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JP7218768B2 - Method for producing propylene-based polymer containing terminal vinyl group - Google Patents

Method for producing propylene-based polymer containing terminal vinyl group Download PDF

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JP7218768B2
JP7218768B2 JP2021015555A JP2021015555A JP7218768B2 JP 7218768 B2 JP7218768 B2 JP 7218768B2 JP 2021015555 A JP2021015555 A JP 2021015555A JP 2021015555 A JP2021015555 A JP 2021015555A JP 7218768 B2 JP7218768 B2 JP 7218768B2
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芳佳 山田
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Description

本発明は、末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法に関し、詳しくは分子量が低く、立体規則性が高く、粒子性状が良好な末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a vinyl-terminated propylene polymer, and more particularly to a method for producing a vinyl-terminated propylene polymer having a low molecular weight, high stereoregularity and good particle properties.

ポリプロピレンは化学的安定性が高く、力学物性に優れ、安価なことから生活部材、工業部材などとして幅広く用いられている。さらに、不飽和結合を有するポリプロピレンは、不飽和結合に起因する反応性を利用して、高機能化の試みが検討されている。末端ビニル基含有プロピレン系重合体(末端ビニル基含有ポリプロピレン系重合体)は、マクロマーとして、また官能化の原料としての利用が期待されている。
末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、プロピレンの重合反応において、ポリマー成長停止反応が、通常のβ水素脱離ではなくβメチル脱離を起こすことにより生じると考えられている(非特許文献1参照)。しかし、非特許文献1に開示されたβメチル脱離を起こすような重合条件(触媒成分等)では、立体規則性がないアタクチックなプロピレン系重合体しか得ることができず、ポリプロピレン本来の力学物性が犠牲になっていた。
立体規則性を有する末端ビニル基含有プロピレン系重合体を得る方法として、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリドに代表されるキラルの立体剛性遷移金属化合物を用いる方法(特許文献1の請求項10、非特許文献2参照)、rac-ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-メチル-2-フリル)-4-フェニル-インデニル}]ハフニウムに代表されるインデン環の2位に5員環を構成する複素環を有する架橋インデン環をもち、4位にアリール基をもつメタロセン化合物を用いる方法(特許文献2の請求項1参照)が提案されている。
Polypropylene has high chemical stability, excellent mechanical properties, and is inexpensive, so it is widely used as a living material, an industrial material, and the like. Furthermore, attempts are being made to improve the functionality of polypropylene having unsaturated bonds by utilizing the reactivity resulting from the unsaturated bonds. Vinyl-terminated propylene polymers (vinyl-terminated polypropylene polymers) are expected to be used as macromers and raw materials for functionalization.
In a propylene polymer containing a terminal vinyl group, it is believed that the polymer growth termination reaction in the propylene polymerization reaction is caused by β-methyl elimination rather than the usual β-hydrogen elimination (see Non-Patent Document 1). ). However, under the polymerization conditions (catalyst component, etc.) that cause β-methyl elimination, as disclosed in Non-Patent Document 1, only atactic propylene-based polymers with no stereoregularity can be obtained. was the victim.
As a method for obtaining a vinyl-terminated propylene-based polymer having stereoregularity, a method using a chiral stereorigid transition metal compound typified by dimethylsilylenebis(2-methyl-4-phenylindenyl)zirconium dichloride (patented Claim 10 of Document 1, see Non-Patent Document 2), represented by rac-dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-methyl-2-furyl)-4-phenyl-indenyl}]hafnium A method using a metallocene compound having a bridged indene ring having a five-membered heterocyclic ring at the 2-position of the indene ring and an aryl group at the 4-position (see claim 1 of Patent Document 2) has been proposed. .

ところで、末端ビニル基含有プロピレン系重合体を官能化させた化合物は、塗料、プライマー等の用途に適合すると考えられる。かかる用途においては、末端ビニル基含有プロピレン系重合体及び末端ビニル基含有プロピレン系重合体を官能化させた化合物は、溶媒に可溶であること、及び、他基材との親和性が高いことが好まれる。溶媒への可溶性、及び、他基材との親和性を良好にするためには、末端ビニル基含有プロピレン系重合体及び末端ビニル基含有プロピレン系重合体を官能化させた化合物は分子量が低いことが望ましい。
特許文献1の方法では、数平均分子量(Mn)が2,000ダルトン乃至50,000ダルトンであり、さらに、1,000炭素原子当りのビニル基の総数が7000÷Mn以上である、立体規則性を有する末端ビニル基含有プロピレン系重合体が得られるとしている。しかしながら、この方法は、高選択的に末端ビニル構造を得るために比較的高温かつ低圧でスラリー重合することを必要とするものである。こういった重合条件では、生成するプロピレン系重合体は立体規則性が十分高いものにはならない。
特許文献2の方法では、立体規則性が高い末端ビニル基含有プロピレン系重合体が得られる。しかしながら特許文献2の方法では例えばすべての実施例の数平均分子量が50,000を超えていることから分かるとおり、特許文献2には、分子量が低い末端ビニル基含有プロピレン系重合体を効率よく製造する方法が記載されているとはいえない。
By the way, a compound obtained by functionalizing a terminal vinyl group-containing propylene-based polymer is considered to be suitable for uses such as paints and primers. In such applications, the vinyl-terminated propylene-based polymer and the compound obtained by functionalizing the vinyl-terminated propylene-based polymer should be soluble in solvents and have high affinity with other substrates. is preferred. In order to improve solubility in solvents and compatibility with other substrates, the vinyl-terminated propylene-based polymer and the compound obtained by functionalizing the vinyl-terminated propylene-based polymer should have a low molecular weight. is desirable.
In the method of Patent Document 1, the number average molecular weight (Mn) is 2,000 daltons to 50,000 daltons, and the total number of vinyl groups per 1,000 carbon atoms is 7000/Mn or more. It is said that a terminal vinyl group-containing propylene polymer having a is obtained. However, this method requires slurry polymerization at relatively high temperature and low pressure in order to obtain a terminal vinyl structure with high selectivity. Under such polymerization conditions, the resulting propylene-based polymer does not have sufficiently high stereoregularity.
According to the method of Patent Document 2, a terminal vinyl group-containing propylene polymer having high stereoregularity can be obtained. However, in the method of Patent Document 2, as can be seen from the fact that, for example, the number average molecular weight of all examples exceeds 50,000, in Patent Document 2, a terminal vinyl group-containing propylene-based polymer having a low molecular weight can be efficiently produced. It doesn't say how to do it.

特表2001-525461号公報Japanese Patent Publication No. 2001-525461 特開2009-299046号公報JP 2009-299046 A

J. Am. Chem. Soc. 114,1992, 1025-1032 ResconiJ. Am. Chem. Soc. 114, 1992, 1025-1032 Resconi Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 1103-1107Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 1103-1107

本発明者らが、特許文献2による末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法を検討したところ、特許文献2の方法で、分子量が低く、立体規則性が高い末端ビニル基含有プロピレン系重合体を製造するためには、解決すべき問題があることが判明した。
例えば、バルク重合では、高温で重合して相対的に連鎖移動反応を増やさねばならず、ポリマー粒子の形状や性状が悪化してしまうという問題がある。
また、スラリー重合では、プロピレンを低圧にして重合して相対的に生長反応を抑制しなければならず、重合活性が半減してしまうという問題がある。
そこで本発明は、分子量が低く、末端ビニル率が高く、粒子性状が良好な末端ビニル基含有プロピレン系重合体を高活性に製造する方法を提供することを課題とする。
When the present inventors investigated the method for producing a terminal vinyl group-containing propylene polymer according to Patent Document 2, the method of Patent Document 2 produced a terminal vinyl group-containing propylene polymer having a low molecular weight and high stereoregularity. It turned out that there was a problem to be solved in order to manufacture .
For example, in bulk polymerization, the polymerization must be carried out at a high temperature to relatively increase the chain transfer reaction, which poses the problem of deteriorating the shape and properties of the polymer particles.
Moreover, in slurry polymerization, propylene must be polymerized at a low pressure to relatively suppress the propagation reaction, which poses a problem of halving the polymerization activity.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for highly active production of a vinyl-terminated propylene polymer having a low molecular weight, a high vinyl terminal ratio and good particle properties.

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、下記の成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含むオレフィン重合用触媒を用いて、プロピレンを単独重合、又は、プロピレンとエチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとを共重合することにより、下記の特性(I)、(II)を有するプロピレン系重合体を製造することを特徴とする。
特性(I)GPCで測定する数平均分子量が5万より小さい
特性(II)末端ビニル率が0.7以上
成分(A):下記の一般式(1)で表されるメタロセン化合物
The method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention comprises homopolymerizing propylene or and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins to produce a propylene-based polymer having the following characteristics (I) and (II).
Property (I) Number average molecular weight measured by GPC is less than 50,000 Property (II) Terminal vinyl ratio is 0.7 or more Component (A): Metallocene compound represented by the following general formula (1)

Figure 0007218768000001
Figure 0007218768000001

[R11及びR12は、独立して、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基を置換基として少なくとも一つ有する5員環を構成する複素環基(但し、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子は直接アルカジエニル基と結合しない)を表す。
13及びR14は、独立して、4位にのみ置換基を有するアリール基であって、当該置換基が、ヘテロ原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含有してもよい炭素数3~6の炭化水素基である。
11及びY11は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、炭素数1~20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1~20のハロゲン化炭化水素基、炭素数1~20の酸素含有炭化水素基、アミノ基、又は、炭素数1~20の窒素含有炭化水素基を表す。
11は、炭素数1~20の二価の炭化水素基、炭素数1~20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基、又は、炭素数1~20の炭化水素基を有していてもよいゲルミレン基を表す。
ただし、5員環を構成する複素環基の置換基と、アリール基の置換基とは同一ではなく、当該複素環基の置換基のうち、炭素原子とヘテロ原子との合計数が最も大きい置換基の当該合計数が、当該アリール基の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数よりも大きい。]
成分(B):成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物又は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
[R 11 and R 12 are independently a heterocyclic group constituting a 5-membered ring having at least one hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom as a substituent (provided that the 5-membered The heteroatom of the heterocyclic group constituting the ring is not directly bonded to the alkadienyl group).
R 13 and R 14 are each independently an aryl group having a substituent only at the 4-position, the substituent containing at least one atom selected from the group consisting of heteroatoms and halogen atoms; is a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
X 11 and Y 11 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. , represents an oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an amino group, or a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q 11 has a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silylene group optionally having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. represents an optional germylene group.
However, the substituent of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring and the substituent of the aryl group are not the same, and among the substituents of the heterocyclic group, the substituent having the largest total number of carbon atoms and heteroatoms The total number of groups is greater than the total number of carbon atoms and heteroatoms possessed by the substituents of the aryl group. ]
Component (B): a compound or ion-exchange layered silicate that reacts with component (A) to form an ion pair Component (C): organoaluminum compound

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、前記一般式(1)で表されるメタロセン化合物において、R11及びR12は、独立して、下記の一般式(2-1)、(2-2)又は(2-3)のいずれかで表されることが好ましい。 In the method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention, in the metallocene compound represented by the general formula (1), R 11 and R 12 are independently represented by the following general formula (2-1) , (2-2) or (2-3).

Figure 0007218768000002
Figure 0007218768000002

[R21及びR22は、独立して、水素原子、又は、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基であり、R21及びR22の少なくとも一方はヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基を表す。但し炭化水素基のヘテロ原子は直接5員環を構成する複素環基と結合しない。また、R21とR22とは結合して環を形成しない。] [R 21 and R 22 are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom, and at least one of R 21 and R 22 has a heteroatom; represents a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may be However, the heteroatom of the hydrocarbon group is not directly bonded to the heterocyclic group constituting the 5-membered ring. Also, R 21 and R 22 do not combine to form a ring. ]

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、前記一般式(1)で表されるメタロセン化合物において、R11及びR12は、独立して、5位にのみ置換基を有する5員環を構成する複素環基であって、当該置換基が、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基である(但し、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子は直接アルカジエニル基と結合しない)ことが好ましい。 In the method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention, in the metallocene compound represented by the general formula (1), R 11 and R 12 independently have a substituent only at the 5-position. A heterocyclic group constituting a membered ring, wherein the substituent is a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom (provided that the heteroatom of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring is not directly bonded to the alkadienyl group).

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、前記一般式(1)で表されるメタロセン化合物において、R11及びR12で表される前記複素環基が置換基として3級炭化水素基を有し、R13及びR14で表される前記アリール基が置換基として2級炭化水素基を有することが好ましい。 The method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention is characterized in that, in the metallocene compound represented by the general formula (1), the heterocyclic groups represented by R 11 and R 12 are tertiary carbonized as substituents. Having a hydrogen group, the aryl group represented by R 13 and R 14 preferably has a secondary hydrocarbon group as a substituent.

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、前記プロピレン系重合体が、さらに下記の特性(III)を有することが好ましい。
特性(III)粗粉量が1質量%以下
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、前記プロピレン系重合体が、さらに下記の特性(IV)を有することが好ましい。
特性(IV)融点(Tm)が153℃未満
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、重合時に使用する水素の量が、プロピレンのフィード質量比として、0を超え2.0×10-4以下であることが好ましい。
In the method for producing a terminal vinyl group-containing propylene-based polymer of the present invention, the propylene-based polymer preferably further has the following property (III).
Characteristic (III) Coarse powder content of 1% by mass or less In the method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention, the propylene-based polymer preferably further has the following characteristic (IV).
Characteristic (IV) Melting point (Tm) of less than 153° C. In the method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention, the amount of hydrogen used during polymerization is more than 0 and 2.0 as a feed mass ratio of propylene. ×10 −4 or less is preferable.

本発明によれば、分子量が低く、末端ビニル率が高く、粒子性状が良好な末端ビニル基含有プロピレン系重合体を高活性に製造する方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method for highly active production of a vinyl-terminated propylene polymer having a low molecular weight, a high vinyl terminal ratio and good particle properties.

GPCにおけるクロマトグラムのベースラインと区間を説明する図である。It is a figure explaining the baseline and interval of the chromatogram in GPC.

本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体の製造方法は、下記の成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含むオレフィン重合用触媒を用いて、プロピレンを単独重合、又は、プロピレンとエチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとを共重合することにより、下記の特性(I)、(II)を有するプロピレン系重合体を製造することを特徴とする。
特性(I)GPCで測定する数平均分子量が5万より小さい
特性(II)末端ビニル率が0.7以上
成分(A):下記の一般式(1)で表されるメタロセン化合物
The method for producing a vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention comprises homopolymerizing propylene or and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins to produce a propylene-based polymer having the following characteristics (I) and (II).
Characteristic (I) Number average molecular weight measured by GPC is less than 50,000 Characteristic (II) Terminal vinyl ratio is 0.7 or more Component (A): Metallocene compound represented by the following general formula (1)

Figure 0007218768000003
Figure 0007218768000003

[R11及びR12は、独立して、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基を置換基として少なくとも一つ有する5員環を構成する複素環基(但し、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子は直接アルカジエニル基と結合しない)を表す。
13及びR14は、独立して、4位にのみ置換基を有するアリール基であって、当該置換基が、ヘテロ原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含有してもよい炭素数3~6の炭化水素基である。
11及びY11は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、炭素数1~20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1~20のハロゲン化炭化水素基、炭素数1~20の酸素含有炭化水素基、アミノ基、又は、炭素数1~20の窒素含有炭化水素基を表す。
11は、炭素数1~20の二価の炭化水素基、炭素数1~20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基、又は、炭素数1~20の炭化水素基を有していてもよいゲルミレン基を表す。
ただし、5員環を構成する複素環基の置換基と、アリール基の置換基とは同一ではなく、当該複素環基の置換基のうち、炭素原子とヘテロ原子との合計数が最も大きい置換基の当該合計数が、当該アリール基の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数よりも大きい。]
成分(B):成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物又は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
[R 11 and R 12 are independently a heterocyclic group constituting a 5-membered ring having at least one hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom as a substituent (provided that the 5-membered The heteroatom of the heterocyclic group constituting the ring is not directly bonded to the alkadienyl group).
R 13 and R 14 are each independently an aryl group having a substituent only at the 4-position, the substituent containing at least one atom selected from the group consisting of heteroatoms and halogen atoms; is a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
X 11 and Y 11 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. , represents an oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an amino group, or a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q 11 has a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silylene group optionally having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. represents an optional germylene group.
However, the substituent of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring and the substituent of the aryl group are not the same, and among the substituents of the heterocyclic group, the substituent having the largest total number of carbon atoms and heteroatoms The total number of groups is greater than the total number of carbon atoms and heteroatoms possessed by the substituents of the aryl group. ]
Component (B): A compound or ion-exchange layered silicate that reacts with Component (A) to form an ion pair Component (C): Organoaluminum compound

本発明を以下に詳しく説明する。
1.オレフィン重合用触媒
(1)成分(A)
成分(A)は、上記一般式(1)で表されるメタロセン化合物である。
一般式(1)においてR11およびR12は、独立して、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基を置換基として有する5員環を構成する複素環基である。但し、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子は、直接アルカジエニル基と結合しない。
11およびR12は、複素環基上に適当な大きさの置換基を導入することにより、挿入されるプロピレンの向きが規則的に制御される。更に、この置換基により成長ポリマー鎖のβ位のメチル基が遷移金属上の空配位場へ向きやすくなるため、βメチル脱離反応が進行しやすくなり、末端ビニル基を高選択的に導入したポリプロピレンを得ることができる。
The invention is described in detail below.
1. Olefin polymerization catalyst (1) component (A)
Component (A) is a metallocene compound represented by the above general formula (1).
In general formula (1), R 11 and R 12 are each independently a heterocyclic group constituting a 5-membered ring having, as a substituent, a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom. However, the heteroatom of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring is not directly bonded to the alkadienyl group.
By introducing a suitable size substituent on the heterocyclic group of R 11 and R 12 , the orientation of the inserted propylene is regularly controlled. Furthermore, this substituent makes it easier for the methyl group at the β-position of the growing polymer chain to face the vacant coordination field on the transition metal, making it easier for the β-methyl elimination reaction to proceed. can be obtained.

