JP2016204649A - Polymer particle of soft polymer and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流動性と成形性に優れ、揮発性成分が少ない軟質ポリマーの重合体粒子に関するものであり、詳しくは、溶融流動性が高くて成形性に優れ、ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、その軟質ポリマーの重合体粒子をサイロに積み上げる場合に閉塞を起すことがなく、また揮発分が少ないために、安全に次の造粒工程で用いることができる、軟質ポリマーの重合体粒子に係わるものである。 The present invention relates to a polymer particle of a soft polymer that is excellent in fluidity and moldability and has few volatile components. More specifically, the present invention relates to high melt fluidity, excellent moldability, and the polymer is easily sticky. Suppresses the problem of coalesced particles adhering to each other, and does not cause clogging when the polymer particles of the soft polymer are stacked in a silo and has low volatile content, so it can be used safely in the next granulation process It relates to polymer particles of a soft polymer.
オレフィン系ポリマーの主要ポリマーであるオレフィン系熱可塑性エラストマーは、産業用資材として汎用されており、オレフィン系の熱可塑性エラストマーとしては、プロピレンとエチレン又はα−オレフィンとの共重合体に代表されるランダムコポリマーなどの成分のブレンドがよく知られ、適度な柔軟性と強度を持ち他の物性も良好で、リサイクルや焼却廃棄などの環境問題適応性が高く、また、軽量で成形性や経済性などにも優れていることから、フィルムやシート、繊維、不織布、各種容器などの成形品、ポリマーの改質剤などとして幅広い分野で用いられている。 Olefin-based thermoplastic elastomers, which are main polymers of olefin-based polymers, are widely used as industrial materials, and olefin-based thermoplastic elastomers are random typified by copolymers of propylene and ethylene or α-olefins. Blends of components such as copolymers are well known, have moderate flexibility and strength, have good other physical properties, are highly adaptable to environmental issues such as recycling and incineration, and are lightweight and formable and economical. Therefore, it is used in a wide range of fields as molded products such as films, sheets, fibers, nonwoven fabrics, various containers, and polymer modifiers.
かかる熱可塑性エラストマーのうち、第1工程でポリプロピレン成分を、第2工程でプロピレンとエチレン又はα−オレフィン共重合体を製造する、いわゆるプロピレン系ブロック共重合体と称されるものは、ランダムコポリマーのエラストマーに比べて耐熱性と生産性に優れ、また、機械的な混合により製造されるエラストマーに対して、製造コストの低減が図れるために経済性が高く、各種の物性にも優れているため、最近において非常に汎用されている(特許文献1,2を参照)。 Among such thermoplastic elastomers, what is referred to as a so-called propylene-based block copolymer that produces a polypropylene component in the first step and a propylene and ethylene or α-olefin copolymer in the second step is a random copolymer. Excellent heat resistance and productivity compared to elastomers, and for elastomers manufactured by mechanical mixing, because it can reduce manufacturing costs, it is economical and excellent in various physical properties. Recently, it has been widely used (see Patent Documents 1 and 2).
第1工程でポリプロピレン成分を、第2工程でプロピレンとエチレン又はα−オレフィン共重合体を製造する、いわゆるプロピレン系ブロック共重合体においては、成型時のサイクルを短縮するために、また成形性をより向上させるために、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くすることが求められており、そのために第1工程でプロピレン系重合体或いは第2工程でプロピレンとエチレン又はα−オレフィン共重合体のMFRを高くすると、すなわち分子量を低下させると、ポリマーがべたつき易くなって、ポリマー粒子同士が付着したり、また、ポリマー粒子の取り扱いが難くなって、成形製品の外観も悪くなる問題を呈することになっている。 In the so-called propylene-based block copolymer in which the polypropylene component is produced in the first step and propylene and ethylene or α-olefin copolymer is produced in the second step, the moldability is reduced in order to shorten the molding cycle. In order to improve further, it is required to increase the melt fluidity (MFR) of the polymer, and for this purpose, the propylene-based polymer in the first step or the propylene and ethylene or α-olefin copolymer in the second step. If the MFR is increased, that is, the molecular weight is decreased, the polymer is easily sticky, the polymer particles adhere to each other, and the polymer particles are difficult to handle, and the appearance of the molded product is deteriorated. It has become.
また、このような軟質ポリマーにおいては、非晶成分(非(低)結晶性の成分)の増加に伴う、ポリマー粉体へのモノマー溶解量の増加により、現状の乾燥設備ではポリマー粉体のモノマー残留が多くなった。この問題を解決するためには、乾燥温度を上げる、乾燥時間を長くする解決方法もあるが、それだけでは十分でなく、乾燥工程後の窒素通気、すなわちエアレーションにて、より効率的な残留揮発分の除去も必要となる(特許文献3〜6を参照)。 In addition, in such a soft polymer, the amount of monomer dissolved in the polymer powder accompanying an increase in the amorphous component (non- (low) crystalline component) increases the monomer of the polymer powder in the current drying equipment. Residue increased. To solve this problem, there is a solution that raises the drying temperature and lengthens the drying time, but that is not enough, and more effective residual volatile matter can be obtained by nitrogen aeration after the drying process, that is, aeration. Is also necessary (see Patent Documents 3 to 6).
すなわち、軟質オレフィン重合体の製造方法においては、製造した重合体粒子から、残留モノマーや残留溶媒などの残留揮発分を除去する必要がある。例えば、製造直後の、重合反応器から排出直後に残留揮発分が5,000wtppm以上含まれることがある。
そこで、製造直後の重合体粒子の残留揮発分を除去する必要があり、その方法として、特許文献3には、サイロのエアレーションガスの温度制御によって、残留揮発分を除去する方法が記載されている。しかし、エアレーションガスがある一定温度以下になることで、残留揮発分を除去できないだけでなく、ポリマー粉体の固着を促進させて、サイロ閉塞を起こしてしまう危険性がある。反対に、乾燥工程の温度が著しく高い場合は、エアレーションの温度に関わらず、サイロ閉塞が発生するため、特許文献3に記載の条件だけでは、閉塞を生じない乾燥には不十分であった。
That is, in the method for producing a soft olefin polymer, it is necessary to remove residual volatile components such as residual monomer and residual solvent from the produced polymer particles. For example, 5,000 wtppm or more of residual volatile components may be contained immediately after production and immediately after discharge from the polymerization reactor.
Therefore, it is necessary to remove the residual volatile content of the polymer particles immediately after the production, and as a method therefor, Patent Document 3 describes a method of removing the residual volatile content by controlling the temperature of the aeration gas of the silo. . However, when the aeration gas falls below a certain temperature, not only the residual volatile components cannot be removed, but also there is a risk of promoting the fixing of the polymer powder and causing silo blockage. On the other hand, when the temperature of the drying process is extremely high, silo blockage occurs regardless of the temperature of aeration. Therefore, the conditions described in Patent Document 3 alone are insufficient for drying without blocking.
かかる軟質ポリマーのポリマー粉体は、非晶成分(非(低)結晶性の成分)を多く含むため、乾燥工程で加熱されたときに非晶成分が粉体表面にブリード(滲出)し、ポリオレフィン製造設備のような大きなサイロ設備で窒素通気により冷却されると、ブリードした非晶成分が粉体同士の接点となり、ポリマー同士の固着が生じるという問題も生じている。特に、サイロのように多量のポリマー粉体を保存する場合は、ポリマー粉体の自重により、ポリマー粉体が変形し、ポリマー粉体同士の接着面積が大きくなって、ポリマー同士の固着力は、更に大きくなり、サイロなどからの抜き出しができなくなる惧れも生じている。 Such a polymer powder of a soft polymer contains many amorphous components (non- (low) crystalline components), and therefore, when heated in the drying process, the amorphous components bleed (exude) on the powder surface, and polyolefin When cooled by nitrogen ventilation in a large silo facility such as a manufacturing facility, the bleed amorphous component becomes a contact point between the powders, and there is a problem that the polymers are fixed. In particular, when storing a large amount of polymer powder as in a silo, the polymer powder deforms due to its own weight, the adhesion area between the polymer powders increases, and the adhesion between the polymers is There is also a concern that it will become larger and cannot be extracted from silos.
例えば、特許文献6の記載に従って検討した結果、非晶成分を含むプロピレン系ブロック共重合体から成るポリマー粉体は、乾燥工程後のサイロでの窒素通気中に固着し、サイロより抜き出すことができなかった。 For example, as a result of examination according to the description in Patent Document 6, a polymer powder composed of a propylene-based block copolymer containing an amorphous component can be fixed in a nitrogen aeration in a silo after the drying step and extracted from the silo. There wasn't.
しかして、産業上優れたエラストマー資材であるプロピレン系ブロック共重合体においては、成型時のサイクルを短縮するために、また成形性をより向上させるために、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くすることが求められており、その結果として、ポリマーがべたつき易くなって、ポリマー粒子同士が付着したりする問題の抑止が必要となり、また、重合体粒子から、残留モノマーや残留溶媒などの残留揮発分を効率よく十分に除去する必要も生じ、更には、重合体粒子を貯蔵する際に、重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制する必要が派生している。 In order to shorten the molding cycle and improve the moldability of the propylene block copolymer, which is an industrially superior elastomer material, the polymer melt fluidity (MFR) is increased. As a result, it becomes necessary for the polymer to become sticky and to prevent the problem of polymer particles adhering to each other, and from the polymer particles, residual volatilization such as residual monomer and residual solvent is required. In addition, it is necessary to efficiently and sufficiently remove the component, and further, when storing the polymer particles, it is necessary to suppress clogging of silos due to the pressure bonding of the polymer particles.
本発明の目的すなわち発明が解決すべき課題は、上記の従来の問題を鑑みて、プロピレン系ブロック共重合体などの産業上優れたエラストマー資材である軟質ポリマーにおいて、成型時のサイクルを短縮するために、また成形性をより向上させるために、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くし、その際に、ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制することである。 The object of the present invention, that is, the problem to be solved by the present invention is to reduce the cycle at the time of molding in a soft polymer that is an industrially superior elastomer material such as a propylene-based block copolymer in view of the above-mentioned conventional problems. In addition, in order to further improve the moldability, the melt flowability (MFR) of the polymer is increased, and in this case, the problem that the polymer becomes sticky and the polymer particles adhere to each other is suppressed. It is also possible to suppress silos and the like from being clogged with the coalesced particles.
本発明者らは、上記の発明の課題を解決すべく、プロピレン系ブロック共重合体などの軟質ポリマーにおいて、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くする際に、ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制し得る手法を求めて、軟質ポリマーの性質や、重合体粒子の粒子性能、更に重合体粒子の乾燥手段やエアレーションなどを広く勘案し検討して、それらの結果として、共重合体の成分特性を選択し、重合体粒子の粒子性能を特定し、更には特異な乾燥法とエアレーション法を採用することにより、発明の課題を解決するに至り、本発明を創成することになった。 In order to solve the above-described problems of the invention, the present inventors have found that when a polymer such as a propylene-based block copolymer is used to increase the melt fluidity (MFR) of the polymer, the polymer tends to become sticky. In order to suppress the problem that the coalesced particles adhere to each other, and to find a method that can also suppress the blockage of silos due to the pressure bonding of the polymer particles, the properties of the soft polymer, the particle performance of the polymer particles, and the polymer particles As a result of extensive consideration of drying means, aeration, etc., select the component characteristics of the copolymer, identify the particle performance of the polymer particles, and adopt specific drying and aeration methods This has led to the solution of the problems of the invention and the creation of the present invention.
すなわち、本発明は、プロピレン系ブロック共重合体などの軟質ポリマーにおいて、ポリマーの溶融流動性(MFR)を可及的に高くし、その共重合体において、下記の要件を満たし、流動性と揮発性成分量及び成形性と粉体貯蔵性のバランスに優れることを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子である。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40 ℃以下で溶出する成分が
23wt%以上又は30wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下又は50wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
That is, the present invention increases the melt fluidity (MFR) of a polymer as much as possible in a soft polymer such as a propylene-based block copolymer, and the copolymer satisfies the following requirements and has fluidity and volatility. It is a polymer particle of a soft polymer characterized in that it has an excellent balance between the amount of the property component and moldability and powder storage.
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), components that elute at 40 ° C. or lower are 23 wt% or higher or 30 wt% or higher b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or lower or 50 wtppm or lower c) The angle of repose is 20 to 55 °
かかる発明を基本的な発明とし、この基本的な発明(請求項1及び2の独立請求項の発明)に対して、付随する実施の態様発明(従属請求項の各発明)としては、重合体粒子の成形品の曲げ弾性率を規定(請求項3)、重合体粒子の融点と嵩密度及び有効内部摩擦角を特定(請求項4)、共重合体を規定(請求項5〜7)、TREF成分を特定(請求項8,9)、共重合体の製法を規定(請求項10,11)、重合工程後の後処理工程を規定(請求項12)、エアレーションを規定(請求項13)、する各発明である。
This invention is a basic invention, and for the basic invention (the inventions of the independent claims of claims 1 and 2), the accompanying embodiment inventions (each invention of the dependent claims) are polymers. The bending elastic modulus of the molded article of the particles is defined (Claim 3), the melting point and the bulk density of the polymer particles and the effective internal friction angle are specified (Claim 4), and the copolymer is defined (
しかして、本発明における基本的な発明の構成としては、前記のとおり、プロピレン系ブロック共重合体などの軟質ポリマーにおいて、ポリマーの溶融流動性(MFR)を可及的に高くし、その共重合体において、前記の要件の、a)〜c)を満たし、粒子流動性及び成形性と粉体貯蔵性のバランスに優れることを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子であり、かかる特異的で新規な構成は、従来技術の各文献からは些かも見い出すことができない。 Therefore, as described above, the basic invention is composed of a soft polymer such as a propylene-based block copolymer having a polymer melt fluidity (MFR) as high as possible. In the coalescence, soft polymer polymer particles satisfying the above requirements a) to c) and having excellent balance of particle fluidity and moldability and powder storage property, The new structure cannot be found in a small amount from the documents of the prior art.
以上において、本発明の創成の経緯と発明の基本的な構成と特徴について、概括的に記述したので、ここで本発明の全体的な構成を俯瞰して総括すると、本発明は次の[1]〜[13]の発明単位群からなるものである。
ここで、[1]及び[2]における、重合体粒子が、基本発明[1]及び[2]として構成され、[3]以下の各発明は、基本発明に付随的な要件を加え、或いはその実施の態様を示すものであり、[1]〜[13]の各発明を総称して本発明という。
In the above, the background of the creation of the present invention and the basic configuration and features of the invention have been described in general. Here, the overall configuration of the present invention will be summarized and summarized in the following [1]. ] To [13].
Here, the polymer particles in [1] and [2] are configured as basic inventions [1] and [2], and [3] The following inventions add requirements incidental to the basic invention, or The embodiment is shown, and the inventions [1] to [13] are collectively referred to as the present invention.
[1]下記の要件を満たす軟質ポリマーの重合体粒子。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40 ℃以下で溶出する成分が23wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
[1] Polymer particles of a soft polymer that satisfies the following requirements.
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or less c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55 ° Is
[2]下記の要件を満たす軟質ポリマーの重合体粒子。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40 ℃以下で溶出する成分が30wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が50wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
[2] Polymer particles of a soft polymer that satisfies the following requirements.
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or lower is 30 wt% or more b) The volatile content of the polymer particles is 50 wtppm or less c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55 ° Is
[3][1]又は「2」の重合体粒子を用いた成形品の曲げ弾性率が、50〜400MPaであることを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子。
[4]重合体粒子の融点が115〜145℃であり、嵩密度が0.40〜0.49g/mlであり、有効内部摩擦角が20〜55°であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[3] A polymer particle of a soft polymer, wherein a bending elastic modulus of a molded article using the polymer particle of [1] or “2” is 50 to 400 MPa.
[4] The melting point of the polymer particles is 115 to 145 ° C., the bulk density is 0.40 to 0.49 g / ml, and the effective internal friction angle is 20 to 55 °, [1 ] The polymer particle of the soft polymer in any one of [3].
[5]軟質ポリマーが、プロピレン単位とエチレン単位又はC4〜C20のα−オレフィン単位とを含む、プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ブロック共重合体であることを特徴とする、[1]〜「4」のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[6]軟質ポリマーが、プロピレン単位とエチレン単位及びC4〜C20のα−オレフィン単位とを含む、プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ブロック共重合体であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[7]軟質ポリマーが、メタロセン触媒にて重合されたプロピレン系ブロック共重合体であることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[5] The soft polymer is a propylene-based random copolymer or propylene-based block copolymer containing a propylene unit and an ethylene unit or a C4 to C20 α-olefin unit. The polymer particle of the soft polymer in any one of "4".
[6] The soft polymer is a propylene-based random copolymer or propylene-based block copolymer containing a propylene unit, an ethylene unit, and a C4 to C20 α-olefin unit, [1] to The polymer particle of the soft polymer in any one of [4].
[7] The soft polymer polymer particle according to any one of [1] to [6], wherein the soft polymer is a propylene block copolymer polymerized with a metallocene catalyst.
[8]TREFにおいて、40℃以下で溶出する成分が、プロピレン単位とエチレン単位又はC4〜C20のα−オレフィン単位との共重合体であり、その重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000であることを特徴とする、[1]〜[5]及び[7]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[9]TREFにおいて、40℃以下で溶出する成分が、プロピレン単位とエチレン単位及びC4〜C20のα−オレフィン単位からなる共重合体であり、その重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000であることを特徴とする、[1]〜[4]、[6]及び[7]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子。
[8] In TREF, the component eluting at 40 ° C. or less is a copolymer of propylene units and ethylene units or C4 to C20 α-olefin units, and the weight average molecular weight (Mw) is 150,000 to 250. The polymer particle of the soft polymer according to any one of [1] to [5] and [7], wherein
[9] In TREF, the component eluting at 40 ° C. or lower is a copolymer composed of propylene units, ethylene units, and C4 to C20 α-olefin units, and the weight average molecular weight (Mw) is 150,000 to 250. The soft polymer polymer particles according to any one of [1] to [4], [6], and [7], wherein
[10][1]〜[5]、[7]及び[8]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子を製造する方法であって、プロピレン単位とエチレン単位又はC4〜C20のα−オレフィン単位とを含む、プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ブロック共重合体を重合するに際して、その重合工程の一部又は全部が気相重合であることを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子の製造方法。
[11][1]〜[4]及び[6]、[7]及び[9]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子を製造する方法であって、プロピレン単位とエチレン単位及びC4〜C20のα−オレフィン単位とを含む、プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ブロック共重合体を重合するに際して、その重合工程の一部又は全部が気相重合であることを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子の製造方法。
[10] A method for producing polymer particles of a soft polymer according to any one of [1] to [5], [7] and [8], wherein a propylene unit and an ethylene unit or a C4 to C20 α-olefin unit A polymer particle of a soft polymer, wherein a part or all of the polymerization step is gas phase polymerization when polymerizing a propylene random copolymer or propylene block copolymer Method.
