JP3320475B2 - 環状オレフィン系共重合体およびその製造方法 - Google Patents
環状オレフィン系共重合体およびその製造方法Info
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Description
ム共重合体およびその製造方法に関し、さらに詳しく
は、耐衝撃性、透明性、耐熱性に優れた環状オレフィン
系共重合体およびその製造方法に関する。
ラシクロドデセンなどの環状オレフィン類とを共重合さ
せて得られる環状オレフィン系ランダム共重合体が、透
明性に優れ、しかも、耐熱性、耐熱老化性、耐薬品性、
耐溶剤性、誘電特性、剛性のバランスのとれた合成樹脂
であり、かつ、光学メモリディスクや光学ファイバーな
どの光学材料の分野において優れた性能を発揮すること
を見出し、すでに特開昭60−168708号公報、特
開昭61−98780号公報、特開昭61−11591
2号公報、特開昭61−115916号公報、特開昭6
1−120816号公報、特開昭62−252407号
公報に提案している。また、これらの公報に記載されて
いる環状オレフィン系ランダム共重合体は、構造材料の
分野においても優れた性能を発揮することが知られてい
る。
共重合体は、特に耐熱性、剛性に優れるものの、耐衝撃
性の改良の余地があり、これらの環状オレフィン系共重
合体が具備している透明性、耐熱性を保持しつつ、さら
に耐衝撃性の向上が求められている。
環状オレフィン系ランダム共重合体を得るべく鋭意研究
し、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む、
周期律表第IVB 族またはランタニドの遷移金属化合物
と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要に応じて有
機アルミニウム化合物とからなる触媒(イ)、あるいは
可溶性バナジウムと有機アルミニウムとからなる触媒
(ロ)の存在下に、α- オレフィンと、特定の環状オレ
フィン類と、特定の炭素数6〜20の非共役ジエン化合
物とを共重合することによって、従来の環状オレフィン
系ランダム共重合体が具備している透明性を損なうこと
なく、耐衝撃性と耐熱性とのバランスに優れた環状オレ
フィン系共重合体が得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。
問題点を解決しようとするものであって、従来の環状オ
レフィン系ランダム共重合体が具備している耐熱性、透
明性を有しているとともに、耐衝撃性と耐熱性とのバラ
ンスに優れた環状オレフィン系ランダム共重合体を提供
することを目的としている。
は、 [A]炭素数2以上のα- オレフィンと、 [B]下式[I]または[II]で表わされる、少なく
とも1種の環状オレフィンと、 [C−1]下式[III] CH2=CH−Y1−CH=CH2 ・・・[III] (上記式[III]において、Y1 は炭素数2または3
のアルキレン基、具体的には−CH 2 CH 2 −または−
(CH 2 ) 3 −である)で表わされる炭素数6または7の
α,ω- 非共役ジエン化合物とのランダム共重合体であ
り、この共重合体を形成する上記[A]、[B]および
[C−1]の各成分から誘導される構成単位が、モル比
で[A]:[B]:[C−1]=30〜90:5〜7
0:5〜60([A]、[B]および[C−1]の合計
は100である)の割合で存在し、共重合体の構成単位
の少なくとも5モル%以上が、[C−1]成分から誘導
される下式[IV]で表わされる構成単位であり、13
5℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が、0.1
〜5.0dl/gであり、DSCにより測定したガラス
転移温度(Tg)が、−10〜250℃であることを特
徴としている。
または1であり、mは0または正の整数であり、qは0
または1であり、R1 〜R18ならびにRa およびRb
は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭
化水素基であり、R15〜R18は、互いに結合して単環ま
たは多環を形成していてもよく、かつ該単環または多環
が二重結合を有していてもよく、また、R15とR16と
で、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成してい
てもよい。)
よびqは0または正の整数であり、mおよびnは0、1
または2であり、R1 〜R19は、それぞれ独立に、水素
原子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基で
あり、R9 およびR10が結合している炭素原子と、R13
が結合している炭素原子またはR11が結合している炭素
原子とは直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介
して結合していてもよく、また、n=m=0のときR15
とR12またはR15とR19とは互いに結合して単環または
多環の芳香族環を形成していてもよい。)
は炭素数2または3のアルキレン基である。)
製造方法は、 (I) シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含
む、周期律表第IVB 族またはランタニドの遷移金属化合
物と、 (II)有機アルミニウムオキシ化合物と、必要に応じて (III) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒
(イ)、あるいは (IV)可溶性バナジウム化合物と、 (V) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒(ロ)の
存在下に、 [A]炭素数2以上のα- オレフィンと、 [B]上記の式[I]または[II]で表わされる、少
なくとも1種の環状オレフィンと、 [C−1]下式[III] CH2=CH−Y1−CH=CH2 ・・・[III] (上記式[III]において、Y1 は炭素数2または3
のアルキレン基、具体的には−CH 2 CH 2 −または−