11およびR12は、互いに同一であることが好ましい。
また、R11およびR12は、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子の隣の炭素が、一般式(1)中のアルカジエニル基と結合することが好ましい。
炭化水素基の炭素数は3以上であればよく、7以下であることが好ましく、より好ましくは6以下、更に好ましくは5以下、特に好ましくは4である。
また、ヘテロ原子としては、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リンなどが挙げられ、これらは炭素鎖内に存在して炭素-炭素結合の間に介在していてもよい。
また、R11及びR12は、独立して、5位にのみ置換基を有する5員環を構成する複素環基であって、当該置換基が、ヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基である(但し、5員環を構成する複素環基のヘテロ原子は直接アルカジエニル基と結合しない)ことが好ましい。
複素環基の置換基としての炭素数3以上の炭化水素基は、アルキル、シクロアルキル、芳香族炭化水素基のいずれであってもよいが、3級炭化水素基であることが好ましい。
R 11 and R 12 are preferably the same as each other.
In addition, in R 11 and R 12 , the carbon next to the heteroatom of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring is preferably bonded to the alkadienyl group in general formula (1).
The number of carbon atoms in the hydrocarbon group may be 3 or more, preferably 7 or less, more preferably 6 or less, still more preferably 5 or less, and particularly preferably 4.
Heteroatoms also include silicon, oxygen, sulfur, nitrogen, boron, phosphorus, and the like, which may be present within the carbon chain and interposed between carbon-carbon bonds.
In addition, R 11 and R 12 are independently heterocyclic groups constituting a 5-membered ring having a substituent only at the 5-position, wherein the substituent has 3 carbon atoms and may have a hetero atom. The above hydrocarbon groups are preferred (provided that the heteroatom of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring is not directly bonded to the alkadienyl group).
The hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms as a substituent of the heterocyclic group may be any of alkyl, cycloalkyl and aromatic hydrocarbon groups, but is preferably a tertiary hydrocarbon group.

11およびR12の好ましい構造として、下記の一般式(2-1)、(2-2)又は(2-3)のいずれかで表される複素5員環の構造が挙げられる。 Preferred structures of R 11 and R 12 include a five-membered heterocyclic ring structure represented by any of the following general formulas (2-1), (2-2) or (2-3).

Figure 0007218768000004
Figure 0007218768000004

[R21およびR22は、独立して、水素原子またはヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基であり、R21およびR22の少なくとも一方はヘテロ原子を有してもよい炭素数3以上の炭化水素基を表す。但し炭化水素基のヘテロ原子は直接5員環を構成する複素環基と結合しない。また、R21とR22とは結合して環を形成しない。] [R 21 and R 22 are independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms which may have a heteroatom, and at least one of R 21 and R 22 may have a heteroatom. It represents a good hydrocarbon group with 3 or more carbon atoms. However, the heteroatom of the hydrocarbon group is not directly bonded to the heterocyclic group constituting the 5-membered ring. Also, R 21 and R 22 do not combine to form a ring. ]

21とR22の好ましい例としては、R21がi-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル基、フリル基であり、特に好ましくはt-ブチルであり、R22が水素原子であることが好ましい。 Preferred examples of R 21 and R 22 are i- propyl , n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl a furyl group, particularly preferably t-butyl, and preferably R 22 is a hydrogen atom.

一般式(1)においてR13及びR14は、独立して、4位にのみ置換基を有するアリール基であって、当該置換基が、ヘテロ原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含有してもよい炭素数3~6の炭化水素基である。
13およびR14は、互いに同一であることが好ましい。
アリール基としては、フェニル基であることが好ましい。
ヘテロ原子としては、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リンなどが挙げられる。
また、炭化水素基がヘテロ原子を含有する場合、当該ヘテロ原子は炭素鎖内に存在して炭素-炭素結合の間に介在していてもよい。
ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子のいずれであってもよい。
炭化水素基の炭素数は3以上6以下であればよく、5以下であることが好ましく、より好ましくは4以下、更に好ましくは3である。
アリール基の置換基としての炭素数3~6の炭化水素基は、アルキル、シクロアルキル、芳香族炭化水素基のいずれであってもよいが、2級炭化水素基であることが好ましい。
In general formula (1), R 13 and R 14 are each independently an aryl group having a substituent only at the 4-position, and the substituent is at least one selected from the group consisting of a hetero atom and a halogen atom. is a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms which may contain an atom of
R 13 and R 14 are preferably the same as each other.
The aryl group is preferably a phenyl group.
Heteroatoms include silicon, oxygen, sulfur, nitrogen, boron, phosphorus, and the like.
Also, when the hydrocarbon group contains heteroatoms, such heteroatoms may be present within the carbon chain and interposed between carbon-carbon bonds.
A halogen atom may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
The number of carbon atoms in the hydrocarbon group may be 3 or more and 6 or less, preferably 5 or less, more preferably 4 or less, still more preferably 3.
The hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms as a substituent of the aryl group may be any of alkyl, cycloalkyl and aromatic hydrocarbon groups, but is preferably a secondary hydrocarbon group.

13およびR14の好ましい構造として、下記一般式(3)で表されるフェニル基上の4位に置換基を有する構造が挙げられる。
4-R31-Ph- ・・・一般式(3)
[R31は、ヘテロ原子及びハロゲン原子からなる群より選ばれる少なくとも1種の原子を含有してもよい炭素数3~6の炭化水素基である。ただし、R31は、R21、R22とは異なる。]
31の好ましい例としては、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、トリメチルシリル、n-ペンチル、n-ヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル基、フリル基であり、特に好ましくはi-プロピルである。
Preferred structures of R 13 and R 14 include structures having a substituent at the 4-position on the phenyl group represented by the following general formula (3).
4-R 31 -Ph- General formula (3)
[R 31 is a hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms which may contain at least one atom selected from the group consisting of hetero atoms and halogen atoms. However, R 31 is different from R 21 and R 22 . ]
Preferred examples of R 31 are i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, trimethylsilyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl group, furyl group, especially i-propyl is preferred.

本発明においては、5員環を構成する複素環基の置換基と、アリール基の置換基とは同一ではなく、当該複素環基の置換基のうち、炭素原子とヘテロ原子との合計数が最も大きい置換基の当該合計数が、当該アリール基の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数よりも大きい。
すなわち、複素環基(R11およびR12)上に同一でない複数の置換基が存在する場合(例えば、複素環基上の4位及び5位に互いに構造の異なる置換基を有する場合)、各置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数が最大の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数と、アリール基上の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数とを比較したときに、複素環基上の炭素原子とヘテロ原子との合計数が最大の置換基が有する当該合計数の方が、アリール基上の置換基が有する炭素原子とヘテロ原子との合計数よりも大きい。
なお、複素環基上に置換基が1つのみ存在する場合は、当該置換基が、上記合計数が最大の置換基である。また、複素環基の置換基及びアリール基の置換基がヘテロ原子を有しない場合があってもよく、ヘテロ原子を有しない場合は、当該ヘテロ原子数は0個とする。さらに、アリール基の置換基が炭素原子を有しない場合があってもよく、炭素原子を有しない場合は、当該炭素原子数は0個とする。
好ましい具体例としては、複素環基であるR11およびR12上の置換基がt-ブチル基(炭素原子4個とヘテロ原子0個で合計数が4)であり、アリール基であるR13およびR14上の4-位の置換基がi-プロピル基(炭素原子3個とヘテロ原子0個で合計数が3)である。
In the present invention, the substituents of the heterocyclic group constituting the 5-membered ring and the substituents of the aryl group are not the same, and among the substituents of the heterocyclic group, the total number of carbon atoms and heteroatoms is The total number of the largest substituents is greater than the total number of carbon atoms and heteroatoms possessed by the substituents of the aryl group.
That is, when there are multiple non-identical substituents on the heterocyclic group (R 11 and R 12 ) (for example, when the 4- and 5-positions on the heterocyclic group have substituents with different structures), each Maximum total number of carbon atoms and heteroatoms in a substituent When compared, the total number of carbon atoms and heteroatoms possessed by the substituent having the largest total number of carbon atoms and heteroatoms on the heterocyclic group is the total number of carbon atoms and heteroatoms possessed by the substituent on the aryl group. greater than
In addition, when only one substituent exists on the heterocyclic group, the said substituent is a substituent with the largest said total number. Further, the substituent of the heterocyclic group and the substituent of the aryl group may not have a heteroatom. Furthermore, the substituent of the aryl group may have no carbon atoms, and when it has no carbon atoms, the number of carbon atoms is defined as zero.
A preferred specific example is that the substituents on the heterocyclic groups R 11 and R 12 are t-butyl groups (4 carbon atoms and 0 heteroatoms for a total number of 4), and the aryl group R 13 and the 4-position substituent on R 14 is an i-propyl group (3 carbon atoms and 0 heteroatoms for a total of 3).

本発明は、分子量が低く、末端ビニル率が高く、粒子性状が良好な末端ビニル基含有プロピレン系重合体を高活性に製造する方法を提供する。
高活性が得られる理由は必ずしも明確ではないが、アリール基であるR13およびR14上に、炭素数3以上の置換基を導入することにより、遷移金属の電子密度が変化することで、プロピレンへの挿入反応速度が大きくなり、成長速度が増大すると考えられる。
また、活性増大の他の作用として、アリール基上の置換基は、その嵩高さにより成長ポリマー鎖を、一般式(1)中の遷移金属上の1つのインデン環配位子の6員環部分を避けるようにし向ける。その結果、次に挿入されるプロピレンの向きは、この6員環部分を避けるように向いた成長ポリマー鎖と、更に複素環基であるR11およびR12の両方で制御され、位置および立体規則的にプロピレン挿入が行われる。
この時、複素環基であるR11およびR12は、同時に成長ポリマー鎖のβ位のメチル基の向きを制御する効果によりβ位のメチル基脱離反応が増大することで末端ビニル基を効率的に生成させ、アリール基であるR13およびR14上の置換基と、複素環基であるR11およびR12上の置換基との組み合わせによる立体及び位置規則性の制御の両方を行っている。
最終的には、各々の置換基の組み合わせ効果により、成長反応速度とβメチル脱離反応速度の両方が制御されることで、特定の長さのポリマー鎖、すなわち特定の分子量の重合体がつくられる。
したがって本発明では、複素環基であるR11およびR12上の置換基と、アリール基であるR13およびR14上の置換基を、特定の置換基の組み合わせとすることで、成長反応とβメチル脱離による停止反応のバランスをとることにより、特定の分子量(数平均分子量で5万未満)の末端ビニル基含有プロピレン系重合体を高規則性かつ高活性で得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a method for highly active production of a vinyl-terminated propylene polymer having a low molecular weight, a high vinyl terminal ratio and good particle properties.
The reason why the high activity is obtained is not necessarily clear, but by introducing substituents having 3 or more carbon atoms on the aryl groups R 13 and R 14 , the electron density of the transition metal changes, resulting in propylene It is thought that the rate of insertion reaction into is increased and the growth rate is increased.
In addition, as another activity-enhancing action, the substituent on the aryl group, due to its bulkiness, allows the growing polymer chain to become the 6-membered ring portion of one indene ring ligand on the transition metal in general formula (1). encourage you to avoid As a result, the orientation of the next inserted propylene is controlled both by the growing polymer chain pointing away from this 6-membered ring moiety and also by the heterocyclic groups R 11 and R 12 , resulting in regio- and stereoregularity. Propylene insertion occurs spontaneously.
At this time, the heterocyclic groups R 11 and R 12 simultaneously control the direction of the methyl group at the β position of the growing polymer chain. by combining the substituents on R 13 and R 14 that are aryl groups and the substituents on R 11 and R 12 that are heterocyclic groups to control both stereoregularity and regioregularity there is
Ultimately, the combinatorial effects of each substituent control both the propagation and β-methyl elimination kinetics, resulting in a polymer chain of a specific length and thus a specific molecular weight. be done.
Therefore, in the present invention, the substituents on R 11 and R 12 that are heterocyclic groups and the substituents on R 13 and R 14 that are aryl groups are combined with specific substituents to allow the growth reaction and By balancing the termination reaction due to β-methyl elimination, a vinyl-terminated propylene-based polymer having a specific molecular weight (number average molecular weight of less than 50,000) can be obtained with high regularity and high activity.

上記X11およびY11は、それぞれ独立して、Hfとσ結合を形成する配位子であり、成分(B)および成分(C)とともに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。
したがって、この目的が達成される限りX11及びY11は、配位子の種類が制限されるものではない。
11及びY11は、独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、炭素数1~20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1~20のハロゲン化炭化水素基、炭素数1~20の酸素含有炭化水素基、アミノ基または炭素数1~20の窒素含有炭化水素基を挙げることができ、メタロセン化合物の安定性の点から、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基が好ましく、塩素、臭素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基が特に好ましい。
The above X 11 and Y 11 are each independently ligands that form σ bonds with Hf, and form active metallocenes capable of olefin polymerization together with component (B) and component (C).
Therefore, the types of ligands for X 11 and Y 11 are not limited as long as this purpose is achieved.
X 11 and Y 11 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silicon-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. , an oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an amino group or a nitrogen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. is preferred, and chlorine, bromine, methyl, ethyl, isopropyl and phenyl groups are particularly preferred.

上記Q11は、二つの五員環を結合する、2価のハロゲンを含有していてもよい炭素数1~20の二価の炭化水素基、炭素数1~20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基またはゲルミレン基を表す。
上述のシリレン基、またはゲルミレン基上に2個の炭化水素基が存在する場合は、それらが互いに結合して環構造を形成していてもよい。
上記Q11の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2-エチレン等のアルキレン基;
ジフェニルメチレン等のアリールアルキレン基;
シリレン基;
メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n-プロピル)シリレン、ジ(i-プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン等のアルキルシリレン基;
メチル(フェニル)シリレン等の(アルキル)(アリール)シリレン基;
ジフェニルシリレン等のアリールシリレン基;
テトラメチルジシリレン等のアルキルオリゴシリレン基;
ゲルミレン基;
上記の2価の炭素数1~20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基;
(アルキル)(アリール)ゲルミレン基;
アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1~20の炭化水素基を有するシリレン基、または、炭素数1~20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
The above Q 11 has a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, which may contain a divalent halogen, and a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, which binds two five-membered rings. represents an optional silylene group or germylene group.
When two hydrocarbon groups are present on the above-mentioned silylene group or germylene group, they may combine with each other to form a ring structure.
Specific examples of Q 11 above include alkylene groups such as methylene, methylmethylene, dimethylmethylene and 1,2-ethylene;
Arylalkylene groups such as diphenylmethylene;
silylene group;
alkylsilylene groups such as methylsilylene, dimethylsilylene, diethylsilylene, di(n-propyl)silylene, di(i-propyl)silylene, di(cyclohexyl)silylene;
(alkyl)(aryl)silylene groups such as methyl(phenyl)silylene;
Arylsilylene groups such as diphenylsilylene;
Alkyloligosilylene groups such as tetramethyldisilylene;
germylene group;
an alkylgermylene group in which the silicon of the silylene group having a divalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms is substituted with germanium;
(alkyl) (aryl) germylene group;
An arylgermylene group and the like can be mentioned.
Among these, a silylene group having a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms or a germylene group having a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkylsilylene group and an alkylgermylene group are particularly preferable.

上記一般式(1)で表される化合物のうち好ましいものとしては、以下の化合物を例示できる。
(1)ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-t-ブチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウム
(2)ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-フェニル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウム
(3)ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-t-ブチル-4-メチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウム
Among the compounds represented by the general formula (1), the following compounds can be exemplified as preferable compounds.
(1) dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-t-butyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium (2) dichloro[1,1 '-dimethylsilylenebis{2-(5-phenyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium (3) dichloro[1,1'-dimethylsilylenebis{2-(5 -t-butyl-4-methyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium

(2)成分(B)
成分(B)は、成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物又はイオン交換性層状珪酸塩である。
成分(B)は単独でもよいし、二種以上を用いてもよい。好ましくイオン交換性層状珪酸塩である。
(2) Component (B)
Component (B) is a compound or ion-exchange layered silicate that reacts with component (A) to form an ion pair.
Component (B) may be used alone or in combination of two or more. Preferred are ion-exchange layered silicates.