[11] A method for producing polymer particles of a soft polymer according to any one of [1] to [4] and [6], [7] and [9], comprising propylene units, ethylene units and C4 to C20 When polymerizing a propylene-based random copolymer or propylene-based block copolymer containing an α-olefin unit, part or all of the polymerization step is gas phase polymerization. A method for producing coalesced particles.
[12][1]〜[9]のいずれかにおける軟質ポリマーの重合体粒子を製造する方法であって、重合工程と重合工程後の後処理工程とを含み、後処理工程は下記の2つの工程を有することを特徴とする、軟質ポリマーの重合体粒子の製造方法。
工程a):ポリマー粉体を60〜95℃の温度で、0.6〜1.1時間乾燥する工程。 工程b):ポリマー粉体を25〜95℃の温度で、6〜50時間エアレーションを行う工程。
[13]前記のエアレーションをサイロにて行うことを特徴とする、[12]における軟質ポリマーの重合体粒子の製造方法。
[12] A method for producing a polymer particle of a soft polymer according to any one of [1] to [9], comprising a polymerization step and a post-treatment step after the polymerization step. A process for producing polymer particles of a soft polymer, characterized by comprising a step.
Step a): A step of drying the polymer powder at a temperature of 60 to 95 ° C. for 0.6 to 1.1 hours. Step b): A step of aeration of the polymer powder at a temperature of 25 to 95 ° C. for 6 to 50 hours.
[13] The method for producing polymer particles of a soft polymer according to [12], wherein the aeration is performed with a silo.
プロピレン系ブロック共重合体などの軟質ポリマーにおいて、成型時のサイクルを短縮するために、また成形性をより向上させるために、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くし、その際に、ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、更に、重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制することができる。 In a soft polymer such as a propylene-based block copolymer, in order to shorten the cycle at the time of molding and to further improve the moldability, the melt fluidity (MFR) of the polymer is increased. It becomes easy to stick, and the problem that polymer particles adhere to each other can be suppressed, and further, blockage of silo or the like due to pressure bonding of the polymer particles can be suppressed.
[I]軟質ポリマーの重合体粒子
(1)基本的な規定
本発明の請求項1の発明は、軟質ポリマーの重合体粒子であり、下記の要件を満たし、溶融流動性並びに粒子流動性及び成形性のバランスに優れることを特徴とする。(なお、後記の実施例1〜3は当該発明に該当する。)
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40℃以下で溶出する成分が23wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
本発明の別の発明すなわち請求項2の発明は、軟質ポリマーの重合体粒子であり、下記の要件を満たし、溶融流動性並びに粒子流動性及び成形性のバランスに優れることを特徴とする。(なお、後記の実施例1,2は当該発明に該当する。) a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40℃以下で溶出する成分が30wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が50wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
[I] Soft polymer polymer particles
(1) Basic rules The invention of claim 1 of the present invention is a polymer particle of a soft polymer, satisfies the following requirements, and is characterized by excellent balance of melt fluidity and particle fluidity and moldability. To do. (Examples 1 to 3 described later correspond to the invention.)
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more. b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or less. c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55 °. Another invention of the present invention, that is, the invention of
なお、上記した請求項1及び2の発明からして、下記の条件を満たす軟質ポリマーの重合体粒子も発明として内包されているのは明らかである。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40℃以下で溶出する成分が23wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下50wtppmを超える
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
また、上記した請求項1及び2の発明からして、下記の条件を満たす軟質ポリマーの重合体粒子も発明として内包されているのは明らかである。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40℃以下で溶出する成分が23wt%以上30wt%未満である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
更に、上記した請求項1及び2の発明からして、下記の条件を満たす軟質ポリマーの重合体粒子も発明として内包されているのは明らかである。
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40℃以下で溶出する成分が23wt%以上30wt%未満である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下50wtppmを超える
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である
以下においては、本発明の軟質ポリマーの重合体粒子について、軟質ポリマーが好ましい態様である、プロピレン系ランダム共重合体又はプロピレン系ブロック共重合体である場合を例として、具体的かつ詳細に説明する。
From the inventions of
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more. b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or less and exceeds 50 wtppm. c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55. In addition, from the inventions of
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more and less than 30 wt% b) The volatile content of the polymer particles is 100 wt ppm or less c) The angle of repose of the polymer particles is 20 Furthermore, it is apparent from the inventions of
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more and less than 30 wt% b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or less and exceeds 50 wtppm c) The angle of repose of the polymer particles is In the following, the polymer particles of the soft polymer of the present invention will be described in detail by taking, as an example, a case where the soft polymer is a propylene-based random copolymer or propylene-based block copolymer, which is a preferred embodiment. Will be described in detail and in detail.
(2)TREFによる規定
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、先ず、a)TREFにおいて40℃以下で溶出する成分が23wt%以上又は30wt%以上である、を要件とする。
TREFはいわゆる温度上昇溶離分別法であり、ポリマー成分の結晶性の相違による分離法としてよく知られており、ポリマーをo−ジクロロベンゼンなどの溶媒中に高温にて完全に溶解させ、カラムに充填した不活性担体表面に溶液を流下して、その後、冷却して、ポリマーなどの成分を担持させて薄いポリマー層を形成させ、次に温度を連続又は段階的に上昇させ、溶出液により、結晶性の異なる成分を順次溶離して分別する方法である。低温度段階で、対象のポリマー中の非結晶性成分や低結晶性成分など結晶性が低い成分から溶出し、温度が上昇するとともに順次結晶性が高い成分が溶出する。
したがって、TREFにおいて40℃以下で溶出する成分は主として、非晶成分である。すなわちTREFにおいて40℃以下で溶出する成分は主として、プロピレン系ブロック共重合体中のプロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンとの共重合体(以下、「プロピレン−α−オレフィン共重合体」という。)成分である。
(2) Regulation by TREF First, the polymer particles of the soft polymer of the present invention require that a) the component eluted at 40 ° C. or less in TREF is 23 wt% or more or 30 wt% or more.
TREF is a so-called temperature rising elution fractionation method, which is well known as a separation method based on the difference in crystallinity of polymer components. The polymer is completely dissolved in a solvent such as o-dichlorobenzene at a high temperature and packed into a column. The solution is allowed to flow down to the surface of the inert carrier, and then cooled to support a component such as a polymer to form a thin polymer layer, and then the temperature is raised continuously or stepwise. In this method, components having different properties are sequentially eluted and separated. In the low temperature stage, components with low crystallinity such as non-crystalline components and low crystallinity components in the polymer of interest elute, and components with higher crystallinity elute as the temperature rises.
Therefore, components that elute at 40 ° C. or lower in TREF are mainly amorphous components. That is, the component eluted at 40 ° C. or less in TREF is mainly referred to as a copolymer of propylene and ethylene and / or α-olefin in the propylene-based block copolymer (hereinafter referred to as “propylene-α-olefin copolymer”). ) Component.
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子では、TREFにおいて40℃以下で溶出する成分が23wt%以上と規定されるが、70wt%以下が好ましい。この範囲であると成形品の剛性(曲げ弾性率)が低下し、柔軟になるため好ましい。
TREFにおいて40℃以下で溶出する成分の割合については、好ましくは、25wt%以上、30wt%以上、35wt%以上、更に好ましくは、40wt%以上である。また、TREFにおいて40℃以下で溶出する成分の割合は、更に好ましくは、65wt%以下である。
In the polymer particles of the soft polymer of the present invention, the component that elutes at 40 ° C. or less in TREF is defined as 23 wt% or more, but 70 wt% or less is preferable. This range is preferable because the rigidity (flexural modulus) of the molded product is lowered and becomes flexible.
The proportion of the component eluted at 40 ° C. or less in TREF is preferably 25 wt% or more, 30 wt% or more, 35 wt% or more, and more preferably 40 wt% or more. In addition, the proportion of components eluting at 40 ° C. or less in TREF is more preferably 65 wt% or less.
TREFにおいて40℃以下で溶出する成分の量は、プロピレン系ランダム共重合体の場合には、例えば、α−オレフィン(エチレンを含む)の含有量により制御できる。また、プロピレン系ブロック共重合体の場合には、例えば、プロピレン重合体成分とプロピレン−α−オレフィン(エチレンを含む)共重合体成分の合計に対するプロピレン−α−オレフィン共重合体成分の割合、プロピレン−α−オレフィン共重合体成分中のα−オレフィン(エチレンを含む)含有量によって制御可能である。例えば、プロピレン−エチレン共重合体の場合には、エチレン含有量が1wt%程度から50wt%へ増えるにしたがって40℃以下で溶出する成分の量は増大し、その結果として柔軟性が増大する。 In the case of a propylene-based random copolymer, the amount of the component eluted at 40 ° C. or less in TREF can be controlled by, for example, the content of α-olefin (including ethylene). In the case of a propylene-based block copolymer, for example, the ratio of the propylene-α-olefin copolymer component to the total of the propylene polymer component and the propylene-α-olefin (including ethylene) copolymer component, propylene -It is controllable by content of the alpha olefin (including ethylene) in the alpha olefin copolymer component. For example, in the case of a propylene-ethylene copolymer, as the ethylene content increases from about 1 wt% to about 50 wt%, the amount of components that elute at 40 ° C. or less increases, and as a result, flexibility increases.
(3)TREF測定方法
本発明においては、具体的には以下のようにして測定する。試料を140℃でo−ジクロロベンゼン(0.5mg/mlBHT入り)に溶解し溶液とする。これを140℃のTREFカラムに導入した後、8℃/分の降温速度で100℃まで冷却し、引き続き4℃/分の降温速度で−15℃まで冷却し、60分間保持する。その後、溶媒であるo−ジクロロベンゼン(0.5mg/mlBHT入り)を1ml/分の流速でカラムに流し、TREFカラム中で−15℃のo−ジクロロベンゼンに溶解している成分を10分間溶出させ、次に、昇温速度100℃/時間にてカラムを140℃までリニアに昇温し、溶出分離を行う。
(3) TREF measuring method In this invention, specifically, it measures as follows. A sample is dissolved in o-dichlorobenzene (containing 0.5 mg / ml BHT) at 140 ° C. to obtain a solution. This is introduced into a 140 ° C. TREF column, cooled to 100 ° C. at a rate of 8 ° C./min, subsequently cooled to −15 ° C. at a rate of 4 ° C./min, and held for 60 minutes. Then, o-dichlorobenzene (containing 0.5 mg / ml BHT) as a solvent is passed through the column at a flow rate of 1 ml / min, and the components dissolved in o-dichlorobenzene at −15 ° C. are eluted in the TREF column for 10 minutes. Next, the column is linearly heated to 140 ° C. at a temperature rising rate of 100 ° C./hour to perform elution separation.
溶出温度が低い非晶成分は、柔軟性に富み、一方、溶出温度が高い結晶性の成分は、剛性及び耐熱性の向上に寄与する。本発明におけるプロピレン系ブロック共重合体の、TREF測定で得られる溶出曲線(温度に対するdwt%/dT曲線)において、結晶性の、プロピレン単独重合体成分、プロピレンとエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとの共重合体成分などのプロピレン重合体成分と、低結晶性又は非結晶性の、プロピレンとエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとの共重合体成分は、その結晶性の違いから、異なる温度で溶出する成分として観測される。すなわち、第1工程で得られる、プロピレン単独重合体、又はプロピレンとエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとの共重合体は高温側に、一方、第2工程で得られる、第1工程よりも高い、エチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィン含量の、プロピレンとの共重合体は、低結晶性又は非結晶性であるため低温側に観測される。 An amorphous component having a low elution temperature is rich in flexibility, while a crystalline component having a high elution temperature contributes to improvement in rigidity and heat resistance. In the elution curve (dwt% / dT curve with respect to temperature) of the propylene-based block copolymer in the present invention, a crystalline propylene homopolymer component, propylene and ethylene and / or C4 to C20 α A copolymer component of a propylene polymer component, such as a copolymer component with an olefin, and a low crystalline or non-crystalline propylene and ethylene and / or a C4-C20 α-olefin; From the difference, it is observed as a component eluting at different temperatures. That is, the propylene homopolymer or the copolymer of propylene and ethylene and / or C4 to C20 α-olefin obtained in the first step is obtained on the high temperature side, whereas the first step is obtained in the second step. Higher ethylene and / or C4-C20 alpha-olefin content copolymers with propylene are observed on the low temperature side due to low or non-crystalline nature.
(4)揮発分による限定
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、次に、b)揮発分(揮発性成分)が50wt
ppm以下又は100wtppm以下を要件とする。好ましくは40wtppm以下、更に好ましくは30wtppm以下である。
軟質ポリマーの重合体粒子の揮発分量は、例えば、後述する工程a)、工程b)の温度、時間によって制御可能である。
軟質ポリマーがプロピレン系ブロック共重合体であって、プロピレン−α−オレフィン共重合体成分がプロピレン−エチレンランダム共重合体の場合には、重合体粒子の揮発分(揮発性成分)は、好ましくは50wtppm以下、より好ましくは40wtppm以下、更に好ましくは30wtppm以下である。
軟質ポリマーがプロピレン系ブロック共重合体であって、プロピレン−α−オレフィン共重合体成分がプロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体の場合には、ブテンの沸点が高いことからより多くの揮発分の量を許容でき、重合体粒子の揮発分(揮発性成分)は、好ましくは100wtppm以下、より好ましくは80wtppm以下、更に好ましくは50wtppm以下である。
(4) Limitation by Volatile Content The polymer particles of the soft polymer of the present invention are then b) volatile content (volatile component) of 50 wt.
The requirement is ppm or less or 100 wtppm or less. Preferably it is 40 wtppm or less, More preferably, it is 30 wtppm or less.
The amount of volatile content of the polymer particles of the soft polymer can be controlled by, for example, the temperature and time of step a) and step b) described later.
When the soft polymer is a propylene-based block copolymer and the propylene-α-olefin copolymer component is a propylene-ethylene random copolymer, the volatile content (volatile component) of the polymer particles is preferably It is 50 wtppm or less, More preferably, it is 40 wtppm or less, More preferably, it is 30 wtppm or less.
When the soft polymer is a propylene-based block copolymer and the propylene-α-olefin copolymer component is a propylene-ethylene-butene random copolymer, since the boiling point of butene is high, a larger amount of volatile matter The amount can be tolerated, and the volatile content (volatile component) of the polymer particles is preferably 100 wtppm or less, more preferably 80 wtppm or less, and even more preferably 50 wtppm or less.
(5)重合体粒子に含まれる残留揮発分測定方法
本発明においては、具体的には以下のようにして測定する。
測定機器:オートサンプラー:Perkin Elmer製 Headspace Sampler Turbo Martrix 40
ガスクロ:島津製作所製 CG−2025
カラム:Phenomenex製 ZB−624
試料をオートサンプラーで温度150℃にて30分加熱し、重合体粒子中の残留揮発分を揮発させ、オートサンプラーに接続したガスクロにて成分及びその量を測定した。
(5) Method for measuring residual volatile content contained in polymer particles In the present invention, specifically, the measurement is performed as follows.
Measuring instrument: Autosampler: Headspace Sampler Turbo Martrix 40 manufactured by Perkin Elmer
Gas chromatograph: CG-2025 manufactured by Shimadzu Corporation
Column: Phenomenex ZB-624
The sample was heated with an autosampler at a temperature of 150 ° C. for 30 minutes to volatilize residual volatile components in the polymer particles, and components and amounts thereof were measured with a gas chromatograph connected to the autosampler.
(6)安息角による規定
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、更に、c)安息角が20〜55°を要件とする。
本発明の軟質ポリマーの重合体は、サイロなどに積み上げても抜き出し時に流れを損なわないためには上記の範囲が必要である。
安息角は、粉体(粒体)を積み上げたときに自発的に崩れることなく安定を保つ状態での、積み上げ斜面の水平に対する最大角度である。粒子の大きさと粒子の角の丸みや形状により決まり、いわゆる「サラサラ度」として理解される。
(6) Regulation by angle of repose The polymer particles of the soft polymer of the present invention further require c) angle of repose of 20 to 55 °.
The above-mentioned range is necessary for the polymer of the soft polymer of the present invention in order not to impair the flow at the time of extraction even when stacked on a silo or the like.
The angle of repose is the maximum angle with respect to the horizontal of the stacked slope in a state in which stability is maintained without spontaneously collapsing when the powder (particles) are stacked. It is determined by the size of the particles and the roundness and shape of the corners of the particles, and is understood as the so-called “smoothness”.
すなわち、安息角とは一般的な粒子(粉体)の流動性指標の一つであり、安息角は粉体層の自由表面が限界応力状態にある場合に、粉体層表面が水平面に対してなす角度である。安息角は、粉体を空中の1点から水平板上に連続的に落下させて得られる円錐形堆積の斜面と、水平板のなす角度であるともいえる。
したがって、安息角が小さいと流動性がよいことを意味する。そこで、本発明の安息角の上限の範囲は、55°以下であり、好ましくは45°以下であり、更に好ましくは4
0°以下である。また反対に、安息角が小さ過ぎると、過剰にポリマーが流動してしまい、ポリマー抜き出し時の流れの量が多過ぎてしまうので、安息角の下限の範囲は、2
0°以上であり、より好ましくは25°以上であり、更に好ましくは30°以上である。
In other words, the angle of repose is one of the general fluidity indices of particles (powder). The angle of repose is when the free surface of the powder layer is in a critical stress state, and the surface of the powder layer is relative to the horizontal plane. It is the angle to be made. It can be said that the angle of repose is an angle formed by the horizontal plate and the slope of the conical deposition obtained by continuously dropping the powder from one point in the air onto the horizontal plate.