(CH 2 ) 3 −である)で表わされる炭素数6または7の
α,ω- 非共役ジエン化合物とを共重合させることを特
徴としている。
る環状オレフィン系共重合体が得られる。
は、従来の環状オレフィン系ランダム共重合体が具備し
ている耐熱性、透明性を有しているとともに、耐衝撃性
と耐熱性とのバランスに優れている。
ン系共重合体およびその製造方法について具体的に説明
する。
合体について説明する。本発明に係る環状オレフィン系
共重合体は、炭素数2以上のα- オレフィン[A]と、
特定の環状オレフィン[B]と、特定の非共役ジエン化
合物[C−1]とのランダム共重合体である。
レフィン[A]としては、具体的には、エチレン、プロ
ピレン、1- ブテン、1- ペンテン、1- ヘキセン、4
- メチル-1-ペンテン、1- オクテン、1- デセン、1
- ドデセン、1- テトラデセン、1- ヘキサデセン、1
- オクタデセン、1- エイコセンなどの炭素数2〜20
のα- オレフィンが挙げられる。これらのうち、特にエ
チレンおよびプロピレンが好ましく用いられる。
は、下記の一般式[I]または[II]で表わされる。
あり、mは0または正の整数であり、qは0または1で
ある。なおqが1の場合には、Ra およびRb は、それ
ぞれ独立に、下記の原子または炭化水素基を表わし、q
が0の場合には、それぞれの結合手が結合して5員環を
形成する。
ならびにRa およびRb は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここで、ハ
ロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または
ヨウ素原子である。
〜20のアルキル基、炭素数3〜15のシクロアルキル
基または芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的に
は、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチ
ル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基など
が挙げられる。これらアルキル基はハロゲン原子で置換
されていてもよい。
ル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル
基、ナフチル基などが挙げられる。さらに上記式[I]
において、R15とR16とが、R17とR18とが、R15とR
17とが、R16とR18とが、R15とR18とが、あるいはR
16とR17とがそれぞれ結合して(互いに共同して)、単
環または多環を形成していてもよく、しかもこのように
して形成された単環または多環が二重結合を有していて
もよい。
は、具体的に以下のようなものが挙げられる。
号を付した炭素原子は、式[I]において、それぞれR
15(R16)またはR17(R18)が結合している炭素原子
を表わす。
とでアルキリデン基を形成していてもよい。このような
アルキリデン基は、通常は炭素数2〜20のアルキリデ
ン基であり、このようなアルキリデン基の具体的な例と
しては、エチリデン基、プロピリデン基およびイソプロ
ピリデン基が挙げられる。
または正の整数であり、mおよびnは0、1または2で
ある。また、R1 〜R19は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基であ
る。
おけるハロゲン原子と同じである。また炭化水素基とし
ては、通常、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜
15のシクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げ
られる。より具体的には、アルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル
基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基お
よびオクタデシル基などが挙げられる。これらアルキル
基はハロゲン原子で置換されていてもよい。
ル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、アリール
基、アラルキル基などが挙げられ、具体的には、フェニ
ル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基、フェニルエ
チル基などが挙げられる。
キシ基、プロポキシ基などが挙げられる。ここで、R9
またはR10が結合している炭素原子と、R13が結合して
いる炭素原子またはR11が結合している炭素原子とは、
直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結合
していてもよい。すなわち、上記2個の炭素原子がアル
キレン基を介して結合している場合には、R9 とR13と
が、またはR10とR11とが互いに共同して、メチレン基
(-CH2-) 、エチレン基(-CH2CH2-)またはプロ
ピレン基(-CH2CH2CH2-)の内のいずれかのアルキ
レン基を形成している。
たはR15とR19とは互いに結合して単環または多環の芳
香族環を形成していてもよい。具体的には、n=m=0
のときR15とR12とにより形成される以下のような芳香
族環が挙げられる。
である。上記のような式[I]または[II]で表わさ
れる環状オレフィンとしては、具体的には、ビシクロ
[2.2.1]-2-ヘプテン誘導体(ビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト-2-エン誘導体)、トリシクロ[4.3.0.12,5]-3-デセ
ン誘導体、トリシクロ[4.4.0.12,5]-3-ウンデセン誘
導体、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン
誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-
ペンタデセン誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.