(2-1)成分(A)とイオン対を形成する化合物
成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物としては、アルミニウムオキシ化合物、ホウ素化合物などを挙げることができ、アルミニウムオキシ化合物としては、具体的には次の一般式(I)~(III)で表される化合物が挙げられる。
(2-1) Compounds Forming Ion Pairs with Component (A) Examples of compounds that form ion pairs by reacting with component (A) include aluminum oxy compounds and boron compounds. Specific examples include compounds represented by the following general formulas (I) to (III).

Figure 0007218768000005
Figure 0007218768000005

上記の一般式(I)、(II)において、Rは、水素原子又は炭化水素基、好ましくは炭素数1~10の炭化水素基、特に好ましくは炭素数1~6の炭化水素基を示す。また、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、pは0~40、好ましくは2~30の整数を示す。
一般式(I)、(II)で表される化合物は、アルミノキサンとも称される化合物であって、これらの中では、メチルアルミノキサン又はメチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。上記のアルミノキサンは、各群内及び各群間で複数種併用することも可能である。そして、上記のアルミノキサンは、公知の様々な条件下に調製することができる。
一般式(III)中、Rは、炭素数1~10、好ましくは炭素数1~6の炭化水素基を示す。一般式(III)で表される化合物は、一種類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のトリアルキルアルミニウムと、一般式RB(OH)で表されるアルキルボロン酸との10:1~1:1(モル比)の反応により得ることができる。
ホウ素化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどの陽イオンと、トリフェニルホウ素、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ホウ素、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などの有機ホウ素化合物との錯化物、又は種々の有機ホウ素化合物、例えばトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などを挙げることができる。
In the general formulas (I) and (II) above, R a represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. . Moreover, a plurality of R a may be the same or different. In addition, p represents an integer of 0-40, preferably 2-30.
The compounds represented by general formulas (I) and (II) are compounds also called aluminoxanes, and among these, methylaluminoxane and methylisobutylaluminoxane are preferred. A plurality of types of the above aluminoxanes may be used in combination within each group and between each group. And the above aluminoxanes can be prepared under various known conditions.
In general formula (III), R b represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. The compound represented by the general formula (III) is a mixture of one trialkylaluminum or two or more trialkylaluminums and an alkylboronic acid represented by the general formula R b B(OH) 2 at a ratio of 10:1 to It can be obtained by a 1:1 (molar ratio) reaction.
Boron compounds include complexes of cations such as carbonium cations and ammonium cations with organic boron compounds such as triphenylboron, tris(3,5-difluorophenyl)boron and tris(pentafluorophenyl)boron, or Various organoboron compounds such as tris(pentafluorophenyl)boron can be mentioned.

(2-2)イオン交換性層状珪酸塩
イオン交換性層状珪酸塩(以下、単に珪酸塩と略記することもある)とは、イオン結合などによって構成される層が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、層間に層間イオンを有し、且つ、含有される層間イオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。
大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出される。水中に分散/膨潤させ、沈降速度等の違いにより精製することが一般的であるが、夾雑物が完全に除去されていることは要せず、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英、クリストバライト等)を含んでもよい。それら夾雑物の種類、量、粒子径、結晶性、分散状態によっては純粋な珪酸塩以上に好ましいことがあり、そのような複合体も、成分(B)のイオン交換性層状珪酸塩に含まれる。
また、本発明で使用する珪酸塩は、天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。
(2-2) Ion-exchangeable phyllosilicate Ion-exchangeable phyllosilicate (hereinafter sometimes simply abbreviated as silicate) is a layer composed of ionic bonds and the like stacked in parallel with each other with bonding force. A silicate compound that has a crystal structure, contains interlayer ions between layers, and contains exchangeable interlayer ions.
Most silicates are naturally produced mainly as main components of clay minerals. It is common to disperse/swell in water and purify by the difference in sedimentation speed. , cristobalite, etc.). Depending on the type, amount, particle size, crystallinity, and state of dispersion of these contaminants, they may be more preferable than pure silicates, and such complexes are also included in the component (B) ion-exchange layered silicate. .
In addition, the silicate used in the present invention is not limited to naturally occurring silicates, and may be artificially synthesized.

イオン交換性層状珪酸塩の具体例としては、例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1988年)等に記載される1:1型構造や2:1型構造をもつ層状珪酸塩が挙げられる。
1:1型構造とは、前記「粘土鉱物学」等に記載されているような1層の四面体シートと1層の八面体シートが組み合わさった積み重なりを基本とする構造を示す。
2:1型構造とは、2層の四面体シートが1層の八面体シートを挟み込んだ積み重なりを基本とする構造を示す。
1:1型構造を持つイオン交換性層状珪酸塩の具体例としては、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、メタハロイサイト、ハロイサイト等のカオリン族珪酸塩、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族珪酸塩等が挙げられる。
2:1型構造を持つイオン交換性層状珪酸塩の具体例としては、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族珪酸塩、バーミキュライト等のバーミキュライト族珪酸塩、雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族珪酸塩、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイト、ベントナイト、パイロフィライト、タルク、緑泥石群等が挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
これらの中では、主成分が2:1型構造を持つイオン交換性層状珪酸塩であるものが好ましい。より好ましくは、主成分がスメクタイト族珪酸塩であり、さらに好ましくは、主成分がモンモリロナイトである。
層間カチオン(イオン交換性層状珪酸塩の層間に含有される陽イオン)の種類としては、特に限定されないが、主成分として、リチウム、ナトリウム等の周期表第1族のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等の周期表第2族のアルカリ土類金属、あるいは鉄、コバルト、銅、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金、金等の遷移金属などが、比較的容易に入手可能である点で好ましい。
Specific examples of ion-exchange layered silicates include layered silicates having a 1:1 type structure or a 2:1 type structure described in Haruo Shiramizu, "Clay Mineralogy", Asakura Shoten (1988). mentioned.
The 1:1 type structure refers to a structure based on stacking of one layer of tetrahedral sheet and one layer of octahedral sheet, as described in "Clay Mineralogy" and the like.
The 2:1 type structure refers to a structure based on stacking two layers of tetrahedral sheets sandwiching one layer of octahedral sheets.
Specific examples of ion-exchange layered silicates having a 1:1 type structure include kaolin group silicates such as dickite, nacrite, kaolinite, metahalloysite and halloysite, and serpentine group silicates such as chrysotile, lizardite and antigorite. Salt etc. are mentioned.
Specific examples of ion-exchangeable layered silicates having a 2:1 structure include smectite group silicates such as montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, and stevensite; vermiculite group silicates such as vermiculite; and mica. mica group silicates such as illite, sericite, and glauconite; attapulgite, sepiolite, palygorskite, bentonite, pyrophyllite, talc, chlorite group; These may form a mixed layer.
Among these, the ion-exchange layered silicate having a 2:1 type structure as the main component is preferred. More preferably, the main component is a smectite group silicate, and even more preferably, the main component is montmorillonite.
The type of the interlayer cation (the cation contained between the layers of the ion-exchangeable layered silicate) is not particularly limited. alkaline earth metals of Group 2 of the periodic table, or transition metals such as iron, cobalt, copper, nickel, zinc, ruthenium, rhodium, palladium, silver, iridium, platinum, gold, etc. preferred in some respects.

(2-3)イオン交換性層状珪酸塩の処理
前記イオン交換性層状珪酸塩は、乾燥状態で用いてもよく、液体にスラリー化した状態で用いてもよい。
また、イオン交換性層状珪酸塩の形状については、特に制限はなく、天然に産出する形状、人工的に合成した時点の形状でもよいし、また、粉砕、造粒、分級などの操作によって形状を加工したイオン交換性層状珪酸塩を用いてもよい。
このうち造粒されたイオン交換性層状珪酸塩を用いると、該イオン交換性層状珪酸塩を触媒成分として用いた場合に、良好なポリマー粒子性状を与えるため特に好ましい。
イオン交換性層状珪酸塩の処理方法は、特開2009-299046の段落0042~0071の記載を参照することができる。
(2-3) Treatment of ion-exchangeable phyllosilicate The ion-exchangeable phyllosilicate may be used in a dry state, or may be used in a liquid slurry state.
Further, the shape of the ion-exchangeable layered silicate is not particularly limited, and may be a shape produced naturally or a shape at the time of artificial synthesis. A processed ion-exchange layered silicate may also be used.
Of these, the use of a granulated ion-exchangeable phyllosilicate is particularly preferred because it provides good polymer particle properties when the ion-exchangeable phyllosilicate is used as a catalyst component.
For the method of treating the ion-exchange layered silicate, the descriptions in paragraphs 0042 to 0071 of JP-A-2009-299046 can be referred to.

本発明に好ましく用いられる成分(B)は、化学処理されたイオン交換性層状珪酸塩であり、Al/Siの原子比として、0.01~0.25、好ましくは0.03~0.24のもの、さらには0.05~0.23の範囲のものがよい。Al/Si原子比は、粘土部分の酸処理強度の指標となるものとみられる。
イオン交換性層状珪酸塩中のアルミニウム及びケイ素は、JIS法による化学分析による方法で検量線を作成し、蛍光X線で定量するという方法で測定される。
Component (B) preferably used in the present invention is a chemically treated ion-exchange layered silicate, and has an Al/Si atomic ratio of 0.01 to 0.25, preferably 0.03 to 0.24. and more preferably in the range of 0.05 to 0.23. The Al/Si atomic ratio appears to be an indicator of the acid treatment strength of the clay parts.
Aluminum and silicon in the ion-exchange layered silicate are measured by a method of preparing a calibration curve by chemical analysis according to the JIS method and quantifying with fluorescent X-rays.

(3)成分(C)
本発明に用いられる成分(C)は、有機アルミニウム化合物であり、好ましくは、下記一般式(4)で表される有機アルミニウム化合物が使用される。
(AlR3-n ・・・一般式(4)
[上記一般式(4)中、Rは、炭素数1~20のアルキル基を表し、Xは、ハロゲン、水素、アルコキシ基又はアミノ基を表し、nは1~3の、mは1~2の整数を各々表す。]
有機アルミニウム化合物は、単独であるいは複数種を組み合わせて使用することができる。
有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム、トリノルマルデシルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムジメチルアミド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムクロライド等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、m=1、n=3のトリアルキルアルミニウム及びアルキルアルミニウムヒドリドである。さらに好ましくは、Rが炭素数1~8であるトリアルキルアルミニウムである。
(3) Component (C)
Component (C) used in the present invention is an organoaluminum compound, preferably an organoaluminum compound represented by the following general formula (4).
(AlR n X 3-n ) m General formula (4)
[In the above general formula (4), R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, X represents a halogen, hydrogen, an alkoxy group or an amino group, n is 1 to 3, m is 1 to 2 each represents an integer of ]
An organic aluminum compound can be used individually or in combination of multiple types.
Specific examples of organoaluminum compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-normal-propylaluminum, tri-normal-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-normal-hexylaluminum, tri-normal-octylaluminum, tri-normal-decyl-aluminum, diethylaluminum chloride, and diethylaluminum. sesquichloride, diethylaluminum hydride, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminum dimethylamide, diisobutylaluminum hydride, diisobutylaluminum chloride and the like. Among these, trialkylaluminums and alkylaluminum hydrides where m=1 and n=3 are preferred. More preferably, R is a trialkylaluminum having 1 to 8 carbon atoms.

(4)触媒の調製
本発明に好ましく用いられるオレフィン重合用触媒は、上記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を含む。これらは、重合槽内または重合槽外で接触させて得ることができる。オレフィン重合用触媒はオレフィンの存在下で予備重合を行ってもよい。
成分(A)、成分(B)及び成分(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、好ましくは0.1μmol~1000μmol、より好ましくは0.5μmol~500μmolの範囲である。
また、成分(A)に対する成分(C)の使用量は、成分(A)の遷移金属に対する成分(C)のアルミニウムのモル比で、好ましくは0.01~5×10、より好ましくは0.1~1×10の範囲である。
前記成分(A)、成分(B)及び成分(C)を接触させる順番は、任意であり、これらのうち2つの成分を接触させた後に残りの1成分を接触させてもよいし、3つの成分を同時に接触させてもよい。これらの接触において、接触を充分に行うため、溶媒を用いてもよい。溶媒としては、脂肪族飽和炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素やこれらのハロゲン化物、また予備重合モノマーなどが例示される。脂肪族飽和炭化水素、芳香族炭化水素の例として、具体的にはヘキサン、ヘプタン、トルエン等が挙げられる。また、予備重合モノマーとしては、プロピレンを溶媒として用いることができる。
(4) Preparation of Catalyst The olefin polymerization catalyst preferably used in the present invention contains the component (A), component (B) and component (C). These can be obtained by contacting them inside or outside the polymerization tank. The olefin polymerization catalyst may be prepolymerized in the presence of olefin.
The amount of component (A), component (B) and component (C) to be used is arbitrary.
For example, the amount of component (A) used relative to component (B) is preferably in the range of 0.1 μmol to 1000 μmol, more preferably 0.5 μmol to 500 μmol, per 1 g of component (B).
The amount of component (C) used relative to component (A) is preferably 0.01 to 5×10 6 , more preferably 0, in terms of the molar ratio of component (C) aluminum to component (A) transition metal. .1 to 1×10 4 .
The order of contacting the component (A), the component (B) and the component (C) is arbitrary, and after contacting two components among these, the remaining one component may be contacted, or three The components may be contacted simultaneously. In these contacts, a solvent may be used for sufficient contact. Examples of solvents include aliphatic saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, aliphatic unsaturated hydrocarbons, halides thereof, and prepolymerized monomers. Specific examples of aliphatic saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons include hexane, heptane, and toluene. Moreover, propylene can be used as a solvent for the prepolymerized monomer.

(5)予備重合
オレフィン重合用触媒は、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に付されることが好ましい。予備重合により触媒活性を向上させることができ、製造コストを抑えることができる。
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、スチレン等を例示することができ、好ましくはプロピレンである。
オレフィンのフィード方法は、オレフィンを予備重合槽に定速的にあるいは定圧状態になるように維持するフィード方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせる等、任意の方法が可能である。
予備重合温度、予備重合時間は、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、成分(B)に対する予備重合ポリマーの質量比が好ましくは0.01~100、さらに好ましくは0.1~50である。
また、予備重合時に成分(C)を追加することもできる。
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、ポリプロピレン等の重合体、シリカ、チタニア等の無機酸化物の固体を共存させる等の方法も可能である。
予備重合後に触媒を乾燥してもよい。乾燥方法には、特に制限は無いが、減圧乾燥や加熱乾燥、乾燥ガスを流通させることによる乾燥などが例示され、これらの方法を単独で用いても良いし、2つ以上の方法を組み合わせて用いてもよい。乾燥工程において触媒を攪拌、振動、流動させてもよいし静置させてもよい。
(5) Prepolymerization The olefin polymerization catalyst is preferably subjected to prepolymerization, which involves contacting an olefin and polymerizing a small amount. Prepolymerization can improve the catalytic activity and reduce the production cost.
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, etc. It can be exemplified, preferably propylene.
The olefin can be fed to the prepolymerization tank at a constant rate or at a constant pressure, a combination thereof, or a stepwise change.
Although the prepolymerization temperature and prepolymerization time are not particularly limited, they are preferably in the range of -20°C to 100°C and 5 minutes to 24 hours.
The mass ratio of the prepolymerized polymer to the component (B) is preferably 0.01-100, more preferably 0.1-50.
In addition, component (C) can also be added during prepolymerization.
It is also possible to coexist a polymer such as polyethylene or polypropylene, or an inorganic oxide solid such as silica or titania during or after the contact of the above components.
The catalyst may be dried after prepolymerization. The drying method is not particularly limited, but examples include drying under reduced pressure, drying by heating, and drying by circulating a dry gas. These methods may be used alone, or two or more methods may be used in combination. may be used. In the drying step, the catalyst may be stirred, vibrated, fluidized, or allowed to stand still.

2.モノマー
使用するモノマーは、プロピレン単独、又は、プロピレンとエチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとの組み合わせである。
α-オレフィンとしては、例えば、炭素数4以上10以下のα-オレフィンを用いることができる。より具体的には、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、ビニルシクロヘキサン、スチレン等を例示することができる。プロピレンと共重合するエチレンおよび/またはα-オレフィンは、一種類でも二種類以上の組み合わせでもよい。好ましくはエチレン、1-ブテンから選ばれる一種又は二種である。
プロピレンと、エチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーの共重合割合は特に制約されないが、通常0.1~7mol%である。
2. Monomer The monomer used is propylene alone or a combination of propylene and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins.
As the α-olefin, for example, an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms can be used. More specific examples include 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcyclohexane, and styrene. Ethylene and/or α-olefin to be copolymerized with propylene may be of one type or a combination of two or more types. One or two selected from ethylene and 1-butene are preferred.
The copolymerization ratio of propylene and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefin is not particularly limited, but is usually 0.1 to 7 mol %.