Accordingly, a small angle of repose means good fluidity. Therefore, the upper limit of the angle of repose of the present invention is 55 ° or less, preferably 45 ° or less, and more preferably 4 °.
0 ° or less. On the other hand, if the angle of repose is too small, the polymer will flow excessively, and the amount of flow when extracting the polymer will be excessive, so the lower limit of the angle of repose is 2
It is 0 ° or more, more preferably 25 ° or more, and further preferably 30 ° or more.
(7)安息角の測定
安息角の測定には、注入法、排出法、傾斜法があるが、本発明においては重合体粒子の流動の様子の確認が容易である傾斜法を用いることができる。本発明においては、筒井理化学機器(株)製の、三輪式円筒回転法の安息角測定器を用いて、回転時の傾斜の安息角を測定する。
(7) Measurement of angle of repose There are an injection method, a discharge method, and a gradient method for the measurement of the angle of repose. In the present invention, a gradient method that makes it easy to confirm the flow state of polymer particles can be used. . In the present invention, the angle of repose of the tilt at the time of rotation is measured using a repose angle measuring instrument of the three-wheeled cylinder rotation method manufactured by Tsutsui Rikagaku Co., Ltd.
(8)安息角の性状
安息角はポリマーの表面及び内部の結晶化度や柔らかさなどの物性、重量、全体の形状、外部と内部の形態により変化する。
特に、表面及び内部の結晶化度は、多段重合を用いた場合に各段での重合条件を変化さることで制御が可能である。例えば非(低)結晶性成分の重合比率を大きくする、分子量を低下させる、エチレンなどのコモノマーを増やすことにより、安息角は増大し、粒子の流れ性は低下する。
(8) Properties of angle of repose The angle of repose varies depending on physical properties such as crystallinity and softness of the surface and the interior of the polymer, weight, overall shape, and external and internal forms.
In particular, the crystallinity on the surface and inside can be controlled by changing the polymerization conditions at each stage when multistage polymerization is used. For example, by increasing the polymerization ratio of non- (low) crystalline components, decreasing the molecular weight, and increasing comonomer such as ethylene, the angle of repose increases and the flowability of particles decreases.
特に、プロピレン系ブロック共重合体の場合、プロピレンとエチレン−α−オレフィン共重合体のコモノマーにおけるエチレン量が10wt%〜20wt%の間では安息角は小さく流動性をよくできるが、20wt%を超えて50wt%の範囲では安息角は大きくなっていき流動性が低下していく。
また、重合体粒子の形状は、レプリカ則と呼ばれるように、元の触媒粒子の形状の影響を受ける。そこで触媒の種類、触媒に用いる担体の形状や強度その分布を適切に選ぶことにより、この安息角を制御することが可能である。
In particular, in the case of a propylene-based block copolymer, the angle of repose is small and fluidity can be improved when the amount of ethylene in the comonomer of propylene and ethylene-α-olefin copolymer is between 10 wt% and 20 wt%, but it exceeds 20 wt%. In the range of 50 wt%, the angle of repose increases and the fluidity decreases.
In addition, the shape of the polymer particles is affected by the shape of the original catalyst particles as called the replica rule. Therefore, the angle of repose can be controlled by appropriately selecting the type of catalyst, the shape of carrier used for the catalyst, and the strength distribution thereof.
(9)重合体粒子の嵩密度
本発明は、副次的な規定として、重合体粒子の嵩密度を規定し、重合体粒子の嵩密度(BD)が0.40〜0.49g/mlとされる。
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、嵩密度が好ましくは0.40g/ml以上である。より好ましくは0.42g/ml以上であり、更に好ましくは0.45g/ml以上である。
粒子の嵩密度が小さ過ぎると、粒子同士の接触点の増加や粒子粘着性の増加が原因でバインダー現象が促進されてしまう。
反対に、嵩密度が大き過ぎると、その重合体粒子をサイロで積み上げた時に自重が大きいことを意味し、その大きな自重により軟質ポリマーの重合体粒子のバインダー現象が促進されてしまう。また重合体粒子の一つについてみた場合にも、結晶性成分中に非(低)結晶性成分が充満されたような状態であり、後のブリードアウトの原因となる。よって、嵩密度の上限は0.49g/mlが好ましい。
(9) Bulk density of polymer particles
In the present invention, as a secondary regulation, the bulk density of the polymer particles is regulated, and the bulk density (BD) of the polymer particles is 0.40 to 0.49 g / ml.
The polymer particles of the soft polymer of the present invention preferably have a bulk density of 0.40 g / ml or more. More preferably, it is 0.42 g / ml or more, More preferably, it is 0.45 g / ml or more.
If the bulk density of the particles is too small, the binder phenomenon is promoted due to an increase in contact points between particles and an increase in particle adhesion.
On the other hand, if the bulk density is too high, it means that the polymer particles are heavy when they are piled up with a silo, and the large self-weight promotes the binder phenomenon of the polymer particles of the soft polymer. Also, when one of the polymer particles is viewed, the crystalline component is in a state of being filled with a non- (low) crystalline component, which causes subsequent bleeding out. Therefore, the upper limit of the bulk density is preferably 0.49 g / ml.
(10)嵩密度(BD)の測定方法
ASTM・D1895−69に準拠して、重合体粒子の嵩密度が測定される。
(10) Bulk density (BD) measurement method The bulk density of polymer particles is measured according to ASTM D1895-69.
(11)有効内部摩擦角
本発明は、副次的な規定として、重合体粒子の有効内部摩擦角を規定し、重合体粒子の有効内部摩擦角は20〜55°とされる。
重合体粒子のような粉体が積み上げられた粉体層に応力を加えていくとやがて粉体層は崩壊するが、この崩壊が起こる限界状態での垂直応力とせん断応力を応力平面上にプロットして得られる曲線を粉体崩壊曲線と呼ぶ。この粉体崩壊曲線は粉体層にどれだけの応力を加えれば粉体層が崩壊するのか、或いは流動するのかを定量的に議論する上で重要な粉体の力学物性である。
(11) Effective internal friction angle
In the present invention, the effective internal friction angle of the polymer particles is defined as a secondary rule, and the effective internal friction angle of the polymer particles is set to 20 to 55 °.
When stress is applied to a powder layer in which powders such as polymer particles are stacked, the powder layer eventually collapses, but normal stress and shear stress at the limit state where this collapse occurs are plotted on the stress plane. The curve obtained in this way is called the powder disintegration curve. This powder disintegration curve is an important mechanical property of powder in order to quantitatively discuss how much stress is applied to the powder layer to cause the powder layer to collapse or to flow.
本発明で使用される重合体粒子のような付着性の大きくなり易い粉体については、粉体崩壊曲線が上に凸の曲線となるが、粉体崩壊曲線の傾き、すなわち有効内部摩擦角は垂直応力によって異なる値を示す。そのため、容器内でブリッジングが発生し、閉塞しやすい、付着性の大きな粉体の性質を評価するには、圧密された状態での挙動を適切に評価できる測定方法として、有効内部摩擦角が有用であると云える(入門「粒子・粉体工学」椿淳一郎/鈴木道隆/神田良照著・2011年8月31日発行(日刊工業新聞社)p.16
1−164記載参照)。
For powders such as polymer particles used in the present invention that are likely to have high adhesion, the powder disintegration curve is a convex curve, but the slope of the powder disintegration curve, that is, the effective internal friction angle is Different values depending on the normal stress. Therefore, in order to evaluate the properties of highly adherent powder that bridging occurs in the container and is easily clogged, the effective internal friction angle is a measurement method that can appropriately evaluate the behavior in a consolidated state. It can be said that it is useful (Introductory "Particle and Powder Engineering" Soichiro Ichiro / Michitaka Suzuki / Ryoteru Kanda, published August 31, 2011 (Nikkan Kogyo Shimbun) p.16.
1-164 description).
貯蔵の閉塞現象は、粉体の力学的挙動と関係している。粉体内のせん断滑り現象、すなわち粉体の摩擦特性によって挙動を推定できることが知られている。特に粉体の摩擦特性に着目したJenike法によって求められる有効内部摩擦角は、縦型筒状乾燥器のような形状のタンクにおける流動性限界を把握するのに非常に有効である(改訂5版・化学工学便覧・昭和63年3月18日発行 (丸善出版)p.250−253記載参照)。 Storage blockage is related to the mechanical behavior of the powder. It is known that the behavior can be estimated by the shear slip phenomenon in the powder, that is, the frictional characteristics of the powder. In particular, the effective internal friction angle obtained by the Jenike method focusing on the frictional characteristics of powder is very effective in grasping the fluidity limit in a tank shaped like a vertical cylindrical dryer (5th revised edition).・ Handbook of chemical engineering ・ March 18, 1988 (Maruzen Publishing) p.250-253 description).
本発明の重合体粒子は、室温条件下でのJenike法の剪断応力測定によって測定される有効内部摩擦角が、好ましくは20°以上、より好ましくは35°以上、一方、5
5°以下である。
有効内部摩擦角が20°以上では、粉体流動性が小さいため、装置導入効果が小さくならない。また、有効内部摩擦角が55°以下では、粉体同士の付着性が適当となるため、連続で排出口より重合体粒子をより容易に抜き出せる。
The polymer particles of the present invention preferably have an effective internal friction angle of 20 ° or more, more preferably 35 ° or more, as measured by the Jenike method shear stress measurement at room temperature.
5 ° or less.
When the effective internal friction angle is 20 ° or more, the powder flowability is small, and thus the effect of introducing the apparatus is not reduced. Further, when the effective internal friction angle is 55 ° or less, the adhesion between the powders becomes appropriate, so that the polymer particles can be more easily extracted continuously from the discharge port.
(12)有効内部摩擦角の測定方法
有効内部摩擦角の測定方法は、上記の文献に詳しいが、本明細書においては、パウダーレオメーター(Malvern社製・FT−4)を用い、予圧条件6KPaにおいて、室温で、粉体層に予圧をかけて剪断試験を行い、この時に得られる破壊包絡線に対応するモール円を描き、モール円に接する直線の勾配を有効内部摩擦角として求めた値である。
室温で上記に記載のパウダーレオメーターにて、粉体層に予圧をかけて剪断試験を行った。この時に得られる破壊包絡線に対応するモール円を描き、モール円に接する直線の勾配を有効内部摩擦角とした。
(12) Method for Measuring Effective Internal Friction Angle The method for measuring the effective internal friction angle is detailed in the above-mentioned document. In this specification, a powder rheometer (manufactured by Malvern, FT-4) is used, and the preload condition is 6 KPa. At room temperature, a shear test was conducted by applying a preload to the powder layer, a Mole circle corresponding to the fracture envelope obtained at this time was drawn, and the slope of the straight line in contact with the Mole circle was obtained as the effective internal friction angle. is there.
A shear test was performed by preloading the powder layer at room temperature using the powder rheometer described above. A Mole circle corresponding to the fracture envelope obtained at this time was drawn, and the gradient of the straight line in contact with the Mole circle was taken as the effective internal friction angle.
(13)平均粒子径
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、平均粒子径が700〜3,000μmであることが好ましい。平均粒子径がこの範囲である場合に、粒子同士の固着やブリッジングを抑制でき、サイロなどに積み上げて保管した場合に圧密されても、良好に配管を用いて安定に抜き出すことができる。
平均粒子径は好ましくは700μm以上、より好ましくは800μm以上、更に好ましくは900μm以上である。平均粒子径は好ましくは3,000μm以下、より好ましくは2,800μm以下、更に好ましくは2,500μm以下、より更に好ましくは2,000μm以下である。
(13) Average particle size
The polymer particles of the soft polymer of the present invention preferably have an average particle size of 700 to 3,000 μm. When the average particle diameter is within this range, the particles can be prevented from sticking and bridging, and even when they are stacked and stored in a silo or the like, they can be stably extracted using piping.
The average particle diameter is preferably 700 μm or more, more preferably 800 μm or more, and still more preferably 900 μm or more. The average particle diameter is preferably 3,000 μm or less, more preferably 2,800 μm or less, still more preferably 2,500 μm or less, and still more preferably 2,000 μm or less.
ポリマー粉体の平均粒子径は、重合に用いる触媒の粒子径及び重合量によって制御が可能である。触媒の粒子径が大きいほどポリマー粉体の平均粒子径は大きくなる。また担持型触媒の場合には触媒に用いる担体の粒子径が大きいほど触媒の粒子径は大きくなり、結果的にポリマー粉体の平均粒子径も大きくなる。 The average particle size of the polymer powder can be controlled by the particle size of the catalyst used for polymerization and the polymerization amount. The average particle size of the polymer powder increases as the catalyst particle size increases. In the case of a supported catalyst, the larger the particle size of the carrier used for the catalyst, the larger the particle size of the catalyst, and consequently the larger the average particle size of the polymer powder.
(14)平均粒子径の測定
ポリマー粉体の平均粒子径の測定には、振動篩粒径測定器(目開き100μm、15
0μm、212μm、350μm、500μm、710μm、850μm、1,000μm、1,180μm、1,400μm、1,700μm、2,000μm、2,800μm、3,000μmの篩を振とう機で10分以上振動分級して測定し結果を、対数正規確率紙上にプロットし、50%粒子径を平均粒子径として求める方法)やこれらを自動で行うロボットシフターなどを用いてもよい。
(14) Measurement of average particle diameter For measurement of the average particle diameter of the polymer powder, a vibrating sieve particle size measuring device (aperture 100 μm, 15
Vibrating for 10 minutes or more with a shaker of 0 μm, 212 μm, 350 μm, 500 μm, 710 μm, 850 μm, 1,000 μm, 1,180 μm, 1,400 μm, 1,700 μm, 2,000 μm, 2,800 μm, 3,000 μm A method of classifying and measuring and plotting the result on log-normal probability paper and obtaining a 50% particle diameter as an average particle diameter) or a robot shifter that automatically performs these may be used.
(15)微粉粒子の量
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、粒子径が約200μm以下の微小粒子(微粉粒子)の量が1.0wt%以下であることが好ましい。微粉粒子の量が1.0wt%以下であると、サイロなどに積み上げて保管した場合に圧密されても、良好に配管を用いて安定に抜き出すことができる。微粉粒子の量が少ないことは粒径分布が狭いということも意味する。微粉粒子の量は、目開き212μmの篩による篩下の、試料全体に対する重量の百分率で表す。
微粉粒子の量が1.0wt%以下の場合には、微粉粒子が平均的な粒子径の重合体粒子間の間に入ってポリマー間の接点が増えることなく、いわゆるバインダー現象を引き起こすことなく、重合体粒子間の固着が促進されることはない。したがって微粉粒子の量が好ましくは1.0wt%以下であり、より好ましくは0.9wt%以下、更に好ましくは0.8wt%以下である。
(15) Amount of fine powder particles In the polymer particles of the soft polymer of the present invention, the amount of fine particles (fine powder particles) having a particle diameter of about 200 μm or less is preferably 1.0 wt% or less. When the amount of fine powder particles is 1.0 wt% or less, even if the powder is consolidated when stored in a silo or the like, it can be stably extracted using piping. A small amount of fine particles also means a narrow particle size distribution. The amount of fine powder particles is expressed as a percentage of the weight of the whole sample under a sieve having an opening of 212 μm.
When the amount of fine powder particles is 1.0 wt% or less, fine powder particles do not enter between the polymer particles having an average particle size, and the contact between the polymers does not increase, so-called binder phenomenon does not occur. Adhesion between the polymer particles is not promoted. Therefore, the amount of fine powder particles is preferably 1.0 wt% or less, more preferably 0.9 wt% or less, and still more preferably 0.8 wt% or less.
微粉粒子の量は、重合初期の触媒粒子の崩壊時に発生することが多い。したがって適度な強度の触媒粒子又は担体粒子を適切に選ぶことによって、その量を減らすことが可能である。また重合体粒子間や、重合体粒子と重合槽壁や撹拌翼との摩擦により生成する。したがって適切な重合方法を選択することでその量を減らすことが可能である。よって、重合方法においては滞留時間分布の制御も含まれる。 The amount of fine powder particles is often generated when the catalyst particles are disintegrated at the initial stage of polymerization. Accordingly, the amount can be reduced by appropriately selecting catalyst particles or carrier particles having an appropriate strength. Moreover, it produces | generates by the friction with a polymer particle, a polymerization tank wall, and a stirring blade between polymer particles. Therefore, the amount can be reduced by selecting an appropriate polymerization method. Therefore, control of residence time distribution is also included in the polymerization method.
また、本発明のように微粉粒子の量が少ないことは、粒径分布が狭いということも意味する。本発明の軟質ポリマーの重合体粒子の粒径分布は、ロジンラムラー分布で表現した場合のn値で1〜5の範囲であることが好ましい。
本発明の粒径分布の重合体粒子を得るためには、重合時に撹拌翼付の横型撹拌装置を用いた栓流型の重合方法を用いることが好ましい。
In addition, the small amount of fine particles as in the present invention also means that the particle size distribution is narrow. The particle size distribution of the polymer particles of the soft polymer of the present invention is preferably in the range of 1 to 5 in terms of n value when expressed by rosin Ramler distribution.
In order to obtain the polymer particles having a particle size distribution of the present invention, it is preferable to use a plug flow type polymerization method using a horizontal stirring device with a stirring blade during the polymerization.