19,12.08,13]-3-ペンタデセン誘導体、ペンタシクロペ
ンタデカジエン誘導体、ペンタシクロ[8.4.0.12,5.1
9,12.08,13]-3-ヘキサデセン誘導体、ペンタシクロ
[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-ヘキサデセン誘導体、ヘ
キサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]-4-ヘプ
タデセン誘導体、ヘプタシクロ-5- エイコセン誘導体、
ヘプタシクロ[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.
011,16]-4- エイコセン誘導体、ヘプタシクロ-5- ヘン
エイコセン誘導体、ヘプタシクロ[8.8.0.14,7.111,18.
113,16.03,8.012,17]-5-ヘンエイコセン誘導体、オク
タシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.0
12,17]-5- ドコセン誘導体、ノナシクロ[10.9.1.
14,7.113,20.115,18.03,8.02,10.012,21.014,19]-5-ペ
ンタコセン誘導体、ノナシクロ[10.10.1.15,8.114,21.
116,19.02,11.04,9.013,22.015,20]-6-ヘキサコセン誘
導体、シクロペンタジエン- アセナフチレン付加物、1,
4-メタノ-1,4,4a,9a- テトラヒドロフルオレン誘導体、
1,4-メタノ-1,4,4a,5,10,10a- ヘキサヒドロアントラセ
ン誘導体などが挙げられる。
I]で表わされる環状オレフィンの具体的な例を示す。
で表わされる環状オレフィンは、シクロペンタジエン
と、シクロペンタジエンと対応する構造を有するオレフ
ィン類とを、ディールス・アルダー反応させることによ
って製造することができる。
いは2種以上組合わせて用いることができる。本発明で
用いられる非共役ジエン化合物は、下式[III]で表
わされる炭素数6または7のα,ω- 非共役ジエン化合
物である。
アルキレン基である。上記式[III]で表わされる非
共役ジエン化合物は、具体的には、1,5-ヘキサジエ
ン、1,6- ヘプタジエンである。
は、上述した炭素数2以上のα- オレフィン[A]、環
状オレフィン[B]およびα,ω- 非共役ジエン化合物
[C−1]からそれぞれ誘導される構成単位が、モル比
で、[A]:[B]:[C−1]=30〜90:5〜7
0:5〜60、好ましくは[A]:[B]:[C−1]
=40〜80:15〜60:10〜60、さらに好まし
くは[A]:[B]:[C−1]=40〜65:20〜
55:15〜60の割合で存在する。
長が容易であり、[B]成分がこの範囲にあると、共重
合体の耐熱性が保持される。また、[C−1]成分がこ
の範囲にあると、耐熱性を保持したまま、共重合体の耐
衝撃性が改良される。
化合物[C−1]が用いられる場合には、環状オレフィ
ン系共重合体の構成単位の少なくとも5モル%以上、好
ましくは10モル%以上が、下式[IV]で表わされる
α,ω- 非共役ジエン化合物の環化構造の構成単位を有
する。
または3のアルキレン基である。
よび構造を決定する方法を以下に説明する。本発明に係る環状オレフィン系共重合体の組成および構
造の決定法 [A]α- オレフィン、[B]環状オレフィン、および
[C−1]炭素数6または7のα,ω- 非共役ジエン化
合物からなるランダム共重合体について、GPC−粘度
計を用いて長鎖分岐パラメーターg’を測定し、長鎖分
岐の有無を調べた。この共重合体の場合、g’の値はほ
とんど1に近いことから、長鎖分岐が生成していないこ
とが確認できた。
(ガスクロマトグラフィーにより定量)およびポリマー
収量から、[A]α- オレフィン、[B]環状オレフィ
ン、および[C−1]炭素数6または7のα,ω- 非共
役ジエン化合物の組成比を求めることができた。
により、[C−1]成分に由来する構造のうち、二重結
合を有する構造の割合が求められた。[C−1]成分に
由来する構造のうち、残りの成分、すなわち環化重合構
造[IV]は、13C−NMRにより[C−1]成分が環
化重合した該構造を有することが同定された。
[C−1]成分が環化重合した構造の割合を求めること
ができた。本発明ではこの方法を用いた。さらに、場合
によっては、13C−NMRにより直接共重合体の組成お
よび[C−1]成分が環化重合した構造の割合を直接求
めることもできる。
長鎖分岐構造の割合を求めることができた。本発明では
この方法を用いた。さらに場合によっては、13C−NM
Rにより直接共重合体の組成を直接求めることもでき
る。
は、135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]
が、0.1〜5.0dl/g、好ましくは0.3〜4.