3.重合方法
本発明においては、前記オレフィン重合用触媒と前記モノマーが効率よく接触するならば、あらゆる様式を採用しうる。具体的には、不活性溶媒を用いるスラリー法、不活性溶媒を実質的に用いずプロピレンを溶媒として用いるバルク重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマーをガス状に保つ気相重合法などが採用できる。
また、重合方式は、連続重合、回分式重合、又は予備重合を行う方法も適用される。
また、重合段数は、1段でもよく、バルク重合2段、バルク重合後気相重合、気相重合2段といった様式も可能であり、さらにはそれ以上の重合段数で製造することが可能である。
中でも、プロピレンを溶媒として用いる1段のバルク重合を行うことが好ましい。
3. Polymerization Method In the present invention, any method may be adopted as long as the catalyst for olefin polymerization and the monomer are efficiently brought into contact with each other. Specifically, a slurry method using an inert solvent, a bulk polymerization method using propylene as a solvent without substantially using an inert solvent, or a vapor phase polymerization method that keeps each monomer in a gaseous state without substantially using a liquid solvent. etc. can be adopted.
Further, as the polymerization method, a method of performing continuous polymerization, batch polymerization, or preliminary polymerization is also applied.
In addition, the number of polymerization stages may be one, and a mode such as two stages of bulk polymerization, gas phase polymerization after bulk polymerization, or two stages of gas phase polymerization is also possible. .
Among them, it is preferable to perform one-step bulk polymerization using propylene as a solvent.

重合温度は、好ましくは0~90℃であり、より好ましくは60~85℃であり、さらに好ましくは70~80℃である。
重合圧力は、好ましくは0~5MPaG、より好ましくは0~4MPaGである。
The polymerization temperature is preferably 0 to 90°C, more preferably 60 to 85°C, still more preferably 70 to 80°C.
The polymerization pressure is preferably 0-5 MPaG, more preferably 0-4 MPaG.

前述の特許文献2(特開2009-299046)で開示される製造方法の場合、より高温でバルク重合を行うことによりβメチル脱離反応速度を相対的に増大させることにより、分子量の低い末端ビニル基含有ポリプロピレンが得られるが、その反面、局所的な発熱を除熱できなくなり、成長粒子が崩壊して微粉が発生する。また、成長粒子同士が融着して凝集物や塊を生成してしまい、溶媒であるプロピレンの臨界温度を超えてしまう。その結果、ポリマー粒子の形状や性状が悪化してしまうという問題があった。
このような問題に対し、本発明は、ビスインデニルハフニウム錯体の構造を有し、配位子であるインデン環の2位に特定の置換基を有する5員複素環、および、同インデン環の4位に特定の置換基を有するアリール基が置換したメタロセン化合物を含む触媒系を用いて、バルク重合に適した温度範囲で重合することにより、特定の分子量以下でポリマーの形状や性状が良好な末端ビニル基含有ポリプロピレンを得ることができる。
さらに、活性を向上させるために、重合工程中に補助的に水素を用いることができる。
活性が向上する理由としては、休眠状態となった活性点、例えば副反応としてπアリル-遷移金属錯体や、プロピレンが2,1挿入した直後のものが考えられているが、これらが水素により再活性化されると考えられる。
多くの遷移金属錯体触媒では、水素への連鎖移動速度は速く効果的な連鎖移動剤として機能して飽和末端を生成するため、末端ビニル構造を生じにくくする。
しかしながら、本発明の製造方法では、驚くべきことに水素を加えても、連鎖移動剤としての作用は乏しく再活性化の作用により、依然ビニル末端割合が高いまま保たれる。
従って本発明の製造方法では、重合工程中に補助的に水素を用いることにより、活性が向上し、且つ、ビニル末端割合が高いまま保たれる。
In the case of the production method disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 (JP-A-2009-299046), by relatively increasing the β-methyl elimination reaction rate by performing bulk polymerization at a higher temperature, a terminal vinyl with a low molecular weight A group-containing polypropylene can be obtained, but on the other hand, the local heat generation cannot be removed, and the grown particles collapse to generate fine powder. In addition, the growing particles are fused together to form aggregates or lumps, and the temperature exceeds the critical temperature of propylene as a solvent. As a result, there is a problem that the shape and properties of the polymer particles are deteriorated.
In response to such problems, the present invention provides a 5-membered heterocyclic ring having a bisindenylhafnium complex structure and having a specific substituent at the 2-position of the indene ring, which is a ligand, and Polymerization is carried out in a temperature range suitable for bulk polymerization using a catalyst system containing a metallocene compound substituted with an aryl group having a specific substituent at the 4-position. A terminal vinyl group-containing polypropylene can be obtained.
Additionally, hydrogen can be used supplementarily during the polymerization process to improve activity.
The reason for the improvement in activity is thought to be the dormant active sites, such as π allyl-transition metal complexes as side reactions and immediately after propylene 2,1 insertion, but these are regenerated by hydrogen. considered to be activated.
For many transition metal complex catalysts, the chain transfer rate to hydrogen is fast and acts as an effective chain transfer agent to produce saturated ends, thus making terminal vinyl structures less likely.
However, in the production method of the present invention, surprisingly, even if hydrogen is added, the action as a chain transfer agent is poor and the vinyl terminal ratio is still kept high due to the action of reactivation.
Therefore, in the production method of the present invention, the activity is improved and the vinyl terminal ratio is kept high by supplementary use of hydrogen during the polymerization process.

重合に使用する水素の量としては、水素をプロピレンのフィード質量比として、0~2.0×10-4、好ましくは0を超え2.0×10-4以下、より好ましくは2.0×10-5~1.5×10-4、さらに好ましくは3.0×10-5~1.0×10-4の範囲である。
バルク重合を行う場合には、気相部の濃度が平均的に0~10000ppm、好ましくは100~8000ppm、より好ましくは200~1000ppmの範囲で行うことにより、活性を向上させつつ目的の重合体を得ることができる。
The amount of hydrogen used in the polymerization is 0 to 2.0×10 −4 , preferably more than 0 and 2.0×10 −4 or less, more preferably 2.0×, in terms of the feed mass ratio of hydrogen to propylene. The range is 10 −5 to 1.5×10 −4 , more preferably 3.0×10 −5 to 1.0×10 −4 .
When bulk polymerization is performed, the concentration of the gas phase portion is on average 0 to 10000 ppm, preferably 100 to 8000 ppm, more preferably 200 to 1000 ppm, thereby improving the activity and producing the target polymer. Obtainable.

4.末端ビニル基含有プロピレン系重合体
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、プロピレン単独重合体またはプロピレンと、エチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとの共重合体である。
本発明によれば、上述したプロピレン重合用触媒を使用し、分子量が小さい末端ビニル基含有プロピレン系重合体を製造することにより、末端ビニル率が高く、さらにポリマーの形状および性状も良好な末端ビニル基含有プロピレン系重合体を、高活性に製造することができる。
以下、本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体について説明する。
4. Vinyl-Terminated Propylene-Based Polymer The vinyl-terminated propylene-based polymer produced by the present invention is a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins. be.
According to the present invention, by using the propylene polymerization catalyst described above to produce a vinyl-terminated propylene-based polymer having a low molecular weight, a vinyl-terminated polymer having a high vinyl-terminated ratio and favorable shape and properties of the polymer can be obtained. A group-containing propylene-based polymer can be produced with high activity.
The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer produced according to the present invention will be described below.

(1)数平均分子量
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、下記特性(I)を有している。
特性(I):GPCで測定する数平均分子量が5万より小さい
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、数平均分子量(Mn)が、5万未満であり、好ましくは4万以下であり、より好ましくは3万以下である。上記範囲であると、重合活性を高くすることができる。また得られるプロピレン系重合体は単位質量あたりの末端ビニル基の量が増えるために、変性によって十分な量の官能基を導入できるといった副次的な効果もある。
一方、数平均分子量(Mn)は、好ましくは0.5万以上であり、より好ましくは1万以上であり、さらに好ましくは1.5万以上である。上記範囲であると、粒子性状が良好である。
本発明では、重合用触媒成分として、ビスインデニルハフニウム錯体の構造を有し、配位子であるインデン環の2位に特定の置換基を有する5員複素環、および、同インデン環の4位に特定の置換基を有するアリール基が置換したメタロセン化合物を用いるが、この特定構造のメタロセン化合物は停止反応であるβメチル脱離反応速度が速いため、比較的低温で、分子量の低い末端ビニル基含有プロピレン系重合体を得やすくすることができる。また、この脱離反応速度は重合温度や、プロピレンの濃度、圧力を変えることによっても制御することができる。例えば、実施例に示す錯体では、重合温度が高くなる程、数平均分子量(Mn)を小さくすることができる。
(1) Number Average Molecular Weight The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer produced according to the present invention has the following properties (I).
Characteristic (I): The number average molecular weight (Mn) of the terminal vinyl group-containing propylene-based polymer of the present invention measured by GPC is less than 50,000 and is less than 50,000, preferably 40,000 or less. Yes, more preferably 30,000 or less. Within the above range, the polymerization activity can be increased. In addition, since the obtained propylene-based polymer has an increased amount of terminal vinyl groups per unit mass, there is also a secondary effect that a sufficient amount of functional groups can be introduced by modification.
On the other hand, the number average molecular weight (Mn) is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and still more preferably 15,000 or more. Within the above range, the particle properties are good.
In the present invention, as a catalyst component for polymerization, a 5-membered heterocyclic ring having a bisindenylhafnium complex structure and having a specific substituent at the 2-position of the indene ring, which is a ligand, and a 4 A metallocene compound substituted with an aryl group having a specific substituent at the position is used. Since the metallocene compound with this specific structure has a fast β-methyl elimination reaction rate, which is a termination reaction, it is relatively low temperature and has a low molecular weight terminal vinyl. A group-containing propylene-based polymer can be easily obtained. The rate of elimination reaction can also be controlled by changing the polymerization temperature, the concentration of propylene, and the pressure. For example, in the complexes shown in Examples, the higher the polymerization temperature, the smaller the number average molecular weight (Mn).

ここで、数平均分子量(Mn)の値は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって得られるものであり、その測定法、測定機器の詳細は、以下の通りである。
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC、150C)
検出器:FOXBORO社製MIRAN、1A、IR検出器(測定波長:3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本)
移動相溶媒:o-ジクロロベンゼン(ODCB)
測定温度:140℃
流速:1.0mL/分
注入量:0.2mL
Here, the value of the number average molecular weight (Mn) is obtained by gel permeation chromatography (GPC), and the details of the measuring method and measuring equipment are as follows.
Apparatus: Waters GPC (ALC/GPC, 150C)
Detector: FOXBORO MIRAN, 1A, IR detector (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: Showa Denko AD806M/S (3 columns)
Mobile phase solvent: o-dichlorobenzene (ODCB)
Measurement temperature: 140°C
Flow rate: 1.0 mL/min Injection volume: 0.2 mL

試料の調製は、試料と、ODCB(0.5mg/mLのジブチルヒドロキシトルエン(BHT)を含む)を用いて、1mg/mLの溶液を調製し、140℃で約1時間を要して、溶解させて行う。
なお、得られたクロマトグラムのベースラインと区間は、図1のように行う。
また、GPC測定で得られた保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポリスチレンは、何れも東ソー社製の以下の銘柄である。
銘柄:F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000
各々が0.5mg/mLとなるように、ODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.2mL注入して、較正曲線を作成する。較正曲線は、最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。
分子量への換算に使用する粘度式:[η]=K×Mαは、以下の数値を用いる。
PS:K=1.38×10-4、α=0.7
PP:K=1.03×10-4、α=0.78
For sample preparation, the sample and ODCB (containing 0.5 mg/mL dibutylhydroxytoluene (BHT)) were used to prepare a 1 mg/mL solution, which was dissolved at 140°C for about 1 hour. Let me do it.
In addition, the baseline and interval of the obtained chromatogram are performed as shown in FIG.
Further, conversion from the retention volume obtained by GPC measurement to molecular weight is performed using a previously prepared standard polystyrene calibration curve. The standard polystyrene used is the following brand manufactured by Tosoh Corporation.
Brand: F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000
A calibration curve is generated by injecting 0.2 mL of a solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg/mL of BHT) at 0.5 mg/mL each. A calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation using the least squares method.
The following numerical values are used for the viscosity formula: [η]=K×Mα used for conversion to molecular weight.
PS: K=1.38×10 −4 , α=0.7
PP: K=1.03×10 −4 , α=0.78

(2)末端ビニル率
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、下記特性(II)を有している。
特性(II)末端ビニル率が0.7以上である
本発明において末端ビニル率とは、末端ビニル基含有プロピレン系重合体の全ポリマー鎖のうち末端にビニル基を持つ鎖の割合を意味し、下式により計算される。
(末端ビニル率)={[Vi]/((総末端数)-LCB数)}×2
(ただし、[Vi]は、H-NMRにより算出される1000モノマーユニット当りの末端ビニル基の数である。総末端数は、13C-NMRにより算出される1000モノマーユニット当りの末端の総数である。LCB数は、13C-NMRにより算出される1000モノマーユニット当りの炭素数7以上の分岐鎖の根元のメチン炭素の数である。)
本発明の末端ビニル基含有ポリプロピレンは、末端ビニル率が0.7以上であり、好ましくは0.75以上である。さらに好ましくは0.8以上であり、理想的には1.0(すべてのポリマー鎖が末端にビニル基を有する)である。末端ビニル率を高め、且つ、上記範囲にすることにより、同時に立体規則性についても高めることができる。
(2) Terminal vinyl ratio The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer produced according to the present invention has the following properties (II).
Characteristic (II) The terminal vinyl ratio is 0.7 or more. In the present invention, the terminal vinyl ratio means the ratio of chains having a vinyl group at the terminal to the total polymer chains of the terminal vinyl group-containing propylene polymer. It is calculated by the following formula.
(Terminal vinyl rate) = {[Vi] / ((total number of terminals) - LCB number)} x 2
(where [Vi] is the number of terminal vinyl groups per 1000 monomer units calculated by 1 H-NMR. The total number of terminals is the total number of terminals per 1000 monomer units calculated by 13 C-NMR. The LCB number is the number of methine carbons at the base of branched chains having 7 or more carbon atoms per 1000 monomer units calculated by 13 C-NMR.)
The terminal vinyl group-containing polypropylene of the present invention has a terminal vinyl ratio of 0.7 or more, preferably 0.75 or more. It is more preferably 0.8 or more, and ideally 1.0 (all polymer chains have terminal vinyl groups). Stereoregularity can also be improved at the same time by increasing the terminal vinyl ratio and making it within the above range.