[II]軟質ポリマーの重合体粒子のその他の規定
(1)曲げ弾性率
本発明は、副次的な規定として、重合体粒子を用いた成形品の曲げ弾性率を規定し、50〜400MPaとする。
曲げ弾性率は、柔軟性の指標であり、この値が小さいほど、成形品が柔軟性に優れていることを示し、例えば容器蓋材に用いた場合に、蓋開封時に強い力を必要とせず、また蓋が割れてしまう可能性を低くできる。
[II] Other regulations for polymer particles of soft polymer
(1) Flexural modulus In the present invention, as a secondary regulation, the flexural modulus of a molded article using polymer particles is regulated to 50 to 400 MPa.
Flexural modulus is an index of flexibility. The smaller the value, the better the flexibility of the molded product. For example, when used as a container lid, a strong force is not required when opening the lid. Moreover, the possibility that the lid will break can be reduced.
そこで、曲げ弾性率は400MPa以下であると、重合体としての柔軟性が保持される。したがって本発明の重合体は400MPa以下の重合体であり、好ましくは300MPa以下、更に好ましくは200MPa以下である。
また、弾性率が50MPaを上回ると、「重合体の非結晶性成分のもつ粘着性により、重合体粒子のベタツキが増大してしまい、その後どのような方法を用いてもサイロ閉塞を引き起こしてしまう」という問題は生じない。そこで重合体粒子を用いた成形品の曲げ弾性率は、好ましくは50MPa以上である必要があり、より好ましくは70MPa以上、より更に好ましくは100MPa以上である。
Therefore, when the flexural modulus is 400 MPa or less, flexibility as a polymer is maintained. Therefore, the polymer of the present invention is a polymer of 400 MPa or less, preferably 300 MPa or less, more preferably 200 MPa or less.
Further, when the elastic modulus exceeds 50 MPa, “the stickiness of the non-crystalline component of the polymer increases the stickiness of the polymer particles, and then any method is used to cause silo blockage. Does not arise. Therefore, the flexural modulus of the molded article using the polymer particles needs to be preferably 50 MPa or more, more preferably 70 MPa or more, and still more preferably 100 MPa or more.
曲げ弾性率は、プロピレン系ランダム共重合体の場合にはα−オレフィンの量により、またプロピレン系ブロック共重合体の場合にはエチレン−α−オレフィン共重合体成分の重合割合によって制御できる。また、ブロック共重合体のエチレン−α−オレフィン共重合体中のコモノマー含量によって制御可能である。
例えばエチレン−プロピレン共重合体の場合には、エチレン含量が10wt%程度から50wt%へ増えるにしたがって曲げ弾性率は減少し柔軟性は増大する。
本発明の軟質ポリマーは、プロピレン系ブロック共重合体だけでなく、プロピレン系ランダム共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体などのエチレン及びC3−C20のα−オレフィンから選ばれる一種のα−オレフィンの単独の重合体又は二種もしくは三種以上のα−オレフィン間の共重合体などであってもよい。
本発明において「軟質ポリマー」とは、例えば曲げ弾性率が800MPa程度以下のポリマーであることをいう。
The flexural modulus can be controlled by the amount of α-olefin in the case of a propylene-based random copolymer and by the polymerization ratio of the ethylene-α-olefin copolymer component in the case of a propylene-based block copolymer. Moreover, it is controllable by the comonomer content in the ethylene-alpha-olefin copolymer of a block copolymer.
For example, in the case of an ethylene-propylene copolymer, the flexural modulus decreases and the flexibility increases as the ethylene content increases from about 10 wt% to about 50 wt%.
The soft polymer of the present invention is not only a propylene block copolymer, but also a kind of α-olefin selected from ethylene such as a propylene random copolymer and an ethylene / α-olefin copolymer and C3-C20 α-olefin. It may be a single polymer of olefin or a copolymer between two or more α-olefins.
In the present invention, the “soft polymer” means, for example, a polymer having a flexural modulus of about 800 MPa or less.
(2)曲げ弾性率の測定方法
射出成形法により試験片を成形し、成形後に室温23℃・相対湿度50%に調節された恒温室に24時間放置した後、JIS K−7171(ISO178)に準拠して求めた。
(2) Method of measuring flexural modulus After molding, a test piece was molded and left in a temperature-controlled room adjusted to room temperature 23 ° C. and relative humidity 50% after molding for 24 hours, and then in JIS K-7171 (ISO178). Obtained in compliance.
(3)融点(Tm)
本発明は、副次的な規定として、重合体粒子の融点を規定し、本発明の軟質ポリマーの融点は、115〜145℃の範囲のものが適当であり、融点が低くなるとそれに伴いポリマーの非(低)結晶性成分の量は増大する。
この範囲であると重合体の剛性(曲げ弾性率)が低下し、柔軟になるため好ましい。そこで、本発明の軟質ポリマーの融点は115〜145℃の範囲である。145℃以下であると、本発明の軟質ポリマーの柔軟性が保持され、115℃以上であると、重合熱でポリマーが溶融して製造が不能となることはない。好ましくは140℃以下であり、好ましくは120℃以上である。
(3) Melting point (Tm)
The present invention defines the melting point of the polymer particles as a secondary rule. The melting point of the soft polymer of the present invention is suitably in the range of 115 to 145 ° C. The amount of non- (low) crystalline component is increased.
This range is preferable because the rigidity (flexural modulus) of the polymer is lowered and becomes flexible. Therefore, the melting point of the soft polymer of the present invention is in the range of 115 to 145 ° C. When the temperature is 145 ° C. or lower, the flexibility of the soft polymer of the present invention is maintained, and when the temperature is 115 ° C. or higher, the polymer is not melted by the polymerization heat to prevent production. Preferably it is 140 degrees C or less, Preferably it is 120 degrees C or more.
融点は、プロピレン系ランダム共重合体の場合にはα−オレフィン(エチレンを含む)の量により、またプロピレン系ブロック共重合体の場合には結晶性成分中のα−オレフィン(エチレンを含む)の量などによって制御できる。 The melting point depends on the amount of α-olefin (including ethylene) in the case of a propylene random copolymer, and in the case of a propylene block copolymer, the melting point of the α-olefin (including ethylene) in the crystalline component. It can be controlled by the amount.
(4)融点測定方法
セイコー社製DSC(DSC6200R)を用い、試料5.0mgを採り、200℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/分の降温速度で結晶化させ、次いで10℃/分の昇温速度で融解させたときの融解ピーク温度をTmとした(単位:℃)。
(4) Melting point measurement method Using DSC (DSC6200R) manufactured by Seiko Co., Ltd., taking 5.0 mg of sample, holding it at 200 ° C. for 5 minutes, crystallizing to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min, then 10 ° C. The melting peak temperature when melted at a rate of temperature increase per minute was defined as Tm (unit: ° C.).
[III]共重合体としての規定
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、プロピレン系ブロック共重合体だけでなく、プロピレン系ランダム共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体などのエチレン及びC3−C20のα−オレフィンから選ばれる一種のα−オレフィンの単独の重合体又は二種もしくは三種以上のα−オレフィン間の共重合体などであってもよい。
副次的な規定として、共重合体として規定され、具体的には、プロピレンとエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとのランダム共重合体もしくはブロック共重合体であり、また、ポリマー重合体粒子が、メタロセン触媒にて重合されたプロピレン系ブロック共重合体であり、更にTREFにおいて、40℃以下で溶出する成分が、プロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンとの共重合体であり、その重量平均分子量(Mw)が150,000〜250,000であるとされる。
[III] Regulation as copolymer The polymer particles of the soft polymer of the present invention are not only propylene block copolymers, but also ethylene such as propylene random copolymers and ethylene / α-olefin copolymers, and C3. It may be a single polymer of one α-olefin selected from —C20 α-olefins or a copolymer between two or more α-olefins.
As a secondary definition, it is specified as a copolymer. Specifically, it is a random copolymer or block copolymer of propylene and ethylene and / or a C4 to C20 α-olefin. The coalesced particle is a propylene block copolymer polymerized with a metallocene catalyst, and the component eluting at 40 ° C. or lower in TREF is a copolymer of propylene and ethylene and / or α-olefin, The weight average molecular weight (Mw) is assumed to be 150,000-250,000.
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子の例としては、第1工程において、プロピレン単独重合、或いはプロピレンとエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとのプロピレンランダム重合を行い、第2工程で、プロピレンと、第1工程よりも高い含有量のエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンを含む共重合が連続的に行なわれることが好ましく、2槽以上の重合反応器で製造されたエチレン及び/又はC4〜C20のα−オレフィンとプロピレンとのランダム共重合体又は、プロピレン系ブロック共重合体を挙げることができる。 As an example of the polymer particles of the soft polymer of the present invention, in the first step, propylene homopolymerization or propylene random polymerization of propylene and ethylene and / or C4 to C20 α-olefin is performed, and in the second step, It is preferred that the copolymerization containing propylene and ethylene in a higher content than the first step and / or C4 to C20 α-olefin is continuously carried out, and ethylene produced in two or more polymerization reactors and Examples thereof include a random copolymer of C4 to C20 α-olefin and propylene, and a propylene-based block copolymer.
TREFにおいて40℃以下で溶出する成分が、プロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンとの共重合体であり、その重量平均分子量(Mw)が150,000〜25
0,000であり、TREFで40℃以下で溶出する成分は非(低)結晶性共重合体成分である。
Mwが大きい場合、すなわち軟質ポリマーの溶融時の流動性(MFR)が小さくなってしいまい、成形性が悪化する。例えば、成型サイクルが長くなる、射出圧力が高くなるなどの問題が発生する。また、成形体にゴム成分が微分散しなくなり、外観が悪くなるなどが懸念される。したがって、Mwの上限値は250,000である。
The component eluting at 40 ° C. or lower in TREF is a copolymer of propylene and ethylene and / or α-olefin, and its weight average molecular weight (Mw) is 150,000-25.
The component that is 0.0000 and elutes at 40 ° C. or less with TREF is a non- (low) crystalline copolymer component.
When Mw is large, that is, the flowability (MFR) at the time of melting of the soft polymer does not become small, and the moldability deteriorates. For example, problems such as a longer molding cycle and higher injection pressure occur. In addition, there is a concern that the rubber component will not be finely dispersed in the molded body and the appearance will deteriorate. Therefore, the upper limit value of Mw is 250,000.
また、Mwが小さい場合には、軟質ポリマーのMFRが大きくなり過ぎるため、成形不良が生じるばかりか、成形体の引っ張り特性の低下が生じ、衝撃強度が小さくなるなどの物性上の問題が生じる。
したがって、本発明に係る非(低)結晶性共重合体成分は、射出成形を主な用途とする場合、Mwの下限値に関しては、150,000以上、好ましくは160,000以上、より好ましくは170,000以上である。
In addition, when Mw is small, the MFR of the soft polymer becomes too large, so that not only molding defects occur, but also the tensile properties of the molded body are lowered, resulting in problems in physical properties such as reduced impact strength.
Therefore, when the non- (low) crystalline copolymer component according to the present invention is mainly used for injection molding, the lower limit value of Mw is 150,000 or more, preferably 160,000 or more, more preferably 170,000 or more.
非(低)結晶性共重合体成分の分子量の制御方法は、分子量調整剤として水素を用いることで制御可能である。その量に関しては、特定のメタロセン錯体の持つ極限分子量(水素以外の連鎖移動でできる分子量)、水素による連鎖移動反応速度、反応温度や、圧力、コモノマー濃度による依存性から予測して決めることができる。 The method for controlling the molecular weight of the non- (low) crystalline copolymer component can be controlled by using hydrogen as a molecular weight modifier. The amount can be determined by predicting the dependence of the specific metallocene complex on the ultimate molecular weight (molecular weight that can be generated by chain transfer other than hydrogen), the rate of chain transfer reaction by hydrogen, reaction temperature, pressure, and comonomer concentration. .
[IV]メタロセン触媒による製造
(1)メタロセン触媒
本発明のポリマーの製造には、メタロセン触媒を用いることが望ましい。チーグラーナッタ触媒で製造した場合、低分子量成分が増加するため、後述する工程a)工程b)の温度設定範囲では、ポリマー粉体の固着を抑制することができ難い。
メタロセン系触媒の種類は、本発明の性能を有する共重合体を生成できる限りは、特に限定はされるものではないが、本発明の要件を満たすために、例えば、下記に示すような成分(A)、(B)、及び必要に応じて使用する成分(C)からなるメタロセン系触媒を用いることが好ましい。
[IV] Production by metallocene catalyst (1) Metallocene catalyst For production of the polymer of the present invention, it is desirable to use a metallocene catalyst. When manufactured with a Ziegler-Natta catalyst, low molecular weight components increase, and therefore it is difficult to suppress the adhesion of the polymer powder within the temperature setting range of step a) and step b) described later.
The type of the metallocene-based catalyst is not particularly limited as long as it can produce a copolymer having the performance of the present invention. However, in order to satisfy the requirements of the present invention, for example, the following components ( It is preferable to use a metallocene catalyst comprising A), (B), and component (C) used as necessary.
成分(A):一般式(1)で表される遷移金属化合物から選ばれる少なくとも1種のメタロセン遷移金属化合物 Component (A): at least one metallocene transition metal compound selected from transition metal compounds represented by general formula (1)
(式中、A及びA’は置換基を有していてもよい共役五員環配位子、Qは二つの共役五員環配位子間を任意の位置で架橋する結合性基、X及びYは、助触媒と反応してオレフィン重合能を発現させるσ共有結合性補助配位子、Mは、周期律表第4族の遷移金属であり、チタン、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。) (In the formula, A and A ′ are conjugated five-membered ring ligands that may have a substituent, Q is a binding group that bridges two conjugated five-membered ring ligands at an arbitrary position, X And Y is a σ covalent bond auxiliary ligand that reacts with a cocatalyst to develop olefin polymerization ability, M is a transition metal of Group 4 of the periodic table, and titanium, zirconium, and hafnium are preferred.
成分(B):下記(b−1)〜(b−4)から選ばれる少なくとも1種の固体成分
(b−1)有機アルミオキシ化合物が担持された微粒子状担体
(b−2)成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体
(b−3)固体酸微粒子
(b−4)イオン交換性層状珪酸塩
成分(C):有機アルミニウム化合物
Component (B): at least one solid component selected from the following (b-1) to (b-4) (b-1) a particulate carrier (b-2) on which an organic aluminum oxy compound is supported (A) component (A ) An ionic compound capable of converting component (A) into a cation by reacting with) or a particulate carrier carrying a Lewis acid (b-3) a solid acid particulate (b-4) an ion-exchange layered silicate Component (C): Organoaluminum compound
(2)各成分
(i)成分(A)
成分(A)としては、上記の一般式(1)で表される遷移金属化合物から選ばれる少なくとも1種のメタロセン遷移金属化合物を使用することができる。
上記一般式中、A及びA’で表される、共役五員環配位子は置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基誘導体である。置換基を有する場合、その置換基の例としては、炭素数1〜30の炭化水素基(ハロゲン、珪素、酸素、硫黄などのヘテロ原子を含有していてもよい)が挙げられ、この炭化水素基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合していても、またこれが複数存在するときにその内の2個がそれぞれ他端(ω−端)で結合してシクロペンタジエニルの一部と共に環を形成していてもよい。この環を形成した置換基の他の例としては、インデニル基、フルオレニル基、又はヒドロアズレニル基などが挙げられ、これらの基は、更に置換基を有していてもよく、中でもインデニル基又はヒドロアズレニル基が好ましい。
(2) Each component (i) Component (A)
As the component (A), at least one metallocene transition metal compound selected from the transition metal compounds represented by the above general formula (1) can be used.
In the above general formula, the conjugated five-membered ring ligand represented by A and A ′ is a cyclopentadienyl group derivative which may have a substituent. When it has a substituent, examples of the substituent include a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (which may contain a heteroatom such as halogen, silicon, oxygen, sulfur, etc.), and this hydrocarbon. Even if the group is bonded to the cyclopentadienyl group as a monovalent group, when two or more of them are present, two of them are bonded to each other at the other end (ω-end) to form one cyclopentadienyl group. A ring may be formed together with the part. Other examples of the substituent forming this ring include an indenyl group, a fluorenyl group, or a hydroazurenyl group, and these groups may further have a substituent, and among them, an indenyl group or a hydroazurenyl group. Is preferred.
Qとして、好ましくはメチレン基、エチレン基、シリレン基、ゲルミレン基、及びこれらに炭化水素基が置換したもの、並びにシラフルオレン基などが挙げられる。
X及びYの補助配位子は、成分(B)などの助触媒と反応してオレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させるものであり、各々水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、或いは酸素、窒素、ケイ素などのヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基が例示できる。これらのうち好ましいものは、炭素数1〜10の炭化水素基、或いはハロゲン原子である。
Mは、チタン、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。特に、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。
Q is preferably a methylene group, an ethylene group, a silylene group, a germylene group, a group in which these are substituted with a hydrocarbon group, or a silafluorene group.
The auxiliary ligands X and Y are those that react with a cocatalyst such as component (B) to produce an active metallocene having olefin polymerization ability, each of which is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, or oxygen. And hydrocarbon groups optionally having heteroatoms such as nitrogen and silicon. Among these, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom is preferable.
M is preferably titanium, zirconium or hafnium. In particular, zirconium and hafnium are preferable.
更に上記遷移金属化合物の中でも、プロピレンの立体規則性重合を進行させ、かつ得られるプロピレン重合体の分子量が高いものが好ましい。具体的には、特開平1−301
704号公報、特開平4−211694号公報、特開平6−100579号公報、特表2002−535339号公報、特開平6−239914号公報、特開平10−226
712号公報、特開平3−193796号公報、特表2001−504824号公報などに記載の遷移金属化合物が好ましく挙げられる。
Further, among the transition metal compounds, those in which stereoregular polymerization of propylene proceeds and the obtained propylene polymer has a high molecular weight are preferable. Specifically, JP-A-1-301
No. 704, JP-A-4-21694, JP-A-6-1000057, JP-T 2002-535339, JP-A-6-239914, JP-A-10-226.
Preferred examples include transition metal compounds described in JP-A No. 712, JP-A-3-193966, JP-T-2001-504824, and the like.