5dl/g、さらに好ましくは0.4〜4.0dl/g
である。
合体は、DSCにより測定したガラス転移温度(Tg)
が、−10〜250℃、好ましくは50〜250℃、さ
らに好ましくは70〜250℃である。
系共重合体は、たとえば、 (I) シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含
む、周期律表第IVB 族またはランタニドの遷移金属化合
物と、 (II)有機アルミニウムオキシ化合物と、必要に応じて (III) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒(イ)
(以下、メタロセン系触媒と称する場合がある)、ある
いは (IV)可溶性バナジウム化合物と、 (V) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒(ロ)
(以下、バナジウム系触媒と称する場合がある)の存在
下に、 [A]炭素数2以上のα- オレフィンと、 [B]上記の式[I]または[II]で表わされる、少
なくとも1種の環状オレフィンと、[C−1]上記の式[III]で 表わされる非共役ジエ
ン化合物とを共重合させることによって製造することが
できる。
る。上記のようなメタロセン系触媒を形成するシクロペ
ンタジエニル骨格を有する配位子を含む、周期律表第IV
B 族またはランタニドの遷移金属化合物(I)として
は、下式[IX]で表わされる化合物を例示することが
できる。
びランタニドから選ばれる遷移金属であるが、具体的に
は、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、ネオジウム、
サマリウムまたはイットリビウムであり、Lは遷移金属
に配位する配位子であり、少なくとも1個のLは、シク
ロペンタジエニル骨格を有する配位子であり、シクロペ
ンタジエニル骨格を有する配位子以外のLは炭素数が1
〜12の炭化水素基、アルコシキ基、アリーロキシ基、
ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、SO3R (ただ
し、Rはハロゲンなどの置換基を有していてもよい炭素
数1〜8の炭化水素基である)または水素原子であり、
xは遷移金属の原子価である。
としては、たとえばシクロペンタジエニル基またはメチ
ルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエ
ニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメ
チルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペン
タジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチル
エチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタ
ジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、
ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペ
ンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基など
のアルキル置換シクロペンタジエニル基あるいはインデ
ニル基、4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基、フルオレ
ニル基などを例示することができる。これらの基はハロ
ゲン原子、トリアルキルシリル基などが置換していても
よい。
は、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好まし
い。上記式[IX]で表わされる化合物が、シクロペン
タジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合、そのう
ち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基は、エチ
レン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデ
ン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリ
レン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン
基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基な
どを介して結合されていてもよい。
以外の配位子としては、下記のようなものが挙げられ
る。炭素数が1〜12の炭化水素基として具体的には、
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基などのシクロアルキル基;フェニル基、トリル
基などのアリール基;ベンジル基、ネオフィル基などの
アラルキル基が例示される。
キシ基、ブトキシ基などが例示される。アリーロキシ基
としては、フェノキシ基などが例示される。
ヨウ素などが例示される。SO3R で表わされる配位子
としては、p-トルエンスルホナト基、メタンスルホナト
基、トリフルオロメタンスルホナト基などが例示され
る。
は、たとえば遷移金属の原子価が4である場合、より具
体的には下記一般式[X]で表わされる。 R1 aR2 bR3 cR4 dM ・・・[X] (ただし、一般式[X]において、Mはジルコニウム、
チタン、ハフニウム、ネオジウム、サマリウムまたはイ
ットリビウムであり、R1 はシクロペンタジエニル骨格
を有する基であり、R2 、R3 およびR4 はシクロペン
タジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、S
O3R または水素原子であり、aは1以上の整数であ
り、a+b+c+d=4である。)本発明では上記一般
式[X]においてR2 、R3 およびR4 のうち1個がシ
クロペンタジエニル骨格を有する基である遷移金属化合
物、たとえばR1およびR2がシクロペンタジエニル骨格
を有する基である遷移金属化合物が好ましく用いられ
る。これらのシクロペンタジエニル骨格を有する基はエ
チレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリ
デンなどのアルキリデン基、ジフェニルメチレンなどの
置換アルキレン基、シリレン基またはジメチルシリレ
ン、ジフェニルシリレン、メチルフェニルシリレン基な
どの置換シリレン基などを介して結合されていてもよ
い。また、R3 およびR4 はシクロペンタジエニル骨格
を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハ
ロゲン原子、トリアルキルシリル基、SO3R または水