(2-1)反応機構と末端構造との関係
本発明において、末端ビニル率が0.7以上のプロピレン系重合体を得るに際し、反応機構と得られる末端構造との関係は以下の通りである。
プロピレンの重合においては、一般的にβ水素脱離が起こり、下記構造式(1-b)に示すビニリデン構造(プロピル-ビニリデン構造)の末端が生成する。
また、水素を用いた場合には、通常、水素へ連鎖移動が優先的に起こり下記構造式(1-c)に示すi-ブチル構造の末端が生成する。
しかしながら、特殊な構造の錯体を重合触媒に用いた場合には、βメチル脱離と一般に呼ばれる特殊な連鎖移動反応が起こり、下記構造式(1-a)に示すビニル構造(1-プロペニル構造)の末端が生成する(参照文献:Macromol.Rapid Commun.2000,21,1103-1107)。
また、プロピレンの重合においては、反応機構上、次のような末端構造が生成する。プロピレン挿入し、β水素脱離を起した後に、さらにγ位から水素を引き抜くことでできるπアリル中間体を経て、下記構造式(1-d)に示すi-ブテニル構造の末端が生成する。
また、プロピレンは不規則な2,1挿入を起こすことがあるが、このような不規則結合を起こした後に、水素へ連鎖移動したり、β水素脱離を起こしたり、πアリル中間体を経て水素脱離したりすると、下記構造式(1-e)に示すn-ブチル構造、下記構造式(1-f)に示す1-ブテニル構造、下記構造式(1-g)に示す末端ビニレン構造(2-ブテニル構造)の末端が生成する。ここで、1-ブテニル構造(構造式(1-f))は、本発明の末端ビニル基に含めるものとする。
さらに、本発明においてコモノマーとして、エチレン、1-ブテンを使用した場合、機構上、次のような末端が生成する。
エチレン挿入後、水素へ連鎖移動すると、下記構造式(1-h)に示すn-プロピル構造の末端が生成する。
エチレン挿入後、β水素脱離が起こると、下記構造式(1-a)に示す1-プロペニル構造の末端が生成する。
1-ブテン挿入後、水素へ連鎖移動すると下記構造式(1-i)に示すi-ペンチル構造の末端が生成する。
1-ブテン挿入後、β水素脱離が起こると、下記構造式(1-j)に示すブチル-ビニリデン構造の末端が生成する。
(2-1) Relationship between Reaction Mechanism and Terminal Structure In the present invention, the relationship between the reaction mechanism and the resulting terminal structure when obtaining a propylene-based polymer having a terminal vinyl ratio of 0.7 or more is as follows. .
In the polymerization of propylene, β-hydrogen elimination generally occurs, and a terminal of a vinylidene structure (propyl-vinylidene structure) represented by the following structural formula (1-b) is generated.
In addition, when hydrogen is used, chain transfer usually occurs preferentially to hydrogen to form the terminal of the i-butyl structure represented by the following structural formula (1-c).
However, when a complex having a special structure is used as a polymerization catalyst, a special chain transfer reaction generally called β-methyl elimination occurs, resulting in a vinyl structure (1-propenyl structure) represented by the following structural formula (1-a). (Reference: Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 1103-1107).
Moreover, in the polymerization of propylene, the following terminal structure is generated due to the reaction mechanism. After propylene insertion and β-hydrogen elimination, the terminal of the i-butenyl structure represented by the following structural formula (1-d) is generated via a π-allyl intermediate that can be further abstracted from the γ-position.
In addition, propylene may undergo random 2,1 insertion, but after such irregular bonding, chain transfer to hydrogen, β-hydrogen elimination, and π allyl intermediates lead to When hydrogen is eliminated, an n-butyl structure represented by the following structural formula (1-e), a 1-butenyl structure represented by the following structural formula (1-f), and a terminal vinylene structure represented by the following structural formula (1-g) ( 2-butenyl structure) ends are generated. Here, the 1-butenyl structure (structural formula (1-f)) is included in the terminal vinyl group of the present invention.
Furthermore, when ethylene and 1-butene are used as comonomers in the present invention, the following ends are produced mechanically.
Chain transfer to hydrogen after insertion of ethylene produces an n-propyl structure terminal represented by the following structural formula (1-h).
When β-hydrogen elimination occurs after ethylene insertion, a terminal of a 1-propenyl structure represented by the following structural formula (1-a) is generated.
After insertion of 1-butene, chain transfer to hydrogen produces an i-pentyl structure terminal represented by the following structural formula (1-i).
After 1-butene insertion, β-hydrogen elimination occurs to form a terminal butyl-vinylidene structure represented by the following structural formula (1-j).

開始末端は、必ず飽和炭化水素末端であり、両末端に不飽和結合が現れることはない。このことは、本発明の末端ビニル基含有ポリプロピレンの変性を行う場合には、片側の末端のみが変性されることを意味する。これに対して、例えば、ポリプロピレンを熱分解して得られる末端不飽和結合を有する重合体は、両末端がビニリデン(Vd)基となる可能性があり、これから不飽和結合を変性した場合には両末端が変性される可能性があり、本発明の末端ビニル基含有ポリプロピレンとは形態が異なってしまう。 The starting end is always a saturated hydrocarbon end, and unsaturated bonds do not appear at both ends. This means that when modifying the terminal vinyl group-containing polypropylene of the present invention, only one terminal is modified. On the other hand, for example, a polymer having terminal unsaturated bonds obtained by thermally decomposing polypropylene may have vinylidene (Vd) groups at both ends. Both ends may be modified, and the form will be different from the terminal vinyl group-containing polypropylene of the present invention.

したがって、末端ビニル率を高めるためには、構造式(1-b)~(1-e)、(1-g)~(1-j)を生じる反応を抑制し、構造式(1-a)、(1-f)を生じる反応を促進させるような、重合条件が好ましい。
重合条件のうち、触媒に関しては、上記した通り、ビスインデニルハフニウム錯体の構造を有し、配位子であるインデン環の2位に特定の置換基を有する5員複素環、および、同インデン環の4位に特定の置換基を有するアリール基が置換したメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒を用いることにより、構造式(1-a)を生じる連鎖移動反応を促進させることができる。
また、このようなメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒を用いた場合には、水素を用いた場合にも、驚くべきことに、活性は増大するものの優先的にβメチル脱離反応が起こり、ビニル構造(1-プロペニル構造):構造式(1-a)が主に生成する。また、この選択率は、重合温度を変えることによっても制御することができる。例えば、実施例に示すメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒では、重合温度が高くなる程、末端ビニル率を高くすることができる。
Therefore, in order to increase the terminal vinyl ratio, the reactions that produce structural formulas (1-b) to (1-e) and (1-g) to (1-j) are suppressed, and structural formula (1-a) , (1-f) are preferred.
Among the polymerization conditions, with respect to the catalyst, as described above, a 5-membered heterocyclic ring having a bisindenylhafnium complex structure and having a specific substituent at the 2-position of the indene ring, which is a ligand, and the indene By using an olefin polymerization catalyst containing a metallocene compound substituted with an aryl group having a specific substituent at the 4-position of the ring, the chain transfer reaction that produces structural formula (1-a) can be promoted.
Moreover, when an olefin polymerization catalyst containing such a metallocene compound is used, even when hydrogen is used, although the activity increases, the β-methyl elimination reaction occurs preferentially, and the vinyl Structure (1-propenyl structure): Structural formula (1-a) is mainly produced. This selectivity can also be controlled by varying the polymerization temperature. For example, in the olefin polymerization catalyst containing the metallocene compound shown in the Examples, the higher the polymerization temperature, the higher the terminal vinyl fraction.

Figure 0007218768000006
Figure 0007218768000006

(2-2)末端ビニル率を特定する方法
以下に説明する方法で、H-NMRおよび13C-NMRを実施し、末端ビニル率を特定することができる。
[試料調製と測定条件]
試料200mgをo-ジクロロベンゼン/重水素化臭化ベンゼン(CBr)=4/1(体積比)2.4mlおよび化学シフトの基準物質であるヘキサメチルジシロキサンと共に内径10mmφのNMR試料管に入れ、150℃のブロックヒーターで均一に溶解した。
NMR測定は10mmφのクライオプローブを装着したブルカー・バイオスピン(株)のAV400型NMR装置を用いて行った。
不飽和末端の定量には、H-NMRを用いた。H-NMRの測定条件は試料の温度120℃、パルス角4.5°、パルス間隔2秒、積算回数512回として測定をした。化学シフトはヘキサメチルジシロキサンのプロトンシグナルを0.09ppmに設定し、他のプロトンによるシグナルの化学シフトはこれを基準とした。
飽和末端の定量には、13C-NMRを用いた。13C-NMRの測定条件は試料の温度120℃、パルス角を90°、パルス間隔を15秒、積算回数を1024回、ブロードバンドデカップリング法で測定を実施した。化学シフトはヘキサメチルジシロキサンの13Cシグナルを1.98ppmに設定し、他の13Cによるシグナルの化学シフトはこれを基準とした。
(2-2) Method for Identifying Terminal Vinyl Ratio 1 H-NMR and 13 C-NMR are carried out by the method described below to identify the terminal vinyl ratio.
[Sample preparation and measurement conditions]
200 mg of a sample was combined with 2.4 ml of o-dichlorobenzene/deuterobrominated benzene (C 6 D 5 Br) = 4/1 (volume ratio) and hexamethyldisiloxane as a reference substance for chemical shift, and an NMR sample with an inner diameter of 10 mmφ. It was placed in a tube and uniformly melted with a block heater at 150°C.
The NMR measurement was performed using an AV400 type NMR apparatus (Bruker Biospin Co., Ltd.) equipped with a 10 mmφ cryoprobe.
1 H-NMR was used to quantify unsaturated ends. The measurement conditions of 1 H-NMR were a sample temperature of 120° C., a pulse angle of 4.5°, a pulse interval of 2 seconds, and 512 integration times. The chemical shift was set at 0.09 ppm for the hexamethyldisiloxane proton signal and the chemical shifts for the signals due to other protons were referenced to this.
13 C-NMR was used to quantify saturated ends. The measurement conditions of 13 C-NMR were a sample temperature of 120° C., a pulse angle of 90°, a pulse interval of 15 seconds, and an accumulation number of 1024 times, and measurement was performed by a broadband decoupling method. The chemical shift was set to 1.98 ppm for the 13 C signal of hexamethyldisiloxane and the chemical shifts of the other 13 C signals were referenced to this.

[不飽和末端の数の算出方法]
H-NMRでは、構造式(1-a)1-プロペニルと、構造式(1-f)1-ブテニルの不飽和結合のプロトンシグナルは、H-NMRスペクトルの5.08~4.85ppmと5.86~5.69ppmのシグナルに重なって検出される。そこで、末端ビニル基の数[Vi]は、1-プロペニルと1-ブテニルを合わせた数として、トータル1000モノマーあたりの不飽和結合量として、H-NMRスペクトルのシグナル強度を用い、以下の式から求める。
また、H-NMRでは構造式(1-b)プロピル-ビニリデンと構造式(1-j)ブチル-ビニリデンの不飽和結合のプロトンシグナルは、H-NMRスペクトルの4.79~4.65ppmのシグナルに重なって検出される。そこで、末端ビニリデン基の数[Vd]は、プロピル-ビニリデンとブチル-ビニリデンを合わせた数として、トータル1000モノマーあたりの不飽和結合量として、H-NMRスペクトルのシグナル強度を用い、以下の式から求める。
構造式(1-a)+構造式(1-f): [Vi]=Ivi×1000/Itotal
構造式(1-b)+構造式(1-j): [Vd]=Ivd×1000/Itotal
同様にして、i-ブテニル基の数[i-ブテニル]、ビニレン末端の数[末端ビニレン]、内部ビニリデンの数[内部ビニリデン]は以下の式から求められる。
構造式(1-d): [i-ブテニル]=Iibu×1000/Itotal
構造式(1-g): [末端ビニレン]=Ivnl×1000/Itotal
構造式(1-m): [内部ビニリデン]=Iivd×1000/Itotal
ここで、Ivi、Ivd、Iibu、Ivnl、Iivdは、それぞれ、構造式(1-a)+構造式(1-f)、構造式(1-b)+構造式(1-j)、構造式(1-d)、構造式(1-g)、構造式(1-m)に基づくシグナルの特性値を表し、以下の式で示される量である。
Ivi=(I5.08~4.85+I5.86~5.69)/3、
Ivd=(I4.79~4.65)/2、
Iibu=I5.30~5.08
Ivnl =(I5.58~5.30)/2、
Iivd=(I4.85~4.79)/2
Iは積分強度を、Iの下つき添字の数値は化学シフトの範囲を示す。例えばI5.08~4.85は5.08ppmと4.85ppmの間に検出したシグナルの積分強度を示す。
また、Itotalは、以下の式で示される量である。
Itotal=IC2+IC3+IC4+Ivi+Ivd+Iibu+Ivnl+Iivd
IC2はエチレンに基づくシグナルの特性値、IC3はプロピレンに基づくシグナルの特性値、IC4は1-ブテンに基づくシグナルの特性値を表し、以下の式で示される量である。
IC2 =1/4×{(Imain×[C2]×2)/([C2]×2+[C3]×3+[C4]×4)}
IC3 =1/6×{(Imain×[C3]×3)/([C2]×2+[C3]×3+[C4]×4)}
IC4 =1/8×{(Imain×[C4]×4)/([C2]×2+[C3]×3+[C4]×4)}
[C2]は、後述の13C-NMRで算出したエチレン含量(mol%)、[C3]は、後述の13C-NMRで算出したプロピレン含量(mol%)、[C4]は後述の13C-NMRで算出した1-ブテン含量(mol%)を示す。
ImainとはH-NMRスペクトルの4.00~0.00pmに検出されるポリマー主鎖と飽和末端のプロトンシグナルの総和である。
[Method for calculating the number of unsaturated ends]
In 1 H-NMR, the proton signals of unsaturated bonds of structural formula (1-a) 1-propenyl and structural formula (1-f) 1-butenyl are 5.08 to 4.85 ppm in the 1 H-NMR spectrum. and the signals of 5.86 to 5.69 ppm. Therefore, the number of terminal vinyl groups [Vi] is the total number of 1-propenyl and 1 -butenyl, and the amount of unsaturated bonds per 1000 monomers in total. Ask from
In 1 H-NMR, the proton signals of unsaturated bonds of structural formula (1-b) propyl-vinylidene and structural formula (1-j) butyl-vinylidene are 4.79 to 4.65 ppm in the 1 H-NMR spectrum. is detected overlapping with the signal of Therefore, the number of terminal vinylidene groups [Vd] is the total number of propyl-vinylidene and butyl-vinylidene, and the amount of unsaturated bonds per 1000 monomers in total is expressed by the following formula using the signal intensity of the 1 H-NMR spectrum. Ask from
Structural Formula (1-a)+Structural Formula (1-f): [Vi]=Ivi×1000/Itotal
Structural Formula (1-b) + Structural Formula (1-j): [Vd]=Ivd×1000/Itotal
Similarly, the number of i-butenyl groups [i-butenyl], the number of vinylene ends [terminal vinylene], and the number of internal vinylidenes [internal vinylidene] can be obtained from the following equations.
Structural formula (1-d): [i-butenyl]=Iibu×1000/Itotal
Structural formula (1-g): [terminal vinylene]=Ivnl×1000/Itotal
Structural formula (1-m): [internal vinylidene]=Iivd×1000/Itotal
Here, Ivi, Ivd, Iibu, Ivnl, and Iivd are respectively structural formula (1-a) + structural formula (1-f), structural formula (1-b) + structural formula (1-j), structural formula (1-d), Structural Formula (1-g), and Structural Formula (1-m), representing characteristic values of signals based on the following formulas.
Iv = ( I5.08-4.85 + I5.86-5.69 )/3,
Ivd = (I 4.79-4.65 )/2,
Iibu=I 5.30-5.08 ,
Ivnl = ( I5.58-5.30 )/2,
Iivd=(I 4.85-4.79 )/2
I indicates the integrated intensity, and the numerical value subscripted to I indicates the chemical shift range. For example, I 5.08-4.85 indicates the integrated intensity of signals detected between 5.08 ppm and 4.85 ppm.
Also, Itotal is an amount represented by the following formula.
I total = IC2 + IC3 + IC4 + Ivi + Ivd + Iibu + Ivnl + Iivd
IC2 represents the characteristic value of the signal based on ethylene, IC3 represents the characteristic value of the signal based on propylene, and IC4 represents the characteristic value of the signal based on 1-butene, and the amount is represented by the following formula.
IC2 = 1/4 x {(Imain x [C2] x 2)/([C2] x 2 + [C3] x 3 + [C4] x 4)}
IC3 = 1/6 x {(Imain x [C3] x 3)/([C2] x 2 + [C3] x 3 + [C4] x 4)}
IC4 = 1/8 x {(Imain x [C4] x 4)/([C2] x 2 + [C3] x 3 + [C4] x 4)}
[C2] is the ethylene content (mol%) calculated by 13 C-NMR described later, [C3] is the propylene content (mol%) calculated by 13 C-NMR described later, and [C4] is 13 C described later. - Indicates the 1-butene content (mol%) calculated by NMR.
Imain is the total sum of proton signals detected at 4.00 to 0.00 pm in the 1 H-NMR spectrum of the polymer main chain and the saturated end.

[飽和末端の数の算出方法]
下記の飽和末端の数は、1000モノマーあたりの数として、13C-NMRスペクトルのシグナル強度を用い、以下の式から求める。
構造式(1-c): [i-ブチル]=Ii-butyl×1000/Itotal-C
構造式(1-e): [n-ブチル]=Inbu×1000/Itotal-C
構造式(1-h): [n-プロピル]=Inpr×1000/Itotal-C
構造式(1-i): [i-ペンチル]=Ii-pen×1000/Itotal-C
構造式(1-k): [2,3-ジメチルブチル]=I2,3-dime×1000/Itotal-C
構造式(1-l): [3,4-ジメチルペンチル]=I3,4-dime×1000/Itotal-C
[Method for calculating the number of saturated ends]
The number of saturated ends below is calculated from the following formula using the signal intensity of the 13 C-NMR spectrum as the number per 1000 monomers.
Structural formula (1-c): [i-butyl]=Ii-butyl×1000/Itotal-C
Structural formula (1-e): [n-butyl]=Inbu×1000/Itotal-C
Structural formula (1-h): [n-propyl]=Inpr×1000/Itotal-C
Structural formula (1-i): [i-pentyl]=Ii-pen×1000/Itotal-C
Structural formula (1-k): [2,3-dimethylbutyl]=I2,3-dime×1000/Itotal-C
Structural formula (1-l): [3,4-dimethylpentyl]=I3,4-dime×1000/Itotal-C

更に、本発明の末端ビニル基含有ポリプロピレンには、重合体内部にプロピレンの規則的な1,2挿入に基づく構造の他に、プロピレンの不規則な挿入に基づく下記の2,1結合、1,3結合をもちうる。またコモノマーとして1-ブテンを用いた場合には、規則的な1,2挿入に基づく構造の他に不規則な挿入に基づく下記の1,4結合構造をもちうる。 Further, in the vinyl-terminated polypropylene of the present invention, in addition to the structure based on regular 1,2 insertion of propylene inside the polymer, the following 2,1 bonds based on irregular insertion of propylene, 1, It can have 3 bonds. When 1-butene is used as a comonomer, it can have the following 1,4 bond structure based on irregular insertion in addition to the structure based on regular 1,2 insertion.