(ii)成分(B)
成分(B)としては、上述した成分(b−1)〜成分(b−4)から選ばれる少なくとも1種の固体成分を使用する。これらの各成分は公知のものであり、公知技術の中から適宜選択して使用することができる。その具体的な例示や製造方法については、特開200
2−284808号公報、特開2002−53609号公報、特開2002−69116号公報などに詳細な例示がある。
ここで、成分(b−1)、成分(b−2)に用いられる微粒子状担体としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、シリカアルミナ、シリカマグネシアなどの無機酸化物、塩化マグネシウム、オキシ塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化ランタンなどの無機ハロゲン化物、更には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、スチレンジビニルベンセン共重合体、アクリル酸系共重合体などの多孔質の有機担体を挙げることができる。
(Ii) Component (B)
As the component (B), at least one solid component selected from the components (b-1) to (b-4) described above is used. Each of these components is a known component, and can be appropriately selected from known technologies and used. Specific examples and manufacturing methods thereof are described in JP-A-200.
Detailed examples are disclosed in JP-A-2-284808, JP-A-2002-53609, JP-A-2002-69116, and the like.
Here, as the particulate carrier used for the component (b-1) and the component (b-2), inorganic oxides such as silica, alumina, magnesia, silica alumina, silica magnesia, magnesium chloride, magnesium oxychloride, chloride Examples thereof include inorganic halides such as aluminum and lanthanum chloride, and porous organic carriers such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, styrene divinyl benzene copolymer, and acrylic acid copolymer.
成分(b−1)、成分(b−2)に用いられる微粒子状担体は、レーザー粒径測定法で測定した平均粒子径が25〜200μmが好ましく、25〜150μmがより好ましい。
また、成分(B)の非限定的な具体例としては、成分(b−1)として、メチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサン、ブチルボロン酸アルミニウムテトライソブチルなどが担持された微粒子状担体を、成分(b−2)として、トリフェニルボラン、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが担持された微粒子状担体を、成分(b−3)として、アルミナ、シリカアルミナ、塩化マグネシウム、フッ素化合物処理した後に火焼したシリカアルミナ、ペンタフルオロフェノールとジエチル亜鉛などの有機金属化合物を反応させ更に水と反応後同生成物を担持したシリカなどを、成分(b−4)として、粘土鉱物における、モンモリロナイト、ザコウナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナイト、テニオライトなどのスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族などのイオン交換性層状珪酸塩が挙げられる。これらは、混合層を形成しているものでもよい。
上記成分(B)の中で特に好ましいものは、成分(b−4)のイオン交換性層状珪酸塩であり、更に好ましい物は、酸処理、アルカリ処理、塩処理、有機物処理などの化学処理が施されたイオン交換性層状珪酸塩である。
The fine particle carrier used for the component (b-1) and the component (b-2) has an average particle size measured by a laser particle size measurement method of preferably 25 to 200 μm, and more preferably 25 to 150 μm.
Further, as a non-limiting specific example of the component (B), a particulate carrier on which methylalumoxane, isobutylalumoxane, methylisobutylalumoxane, aluminum butylboronate tetraisobutyl, etc. are supported as the component (b-1). As component (b-2), triphenylborane, tris (3,5-difluorophenyl) borane, tris (pentafluorophenyl) borane, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethyl As a component (b-3), a particulate carrier carrying anilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate as a component (b-3) is treated with alumina, silica alumina, magnesium chloride, a fluorine compound, and then fired on silica alumina, pentafluorophenol and Diethyl zinc Silica etc. which supported the same product after reacting with any organometallic compound and water, as a component (b-4), montmorillonite, zakonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, steven in clay minerals Examples thereof include ion-exchange layered silicates such as smectite group such as site, bentonite and teniolite, vermiculite group and mica group. These may form a mixed layer.
Particularly preferred among the above components (B) is the ion-exchange layered silicate of component (b-4), and more preferred are chemical treatments such as acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic matter treatment. It is an ion exchange layered silicate applied.
(iii)成分(C)
必要に応じて用いられる成分(C)有機アルミニウム化合物の例は、一般式AlRaX3−a(式中、Rは、炭素数1から20の炭化水素基、Xは、水素、ハロゲン、アルコキシ基、aは0<a≦3の数)で示されるトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム又は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メトキシドなどのハロゲンもしくはアルコキシ含有アルキルアルミニウムである。またこの他に、メチルアルミノキサンなどのアルミノキサン類なども使用できる。これらのうち特にトリアルキルアルミニウムが好ましい。
(Iii) Component (C)
Examples of the component (C) organoaluminum compound used as necessary are those represented by the general formula AlR a X 3-a (wherein R is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X is hydrogen, halogen, alkoxy) Group, a is a number of 0 <a ≦ 3) trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisobutylaluminum, or halogen or alkoxy containing diethylaluminum monochloride, diethylaluminum monomethoxide, etc. Alkyl aluminum. In addition, aluminoxanes such as methylaluminoxane can also be used. Of these, trialkylaluminum is particularly preferred.
(3)触媒の形成
成分(A)、成分(B)及び必要に応じて成分(C)を接触させて触媒とする。その接触方法は特に限定されないが、以下のような順序で接触させることができる。また、この接触は、触媒調製時だけでなく、オレフィンによる予備重合時又はオレフィンの重合時に行ってもよい。
1)成分(A)と成分(B)を接触させる
2)成分(A)と成分(B)を接触させた後に成分(C)を添加する
3)成分(A)と成分(C)を接触させた後に成分(B)を添加する
4)成分(B)と成分(C)を接触させた後に成分(A)を添加する
その他、三成分を同時に接触させてもよい。
(3) Formation of catalyst Component (A), component (B) and, if necessary, component (C) are brought into contact to form a catalyst. The contact method is not particularly limited, but the contact can be made in the following order. Moreover, this contact may be performed not only at the time of catalyst preparation but also at the time of prepolymerization with olefin or at the time of polymerization of olefin.
1) Contact component (A) and component (B) 2) Add component (C) after contacting component (A) and component (B) 3) Contact component (A) and component (C) 4) Add component (B) after bringing component (B) and component (C) into contact. In addition, three components may be contacted at the same time.
本発明で使用する成分(A)、(B)及び(C)の使用量は任意である。例えば、成分(B)に対する成分(A)の使用量は、成分(B)1gに対して、好ましくは0.1μmol〜500μmol、特に好ましくは0.5μmol〜100μmolの範囲である。成分(B)に対する成分(C)の使用量は、成分(B)1gに対し、好ましくは(C)の量が0〜100mmol、特に好ましくは0.005mmol〜50mmolの範囲である。したがって、成分(A)に対する成分(C)の量は、遷移金属のモル比で0〜106、好ましくは0.02〜105、特に好ましくは0.2〜104の範囲内である。(C)は任意成分なので0を含めた。 The amount of components (A), (B) and (C) used in the present invention is arbitrary. For example, the amount of component (A) used relative to component (B) is preferably in the range of 0.1 μmol to 500 μmol, particularly preferably 0.5 μmol to 100 μmol, relative to 1 g of component (B). The amount of component (C) used relative to component (B) is preferably in the range of 0 to 100 mmol, particularly preferably 0.005 mmol to 50 mmol, with respect to 1 g of component (B). Therefore, the amount of component (C) relative to component (A) is in the range of 0 to 10 6 , preferably 0.02 to 10 5 , particularly preferably 0.2 to 10 4 in terms of the molar ratio of transition metal. Since (C) is an optional component, 0 was included.
(4)予備重合
本発明の触媒は、予めオレフィンを接触させて少量重合されることからなる予備重合処理に付すことが好ましい。使用するオレフィンは、特に限定はないが、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレンなどを使用することが可能であり、これらは単独のみならず、他のα−オレフィンとの2種以上の混合物であってもよい。中でもプロピレンを使用することが特に好ましい。オレフィンの供給方法は、オレフィンを反応槽に定速的に或いは定圧状態になるように維持する供給方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせるなど、任意の方法が可能である。
(4) Prepolymerization The catalyst of the present invention is preferably subjected to a prepolymerization treatment comprising a small amount of polymerization by previously contacting an olefin. The olefin to be used is not particularly limited, but ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane, styrene and the like can be used. These can be used, and these may be used alone or as a mixture of two or more with other α-olefins. Among these, it is particularly preferable to use propylene. The olefin can be supplied by any method such as a supply method for maintaining the olefin at a constant speed or in a constant pressure state, a combination thereof, or a stepwise change.
予備重合温度と時間は、特に限定されないが、各々−20℃〜100℃、5分〜24時間の範囲であることが好ましい。また、予備重合量は、予備重合ポリマー量が成分(B)に対し、好ましくは0.01〜100、更に好ましくは0.1〜50である。予備重合処理は、一般的に撹拌下に行うことが好ましく、そのとき不活性溶媒を存在させることもできる。予備重合処理に用いられる不活性溶媒は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン及び流動パラフィンなどの液状飽和炭化水素やジメチルポリシロキサンの構造を持ったシリコンオイルなど重合反応に著しく影響を及ぼさない不活性溶媒である。これらの不活性溶媒は1種の単独溶媒又は2種以上の混合溶媒のいずれでもよい。これらの不活性溶媒の使用に際しては重合に悪影響を及ぼす水分、イオウ化合物などの不純物を取り除いた後で使用することが好ましい。 The prepolymerization temperature and time are not particularly limited, but are preferably in the range of −20 ° C. to 100 ° C. and 5 minutes to 24 hours, respectively. The amount of prepolymerization is preferably 0.01 to 100, more preferably 0.1 to 50 with respect to the component (B). In general, the prepolymerization treatment is preferably performed with stirring, and an inert solvent can also be present at that time. Inert solvents used in the prepolymerization treatment are inert solvents that do not significantly affect the polymerization reaction, such as liquid saturated hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, dodecane and liquid paraffin, and silicon oil having a dimethylpolysiloxane structure. It is an active solvent. These inert solvents may be either one kind of single solvent or two or more kinds of mixed solvents. When these inert solvents are used, it is preferable to use them after removing impurities such as water and sulfur compounds that adversely affect the polymerization.
予備重合処理は複数回行っても良く、この際用いるモノマーは同一であっても異なっていても良い。また、予備重合処理後にヘキサン、ヘプタンなどの不活性溶媒で洗浄を行うこともできる。予備重合を終了した後に、触媒の使用形態に応じ、そのまま使用することが可能であるが、必要ならば乾燥を行うことも可能である。
更に、上記各成分の接触の際、もしくは接触の後に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの重合体やシリカ、チタニアなどの無機酸化物固体から選ばれる触媒の流動性改質剤を共存させることも可能である。
The prepolymerization treatment may be performed a plurality of times, and the monomers used at this time may be the same or different. Moreover, it can wash | clean with inert solvents, such as hexane and a heptane, after a prepolymerization process. After completion of the prepolymerization, the catalyst can be used as it is, depending on the usage form of the catalyst. However, if necessary, drying can be performed.
Furthermore, a fluidity modifier for a catalyst selected from polymers such as polyethylene, polypropylene and polystyrene, and inorganic oxide solids such as silica and titania can be coexisted during or after the contact of the above components. It is.
[V]ポリマー粉体の重合
(1)重合形式
重合形式は、それぞれ第1工程、第2工程とも回分法、及び連続法などの方式を採用できる。本発明の例として、第1工程と第2工程からなる2段重合が行われるが、場合によっては、それぞれの工程を更に分割することができる。生産効率の観点から、第1工程と第2工程からなる2段重合が好ましい。
[V] Polymerization of polymer powder (1) Polymerization format As the polymerization format, a batch method, a continuous method, or the like can be adopted for each of the first step and the second step. As an example of the present invention, a two-stage polymerization consisting of a first step and a second step is performed, but in some cases, each step can be further divided. From the viewpoint of production efficiency, two-stage polymerization consisting of the first step and the second step is preferred.
(2)重合方法
本発明では、第1工程部分を、不活性溶媒中で重合を行ういわゆるスラリー重合で行う場合に、成分(A)(第1工程の重合体)の融点が比較的低いと、溶媒中への溶出成分量が多くなってしまうため、工業的に安定な製造が困難になる。また、溶出成分の分離・回収操作も、必要となるため、製造コストが上昇し、工業的な生産には適さない。また、第1工程部分を液体プロピレン中で重合を行ういわゆるバルク重合で行うと、低融点ポリマー製造時には、ポリマーの溶解が懸念されるため、工業的なレベルまで重合温度を上げることができない、更に活性の制御が難しいため、第1工程での触媒効率が高くなり過ぎる懸念がある。このため、第2工程で生成される成分(B)の割合の高いプロピレン−エチレンランダムブロック共重合体の製造ができなくなってしまう。このような観点から、本発明では、第1工程を気相重合で行うことが最も好ましい。
(2) Polymerization method In the present invention, when the first step portion is performed by so-called slurry polymerization in which polymerization is performed in an inert solvent, the melting point of the component (A) (the polymer in the first step) is relatively low. In addition, since the amount of eluted components in the solvent increases, industrially stable production becomes difficult. In addition, since the separation and recovery operation of the eluted components is also necessary, the manufacturing cost increases and it is not suitable for industrial production. Also, if the first step portion is carried out by so-called bulk polymerization in which polymerization is performed in liquid propylene, there is a concern about the dissolution of the polymer during the production of the low melting point polymer, so the polymerization temperature cannot be raised to an industrial level. Since it is difficult to control the activity, the catalyst efficiency in the first step may be too high. For this reason, it becomes impossible to produce a propylene-ethylene random block copolymer having a high proportion of the component (B) produced in the second step. From such a viewpoint, in the present invention, it is most preferable to perform the first step by gas phase polymerization.
更に、第2工程の製造においても、気相重合を採用することが望ましい。第2工程において、プロピレン−エチレン及び/又はα−オレフィンランダム共重合体成分がゴム成分として製造されるが、溶媒などの液体が存在すると、溶媒中へゴム成分が溶出してしまう。
このことから、本発明の成分(B)(第2工程の重合体)の製造においては、気相重合法が好ましく、特に、本発明のような成分(B)の割合が多いポリマーを製造するには、気相重合法が好ましい。更に好ましくは、機械的な攪拌を伴う気相重合法を用いるのが望ましい。
Furthermore, it is desirable to employ gas phase polymerization in the production of the second step. In the second step, a propylene-ethylene and / or α-olefin random copolymer component is produced as a rubber component, but if a liquid such as a solvent is present, the rubber component is eluted into the solvent.
Therefore, in the production of the component (B) (polymer in the second step) of the present invention, the gas phase polymerization method is preferable, and in particular, a polymer having a large proportion of the component (B) as in the present invention is produced. For this, a gas phase polymerization method is preferred. More preferably, it is desirable to use a gas phase polymerization method with mechanical stirring.
更に、第2工程において、プロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体成分を重合した場合にも同様に気相重合が、溶媒中へゴム成分が溶出し難いため、好ましく、更に好ましくは、機械的な攪拌を伴う気相重合法を用いるのが望ましい。 Further, in the second step, when the propylene-ethylene-butene random copolymer component is polymerized, the gas phase polymerization is preferably performed because the rubber component is not easily eluted into the solvent, and more preferably mechanical. It is desirable to use a gas phase polymerization method with stirring.
(3)重合反応器
本発明においては、機械的な攪拌を伴う気相重合プロセスであれば、反応器の形態に制限はなく、縦型反応器でも横型反応器でも、或いはその他の形態でも使用することができる。より好ましくは、攪拌装置が水平方向の撹拌軸を有する横型反応器である。
(3) Polymerization reactor In the present invention, the form of the reactor is not limited as long as it is a gas phase polymerization process with mechanical stirring, and it can be used in a vertical reactor, a horizontal reactor, or other forms. can do. More preferably, the stirring device is a horizontal reactor having a horizontal stirring shaft.
横型反応器の上流末端へ供給される触媒粒子は、重合反応により、重合体粒子へと徐々に成長していく。横型反応器で重合を行う場合、重合によるポリプロピレンの生成と機械的な撹拌の2つの力により、これらの粒子は、徐々に成長しながら、反応器の軸方向に沿って進んでいく。そのため、反応器の上流末端から下流末端に向かって、成長度すなわち滞留時間の揃った粒子が経時的に並ぶことになる。 かくして、横型反応器では、フローパターンがピストンフロー型となり、完全混合槽を数台直列に並べた場合と同程度に、滞留時間分布を狭くする効果がある。これは、その他の重合反応器には見られない優れた特徴であり、単一の反応器で2個、3個又はそれ以上の反応器と同等な固体混合度を容易に達成することができる点で、経済的に有利である。 The catalyst particles supplied to the upstream end of the horizontal reactor gradually grow into polymer particles by the polymerization reaction. When polymerization is performed in a horizontal reactor, these particles progress along the axial direction of the reactor while gradually growing due to the two forces of formation of polypropylene by polymerization and mechanical stirring. Therefore, particles having a uniform growth degree, that is, a residence time, are arranged with time from the upstream end to the downstream end of the reactor. Thus, in the horizontal reactor, the flow pattern is a piston flow type, and the residence time distribution is narrowed to the same extent as when several complete mixing tanks are arranged in series. This is an excellent feature not found in other polymerization reactors, and a single reactor can easily achieve a degree of solid mixing equivalent to two, three or more reactors. This is economically advantageous.
(4)気相重合における除熱
気相重合において、重合熱の除熱方式に、特に制限はなく、冷却ガス、液化プロピレンの気化熱による除熱、また、それ以外の形態でも使用できる。
より好ましくは、液化プロピレンを用いた除熱方式が望ましい。液化プロピレンは、ポリマー粉体へ含浸するため、ポリマー粉体内でも除熱効果が得られ、ポリマー粉体の性状維持に大きく寄与する。この効果により、液化プロピレンの気化熱による除熱方式は、プロピレン−エチレンランダムブロック共重合体の製造範囲の拡大に、非常に有効である。
(4) Heat removal in gas phase polymerization In the gas phase polymerization, the heat removal method of the polymerization heat is not particularly limited, and the heat removal by the heat of vaporization of the cooling gas and liquefied propylene can be used.
