R7 27.4ppm R8 24.9ppm) に従って得られるものであり、そしてQCに対する処理
範囲は第1反応器中に少量のエチレンがある場合は0.
90から1.35であり、第1反応器の中にエチレンが
ない場合は0.65から1.0であることを特徴とする
請求項1記載の重合法。 - 【請求項3】 4から8の炭素原子を有する1以上のα
−オレフィンが重合に含まれることを特徴とする請求項
1又は2記載の重合法。 - 【請求項4】 12重量%のエチレンが第1反応器中に
存在してそして2.5重量%から35重量%のエチレン
が第2反応器中に存在するか、又は0%のエチレンを第
1反応器に供給して、そしてポリマー中に15から30
重量%のエチレンを取り込むに十分量のエチレンを第2
反応器に供給することを特徴とする請求項1,2又は3
記載の重合法。 - 【請求項5】 0.1から0.5モルの範囲の水素量が
第1反応器中に含まれ、そして1から10モルの範囲の
水素量が第2反応器中に含まれることを特徴とする請求
項1から4のいずれか1項記載の重合法。 - 【請求項6】 第1及び第2の両反応器の重合が気相重
合であり、反応器が攪はん床反応器であり、そしてTi
/Al触媒が高活性担持Ti/Al触媒であることを特
徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の重合法。 - 【請求項7】 第2反応器に追加の触媒を添加しないこ
とを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の重
合法。 - 【請求項8】 高活性担持Ti/Al触媒の担体がチタ
ン含有化合物との接触に先がけて表面水酸基の除去処理
をされていることを特徴とする請求項1から7のいずれ
か1項記載の重合法。 - 【請求項9】 第1反応器へのエチレン供給が決定した
範囲内にQAを保持するよう調節され、及び/又は第2
反応器へのエチレン供給が決定した範囲内にQAを保持
するよう調節されることを特徴とする請求項1から8の
いずれか1項記載の重合法。 - 【請求項10】 3から47重量%のエチレンを含有
し、メルトフロー比が0.01から500dg/分であ
り、そして融点が115℃から160℃であるプロピレ
ン−エチレンコポリマーからなり、1%セカントモジュ
ラスが5000pisから70000pisであり、エ
レメンドルフ引裂値がMD及びTD両方向とも100g
/ミル厚みより大きいことを特徴とするプロピレン−エ
チレンコポリマーフィルム。 - 【請求項11】 コポリマーが8から40重量%のエチ
レンを含有し、そのメルトフロー比が0.1から100
dg/分であり、そして融点が125℃から160℃で
あることを特徴とする請求項10記載のフィルム。 - 【請求項12】 コポリマーがさらに115℃から12
5℃の範囲のDSC特性で実質的に第2ピークのないこ
とを特徴とする請求項10又は11記載のフィルム。 - 【請求項13】 1%セカントモジュラスが15000
psiから65000psiであることを特徴とする請
求項10から12のいずれか1項記載のフィルム。 - 【請求項14】 コポリマーが9から20重量%のエチ
レンを含有することを特徴とする請求項10から13の
いずれか1項記載のフィルム。 - 【請求項15】 ブローフィルムのエレメンドルフ引裂
値がMD及びTD両方向とも120g/ミル厚みより大
きいことを特徴とする請求項14記載のフィルム。 - 【請求項16】 1%セカントモジュラスが25000
psiから60000psiであることを特徴とする請
求項15記載のフィルム。 - 【請求項17】 コポリマーのメルトフロー比が0.2
から40dg/分であり、そして融点が130℃から1
55℃であることを特徴とする請求項16記載のフィル
ム。 - 【請求項18】 キャストフィルムのエレメンドルフ引
裂値がMD方向に200g/ミル厚みより大きいことを
特徴とする請求項14から17のいずれか1項記載のフ
ィルム。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97548892A | 1992-11-12 | 1992-11-12 | |
| US97548792A | 1992-11-12 | 1992-11-12 | |
| US975,487 | 1992-11-12 | ||
| US975,485 | 1992-11-12 | ||
| US975,488 | 1992-11-12 | ||
| US07/975,485 US5314746A (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Soft, puncture- and tear-resistant polyolefin films |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001269893A Division JP2002088167A (ja) | 1992-11-12 | 2001-09-06 | ポリオレフィンフィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211939A true JPH06211939A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=27420770
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5317246A Pending JPH06211939A (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-12 | プロピレン・エチレンコポリマーの気相重合法及びポリオレフィンフィルム |
| JP2001269893A Pending JP2002088167A (ja) | 1992-11-12 | 2001-09-06 | ポリオレフィンフィルム |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001269893A Pending JP2002088167A (ja) | 1992-11-12 | 2001-09-06 | ポリオレフィンフィルム |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0597461B1 (ja) |
| JP (2) | JPH06211939A (ja) |
| KR (1) | KR100291885B1 (ja) |
| AU (1) | AU670826B2 (ja) |