Figure 0007218768000007
Figure 0007218768000007

ここで、Ii-butyl、Inbu、Inpr、Ii-pen、I2,3-dime、I3,4-dimeはそれぞれ、構造式(1-c)、構造式(1-e)、構造式(1-h)、構造式(1-i)、構造式(1-k)、構造式(1-l)に基づくシグナルの特性値を表し、以下の式で示される量である。
Ii-butyl =(I23.80~23.70+I25.80~25.70)/2
Inbu =I14.06~14.02
Inpr =(I14.44~14.42+I30.46~30.45)/2
Ii-pen =(I30.70~30.50+I42.00~41.80)/2
I2,3-dime =(I16.21~16.17+I31.86~31.81)/2
I3,4-dime =I12.0~11.60
また、Itotal-Cは、以下の式で示される量である。
Itotal-C=Ii-butyl+Inbu+Inpr+Ii-pen+I2,3-dime+I3,4-dime+IE+I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B
IEはエチレンの結合に基づくシグナルの特性値、I1,2-Pは、1,2挿入したプロピレンの結合に基づくシグナルの特性値、I2,1-Pは、2,1挿入したプロピレンの結合に基づくシグナルの特性値、I1,3-Pは、1,3挿入したプロピレンの結合に基づくシグナルの特性値、I1,2-Bは、1,2挿入した1-ブテンの結合に基づくシグナルの特性値、I1,4-Bは、1,4挿入した1-ブテンの結合に基づくシグナルの特性値を表し、以下の式で示される量である。
IE=I30.20-29.80/2+I30.40-30.20/4-I25.20-23.80+I38.20-37.30 +I34.15-33.80
I1,2-P =I48.80~44.50+I43.90~42.80/2
I2,1-P =(I35.72~35.63+I35.83~35.77)/2
I1,3-P =I30.82~30.74/2
I1,2-B =I41.00~39.00+I43.90~42.80/2
I1,4-B =I34.45~34.15/2
Here, Ii-butyl, Inbu, Inpr, Ii-pen, I2,3-dime, and I3,4-dime are structural formula (1-c), structural formula (1-e), structural formula (1- h), representing characteristic values of signals based on Structural Formula (1-i), Structural Formula (1-k), and Structural Formula (1-l), and is the amount represented by the following formula.
Ii-butyl = ( I23.80-23.70 + I25.80-25.70 )/2
Inbu =I 14.06-14.02
Inpr = (I 14.44-14.42 +I 30.46-30.45 )/2
Ii-pen = (I 30.70-30.50 +I 42.00-41.80 )/2
I2,3-dime=( I16.21-16.17 + I31.86-31.81 )/2
I3,4-dime =I 12.0-11.60
Also, Itotal-C is an amount represented by the following formula.
Itotal-C=Ii-butyl+Inbu+Inpr+Ii-pen+I2,3-dime+I3,4-dime+IE+I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B
IE is the characteristic value of the signal based on the bond of ethylene, I1,2-P is the characteristic value of the signal based on the bond of the 1,2-inserted propylene, and I2,1-P is the characteristic value of the signal based on the bond of the 2,1-inserted propylene. I1,3-P is the characteristic value of the signal based on the binding of 1,3-inserted propylene, and I1,2-B is the characteristic value of the signal based on the binding of 1-butene with 1,2-insertion. The value, I1,4-B, represents the characteristic value of the signal based on the binding of 1-butene with a 1,4 insertion and is the quantity shown in the following formula.
IE=I 30.20-29.80 /2+I 30.40-30.20 /4-I 25.20-23.80 +I 38.20-37.30 +I 34.15-33.80
I1,2-P = I 48.80-44.50 + I 43.90-42.80 /2
I2,1-P = ( I35.72-35.63 + I35.83-35.77 )/2
I1,3-P =I 30.82-30.74 /2
I1, 2-B = I 41.00-39.00 + I 43.90-42.80 /2
I1,4-B=I 34.45-34.15 /2

[総末端数の算出方法]
総末端数は、13C-NMRおよびH-NMRそれぞれで算出される1000モノマーユニット当りの末端の総数であり、具体的には、1000モノマーユニット当りの構造式(1-a)~構造式(1-l)までの末端の個数の総和である。
[Method for calculating the total number of terminals]
The total number of terminals is the total number of terminals per 1000 monomer units calculated by 13 C-NMR and 1 H-NMR. It is the total number of ends up to (1-l).

[LCB数の算出方法]
本発明のプロピレン系重合体には、下記の構造式(A)で示される長鎖分岐(LCB)構造部分を持ち得る。
[Calculation method of LCB number]
The propylene-based polymer of the present invention may have a long chain branching (LCB) structural moiety represented by the following structural formula (A).

Figure 0007218768000008
Figure 0007218768000008

[但し、構造式(A)中、P、P、Pはプロピレン系重合体残基であり、それぞれ1つ以上のプロピレンユニットを有し、Cbrは、炭素数7以上の分岐鎖の根元のメチン炭素を示し、C、C、Cは、該メチン炭素(Cbr)に隣接するメチレン炭素を示す。]
構造式(A)において、プロピレン系重合体の主鎖は、P-Cbr-Pのライン、P-Cbr-Pのライン又はP-Cbr-Pのラインの3通りが存在する。したがって、それぞれに対応して、Cbr-Pのライン、Cbr-Pのライン又はCbr-Pのラインが上記分岐鎖になり得る。P、P、Pは、それ自体の中に、構造式(A)に記載されたCbrとは、別の分岐炭素(Cbr)を含有することもあり得る。
ここでLCB構造の帰属は、プロピレン系重合体の13C-NMRにより、44.1~43.9ppm、44.7~44.5ppm及び44.9~44.7ppmに3つのメチレン炭素(C、C、C)が観測され、31.7~31.5ppmにメチン炭素(Cbr)として観測されるものである。Cbrに近接する3つのメチレン炭素が、ジアステレオトピックに非等価に3本に分かれて観測されることが特徴である。
また、LCB数とは、13C-NMRにより算出される1000モノマーユニット当たりの炭素数7以上の分岐鎖の根元のメチン炭素(Cbr)の数である。
炭素数が6より多い分岐鎖と炭素数が6以下の分岐鎖とは、分岐の根本のメチン炭素のピーク位置が異なることにより区別できる(Macromol.chem.phys.2003年、Vol.204、1738頁参照。)。
本発明において、LCB数は、特に限定されないが、通常0.5以下であることが好ましい。
[In the structural formula (A), P 1 , P 2 and P 3 are propylene-based polymer residues, each having one or more propylene units, and C br is a branched chain having 7 or more carbon atoms. and C a , C b , C c indicate the methylene carbons adjacent to the methine carbon (C br ). ]
In Structural Formula (A), the main chain of the propylene-based polymer is three lines of the P 1 -C br -P 2 line, the P 1 -C br -P 3 line, or the P 2 -C br -P 3 line. there is a street. Thus, correspondingly, the line C br -P 3 , the line C br -P 2 or the line C br -P 1 can be said branched chain. P 1 , P 2 , P 3 may themselves contain branching carbons (C br ) other than the C br described in Structural Formula (A).
Here, the LCB structure is assigned three methylene carbons ( C a , C b , C c ) are observed as methine carbon (C br ) at 31.7-31.5 ppm. It is characteristic that the three methylene carbons adjacent to Cbr are diastereotopicly separated into three non-equivalent carbons.
The LCB number is the number of methine carbons (C br ) at the base of branched chains having 7 or more carbon atoms per 1000 monomer units calculated by 13 C-NMR.
A branched chain with more than 6 carbon atoms and a branched chain with 6 or less carbon atoms can be distinguished from each other by the difference in the peak position of the methine carbon at the base of the branch (Macromol. Chem. Phys. 2003, Vol. 204, 1738 See page).
In the present invention, the LCB number is not particularly limited, but is usually preferably 0.5 or less.

(3)ポリマーの形状および性状(粗粉量、嵩密度)
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、さらに下記特性(III)を有することが好ましい。
特性(III):粗粉量が1質量%以下
(3) Polymer shape and properties (coarse powder amount, bulk density)
The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer produced according to the present invention preferably further has the following property (III).
Characteristic (III): The amount of coarse powder is 1% by mass or less

(3-1)粗粉量
プロピレン系重合体の粗粉量については、通常、粗粉量が1質量%を超えると、バルク重合においては、重合槽の汚染やファウリングが起こるという問題が発生する。
この問題に対し、本発明は、プロピレン系重合体の粗粉量を1%以下とすることができ、好ましくは0.8質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下、特に好ましくは0.3質量%以下とすることができる。
粗粉量の測定は、振動篩粒径測定器を使用して実施し、全サンプル質量に対する目開き2000μm以上の篩上に残ったポリマー質量の割合(質量%)を、粗粉量として特定する。
(3-1) Amount of Coarse Particles Regarding the amount of coarse particles of the propylene-based polymer, when the amount of coarse particles exceeds 1% by mass, problems such as contamination of the polymerization tank and fouling occur in bulk polymerization. do.
To solve this problem, the present invention can reduce the amount of coarse powder of the propylene-based polymer to 1% or less, preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass. .3% by mass or less.
The amount of coarse powder is measured using a vibrating sieve particle size analyzer, and the ratio (% by mass) of the polymer mass remaining on the sieve with an opening of 2000 μm or more to the total sample mass is specified as the amount of coarse powder. .

(3-2)嵩密度
また、プロピレン系重合体のポリマー粒子の性状は、嵩密度により評価できる。
嵩密度は、その重合体の平均粒径、凝集等による粗粉量と相関する指標であり、嵩密度が高いほどこれらのポリマー粒子の形状が良いことを意味する。
本発明は、プロピレン系重合体の嵩密度を、0.30g/ml以上とすることができ、好ましくは0.40g/ml以上、さらに好ましくは0.42g/ml以上、特に好ましくは0.43g/ml以上とすることができる。
嵩密度の測定は、ASTM・D1895-69に準拠して行う。
(3-2) Bulk Density The properties of the polymer particles of the propylene-based polymer can be evaluated by bulk density.
The bulk density is an index that correlates with the average particle size of the polymer and the amount of coarse particles due to aggregation and the like, and the higher the bulk density, the better the shape of these polymer particles.
In the present invention, the bulk density of the propylene-based polymer can be 0.30 g/ml or more, preferably 0.40 g/ml or more, more preferably 0.42 g/ml or more, and particularly preferably 0.43 g. /ml or more.
Bulk density is measured according to ASTM D1895-69.

(4)融点Tm(℃)
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、さらに下記特性(IV)を有することが好ましい。
特性(IV):融点(Tm)が153℃未満
プロピレン系重合体の融点は153℃未満であればよく、下限値は特に限定されないが、100℃以上であることが好ましい。
融点が上記範囲内であることにより、溶媒への可溶性、及び、他基材との親和性を良好にすることができる。
融点は、セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を使用し、シート状にしたサンプル片を5mgアルミパンに詰め、室温から一旦200℃まで昇温速度100℃/分で昇温し、5分間保持した後に、10℃/分で20℃まで降温して、結晶化させた時の結晶最大ピーク温度(℃)として、結晶化温度(Tc)を求め、その後、10℃/分で200℃まで昇温させた時の融解最大ピーク温度(℃)として求めることができる。
(4) Melting point Tm (°C)
The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer produced by the present invention preferably further has the following property (IV).
Characteristic (IV): Melting point (Tm) of less than 153° C. The melting point of the propylene-based polymer may be less than 153° C. The lower limit is not particularly limited, but it is preferably 100° C. or higher.
When the melting point is within the above range, solubility in solvents and compatibility with other base materials can be improved.
The melting point was measured using DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd., packing 5 mg of a sheet-shaped sample piece in an aluminum pan, once raising the temperature from room temperature to 200 ° C. at a heating rate of 100 ° C./min, holding it for 5 minutes, and then setting it to 10. The crystallization temperature (Tc) is obtained as the crystal maximum peak temperature (°C) when the temperature is lowered to 20°C at a rate of °C/min, and then the temperature is raised to 200°C at a rate of 10°C/min. can be obtained as the maximum melting peak temperature (° C.).

(5)プロピレン単位3連鎖のmm分率
本発明の製造方法で得られる末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、立体規則性が高い。
本発明においてプロピレン系重合体の立体規則性に制限はないが、13C-NMRにより算出されるプロピレン単位3連鎖のmm分率(アイソタクチックトライアッド分率)は、95%以上に達し、好ましくは96%以上であり、より好ましくは97%以上である。
成分(A)のmm分率が高いほど、高度に制御されていることを意味する。この値より小さいと、製品の弾性率が低下するなど機械的物性が低下してしまう。
(5) mm fraction of 3 chains of propylene units The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer obtained by the production method of the present invention has high stereoregularity.
In the present invention, the stereoregularity of the propylene-based polymer is not limited, but the mm fraction (isotactic triad fraction) of 3 chains of propylene units calculated by 13 C-NMR reaches 95% or more, which is preferable. is 96% or more, more preferably 97% or more.
A higher mm fraction of component (A) means a higher degree of control. If it is less than this value, the mechanical properties such as the elastic modulus of the product are lowered.

プロピレン単位3連鎖のmm分率は、13C-NMR測定により測定された13Cシグナルの積分強度を、次式に代入することにより求められる。
mm(%)=Imm×100/(Imm+3×Imrrm)
ここで、Imm=I23.6~21.1、Imrrm=I19.8~19.7で示される量である。
プロピレン単位3連鎖のmm分率を求めるための13C-NMR測定法は、上記測定と同じ方法で行うことができる。
スペクトルの帰属は、Polymer Jounral,16巻,717頁(1984),朝倉書店や、Macromolecules,8卷,687頁(1975年)や、Polymer,30巻 1350頁(1989年)を参考に行うことができる。
The mm fraction of 3 chains of propylene units is obtained by substituting the integrated intensity of the 13 C signal measured by 13 C-NMR measurement into the following equation.
mm (%) = Imm x 100/(Imm + 3 x Imrrm)
Here, Imm=I 23.6 to 21.1 and Imrrm=I 19.8 to 19.7 .
The 13 C-NMR measurement method for obtaining the mm fraction of the propylene unit tricycles can be performed in the same manner as the above measurement.
Spectral attribution can be performed with reference to Polymer Journal, Vol. 16, p.717 (1984), Asakura Shoten, Macromolecules, Volume 8, p.687 (1975), and Polymer, Vol. 30, p. 1350 (1989). can.

(6)異種結合量(2,1結合および1,3結合、並びに1,4結合の量)
本発明の製造方法で得られる末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、異種結合の量が少ない、すなわち位置規則性が高い。
ポリプロピレンの位置規則性には制限はないが、13C-NMRにより算出される2,1結合が0.2mol%以下かつ1,3結合が0.2mol%以下となることが好ましい。
2,1結合が、より好ましくは0.15mol%以下、さらに好ましくは0.12mol%以下、特に好ましくは0.10mol%以下である。
1,3結合は、より好ましくは0.15mol%以下、さらに好ましくは0.12mol%以下、特に好ましくは0.10mol%以下である。
異種結合の量が少ないと、他のポリプロピレンや基材に混合または塗布した場合にその混合効率が上がったり、コーティングの効率が良くなったり、さらにコーティング剤として剥がれにくくなる等の特性が生じてくる。
また、プロピレンの規則性(立体/位置)が高くなりすぎないように制御することにより、溶媒への可溶性を高め、末端ビニルの反応性を高めることができる。
(6) Heterologous bond amount (2,1 bond and 1,3 bond, and 1,4 bond amount)
The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer obtained by the production method of the present invention has a small amount of heterogeneous bonds, that is, high regioregularity.
Although the regioregularity of polypropylene is not limited, it is preferable that the 2,1 bond and the 1,3 bond be 0.2 mol % or less and 0.2 mol % or less, respectively, as calculated by 13 C-NMR.
The 2,1 bond is more preferably 0.15 mol % or less, still more preferably 0.12 mol % or less, and particularly preferably 0.10 mol % or less.
The 1,3 bond content is more preferably 0.15 mol % or less, still more preferably 0.12 mol % or less, and particularly preferably 0.10 mol % or less.
If the amount of heterogeneous bonds is small, when mixed or applied to other polypropylene or base material, the mixing efficiency will be improved, the coating efficiency will be improved, and it will be difficult to peel off as a coating agent.
Also, by controlling the regularity (steric/positional) of propylene so that it does not become too high, the solubility in a solvent can be increased and the reactivity of the terminal vinyl can be increased.