More preferably, a heat removal method using liquefied propylene is desirable. Since the liquefied propylene impregnates the polymer powder, a heat removal effect is obtained even in the polymer powder, and greatly contributes to maintaining the properties of the polymer powder. Due to this effect, the heat removal method by the heat of vaporization of liquefied propylene is very effective for expanding the production range of the propylene-ethylene random block copolymer.
(5)第1工程
プロピレンとエチレンの共重合を例示すれば、第1工程は、反応器上流部分より、メタロセン系触媒をフィードし、反応器の気相部を、プロピレン、エチレンガスにて満たし、攪拌翼によってポリマー粉体相を攪拌混合させて、プロピレンとエチレンを共重合させ、成分(A)(第1工程の生成重合体)を製造する工程である。
(5) First Step For example, in the copolymerization of propylene and ethylene, the first step feeds the metallocene catalyst from the upstream portion of the reactor, and fills the gas phase portion of the reactor with propylene and ethylene gas. In this step, the polymer powder phase is stirred and mixed by a stirring blade, and propylene and ethylene are copolymerized to produce component (A) (the polymer produced in the first step).
成分(A)中のエチレン含有量[E]Aを高くするほど、融点(Tm)は、低くなり、[E]Aを低くするほど、Tmは高くなる。そこで、Tmが本発明の規定の範囲を満たすようにするためには、[E]Aとこれらの関係を把握し、[E]Aを所定の範囲になるように、制御すればよい。
重合槽に供給するプロピレンとエチレンの量比と、得られるプロピレン−エチレンランダム共重合体中のエチレン含有量の関係は、使用するメタロセン触媒の種類によって異なるが、適宜、供給量モル比を調整することによって、任意のエチレン含有量[E]Aを有する成分(A)を製造することができる。例えば、[E]Aを1〜6wt%に制御する場合には、プロピレンに対するエチレンの供給モル比を0.001〜0.3の範囲に、好ましくは0.025〜0.25の範囲とすれば良い。
The higher the ethylene content [E] A in the component (A), the lower the melting point (Tm), and the lower [E] A, the higher Tm. Therefore, in order to satisfy Tm within the prescribed range of the present invention, [E] A and the relationship between them may be grasped and [E] A may be controlled to be in a predetermined range.
The relationship between the amount ratio of propylene and ethylene supplied to the polymerization tank and the ethylene content in the resulting propylene-ethylene random copolymer varies depending on the type of metallocene catalyst used, but the feed amount molar ratio is adjusted as appropriate. Thus, the component (A) having an arbitrary ethylene content [E] A can be produced. For example, when [E] A is controlled to 1 to 6 wt%, the molar ratio of ethylene to propylene is in the range of 0.001 to 0.3, preferably in the range of 0.025 to 0.25. It ’s fine.
(6)第2工程
本発明における、第2工程の重合温度は、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは55℃以上、一方、重合温度の上限は、85℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは75℃以下である。40°以上では、重合速度が著しく低下することなく、生産性が悪化しない。85℃以下では、重合温度が高くならず、成分(B)(第2工程の生成共重合体)がポリマー粉体の表面にブリードせず、ポリマー粉体の付着性が高くならない。そのため、ポリマー粉体がポリマー粉体相互や攪拌翼、反応器の壁面へ付着せず、撹拌挙動が正常な状態となる。更には、貯蔵タンクや輸送配管で付着せず、閉塞が生じず、運転の継続が困難とならない。
(6) Second Step In the present invention, the polymerization temperature in the second step is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, still more preferably 55 ° C. or higher, while the upper limit of the polymerization temperature is 85 ° C. or lower. More preferably, it is 80 degrees C or less, More preferably, it is 75 degrees C or less. If it is 40 ° or more, the polymerization rate does not significantly decrease and the productivity does not deteriorate. Below 85 ° C., the polymerization temperature does not increase, the component (B) (the copolymer produced in the second step) does not bleed on the surface of the polymer powder, and the adhesion of the polymer powder does not increase. Therefore, the polymer powder does not adhere to the polymer powder, the stirring blade, or the wall surface of the reactor, and the stirring behavior becomes normal. Furthermore, it does not adhere to the storage tank or the transport pipe, and the blockage does not occur.
第2工程で生成される成分(B)の割合は、一般的に、電子供与体化合物を、活性抑制剤として用いて、制御する。活性抑制剤としては、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、硫化カルボニル、アンモニアなどが挙げられる。
また、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン又は酢酸メチルなどの分子量の大きい電子供与体化合物(電子供与性化合物)を用いてもよい。
その他にも、第2工程の滞留時間の制御、モノマー圧力制御によっても、重合活性を制御できる。しかし、活性抑制剤を用いる方法が、制御方法として一番簡便である。
The proportion of component (B) produced in the second step is generally controlled using an electron donor compound as an activity inhibitor. Examples of the activity inhibitor include carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, carbonyl sulfide, and ammonia.
Further, an electron donor compound (electron donating compound) having a large molecular weight such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, or methyl acetate may be used.
In addition, the polymerization activity can be controlled by controlling the residence time in the second step and controlling the monomer pressure. However, a method using an activity inhibitor is the simplest control method.
更に、分子量調節剤として、また、活性向上効果のために、補助的に、水素をエチレンに対してモル比で1.0×10−4以上、1.0×10−2以下の範囲で用いることができる。
そこで水素は、エチレンに対するモル比で、5.0×10−4以上で用いるのがよい。また、上限に関しては、2.0×10−3以下で用いるのがよく、好ましくは1.0×10−3以下である。
上記下限より多いと、水素濃度が低過ぎず、測定が可能である。本明細書記載の触媒では、水素濃度の上昇とともに、触媒活性が高くなる。また、上記上限より少ないと、活性が高くなり過ぎず、重合熱の除去が追い付かずに、非晶成分のブリードを冗長する惧れはない。
Furthermore, hydrogen is used as a molecular weight regulator and in an auxiliary range of 1.0 × 10 −4 or more and 1.0 × 10 −2 or less in terms of molar ratio with respect to ethylene for the purpose of improving the activity. be able to.
Therefore, hydrogen is preferably used in a molar ratio with respect to ethylene of 5.0 × 10 −4 or more. Moreover, regarding an upper limit, it is good to use at 2.0 * 10 <-3> or less, Preferably it is 1.0 * 10 <-3> or less.
If it is more than the above lower limit, the hydrogen concentration is not too low and measurement is possible. In the catalyst described in this specification, the catalytic activity increases as the hydrogen concentration increases. On the other hand, if the amount is less than the above upper limit, the activity does not become too high, the removal of the polymerization heat cannot catch up, and there is no possibility that the bleeding of the amorphous component becomes redundant.
成分(B)中のエチレン含有量[E]Bを高くするほど、融点(Tm)は低くなり、[E]Bを低くするほど、Tmは高くなる。そこで、Tmが本発明の規定の範囲を満たすようにするためには、[E]Bとこれらの関係を把握し、[E]Bを所定の範囲になるように、制御すればよい。重合槽に供給するプロピレンとエチレンの量比と、得られるプロピレン−エチレンランダム共重合体中のエチレン含有量の関係は、使用するメタロセン触媒の種類によって異なるが、適宜、供給量とモル比を調整することによって、任意のエチレン含有量[E]Bを有する成分(B)を製造することができる。例えば、[E]Bを11〜20wt%に制御する場合には、プロピレンに対するエチレンの供給モル比を0.1〜0.8の範囲に、好ましくは0.2〜0.7の範囲とすれば良い。 The higher the ethylene content [E] B in the component (B), the lower the melting point (Tm), and the lower [E] B, the higher Tm. Therefore, in order to satisfy Tm within the specified range of the present invention, [E] B and the relationship between them may be grasped and [E] B may be controlled to be in a predetermined range. The relationship between the amount ratio of propylene and ethylene supplied to the polymerization tank and the ethylene content in the resulting propylene-ethylene random copolymer varies depending on the type of metallocene catalyst used, but the supply amount and molar ratio are adjusted appropriately. By doing, the component (B) which has arbitrary ethylene content [E] B can be manufactured. For example, when [E] B is controlled to 11 to 20 wt%, the molar ratio of ethylene to propylene should be in the range of 0.1 to 0.8, preferably in the range of 0.2 to 0.7. It ’s fine.
また、成分(B)としてプロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体を製造する場合には、成分(B)中のブテン含有量[B]Bを、プロピレンに対して高くするほど、融点(Tm)は低くなり、[B]Bを低くするほど、Tmは高くなる。
そこで、Tmが本発明の規定の範囲を満たすようにするためには、[B]Bとこれらの関係を把握し、[B]Bを所定の範囲になるように、制御すればよい。
重合槽に供給するプロピレンとブテンの量比と、得られるプロピレン−エチレン−ブ
テンランダム共重合体中のブテン含有量の関係は、使用するメタロセン触媒の種類によって異なるが、適宜、供給量とモル比を調整することによって、任意のブテン含有量[B]Bを有する成分(B)を製造することができる。
例えば、[B]Bを20〜30wt%に制御する場合には、プロピレンに対するブテンの供給モル比を0.2〜1.6の範囲に、好ましくは0.4〜1.4の範囲とすれば良い。
When a propylene-ethylene-butene random copolymer is produced as the component (B), the higher the butene content [B] B in the component (B) is, the higher the melting point (Tm). Tm increases as [B] B decreases.
Therefore, in order to satisfy Tm within the prescribed range of the present invention, [B] B and the relationship between them may be grasped and [B] B may be controlled so as to fall within a predetermined range.
The relationship between the amount ratio of propylene and butene supplied to the polymerization tank and the butene content in the resulting propylene-ethylene-butene random copolymer varies depending on the type of metallocene catalyst used, but the amount supplied and the molar ratio are appropriately selected. The component (B) having an arbitrary butene content [B] B can be produced by adjusting.
For example, when [B] B is controlled to 20 to 30 wt%, the molar ratio of butene to propylene should be in the range of 0.2 to 1.6, preferably in the range of 0.4 to 1.4. It ’s fine.
本明細書記載の触媒では、エチレン濃度の上昇とともに触媒活性が高くなり、ポリマー粉体のTmが低くなる。段落0093に記載の範囲以下だと、エチレン濃度が低過ぎて、触媒活性が著しく低下し、成分(B)を十分な割合で得ることができない。段落0093に記載の範囲以上では、活性が高くなり過ぎるため、重合熱の除去が追い付かず、ポリマー粉体が溶融し、塊を発生する恐れがある。 In the catalyst described in the present specification, the catalyst activity increases as the ethylene concentration increases, and the Tm of the polymer powder decreases. Below the range described in paragraph 0093, the ethylene concentration is too low, the catalytic activity is remarkably lowered, and the component (B) cannot be obtained in a sufficient ratio. Above the range described in paragraph 0093, the activity becomes too high, so that the removal of the polymerization heat cannot catch up, and the polymer powder may melt and generate lumps.
ここで、生産されるポリマー粉体の粒径は、好ましくは700μm以上、より好ましくは850μm以上、更に好ましくは1,000μm以上、一方、好ましくは4,000μm以下、より好ましくは3,500μm以下、更に好ましくは3,000μm以下である。この範囲であれば、「成分(B)のポリマー粉体のホールド性が低下し、ブリードが生じやすくなったり、粒径が過大な場合に、攪拌やポリマー粉体の移送において、破砕などの問題が生じ易くなったりすること」を、効果的に防止できる。 Here, the particle size of the polymer powder to be produced is preferably 700 μm or more, more preferably 850 μm or more, still more preferably 1,000 μm or more, on the other hand, preferably 4,000 μm or less, more preferably 3,500 μm or less, More preferably, it is 3,000 micrometers or less. If it is within this range, “holding property of the polymer powder of the component (B) is lowered, bleed is likely to occur, and when the particle size is excessive, problems such as crushing in the stirring and the transfer of the polymer powder. Can be effectively prevented.
運転安定性は、第2工程後にサンプリングされるポリマー粉体の流動状態で判断できる。流動状態の指標としては、ポリマー粉体のBD(嵩密度)が適当である。
安定な運転性を維持できるポリマー粉体BDは、0.40g/ml以上であり、更に、好ましくは0.44g/ml以上、また、0.55g/ml以下、好ましくは0.49g/ml以下である。
この範囲内では、「流動性低下による、攪拌不良、輸送時の配管閉塞が生じるため、運転継続が困難となる」ということはなく、また、攪拌動力が著しく増加することもない。
The operational stability can be judged from the flow state of the polymer powder sampled after the second step. As an indicator of the flow state, BD (bulk density) of the polymer powder is appropriate.
The polymer powder BD capable of maintaining stable drivability is 0.40 g / ml or more, more preferably 0.44 g / ml or more, and 0.55 g / ml or less, preferably 0.49 g / ml or less. It is.
Within this range, there will be no “stirring failure due to fluidity drop and piping clogging during transportation, which makes it difficult to continue operation”, and stirring power does not increase significantly.
[VI]ポリマー粉体の後処理工程
(1)基本処理
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、重合工程で得られるポリマー粉体を、例えば以下の後処理工程を施すことによって得ることができる。後処理工程として、乾燥工程とエアレーション工程の各処理を受けることにより、(a)ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、(b)重合体粒子から、残留モノマーや残留溶媒などの残留揮発分を効率よく十分に除去し、更に、(c)重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制すること、が可能となる。
[VI] Post-treatment step of polymer powder (1) Basic treatment The polymer particles of the soft polymer of the present invention can be obtained by subjecting the polymer powder obtained in the polymerization step to, for example, the following post-treatment step. . By receiving each treatment of the drying step and the aeration step as a post-treatment step, (a) the polymer is easily sticky and the problem that the polymer particles adhere to each other is suppressed, and (b) from the polymer particles, Residual volatile components such as residual monomers and residual solvents can be efficiently and sufficiently removed, and (c) blocking of silos and the like due to pressure bonding of the polymer particles can be suppressed.
後処理工程は、下記の2つの工程を有することが好ましい。
工程a):ポリマー粉体を60〜95℃の温度に保持して、0.6〜1.1時間乾燥する工程。
工程b):ポリマー粉体を25〜95℃の温度で、6〜50時間エアレーションを行う工程。
また、工程a)、工程b)の順で後処理工程を行うことが好ましい。
以下、本発明のポリマー粉体の乾燥方法及びエアレーションについて、具体的かつ詳細に説明する。
The post-processing step preferably has the following two steps.
Step a): A step of drying the polymer powder at a temperature of 60 to 95 ° C. and drying for 0.6 to 1.1 hours.
Step b): A step of aeration of the polymer powder at a temperature of 25 to 95 ° C. for 6 to 50 hours.
Moreover, it is preferable to perform a post-processing process in order of process a) and process b).
Hereinafter, the drying method and aeration of the polymer powder of the present invention will be described specifically and in detail.
本発明のポリマー粉体は、基本的には、ポリオレフィン重合で得られるもの、それ以外で得られるものと特に区別する必要はない。
本発明の技術は、主として、軟質なプロピレン系ブロック共重合体などの製造を目的とし、粉体流動性を維持する理由により、気相重合で得られるポリマー粉体への適用が望ましい。
ここでの乾燥とは、ポリマー製造時にフィードされるプロピレン、エチレン、C4〜C20のα−オレフィン、触媒スラリーで用いるヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素において、重合時に未反応となったモノマーや残留溶媒を除去することである。所謂、脱気に該当する場合を含む。また、乾燥のために用いられる不活性ガスに触媒、有機アルミを失活させるために水蒸気を含ませて通気させることが一般的である。更に、乾燥はポリマー粉体を流動させながら行うことが好ましい。
The polymer powder of the present invention basically does not need to be particularly distinguished from those obtained by polyolefin polymerization and those obtained by other methods.
The technique of the present invention is mainly intended to produce a soft propylene-based block copolymer and the like, and is preferably applied to a polymer powder obtained by gas phase polymerization for the reason of maintaining powder fluidity.
Drying here refers to propylene, ethylene, C4 to C20 α-olefin fed at the time of polymer production, hexane, heptane and other hydrocarbons used in the catalyst slurry, and unreacted monomers and residual solvent during polymerization. Is to remove. This includes a case corresponding to so-called deaeration. Moreover, in order to deactivate a catalyst and organic aluminum in the inert gas used for drying, it is common to make water vapor | steam contain and ventilate. Furthermore, drying is preferably performed while the polymer powder is fluidized.
一方、エアレーションとは、粉体工学用語辞典(第2版・p.21・粉体工学会編・日刊工業新聞社発行)記載のとおり、粉粒体層内に空気や窒素ガスなどを注入する操作をいう。本発明では、窒素などの不活性ガスを容器底に供給し、容器内の充填されているポリマー粉体に含まれているガスと容器中のガスとを平衡状態にすることを目的とし、粉体が流動しない程度の流量で乾燥工程後のポリマー粉体へ窒素などを通気し、1,400wtppm以下程度に残留炭化水素(残留モノマーを含む)を低下する工程を指す。乾燥工程では、主に乾燥器を用いて未反応となったモノマーや残留溶媒を除去することに対して、エアレーションは、サイロなどのポリマー粉体の貯蔵に際して、残留ガス濃度を管理する工程であり、乾燥工程とは区別される。 On the other hand, aeration refers to injecting air, nitrogen gas, etc. into the granular material layer as described in the glossary of powder engineering (2nd edition, p.21, edited by the Powder Engineering Society, published by Nikkan Kogyo Shimbun). An operation. An object of the present invention is to supply an inert gas such as nitrogen to the bottom of the container and bring the gas contained in the polymer powder filled in the container and the gas in the container into an equilibrium state. It refers to a process of reducing residual hydrocarbons (including residual monomers) to about 1,400 wtppm or less by ventilating nitrogen or the like to the polymer powder after the drying process at a flow rate that does not flow. In the drying process, aeration is a process for managing the residual gas concentration when storing polymer powder such as silos, while removing unreacted monomer and residual solvent mainly using a dryer. It is distinguished from the drying process.