| CA (1) | CA2102542A1 (ja) |
| DE (1) | DE69311062T2 (ja) |
| MX (1) | MX9307032A (ja) |
| TW (1) | TW249806B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004530778A (ja) * | 2001-06-27 | 2004-10-07 | ボレアリス テクノロジー オイ | プロピレンランダム共重合体及びその製造方法 |
| JP2006514121A (ja) * | 2001-11-14 | 2006-04-27 | アトフイナ・リサーチ | 衝撃に強いポリプロピレン |
| JP2009138205A (ja) * | 2001-11-06 | 2009-06-25 | Dow Global Technologies Inc | アイソタクチックプロピレンコポリマー類を含むフィルム類 |
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|---|---|---|---|---|
| ES2114969T3 (es) * | 1992-06-18 | 1998-06-16 | Montell Technology Company Bv | Procedimiento y aparato para la polimerizacion en fase gaseosa de olefinas. |
| GB9712663D0 (en) | 1997-06-16 | 1997-08-20 | Borealis As | Process |
| ATE256714T1 (de) | 1997-06-24 | 2004-01-15 | Borealis Tech Oy | Verfahren zur herstellung von heterophasigem propylencopolymer |
| DE19726796A1 (de) | 1997-06-24 | 1999-01-07 | Basf Ag | Propylenpolymerisate |
| DE19758124C1 (de) * | 1997-12-30 | 1999-11-18 | Borealis Ag | Polypropylenrohr mit hoher Festigkeit |
| EP1186618A1 (en) | 2000-09-08 | 2002-03-13 | ATOFINA Research | Controlled rheology polypropylene heterophasic copolymers |
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| EP2264099A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-22 | Basell Poliolefine Italia S.R.L. | Propylene polymer compositions |
| KR101702701B1 (ko) | 2010-12-21 | 2017-02-06 | 바젤 폴리올레핀 게엠베하 | 높은 탄성 및 투명도를 갖는 폴리프로필렌 조성물 |
| WO2015081251A1 (en) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | W. R. Grace & Co.-Conn | Producing propylene impact copolymers and products |
| US9637602B2 (en) | 2013-12-18 | 2017-05-02 | Borealis Ag | BOPP film with improved stiffness/toughness balance |
| CN109575171B (zh) * | 2018-10-09 | 2022-09-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚丙烯流延膜树脂的制备方法 |
| EP3808809A1 (de) | 2019-10-16 | 2021-04-21 | Evonik Operations GmbH | Amorphes poly-alpha-olefin enthaltendes polyolefingemenge |
| CN117065377B (zh) * | 2023-08-29 | 2025-11-14 | 浙江科维节能技术股份有限公司 | 一种提高ldpe与eva生产系统余热利用率的方法及装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6045645B2 (ja) * | 1980-10-09 | 1985-10-11 | 三井化学株式会社 | オレフイン類の気相重合方法 |
| EP0074194B2 (en) * | 1981-08-22 | 1991-06-05 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Propylene-ethylene random copolymer, production process thereof, and film derived therefrom |
| FR2577558B1 (fr) * | 1985-02-19 | 1987-03-06 | Bp Chimie Sa | Polymerisation en plusieurs etapes d'alpha-olefines en phase gazeuse |
| CA1340037C (en) * | 1985-06-17 | 1998-09-08 | Stanley Lustig | Puncture resistant, heat-shrinkable films containing very low density polyethylene copolymer |
| DE3702038A1 (de) * | 1987-01-24 | 1988-08-04 | Basf Ag | Verfahren zum herstellen von propylen-ethylen-polymerisaten |
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-
1993
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