異種結合量(モル濃度)は、13C-NMRスペクトルのシグナル強度を用い、以下の式から求める。
プロピレン2,1結合(mol%)
=I2,1-P×100/(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P +I1,2-B+I1,4-B+IE)
プロピレン1,3結合(mol%)
=I1,3-P×100/(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P +I1,2-B+I1,4-B+IE)
ブテン1,4結合(mol%)
=I1,4-B×100/(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P +I1,2-B+I1,4-B+IE)
The heterologous binding amount (molar concentration) is determined from the following formula using the signal intensity of the 13 C-NMR spectrum.
Propylene 2,1 bond (mol%)
=I2,1-P×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
Propylene 1,3 bond (mol%)
=I1,3-P×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
Butene 1,4 bond (mol%)
=I1,4-B×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)

(7)プロピレン以外のコモノマー単位の含有量
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、プロピレンと、エチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとの共重合体である場合には、当該コモノマーに由来する構造単位の含有量が、1.5mol%以上であることが好ましい。
コモノマーは、規則的(立体/位置)に挿入したプロピレン連鎖の中に入って1次構造を変える。その1つの結果として、融点を下げるという効果を持つ。
したがって、コモノマー含量を増やすことにより、結晶性が高くなりすぎず、溶媒への可溶性を高め、末端ビニルの反応性を高めることができる。
一方、規則的(立体/位置)に挿入したプロピレン連鎖が短くなり過ぎず、他のポリプロピレンや基材に混合または塗布した場合にその混合効率を向上させ、コーティングの効率を向上させ、コーティング剤として剥がれ難くする観点から、本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、プロピレンと、エチレンおよびα-オレフィンよりなる群から選ばれるコモノマーとの共重合体である場合には、当該コモノマーに由来する構造単位の含有量が、50mol%以下であることが好ましい。
(7) Content of comonomer units other than propylene When the vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention is a copolymer of propylene and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins, The content of structural units derived from the comonomer is preferably 1.5 mol % or more.
The comonomer enters into the regularly (sterically/positionally) inserted propylene chains to alter the primary structure. One result is the effect of lowering the melting point.
Therefore, by increasing the comonomer content, the crystallinity is not too high, the solubility in solvents can be increased, and the reactivity of the terminal vinyl can be increased.
On the other hand, the regularly (sterically/positionally) inserted propylene chain does not become too short, and when mixed or applied to other polypropylene or substrate, it improves the mixing efficiency, improves the coating efficiency, and can be used as a coating agent. From the viewpoint of making peeling difficult, the vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention is derived from the comonomer when it is a copolymer of propylene and a comonomer selected from the group consisting of ethylene and α-olefins. The content of structural units is preferably 50 mol % or less.

コモノマーとして1-ブテンを用いた場合に、好ましいブテン含量は1.5mol%以上、より好ましくは1.8mol%以上であり、さらに好ましくは2.0mol%以上である。
また、アイソタクチック連鎖長と結晶性のバランスを良くする為には、好ましくは10mol%以下であり、より好ましくは7mol%以下であり、さらに好ましくは5mol%以下である。
When 1-butene is used as a comonomer, the butene content is preferably 1.5 mol% or more, more preferably 1.8 mol% or more, and still more preferably 2.0 mol% or more.
In order to improve the balance between isotactic chain length and crystallinity, the content is preferably 10 mol % or less, more preferably 7 mol % or less, and even more preferably 5 mol % or less.

コモノマー単位の含量(モル濃度)は、13C-NMRスペクトルのシグナル強度を用い、以下の式から求める。
エチレン含量[C2](mol%)
=IE×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
プロピレン含量[C3](mol%)
=(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P )×100/(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P +I1,2-B+I1,4-B+IE)
1-ブテン含量[C4](mol%)
=(I1,2-B+I1,4-B)×100/(I1,2-P+I2,1-P +I1,3-P +I1,2-B+I1,4-B+IE)
ここで、IE、I1,2-P、I2,1-P、I1,3-P、I1,2-B、I1,4-Bは、前記の通りである。
The content (molar concentration) of the comonomer unit is obtained from the following formula using the signal intensity of the 13 C-NMR spectrum.
Ethylene content [C2] (mol%)
=IE×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
Propylene content [C3] (mol%)
= (I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P)×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
1-butene content [C4] (mol%)
=(I1,2-B+I1,4-B)×100/(I1,2-P+I2,1-P+I1,3-P+I1,2-B+I1,4-B+IE)
Here, IE, I1,2-P, I2,1-P, I1,3-P, I1,2-B, and I1,4-B are as described above.

(8)MFR
本発明により製造される末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、230℃、荷重2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が470g/10分以上であることが好ましい。MFRの上限値は特に限定されないが、10000g/10分以下であることが好ましい。
MFRが上記範囲内であることにより、溶媒への可溶性、及び、他基材との親和性を良好にすることができる。
MFRは、JIS K6758のポリプロピレン試験方法のメルトフローレート(試験条件:230℃、荷重2.16kgf)に従って測定することができる。
(8) MFR
The vinyl-terminated propylene polymer produced by the present invention preferably has a melt flow rate (MFR) of 470 g/10 minutes or more measured at 230° C. under a load of 2.16 kgf. Although the upper limit of MFR is not particularly limited, it is preferably 10000 g/10 minutes or less.
When the MFR is within the above range, the solubility in solvents and the compatibility with other base materials can be improved.
The MFR can be measured according to the melt flow rate of the polypropylene test method of JIS K6758 (test conditions: 230°C, load 2.16 kgf).

5.末端ビニル基含有プロピレン系重合体の用途
従来、分子量が小さいプロピレン系重合体を合成するために、高温、高圧の条件下で重合を行う場合には、優れた形状および性状をもつポリマー粒子を得ることが難しかった。
本発明は、前記一般式(1)で表される特定のメタロセン化合物を含む触媒を用いてプロピレンを単独重合または共重合することにより反応速度が大きくなると考えられ、分子量が小さいプロピレン系重合体を比較的低温、低圧の条件下で合成できる。
また、本発明は、分子量が小さく、且つ、そのポリマー粒子の形状及び性状にも優れたプロピレン系重合体を容易に製造することができ、特に、バルク重合により本発明を実施する場合には、ポリマー粒子の形状および性状を改善する効果が高い。
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、ビニル末端構造を高い割合で含有するように末端構造を高度に制御したプロピレン単独重合体又はプロピレン共重合体であるので、その特性により、マクロマー、塗料、プライマー、表面改質材、コーティング材の原料等、として用いることができる。
本発明の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、必要に応じて、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、造核剤、滑剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、着色剤、無機質または有機質の充填剤等の各種添加剤、さらには種々の合成樹脂を配合した後、溶融混練機を用いて加熱溶融混練後、さらに粒状に切断されたペレットとして利用できる。
5. Applications of propylene-based polymers containing terminal vinyl groups Conventionally, in order to synthesize propylene-based polymers with small molecular weights, polymer particles with excellent shape and properties are obtained when polymerization is carried out under conditions of high temperature and high pressure. It was difficult.
The present invention is thought to increase the reaction rate by homopolymerizing or copolymerizing propylene using a catalyst containing a specific metallocene compound represented by the general formula (1), and a propylene polymer having a small molecular weight. It can be synthesized under conditions of relatively low temperature and low pressure.
In addition, according to the present invention, a propylene-based polymer having a small molecular weight and excellent polymer particle shape and properties can be easily produced. It is highly effective in improving the shape and properties of polymer particles.
The vinyl-terminated propylene-based polymer of the present invention is a propylene homopolymer or propylene copolymer whose terminal structure is highly controlled so as to contain a high percentage of vinyl terminal structures. It can be used as a raw material for paints, primers, surface modifiers, coating materials, and the like.
The terminal vinyl group-containing propylene-based polymer of the present invention may optionally contain known antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, nucleating agents, lubricants, flame retardants, antiblocking agents, colorants, inorganic substances or After blending various additives such as organic fillers and various synthetic resins, the mixture is heated and melt-kneaded using a melt-kneader, and can be used as pellets that are further cut into granules.

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例における物性測定、分析等は、下記の方法に従ったものである。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Physical property measurements, analyzes, etc. in the following examples were carried out according to the following methods.

(1)メルトフローレート(MFR):
JIS K6758のポリプロピレン試験方法のメルトフローレート(試験条件:230℃、荷重2.16kgf)に従って、測定した。単位はg/10分である。
(2)分子量及び分子量分布(Mw、Mn、Mw/Mn):
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、上記本明細書記載の方法で、測定した。
(3)融点(Tm):
セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を使用し、シート状にしたサンプル片を5mgアルミパンに詰め、室温から一旦200℃まで昇温速度100℃/分で昇温し、5分間保持した後に、10℃/分で20℃まで降温して、結晶化させた時の結晶最大ピーク温度(℃)として、結晶化温度(Tc)を求め、その後、10℃/分で200℃まで昇温させた時の融解最大ピーク温度(℃)として融点(Tm)を求めた。
(4)プロピレン単位3連鎖のmm分率:
10mmφのクライオプローブを装着したブルカー・バイオスピン(株)のAV400型NMR装置を用い、上記本明細書記載の方法で測定した。単位は%である。
(5)触媒活性(CE)(g/ghr)
触媒活性は、ポリマーの収量(g)を、導入した触媒量(g)(予備重合ポリマーを除いた値)で割った単位時間あたりの値である。
(6)組成分析:
イオン交換性層状珪酸塩の組成は、JIS法による化学分析により検量線を作成し、蛍光X線により測定した。
(7)嵩密度(BD)の測定方法
ASTM・D1895-69に準拠して、ポリマー粒子の嵩密度を測定した。
(8)粗粉量:
ポリマー粒子中の粗粉量の測定には、振動篩粒径測定器を用いた。目開き100μm、150μm,212μm、350μm、500μm、710μm、850μm、1,000μm、1,180μm、1,400μm、1,700μm、2,000μm、2,800μm、3,000μmの各篩を、振とう機で10分以上振動分級し、全サンプル質量に対する2000μm以上の篩上のポリマー質量の割合(質量%)を粗粉量として特定した。
(1) Melt flow rate (MFR):
It was measured according to the melt flow rate of the polypropylene test method of JIS K6758 (test conditions: 230°C, load 2.16 kgf). The unit is g/10 minutes.
(2) Molecular weight and molecular weight distribution (Mw, Mn, Mw/Mn):
It was measured by gel permeation chromatography (GPC) by the method described in the specification above.
(3) Melting point (Tm):
Using DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc., 5 mg of the sheet-shaped sample piece was packed in an aluminum pan, heated from room temperature to 200 ° C. at a temperature increase rate of 100 ° C./min, held for 5 minutes, and then heated at 10 ° C./min. to determine the crystallization temperature (Tc) as the maximum crystal peak temperature (°C) when crystallized, and then raise the temperature to 200°C at 10°C/min. The melting point (Tm) was determined as the peak temperature (°C).
(4) mm fraction of 3 chains of propylene units:
Using an AV400 type NMR apparatus (Bruker Biospin Co., Ltd.) equipped with a cryoprobe of 10 mmφ, measurement was performed by the method described in the above specification. The unit is %.
(5) catalytic activity (CE) (g/ghr)
The catalytic activity is a value per unit time obtained by dividing the polymer yield (g) by the introduced catalyst amount (g) (value excluding the prepolymerized polymer).
(6) Composition analysis:
The composition of the ion-exchange layered silicate was measured by fluorescent X-rays after preparing a calibration curve by chemical analysis according to the JIS method.
(7) Method for Measuring Bulk Density (BD) The bulk density of polymer particles was measured according to ASTM D1895-69.
(8) Amount of coarse powder:
A vibrating sieve particle size analyzer was used to measure the amount of coarse powder in the polymer particles. Shake sieves with openings of 100 μm, 150 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, and 3,000 μm. The sample was subjected to vibration classification for 10 minutes or more using a machine, and the ratio (% by mass) of the polymer mass on the sieve of 2000 μm or more to the total sample mass was specified as the amount of coarse powder.

[実施例1]
(1)錯体の合成
(錯体1)rac-ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-t-ブチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウムを、特開2009-299046の実施例13および特開2009-91512の実施例1の方法に準じて合成した。
[Example 1]
(1) Synthesis of complexes (Complex 1) rac-dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-t-butyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}] Hafnium was synthesized according to the methods of Example 13 of JP-A-2009-299046 and Example 1 of JP-A-2009-91512.

(2)触媒の調整
(2-a)イオン交換性層状珪酸塩の化学処理
撹拌翼と還流装置を取り付けた1Lの3つ口フラスコに、蒸留水645.1gと98%硫酸82.6gを加え、95℃まで昇温した。
そこへ市販のモンモリロナイト(水澤化学工業社製ベンクレイKK、Al=9.78質量%、Si=31.79質量%、Mg=3.18質量%、Al/Si(モル比)=0.320、平均粒径14μm)100gを添加し、95℃で320分反応させた。320分後、蒸留水0.5Lを加えて反応を停止し、濾過することでケーキ状固体物255gを得た。
このケーキ1gには、0.31gの化学処理モンモリロナイト(中間物)が含まれていた。化学処理モンモリロナイト(中間物)の化学組成は、Al=7.68質量%、Si=36.05質量% Mg=2.13質量%、Al/Si(モル比)=0.222であった。
上記ケーキに蒸留水1545gを加えスラリー化し、40℃まで昇温した。水酸化リチウム・水和物5.734gを固体のまま加え、40℃で1時間反応させた。1時間後、反応スラリーを濾過し、1Lの蒸留水で3回洗浄し、再びケーキ状固体物を得た。
回収したケーキを乾燥したところ、化学処理モンモリロナイト80gを得た。この化学処理モンモリロナイトの化学組成は、Al=7.68質量%、Si=36.05質量%、Mg=2.13質量%、Al/Si(モル比)=0.222、Li=0.53質量%であった。
(2) Preparation of catalyst (2-a) Chemical treatment of ion-exchange layered silicate 645.1 g of distilled water and 82.6 g of 98% sulfuric acid were added to a 1 L three-necked flask equipped with a stirring blade and a reflux device. , and the temperature was raised to 95°C.
Commercially available montmorillonite (Benclay KK manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., Al = 9.78 mass%, Si = 31.79 mass%, Mg = 3.18 mass%, Al / Si (molar ratio) = 0.320, An average particle size of 14 μm) was added, and the reaction was allowed to proceed at 95° C. for 320 minutes. After 320 minutes, 0.5 L of distilled water was added to stop the reaction and filtered to obtain 255 g of a solid cake.
1 g of this cake contained 0.31 g of chemically treated montmorillonite (intermediate). The chemical composition of the chemically treated montmorillonite (intermediate) was Al = 7.68 wt%, Si = 36.05 wt%, Mg = 2.13 wt%, Al/Si (molar ratio) = 0.222.
1545 g of distilled water was added to the above cake to form a slurry, and the temperature was raised to 40°C. 5.734 g of lithium hydroxide hydrate was added as a solid, and reacted at 40° C. for 1 hour. After 1 hour, the reaction slurry was filtered and washed with 1 L of distilled water three times to obtain a cake-like solid again.
The collected cake was dried to obtain 80 g of chemically treated montmorillonite. The chemical composition of this chemically treated montmorillonite is Al = 7.68 mass%, Si = 36.05 mass%, Mg = 2.13 mass%, Al / Si (molar ratio) = 0.222, Li = 0.53 % by mass.