(2)工程a)
乾燥装置の様式は、特に形状、構造を問わないが、本発明に用いられる乾燥器は、例えば、粉体工学便覧(第2版p.358・粉体工学会編・日刊工業新聞社発行)に記載されたような種類があるが、回分式でも連続式でもよく、また攪拌式、振動式、スクリューコンベア式などいずれの方式でもよい。また、様々な様式の乾燥装置を組み合わせることも可能である。
(2) Step a)
The form of the drying device is not particularly limited in shape and structure, but the dryer used in the present invention is, for example, a powder engineering manual (2nd edition, p.358, edited by the Powder Engineering Society, published by Nikkan Kogyo Shimbun). However, it may be a batch type or a continuous type, and any type such as a stirring type, a vibration type, and a screw conveyor type may be used. It is also possible to combine various types of drying apparatuses.
工程a)の温度条件は、60℃以上、好ましくは、65℃以上、更に好ましくは、70℃以上、95℃以下、好ましくは、90℃以下、更に好ましくは85℃以下である。上記の60℃以上であると、十分にポリマー粉体を乾燥させることができ、上記の95℃以下であると、工程b)の温度にかかわらず、ポリマー粉体同士の固着が発生せず、サイロ閉塞が発生することがない。ここでの温度は、乾燥器内のポリマー粉体の温度である。 The temperature condition in step a) is 60 ° C. or higher, preferably 65 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher and 95 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or lower, more preferably 85 ° C. or lower. When the temperature is 60 ° C. or higher, the polymer powder can be sufficiently dried. When the temperature is 95 ° C. or lower, the polymer powders are not fixed to each other regardless of the temperature in step b). Silo blockage does not occur. The temperature here is the temperature of the polymer powder in the dryer.
工程a)の乾燥時間条件は、0.6時間以上、好ましくは0.7時間以上、1.1時間以下、好ましくは、1.0時間以下である。上記の0.6時間以上であると、十分にポリマー粉体を乾燥させることができ、上記の1.1時間以下であると、乾燥工程設備が大型化せず、製造グレードの切り替え時の中間品が増大したり、製造コストが増大することを避けられる。 The drying time conditions in step a) are 0.6 hours or more, preferably 0.7 hours or more and 1.1 hours or less, preferably 1.0 hours or less. If the time is 0.6 hours or longer, the polymer powder can be sufficiently dried. If the time is 1.1 hours or shorter, the drying process equipment does not increase in size, and the intermediate during the switching of the production grade. It is possible to avoid an increase in product and an increase in manufacturing cost.
残留炭化水素などの残留ガス濃度は工程a)実施前と比較して低下し、工程a)を行った結果、工程a)実施後の好ましいガス濃度は、250wtppm以上、1,400wtppm以下の範囲であり、更に好ましくは275wtppm以上、1,150wtppm以下であり、特に好ましくは300wtppm以上、900wtppm以下である。
軟質ポリマーがプロピレン系ブロック共重合体であって、プロピレン−α−オレフィン共重合体成分がプロピレン−エチレンランダム共重合体の場合には、残留炭化水素の残留ガス濃度は工程a)実施前と比較して低下し、工程a)を行った結果、工程a)実施後の好ましいガス濃度は、250wtppm以上、1,400wtppm以下の範囲であり、更に好ましくは275wtppm以上、1,150wtppm以下であり、特に好ましくは300wtppm以上、900wtppm以下である。
軟質ポリマーがプロピレン系ブロック共重合体であって、プロピレン−α−オレフィン共重合体成分がプロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体の場合には、ブテンの沸点はエチレンより高いことにより、好ましい残留ガス濃度は、375wtppm以上、2,100wtppm以下の範囲であり、更に好ましくは410wtppm以上、1,725wtppm以下であり、特に好ましくは450wtppm以上、1,200wtppm以下である。
Residual gas concentrations such as residual hydrocarbons are lower than before step a), and as a result of step a), the preferred gas concentration after step a) is in the range of 250 wtppm to 1,400 wtppm. Yes, more preferably 275 wtppm or more and 1,150 wtppm or less, particularly preferably 300 wtppm or more and 900 wtppm or less.
When the soft polymer is a propylene-based block copolymer and the propylene-α-olefin copolymer component is a propylene-ethylene random copolymer, the residual gas concentration of the residual hydrocarbon is compared with that before step a). As a result of performing step a), the preferable gas concentration after step a) is in the range of 250 wtppm or more and 1,400 wtppm or less, more preferably 275 wtppm or more and 1,150 wtppm or less, Preferably they are 300 wtppm or more and 900 wtppm or less.
When the soft polymer is a propylene-based block copolymer and the propylene-α-olefin copolymer component is a propylene-ethylene-butene random copolymer, the preferred residual gas is that the boiling point of butene is higher than that of ethylene. The concentration ranges from 375 wtppm to 2,100 wtppm, more preferably from 410 wtppm to 1,725 wtppm, and particularly preferably from 450 wtppm to 1,200 wtppm.
(3)工程b)
エアレーションを行う場所、エアレーション装置の形状は、特に問わないが、乾燥工程後のサイロで行うと効率が良い。乾燥工程後であれば、ポリマー粉体を高温にせず、少量のエアレーションガスで十分に乾燥及び残留ガス管理をすることができる。また、サイロ以外でもエアレーションを実施することはできるが、サイロ下部より、エアレーションガスをフィードすることで、ポリマー粉体とガスが向流で接触し、サイロ全体のガスを効率良く置換できるため、必要なエアレーションガスも少なくなり、経済性が良い。よって、多量のポリマー粉体をエアレーションで乾燥させる形態としてはサイロが好ましい。
乾燥工程では、主に乾燥器を用いて未反応となったモノマーや残留溶媒を除去することに対して、エアレーションは、サイロなどのポリマー粉体の貯蔵に際して、残留ガス濃度を管理する工程であり、乾燥工程とは区別される。この場合に、ポリマー粉体同士が圧着しないように対処する必要がある。
(3) Step b)
The location of the aeration and the shape of the aeration apparatus are not particularly limited, but it is efficient when performed in a silo after the drying process. After the drying step, the polymer powder can be sufficiently dried and the residual gas can be controlled with a small amount of aeration gas without increasing the temperature of the polymer powder. In addition, aeration can be performed outside of the silo, but it is necessary to feed the aeration gas from the lower part of the silo, allowing the polymer powder and gas to contact in countercurrent and efficiently replace the entire silo gas. The amount of aeration gas is also low and it is economical. Therefore, a silo is preferable as a form in which a large amount of polymer powder is dried by aeration.
In the drying process, aeration is a process for managing the residual gas concentration when storing polymer powder such as silos, while removing unreacted monomer and residual solvent mainly using a dryer. It is distinguished from the drying process. In this case, it is necessary to take measures so that the polymer powders are not pressure-bonded.
エアレーションに用いるガスは、不活性ガスであることが好ましい。特に、経済性、入手しやすさから窒素が好ましい。エアレーションのためのガスは、サイロ下部よりフィードすることが好ましい。サイロ上部よりフィードした場合、サイロ内のポリマー粉体と十分に接触できないため、一部のポリマー粉体を十分に管理できない可能性がある。
エアレーションのガス量は、単位保有量(ポリマー粉体1T)あたり、0.1Nm3/h以上が好ましい。この数値以上であると、サイロ内で十分にガス置換が行われ、十分にポリマー粉体を適正に管理することができる。上限は特にないが、生産コストの面から、フィード量を極端に増量しないことが望ましい。
The gas used for aeration is preferably an inert gas. Nitrogen is particularly preferable from the viewpoint of economy and availability. The gas for aeration is preferably fed from the lower part of the silo. When feeding from the upper part of the silo, the polymer powder in the silo cannot be sufficiently contacted, so that there is a possibility that some polymer powders cannot be managed sufficiently.
The amount of aeration gas is preferably 0.1 Nm 3 / h or more per unit retained amount (polymer powder 1T). If it is above this value, gas replacement is sufficiently performed in the silo, and the polymer powder can be adequately managed. Although there is no upper limit, it is desirable not to increase the feed amount extremely from the viewpoint of production cost.
工程b)の温度条件は、好ましくは25〜95℃である。25℃以上であると、残留揮発分を十分に除去でき、乾燥工程を通過後のポリマー粉体同士が固着したり、サイロからポリマー粉体を抜き出すことができなくなることを避けられる。一方、95℃以下の設定とすれば、サイロ全体の加温設備が必要となったり、製造コストが著しく増大することを避けられる。 The temperature condition of step b) is preferably 25 to 95 ° C. When the temperature is 25 ° C. or higher, residual volatile components can be sufficiently removed, and it is possible to prevent the polymer powders after passing through the drying process from being fixed to each other and the polymer powders from being extracted from the silo. On the other hand, if the setting is 95 ° C. or lower, it is possible to avoid the need for heating equipment for the entire silo and a significant increase in manufacturing cost.
工程b)の乾燥時間条件は、6時間以上、好ましくは9時間以上、更に好ましくは、12時間以上、50時間以下、好ましくは、45時間以下、更に好ましくは40時間以下である。上記の6時間以上であると十分にポリマー粉体を処理させることができる。上記の50時間以下であると、サイロ規模が適正になり、単位時間あたりの生産量も適正となるなど、生産コストが好適となる。
サイロ下部で閉塞が生じやすいため、サイロ下部のポリマー粉体温度を測定することが望ましい。一方、本発明の実施例においては、実際にサンプリングしたポリマー粉体の温度を直接測定した。
The drying time condition in step b) is 6 hours or more, preferably 9 hours or more, more preferably 12 hours or more and 50 hours or less, preferably 45 hours or less, more preferably 40 hours or less. When it is 6 hours or more, the polymer powder can be sufficiently processed. When it is 50 hours or less, the silo scale is appropriate, and the production cost per unit time is appropriate.
It is desirable to measure the temperature of the polymer powder at the bottom of the silo because blockage tends to occur at the bottom of the silo. On the other hand, in the examples of the present invention, the temperature of the actually sampled polymer powder was directly measured.
残留炭化水素の残留ガス濃度は工程b)実施前と比較して更に低下し、工程b)を行った結果、工程b)実施後の好ましいガス濃度は、含まれるモノマーガス特にプロピレンの爆発下限界以下である。
但し、第2工程において、ブテンを使用し、プロピレン−エチレン−ブテンランダム共重合体を製造する場合には、ブテンの沸点はエチレンやプロピレンより高いことから、爆発下限界値は絶対値として大きくなる。
The residual gas concentration of the residual hydrocarbon is further reduced as compared to before the step b), and as a result of performing the step b), the preferable gas concentration after the step b) is the lower limit of explosion of the monomer gas contained, particularly propylene. It is as follows.
However, in the second step, when butene is used to produce a propylene-ethylene-butene random copolymer, since the boiling point of butene is higher than that of ethylene or propylene, the lower explosion limit value becomes larger as an absolute value. .
(4)処理温度の考察
なお、本発明者らは、これまでの実績と経験に基づき、ポリマー粉体の熱に対する挙動に焦点を当て鋭意研究を進めた。
本発明のような熱可塑性樹脂であるポリマーは融点をもつ。ポリマーがその固有の融点を超えると、ポリマー中の結晶成分中の分子の自由度が上がり粘性体としての性質を示し始める。また、本発明のような結晶性成分と非(低)結晶性成分からなる軟質オレフィン重合体粒子の場合には、温度が上がり結晶性成分の分子運動が大きくなるにつれて、非(低)結晶性成分が重合体表面上に移動する、いわゆるブリードアウトという現象がおこる。この現象は必ずしもポリマーの温度がその結晶性成分の融点以上にならなくても、融点より少し低い温度(T)から顕著に起こり始める。また時間を経るにつれてその程度が大きくなる。
(4) Consideration of processing temperature In addition, based on the past results and experience, the present inventors focused on the behavior of polymer powders with respect to heat, and advanced research.
A polymer which is a thermoplastic resin as in the present invention has a melting point. When the polymer exceeds its inherent melting point, the degree of freedom of the molecules in the crystalline component of the polymer increases and begins to exhibit properties as a viscous body. In the case of soft olefin polymer particles comprising a crystalline component and a non- (low) crystalline component as in the present invention, the non- (low) crystalline property increases as the temperature increases and the molecular motion of the crystalline component increases. A phenomenon called so-called bleed out occurs in which components move onto the polymer surface. This phenomenon begins to occur significantly from a temperature (T) slightly below the melting point, even though the polymer temperature does not necessarily exceed the melting point of the crystalline component. Moreover, the degree becomes larger as time passes.
したがって、本発明においては、重合体粒子と未反応のモノマーや溶剤を分離する乾燥工程が必要であり、分離だけを考えるとより高温にすることが好ましいが、ブリードアウトを抑制しつつ乾燥を行うためには乾燥工程である工程a)において、ポリマーの持つ融点より少し低い温度(T)より、更に低い温度で乾燥する必要がある。 Therefore, in the present invention, a drying step for separating the polymer particles from the unreacted monomer and solvent is necessary, and it is preferable that the temperature is higher considering only the separation, but drying is performed while suppressing bleed out. Therefore, in step a) which is a drying step, it is necessary to dry at a temperature lower than the temperature (T) slightly lower than the melting point of the polymer.
ただし、上述のようにブリードアウト現象というのは、T℃以下で乾燥を行なって
も、また時間を経るにつれて、少しずつ起こる現象であり、完全に抑制できるものではない。またブリードアウトを引き起こした重合体の状態とは、重合体粒子の表面を非結晶性成分が覆っている。ところが、ブリードアウトを引き起こしたような非(低)結晶性成分であっても、ポリマーの温度が低下しこの非(低)結晶性成分のガラス転移点温度付近になると、非(低)結晶性成分の分子運動が小さくなってくる。この時、非(低)結晶性成分で表面が覆われた重合体粒子同士の非(低)結晶性成分が互いに接触したまま分子運動が小さくなると、その粒子間の接触点で互いの非(低)結晶性成分同士で固着してしまうという、いわゆるバインダー現象が起こってしまう。
この時、サイロのような重合体を積み上げて保存している場所でバインダー現象が起こると、重合体粒子全体の流動性が損なわれ、サイロから重合体が抜き出せなくなり、最悪の場合には製造ができなくなるという問題を引き起こしてしまう。
However, as described above, the bleed-out phenomenon is a phenomenon that occurs little by little as time passes even if drying is performed at T ° C. or less, and cannot be completely suppressed. The state of the polymer causing the bleed-out is that the surface of the polymer particle is covered with an amorphous component. However, even for non- (low) crystalline components that cause bleed out, non- (low) crystalline properties when the temperature of the polymer drops to near the glass transition temperature of this non- (low) crystalline component. The molecular motion of the component becomes smaller. At this time, when the molecular motion is reduced while the non- (low) crystalline components of the polymer particles whose surfaces are covered with the non- (low) crystalline component are in contact with each other, the non-(( Low) A so-called binder phenomenon occurs in which crystalline components are fixed to each other.
At this time, if a binder phenomenon occurs in a place where a polymer such as a silo is stacked and stored, the fluidity of the entire polymer particle is impaired, and the polymer cannot be extracted from the silo. It causes the problem of being unable to do it.
そこで、本発明においては、未反応モノマーや溶剤成分を除去する乾燥工程で特定温度履歴を経てブリードアウトが特定の範囲で進行した重合体を、後の重合体粒子内の揮発成分を除去する工程b)のエアレーション操作において、エアレーション時の温度を重合体のガラス転移点温度付近の温度(T)以下にしないことにより、重合体粒子の流動性を著しく損なうことなく、未反応モノマーや溶剤成分の除去という乾燥と重合体粒子中の揮発性成分の除去を十分に行うことができる。その結果、本発明の重合体粒子を容易に製造することが可能であることが分かった。 Therefore, in the present invention, the step of removing the volatile components in the polymer particles after the polymer in which the bleedout has progressed in a specific range through a specific temperature history in the drying step of removing unreacted monomers and solvent components. In the aeration operation of b), by not reducing the temperature during aeration below the temperature (T) near the glass transition temperature of the polymer, the fluidity of the polymer particles is not significantly impaired, and the unreacted monomer or solvent component Drying of removal and removal of volatile components in the polymer particles can be sufficiently performed. As a result, it was found that the polymer particles of the present invention can be easily produced.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、各実施例は、比較例との対照により、本発明の構成の合理性と有意性及び有用性並びに従来技術に対する卓越性を実証するものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the examples, and each example is not limited to the rationality and significance of the configuration of the present invention in comparison with the comparative examples. It demonstrates the superiority and usefulness of the conventional technology.
[触媒の製造]
珪酸塩の化学処理:10リットルの撹拌翼の付いたガラス製セパラブルフラスコに、蒸留水3.75リットル、続いて濃硫酸(96%)2.5kgをゆっくりと添加した。5
0℃で、更にモンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL;平均粒径=50μm)を1kg分散させ、90℃に昇温し、6.5時間その温度を維持した。50℃まで冷却後、このスラリーを減圧濾過し、ケーキを回収した。このケーキに蒸留水を7リットル加え再スラリー化後、濾過した。この洗浄操作を、洗浄液(濾液)のpHが、3.5を越えるまで実施した。回収したケーキを窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥した。乾燥後の質量は707gであった。化学処理した珪酸塩を更にキルン乾燥機で乾燥した。
[Manufacture of catalyst]
Silicate chemical treatment: To a glass separable flask with a 10 liter stirring blade, 3.75 liters of distilled water was added slowly followed by 2.5 kg of concentrated sulfuric acid (96%). 5
At 0 ° C., 1 kg of montmorillonite (Menzawa Chemical Co., Ltd. Benclay SL; average particle diameter = 50 μm) was further dispersed, heated to 90 ° C., and maintained at that temperature for 6.5 hours. After cooling to 50 ° C., the slurry was filtered under reduced pressure to recover the cake. 7 liters of distilled water was added to this cake to reslurry, and then filtered. This washing operation was performed until the pH of the washing solution (filtrate) exceeded 3.5. The collected cake was dried at 110 ° C. overnight under a nitrogen atmosphere. The mass after drying was 707 g. The chemically treated silicate was further dried in a kiln dryer.
触媒の調製:内容積3リットルの撹拌翼のついたガラス製反応器に上記で得た乾燥珪酸塩200gを導入し、混合ヘプタン1,160ml、更にトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.60M)840mlを加え、室温で撹拌した。1時間後、混合ヘプタンにて洗浄し、珪酸塩スラリーを2.0リットルに調製した。次に、調製した珪酸塩スラリーにトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M/L)9.6mlを添加し、25℃で1時間反応させた。並行して、〔(r)−ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウム〕(合成は特開平10−226712号公報実施例に従って実施した)2,180mg(3mmol)と混合ヘプタン870mlに、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)を33.1ml加えて、室温にて1時間反応させた混合物を、珪酸塩スラリーに加え、1時間撹拌した。 Preparation of catalyst: 200 g of the dried silicate obtained above was introduced into a glass reactor equipped with a stirring blade having an internal volume of 3 liters, and 1,160 ml of mixed heptane and further 840 ml of a heptane solution of triethylaluminum (0.60 M) were added. Added and stirred at room temperature. After 1 hour, the mixture was washed with mixed heptane to prepare a silicate slurry at 2.0 liters. Next, 9.6 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) was added to the prepared silicate slurry and reacted at 25 ° C. for 1 hour. In parallel, [(r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium] (synthesized in JP-A-10-226712) 33.1 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M) was added to 2,180 mg (3 mmol) and 870 ml of mixed heptane (performed according to the example), and the mixture reacted at room temperature for 1 hour was added to a silicate slurry. Added and stirred for 1 hour.
予備重合:続いて、窒素で十分置換を行った内容積10リットルの撹拌式オートクレーブに、n−ヘプタン2.1リットルを導入し、40℃に保持した。そこに先に調製した珪酸塩/メタロセン錯体スラリーを導入した。温度が40℃に安定したところでプロピレンを100g/時間の速度で供給し、温度を維持した。4時間後プロピレンの供給を停止し、更に2時間維持した。予備重合終了後、残モノマーをパージし、撹拌を停止させ約10分間静置後、上澄み約3リットルをデカントした。続いてトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M/L)を9.5ml、更に混合ヘプタンを5.6リットル添加し、40℃で30分間撹拌し、10分間静置した後に、上澄みを5.6リットル除いた。更にこの操作を3回繰り返した。最後の上澄み液の成分分析を実施したところ有機アルミニウム成分の濃度は、1.23ミリモル/L、Zr濃度は8.6×10−6g/Lであり、仕込み量に対する上澄み液中の存在量は0.016%であった。続いて、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M/L)17.0mlを添加した後に、45℃で減圧乾燥した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン2.1gを含む予備重合触媒が得られた。 Preliminary polymerization: Subsequently, 2.1 liters of n-heptane was introduced into a stirring autoclave having an internal volume of 10 liters that had been sufficiently substituted with nitrogen, and maintained at 40 ° C. The previously prepared silicate / metallocene complex slurry was introduced therein. When the temperature was stabilized at 40 ° C., propylene was supplied at a rate of 100 g / hour to maintain the temperature. After 4 hours, the supply of propylene was stopped and maintained for another 2 hours. After completion of the prepolymerization, the remaining monomer was purged, stirring was stopped and the mixture was allowed to stand for about 10 minutes, and then about 3 liters of the supernatant was decanted. Subsequently, 9.5 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) and 5.6 liters of mixed heptane were added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 30 minutes and allowed to stand for 10 minutes. Removed 6 liters. This operation was further repeated 3 times. When the component analysis of the final supernatant was performed, the concentration of the organoaluminum component was 1.23 mmol / L and the Zr concentration was 8.6 × 10 −6 g / L, and the abundance in the supernatant with respect to the amount charged. Was 0.016%. Subsequently, 17.0 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (0.71 M / L) was added, followed by drying at 45 ° C. under reduced pressure. By this operation, a prepolymerized catalyst containing 2.1 g of polypropylene per 1 g of catalyst was obtained.
[実施例1]
(1)第1重合工程
第一の、攪拌羽根を有する横型重合器(L/D=5.6、内容積100L)に、予め35kgのシーズポリマーを導入後、窒素ガスを3時間流通させた。その後、プロピレン、エチレン及び水素を導入しながら昇温し、重合条件が整った時点で、予備重合処理した上記触媒を0.47g/hr、有機アルミニウム化合物としてトリイソブチルアルミニウムを15mmol/hr一定となるように供給した。1:3の比のエチレン/プロピレンの混合ガスを反応温度75℃、反応圧力1.8MPaG、攪拌速度35rpmの条件を維持しながら連続供給し、更に水素ガスを連続的に供給して、生成ポリマーを調整した。
[Example 1]
(1) First polymerization step
After introducing 35 kg of seed polymer in advance into a first horizontal polymerization vessel (L / D = 5.6, internal volume 100 L) having stirring blades, nitrogen gas was circulated for 3 hours. Thereafter, the temperature was raised while introducing propylene, ethylene and hydrogen, and when the polymerization conditions were satisfied, the above prepolymerized catalyst was 0.47 g / hr, and triisobutylaluminum as an organoaluminum compound was constant at 15 mmol / hr. Was fed as A mixed gas of ethylene / propylene in a ratio of 1: 3 is continuously supplied while maintaining conditions of a reaction temperature of 75 ° C., a reaction pressure of 1.8 MPaG, and a stirring speed of 35 rpm, and hydrogen gas is continuously supplied to produce a polymer produced. Adjusted.
反応熱は原料プロピレンの気化熱により除去した。重合器から排出される未反応ガスは反応器系外で冷却、凝縮させて重合器に還流した。本重合で得られたプロピレン−エチレンランダム共重合体成分(A)を間欠的に抜き出し第2重合工程の重合器に供給した。 The heat of reaction was removed by the heat of vaporization of the raw material propylene. The unreacted gas discharged from the polymerization reactor was cooled and condensed outside the reactor system and refluxed to the polymerization reactor. The propylene-ethylene random copolymer component (A) obtained by the main polymerization was intermittently extracted and supplied to the polymerization vessel in the second polymerization step.
(2)第2重合工程
第二の、攪拌羽根を有する横型重合器(L/D=5.6、内容積100L)に第1重合工程からのプロピレン−エチレンランダム共重合体成分(A)及びプロピレンとエチレンの混合ガスをそれぞれ供給し、プロピレンとエチレンの共重合を行った。反応条件は攪拌速度18rpm、反応温度70℃、反応圧力1.7MPaGであり、気相中のガス組成を調整した。第2重合工程には、水素のフィードは行わなかった。反応熱は原料プロピレンの気化熱により除去した。重合器から排出される未反応ガスは反応器系外で冷却、凝縮させて重合器に還流した。
第2重合工程で生成されたプロピレン系ブロック共重合体は、重合器から連続的に抜き出した。
(2) Second polymerization step
Propylene-ethylene random copolymer component (A) from the first polymerization step and a mixed gas of propylene and ethylene are fed to a second horizontal polymerization vessel (L / D = 5.6, internal volume 100 L) having stirring blades. Each was supplied to carry out copolymerization of propylene and ethylene. The reaction conditions were a stirring speed of 18 rpm, a reaction temperature of 70 ° C., a reaction pressure of 1.7 MPaG, and the gas composition in the gas phase was adjusted. No hydrogen feed was performed in the second polymerization step. The heat of reaction was removed by the heat of vaporization of the raw material propylene. The unreacted gas discharged from the polymerization reactor was cooled and condensed outside the reactor system and refluxed to the polymerization reactor.
The propylene-based block copolymer produced in the second polymerization step was continuously extracted from the polymerization vessel.
(3)後処理工程
図1に示される、内容積400Lの縦型の乾燥機に、第1重合工程及び第2重合工程を通じて得られたプロピレン系ブロック共重合体のポリマー粉体と、窒素を8m3/時で連続的に導入し、0.05MPaG、80℃で0.8時間乾燥した(工程a))。工程a)後のポリマー粉体の一部をサンプリングして、揮発分の量を測定したところ720wtppmであった。
その後、工程a)からのポリマー粉体を、内容積0.6m3のサイロに移送しポリマーを積み上げ、0.05MPaG、温度30℃で34時間、窒素を8m3/時で流通させることでエアレーションを行った(工程b))。工程b)後、サイロ上部より重合体粒子を取り出し分析をおこなったところ、揮発分の量は、42wtppmであった。その他の重合体粒子の流動性、品質に関する値も含めて表1に記した。
(3) Post-processing step In a vertical dryer having an internal volume of 400 L shown in FIG. 1, propylene-based block copolymer polymer powder obtained through the first polymerization step and the second polymerization step, and nitrogen are added. The solution was continuously introduced at 8 m 3 / hour and dried at 0.05 MPaG and 80 ° C. for 0.8 hours (step a)). A part of the polymer powder after step a) was sampled, and the amount of volatile matter was measured and found to be 720 wtppm.
Thereafter, the polymer powder from step a) is transferred to a silo having an internal volume of 0.6 m 3 , the polymer is stacked, and aeration is performed by flowing nitrogen at 8 m 3 / hour at 0.05 MPaG and a temperature of 30 ° C. for 34 hours. (Step b)). After step b), polymer particles were taken out from the top of the silo and analyzed, and the amount of volatile matter was 42 wtppm. The values relating to the fluidity and quality of other polymer particles are also shown in Table 1.
(4)ポリマー閉塞の評価方法
得られた重合体粒子100gを、内径12φのロートを通過させたところ、自重のみでロートを通過した。
(4) Evaluation method of polymer blockage When 100 g of the obtained polymer particles were passed through a funnel having an inner diameter of 12φ, they passed through the funnel only by their own weight.
[実施例2]
実施例1と同様に行なったが、第2重合工程で水素のフィードを行うことにより、第2重合工程で生成するエチレン/プロピレン重合体の分子量を低く調整した。その後、実施例1と同様の後処理工程を行った。得られた重合体粒子100gを、内径12φのロートを通過させたところ、自重のみでロートを通過した。
[Example 2]
Although it carried out similarly to Example 1, the molecular weight of the ethylene / propylene polymer produced | generated at a 2nd polymerization process was adjusted low by feeding hydrogen at a 2nd polymerization process. Then, the post-processing process similar to Example 1 was performed. When 100 g of the obtained polymer particles were passed through a funnel having an inner diameter of 12φ, they passed through the funnel only by their own weight.
[比較例1]
実施例1において、次のように後処理工程の条件を変更した。内容積400Lの縦型の乾燥機に、第1重合工程及び第2重合工程を通じて得られたプロピレン系ブロック共重合体のポリマー粉体と、窒素を8m3/時で連続的に導入し、0.05MPaG、80℃で3時間乾燥した(工程a))。工程a)後のポリマー粉体の一部をサンプリングして、揮発分の量を測定したところ100wtppmであった。
その後、工程a)からのポリマー粉体を、内容積0.6m3のサイロに移送しポリマーを積み上げ、0.05MPaG、温度30℃で34時間、エアレーションを行わず静置した(工程b))。工程b)後、サイロ上部より重合体粒子を取り出し分析を行なったところ、揮発分の量は、100wtppmであった。得られた重合体粒子100gを、内径12φのロートを通過させたところ、ロートが閉塞した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the conditions of the post-treatment process were changed as follows. A propylene block copolymer polymer powder obtained through the first polymerization step and the second polymerization step and nitrogen are continuously introduced into a vertical dryer having an internal volume of 400 L at a rate of 8 m 3 / hour. Dry at 0.05 MPaG and 80 ° C. for 3 hours (step a)). A part of the polymer powder after step a) was sampled, and the amount of volatile matter was measured and found to be 100 wtppm.
Thereafter, the polymer powder from step a) was transferred to a silo having an internal volume of 0.6 m 3 and the polymer was stacked and allowed to stand at 0.05 MPaG and a temperature of 30 ° C. for 34 hours without aeration (step b)). . After step b), polymer particles were taken out from the top of the silo and analyzed. The amount of volatile matter was 100 wtppm. When 100 g of the obtained polymer particles were passed through a funnel having an inner diameter of 12φ, the funnel was blocked.
[実施例3]
実施例1と同様に行なったが、第2重合工程でプロピレンとエチレンの混合ガスを供給する代わりに、プロピレン、エチレンとブテンの混合ガスを4:4:1の比で供給して、プロピレン、エチレンとブテンの共重合を行うことにより、プロピレン−エチレン−ブテン三元系のプロピレン系ブロック共重合体を製造した。その後、実施例1と同様の後処理工程を行った。
得られたポリマー粉体はTREF測定の40℃以下での溶出量は、25wt%、TREF40℃以下可溶分中に含まれるエチレン含量は16wt%、ブテン含量は、30wt%であった。残留揮発分であるプロピレン濃度は、15wtppm、ブテン濃度は、78wtppmであり合計93ppmであり、爆発下限以下であった。得られた重合体粒子100gを、内径12φのロートを通過させたところ、自重のみでロートを通過した。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, but instead of supplying a mixed gas of propylene and ethylene in the second polymerization step, a mixed gas of propylene, ethylene and butene was supplied at a ratio of 4: 4: 1, and propylene, A propylene-ethylene-butene ternary propylene-based block copolymer was produced by copolymerization of ethylene and butene. Then, the post-processing process similar to Example 1 was performed.
The polymer powder obtained had an elution amount of 25 wt% or less at 40 ° C. or less in TREF measurement, an ethylene content of 16 wt% or less, and a butene content of 30 wt% or less in a TREF 40 ° C. or less soluble content. The propylene concentration as residual volatile matter was 15 wtppm, the butene concentration was 78 wtppm, a total of 93 ppm, which was below the lower limit of explosion. When 100 g of the obtained polymer particles were passed through a funnel having an inner diameter of 12φ, they passed through the funnel only by their own weight.
[実施例と比較例の対比結果の考察]
実施例1〜3と比較例1から明らかなように、本発明の規定を満たす、プロピレン−エチレンブロック共重合体及びプロピレン−エチレン−ブテン共重合体に係る、実施例の重合体粒子は流動性が良好であり、残留揮発分も効率よく十分に除去されていることが判り、閉塞も生じていない。
比較例1の重合体粒子は、ポリマー粉体の後処理工程において、乾燥時間が長く、また、エアレーションを行なっていないので、残留揮発分が多く、安息角が大きい粒子であったため、閉塞の評価結果が不適であった。
よって、本発明の構成の合理性と有意性及び有用性並びに従来技術に対する卓越性が実証されている。
[Consideration of Comparison Results of Examples and Comparative Examples]
As is clear from Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the polymer particles of the examples according to the propylene-ethylene block copolymer and propylene-ethylene-butene copolymer satisfying the definition of the present invention are fluid. It was found that the residual volatile matter was efficiently and sufficiently removed, and no blockage occurred.
The polymer particles of Comparative Example 1 were particles having a large residual volatile content and a large angle of repose because the drying time was long and the aeration was not performed in the post-treatment step of the polymer powder. The result was inappropriate.
Thus, the rationality, significance and usefulness of the construction of the present invention and the superiority over the prior art are demonstrated.
本発明の軟質ポリマーの重合体粒子は、成型時のサイクルを短縮するために、また成形性をより向上させるために、ポリマーの溶融流動性(MFR)を高くし、その際に、ポリマーがべたつき易くなって、重合体粒子同士が付着したりする問題を抑止し、重合体粒子から、残留モノマーや残留溶媒などの残留揮発分を効率よく十分に除去し、更に、重合体粒子の圧着によるサイロなどの閉塞も抑制することができる。
したがって、本発明は、オレフィン系熱可塑性エラストマーの製造及び利用の分野において、産業上非常に有用である。
The polymer particles of the soft polymer of the present invention increase the melt fluidity (MFR) of the polymer in order to shorten the molding cycle and further improve the moldability. This makes it easier to prevent the polymer particles from adhering to each other, efficiently and sufficiently removes residual volatiles such as residual monomers and residual solvents from the polymer particles, Etc. can also be suppressed.
Therefore, the present invention is very useful industrially in the field of production and use of olefinic thermoplastic elastomers.
1.第一の横型重合器 2.第二の横型重合器 3.縦型攪拌乾燥機
4.サイロへの輸送配管 5.サイロ 6.エアレーション用の窒素配管 7.造粒機(図示せず)への輸送配管
1. First horizontal polymerization vessel 1. 2. Second horizontal polymerization vessel 3. Vertical stirring dryer 4. Transportation piping to the silo Silo 6. 6. Nitrogen piping for aeration Transport piping to granulator (not shown)
Claims (13)
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40 ℃以下で溶出する成分が23wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が100wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である Soft polymer polymer particles that meet the following requirements.
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or less is 23 wt% or more b) The volatile content of the polymer particles is 100 wtppm or less c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55 ° Is
a)TREF(温度上昇溶離分別)において、40 ℃以下で溶出する成分が30wt%以上である
b)重合体粒子の揮発分が50wtppm以下である
c)重合体粒子の安息角が20〜55°である Soft polymer polymer particles that meet the following requirements.
a) In TREF (temperature rising elution fractionation), the component eluting at 40 ° C. or lower is 30 wt% or more b) The volatile content of the polymer particles is 50 wtppm or less c) The angle of repose of the polymer particles is 20 to 55 ° Is
工程a):ポリマー粉体を60〜95℃の温度で、0.6〜1.1時間乾燥する工程。
工程b):ポリマー粉体を25〜95℃の温度で、6〜50時間エアレーションを行う工程。 A method for producing the polymer particles of the soft polymer according to any one of claims 1 to 9, comprising a polymerization step and a post-treatment step after the polymerization step, and the post-treatment step includes the following two steps: A process for producing polymer particles of a soft polymer, characterized by comprising:
Step a): A step of drying the polymer powder at a temperature of 60 to 95 ° C. for 0.6 to 1.1 hours.
Step b): A step of aeration of the polymer powder at a temperature of 25 to 95 ° C. for 6 to 50 hours.
The method for producing polymer particles of a soft polymer according to claim 12, wherein the aeration is performed by a silo.
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