(2-b)予備重合
1Lの3つ口フラスコに、得られた化学処理モンモリロナイト20gを入れ、ヘプタン131mLを加えてスラリーとし、これにトリイソブチルアルミニウム50mmol(濃度143.4mg/mLのヘプタン溶液を69mL)を加えて1時間攪拌した。1時間後、ヘプタンで1/100まで洗浄し、全容量を100mLとした。
この化学処理モンモリロナイトが入ったスラリー溶液を50℃に保ち、そこへトリノルマルオクチルアルミニウム4.2mmol(濃度143.4mg/mLのヘプタン溶液を10.7mL)を加えて20分間撹拌した。
そこへ、rac-ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-t-ブチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウム0.3mmol(トルエン50mLでスラリーとしたもの)を加えて、50℃に保ちながら20分間撹拌した。
その後ヘプタン350mLを追加し、このスラリーを1Lオートクレーブに導入した。
オートクレーブの内部温度を40℃にしたのち、プロピレンを10g/時の速度でフィードし、4時間40℃を保ちつつ予備重合を行った。その後、プロピレンフィードを止めて、40℃のまま1時間残重合を行った。
得られた触媒スラリーの上澄みをデカンテーションで除去した後、再びヘプタンを加えてデカンテーションすることにより予備重合触媒の洗浄をおこなった。上記デカンテーションにより残った部分に、トリイソブチルアルミニウム12mmol(濃度143.4mg/mLのヘプタン溶液を16.6mL)を加えて10分間攪拌した。この固体を40℃で2時間減圧乾燥することにより、乾燥予備重合触媒49.8gを得た。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は1.49であった。この予備重合触媒を触媒1とした。
(2-b) Prepolymerization 20 g of the obtained chemically treated montmorillonite was placed in a 1 L three-necked flask, 131 mL of heptane was added to form a slurry, and 50 mmol of triisobutyl aluminum (concentration of 143.4 mg/mL heptane solution was added thereto). 69 mL) was added and stirred for 1 hour. After 1 hour, it was washed with heptane to 1/100 and the total volume was brought to 100 mL.
The slurry solution containing this chemically treated montmorillonite was kept at 50° C., and 4.2 mmol of tri-normal octylaluminum (10.7 mL of a heptane solution with a concentration of 143.4 mg/mL) was added thereto and stirred for 20 minutes.
Thereto, 0.3 mmol of rac-dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-t-butyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium (50 mL of toluene ) was added, and the mixture was stirred for 20 minutes while maintaining the temperature at 50°C.
An additional 350 mL of heptane was then added and the slurry was introduced into a 1 L autoclave.
After the internal temperature of the autoclave was adjusted to 40° C., propylene was fed at a rate of 10 g/hour, and prepolymerization was carried out while maintaining the temperature at 40° C. for 4 hours. After that, the propylene feed was stopped, and residual polymerization was carried out at 40° C. for 1 hour.
After removing the supernatant of the resulting catalyst slurry by decantation, the prepolymerized catalyst was washed by adding heptane again and decanting. 12 mmol of triisobutylaluminum (16.6 mL of a heptane solution with a concentration of 143.4 mg/mL) was added to the portion remaining after the decantation, and the mixture was stirred for 10 minutes. By drying this solid under reduced pressure at 40° C. for 2 hours, 49.8 g of a dry prepolymerized catalyst was obtained. The prepolymerization ratio (value obtained by dividing the amount of prepolymerized polymer by the amount of solid catalyst) was 1.49. This prepolymerized catalyst was referred to as catalyst 1.

(3)重合
3Lオートクレーブを加熱下、窒素を流通させることにより予めよく乾燥させた後、プロピレンで槽内を置換して室温まで冷却した。トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL、液体プロピレン750gを導入した後、75℃まで昇温した。その後、上記触媒1を、予備重合ポリマーを除いた質量で200mgを高圧アルゴンで重合槽に圧送し、重合を開始した。75℃で1時間保持した後、未反応のプロピレンをすばやくパージし重合を停止した。そうしたところ約217gのプロピレン単独重合体が得られた。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
(3) Polymerization A 3-liter autoclave was heated and dried by circulating nitrogen, and then the inside of the vessel was replaced with propylene and cooled to room temperature. After introducing 2.86 mL of a heptane solution (140 mg/mL) of triisobutylaluminum and 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 75°C. After that, 200 mg of the catalyst 1, excluding the prepolymerized polymer, was pressure-fed into the polymerization tank with high-pressure argon to initiate polymerization. After holding at 75° C. for 1 hour, unreacted propylene was quickly purged to terminate the polymerization. About 217 g of propylene homopolymer was obtained.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例2]
実施例1において、槽内に、Hを160N(normal)ml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で80mg使用する以外は、同様の重合をおこなった。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 2]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 750 g of liquid propylene was introduced after 160 N (normal) ml of H 2 was introduced into the tank, and 80 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer. .
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例3]
実施例1において、槽内に、Hを240Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で80mg使用する以外は、同様の重合をおこなった。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 750 g of liquid propylene was introduced after 240 Nml of H 2 was introduced into the tank, and 80 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例4]
実施例1において、槽内に、Hを480Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で50mg使用する以外は、同様の重合をおこなった。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 4]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 750 g of liquid propylene was introduced into the vessel after 480 Nml of H 2 was introduced, and 50 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例5]
実施例1において、槽内に、Hを640Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で40mg使用する以外は、同様の重合をおこなった。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 5]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 750 g of liquid propylene was introduced after 640 Nml of H 2 was introduced into the tank, and 40 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例6]
実施例1において、槽内に、Hを960Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で40mg使用する以外は、同様の重合をおこなった。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 6]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 750 g of liquid propylene was introduced after 960 Nml of H 2 was introduced into the vessel, and 40 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例7]
実施例1において、液体プロピレン750gを導入した後、70℃まで昇温し、70℃で重合する以外は同様の重合を行った。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 7]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that after introducing 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 70°C and the polymerization was carried out at 70°C.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例8]
実施例1において、液体プロピレン750gを導入した後、80℃まで昇温し、80℃で重合する以外は同様の重合を行った。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 8]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that after introducing 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 80°C and the polymerization was carried out at 80°C.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例9]
実施例8において、槽内に、Hを160Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で80mg用いる以外は同様の重合を行った。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 9]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 8, except that 750 g of liquid propylene was introduced into the tank after 160 Nml of H 2 was introduced, and 80 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[実施例10]
実施例8において、槽内に、Hを240Nml導入した後に液体プロピレン750gを導入し、触媒1を予備重合ポリマーを除いた質量で80mg用いる以外は同様の重合を行った。
得られた重合体の評価結果を表1に示す。
[Example 10]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 8 except that 750 g of liquid propylene was introduced into the vessel after 240 Nml of H 2 was introduced, and 80 mg of catalyst 1 was used, excluding the prepolymerized polymer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained polymer.

[比較例1]
(1)錯体の合成
(錯体2)rac-ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-メチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウムを、特開2009-299046の実施例13の(1)の方法に従って合成した。
[Comparative Example 1]
(1) Synthesis of complex (Complex 2) rac-dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-methyl-2-furyl)-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium , synthesized according to the method of Example 13 (1) of JP-A-2009-299046.

(2)触媒の調整
実施例1の(2-b)予備重合において、(錯体1)に替えて、rac-ジクロロ[1,1’-ジメチルシリレンビス{2-(5-メチル-2-フリル)-4-(4-イソプロピル-フェニル)-インデニル}]ハフニウム(0.3mmol)を使用する以外は同様の操作を行った。
その結果、乾燥予備重合触媒54.0gを得た。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は1.70であった。この予備重合触媒を触媒2とした。
(2) Adjustment of catalyst In (2-b) prepolymerization of Example 1, instead of (complex 1), rac-dichloro[1,1′-dimethylsilylenebis{2-(5-methyl-2-furyl )-4-(4-isopropyl-phenyl)-indenyl}]hafnium (0.3 mmol) was used.
As a result, 54.0 g of dry prepolymerized catalyst was obtained. The prepolymerization ratio (value obtained by dividing the amount of prepolymerized polymer by the amount of solid catalyst) was 1.70. This prepolymerized catalyst was designated as catalyst 2.

(3)重合
3Lオートクレーブを加熱下、窒素を流通させることにより予めよく乾燥させた後、プロピレンで槽内を置換して室温まで冷却した。トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL、液体プロピレン750gを導入した後、75℃まで昇温した。その後、上記触媒2を、予備重合ポリマーを除いた質量で200mgを高圧アルゴンで重合槽に圧送し、重合を開始した。75℃で1時間保持した後、未反応のプロピレンをすばやくパージし重合を停止した。そうしたところ約350gのプロピレン単独重合体が得られた。
得られた共重合体の評価結果を表1に示す。
(3) Polymerization A 3-liter autoclave was heated and dried by circulating nitrogen, and then the inside of the vessel was replaced with propylene and cooled to room temperature. After introducing 2.86 mL of a heptane solution (140 mg/mL) of triisobutylaluminum and 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 75°C. After that, 200 mg of the above catalyst 2, excluding the prepolymerized polymer, was pressure-fed into the polymerization tank with high-pressure argon to initiate polymerization. After holding at 75° C. for 1 hour, unreacted propylene was quickly purged to terminate the polymerization. About 350 g of propylene homopolymer was obtained.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained copolymer.

[比較例2]
比較例1において、液体プロピレン750gを導入した後、80℃まで昇温し、80℃で重合する以外は同様の重合を行った。
得られた共重合体の評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
Polymerization was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that after introducing 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 80°C and the polymerization was carried out at 80°C.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained copolymer.

[比較例3]
比較例1において、液体プロピレン750gを導入した後、85℃まで昇温し、85℃で重合する以外は同様の重合を行った。
[Comparative Example 3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that after introducing 750 g of liquid propylene, the temperature was raised to 85°C and the polymerization was carried out at 85°C.

Figure 0007218768000009
Figure 0007218768000009

[実施例の考察]
実施例1~実施例10は本発明の方法を用いることにより、本発明の課題を解決できることを示している。これらの実施例の末端ビニル基含有プロピレン系重合体は、数平均分子量(Mn)が33,200以下と十分に低く、末端ビニル率(Vi)が0.7以上と十分な量の末端ビニル基を有し、プロピレン単位3連鎖のmm分率が95%を超え立体規則性が高く、嵩密度が0.348g/mlを超え、また、粗粉量が0~0.2質量%程度と粒子性状が良好である。
[Consideration of Examples]
Examples 1 to 10 show that the problems of the present invention can be solved by using the method of the present invention. The terminal vinyl group-containing propylene-based polymers of these examples have a sufficiently low number average molecular weight (Mn) of 33,200 or less, and a terminal vinyl ratio (Vi) of 0.7 or more. , the mm fraction of 3 chains of propylene units exceeds 95%, the stereoregularity is high, the bulk density exceeds 0.348 g / ml, and the amount of coarse powder is about 0 to 0.2% by mass. Good properties.

実施例1~実施例6から、水素の使用量を増やすことで、CE(触媒活性)が増大しており、活性を高めることができることが分かる。この際、得られる末端ビニル基含有プロピレン系重合体の分子量、プロピレン単位3連鎖のmm分率への影響は小さい。末端ビニル率は、水素の使用量を増やすことにより、やや低下傾向を示すが、依然として高い率を保持している。末端ビニル率は、水素の使用量が増えると、水素へ連鎖移動する割合が増すために減少傾向を示すと考えられるが、本発明では前記一般式(1)で表される特定のメタロセン化合物を含む触媒系を用いたことにより、末端ビニル率の減少傾向が抑制された。
実施例7から、実施例1に対して重合温度を低くすることで数平均分子量(Mn)が大きくなるが、重合温度を70℃にしても数平均分子量(Mn)は十分小さいことが分かる。この際、得られるプロピレン系重合体のプロピレン単位3連鎖のmm分率への影響は小さい。
実施例8から、実施例1に対して温度を高くすることで分子量を小さくすることができること、重合温度を80℃にしても粒子性状の著しい悪化はないことが分かる。この際、得られるプロピレン系重合体のプロピレン単位3連鎖のmm分率への影響は小さい。
実施例1、7、8は、重合温度をコントロールすることで、分子量を制御できることを示している。本発明は数平均分子量(Mn)が50,000より小さい末端ビニル基含有プロピレン系重合体を得ることを特徴とするものであるが、実施例1、7、8の重合温度と数平均分子量(Mn)との関係から、同一の重合系では重合温度をおよそ50℃以上とすることにより、分子量の規定を満たすことが可能であると考えられる。
実施例8~9からは、重合温度が高い条件でも、実施例1~実施例6と同様に、水素の使用量を増やすことで、活性を高めることができることが分かる。このことから実施例7のように、重合温度が低いために重合活性が低い重合系においても、水素の使用量を増やすことで重合活性を高められると考えられる。
From Examples 1 to 6, it can be seen that the CE (catalytic activity) increases and the activity can be enhanced by increasing the amount of hydrogen used. In this case, the effect on the molecular weight of the terminal vinyl group-containing propylene polymer obtained and the mm fraction of the propylene unit tricycle is small. The terminal vinyl percentage tends to decrease slightly with an increase in the amount of hydrogen used, but still retains a high percentage. It is thought that as the amount of hydrogen used increases, the rate of terminal vinyl tends to decrease due to an increase in the proportion of chain transfer to hydrogen. By using the catalyst system containing, the decreasing tendency of the terminal vinyl fraction was suppressed.
From Example 7, it can be seen that the number average molecular weight (Mn) is increased by lowering the polymerization temperature compared to Example 1, but the number average molecular weight (Mn) is sufficiently small even if the polymerization temperature is 70°C. In this case, the effect on the mm fraction of the tri-chain of propylene units in the obtained propylene-based polymer is small.
From Example 8, it can be seen that the molecular weight can be reduced by raising the temperature as compared with Example 1, and that even if the polymerization temperature is 80° C., the particle properties are not significantly deteriorated. In this case, the effect on the mm fraction of the tri-chain of propylene units in the obtained propylene-based polymer is small.
Examples 1, 7 and 8 show that molecular weight can be controlled by controlling polymerization temperature. The present invention is characterized by obtaining a terminal vinyl group-containing propylene polymer having a number average molecular weight (Mn) of less than 50,000. Mn), it is considered possible to satisfy the regulation of the molecular weight in the same polymerization system by setting the polymerization temperature to about 50° C. or higher.
From Examples 8 and 9, it can be seen that the activity can be increased by increasing the amount of hydrogen used, as in Examples 1 to 6, even under conditions of high polymerization temperature. From this, it is considered that even in a polymerization system having low polymerization activity due to a low polymerization temperature, as in Example 7, the polymerization activity can be enhanced by increasing the amount of hydrogen used.

これら実施例に対して、比較例に示すように、特許文献1(特開2009-299046号)に記載されているような、本発明において一般式(1)で表されるメタロセン化合物以外のメタロセン化合物を含む触媒系を用いる従来の製造方法では、分子量が小さく、末端ビニル率が大きく、且つ、ポリマーの形状、性状が良好なプロピレン系重合体を得ることが難しい。
比較例1では、分子量が十分に下がらなかった。比較例2、3は、実施例1、7、8の知見に従って、比較例1に対して、分子量を小さくするために重合温度を上げていった例である。
比較例2は、重合温度を80℃とし、分子量を50,000より小さい42,000程度に制御した例であるが、粗粉量が2.7%に増大し、粒子性状の相当の悪化が認められた。
さらに、比較例3は、重合温度を85℃とし、分子量を実施例の値に相当するレベルまで小さくした例であるが、粗粉量が14.5%に増大し、粒子性状の顕著な悪化が認められた。なお、一般的な商業的規模の重合設備では、粗粉量が1%を超えると、重合槽の汚染やファウリングの問題が発生する恐れがある。
In contrast to these Examples, as shown in Comparative Examples, a metallocene other than the metallocene compound represented by the general formula (1) in the present invention as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-299046) It is difficult to obtain a propylene-based polymer having a low molecular weight, a high vinyl terminal ratio, and good polymer shape and properties by conventional production methods using a catalyst system containing a compound.
In Comparative Example 1, the molecular weight was not sufficiently reduced. Comparative Examples 2 and 3 are examples in which the polymerization temperature was raised relative to Comparative Example 1 in accordance with the findings of Examples 1, 7 and 8 in order to reduce the molecular weight.
Comparative Example 2 is an example in which the polymerization temperature is 80° C. and the molecular weight is controlled to about 42,000, which is less than 50,000. Admitted.
Furthermore, Comparative Example 3 is an example in which the polymerization temperature was 85° C. and the molecular weight was reduced to a level corresponding to the value of the example, but the amount of coarse powder increased to 14.5%, and the particle properties significantly deteriorated. was accepted. In general commercial-scale polymerization equipment, if the amount of coarse powder exceeds 1%, problems such as contamination of the polymerization tank and fouling may occur.

Claims (8)

GPCで測定する数平均分子量が0.5万以上3万以下、末端ビニル率が0.7以上、嵩密度が0.30g/ml以上0.40g/ml未満、振動篩粒径測定器を使用して測定される全サンプル質量に対する目開き2000μm以上の篩上に残ったポリマー質量の割合である粗粉量が1質量%以下である、末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子Number average molecular weight measured by GPC is 5,000 to 30,000, terminal vinyl ratio is 0.7 or more, bulk density is 0.30 g/ml to less than 0.40 g/ml, using a vibrating sieve particle size analyzer. Polymer particles of a terminal vinyl group-containing propylene-based polymer having a coarse powder content, which is the ratio of the polymer mass remaining on a sieve with a mesh size of 2000 μm or more, to the total sample mass measured as measured by the above method . 融点(Tm)が153℃未満である、請求項1に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子 The polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene-based polymer according to claim 1, having a melting point (Tm) of less than 153°C. マクロマー、塗料、プライマー、表面改質剤又はコーティング材の原料である、請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子3. Polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene polymer according to claim 1 or 2, which are raw materials for macromers, paints, primers, surface modifiers or coating materials. 請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子を含むマクロマー。 A macromer comprising polymer particles of the vinyl-terminated propylene polymer according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子を含む塗料。 A paint comprising polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene polymer according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子を含むプライマー。 A primer comprising polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene polymer according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子を含む表面改質剤。 A surface modifier comprising polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene polymer according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載の末端ビニル基含有プロピレン系重合体のポリマー粒子を含むコーティング材。 A coating material comprising polymer particles of the terminal vinyl group-containing propylene polymer according to claim 1 or 2.
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