素原子である。
化合物について具体的な化合物を例示する。ビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)
ジルコニウムジブロミド、ビス(インデニル)ジルコニ
ウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(4,5,6,7-テ
トラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、エチレンビ
ス(インデニル)ジメチルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)ジフェニルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムビス(メタンスル
ホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビ
ス(p-トルエンスルホナト)、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シク
ロペンタジエニル- フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル- メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、イ
ソプロピリデン(シクロペンタジエニル- フルオレニ
ル)ジメチルジルコニウム、ジメチルシリレンビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(ジメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタン
スルホナト)、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7-テトラ
ヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチル
シリレン(シクロペンタジエニル- フルオレニル)ジル
コニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリレ
ンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノ
クロリド、ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコ
ニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)シ
クロヘキシルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロ
ペンタジエニル)フェニルジルコニウムモノクロリド、
ビス(シクロペンタジエニル)ベンジルジルコニウムモ
ノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムモノクロリドモノハイドライド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)メチルジルコニウムモノハイドライド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウム、ビス
(シクロペンタジエニル)ジフェニルジルコニウム、ビ
ス(シクロペンタジエニル)ジベンジルジルコニウム、
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメトキシク
ロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムエ
トキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナ
ト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(メチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムエトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジメチル
ジルコニウム、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(メチルプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンス
ルホナト)、ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド。
シクロペンタジエニル環の二置換体は1,2-および1,3-置
換体を含み、三置換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含
む。また、プロピル、ブチルなどのアルキル基は、n-、
i-、sec-、tert- などの異性体を含む。
物において、ジルコニウム金属を、チタン金属、ハフニ
ウム金属、ネオジウム金属、サマリウム金属またはイッ
トリビウム金属に置換えた遷移金属化合物を用いること
もできる。
機アルミニウムオキシ化合物(II)は、従来公知のアル
ミノオキサンであってもよく、またベンゼン不溶性の有
機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
は、具体的には下記一般式で表わされる。
チル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であ
り、好ましくはメチル基、エチル基、特に好ましくはメ
チル基であり、mは2以上、好ましくは5〜40の整数
である。) ここで、このアルミノオキサンは、式[OAl(R
1 )]で表わされるアルキルオキシアルミニウム単位お
よび式[OAl(R2 )]で表わされるアルキルオキシ
アルミニウム単位[ここで、R1 およびR2 は、上記R
と同様の炭化水素基を例示することができ、R1 および
R2 は相異なる基を表わす]からなる混合アルキルオキ
シアルミニウム単位から形成されていてもよい。
下記のような方法によって製造され、通常、芳香族炭化
水素溶媒の溶液として回収される。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などを懸濁した芳香族炭化水素溶
媒に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウ
ム化合物を添加して反応させて芳香族炭化水素溶媒の溶
液として回収する方法。 (2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフランなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムな
どの有機アルミニウム化合物に直接水(水、氷または水
蒸気)を作用させて芳香族炭化水素溶媒の溶液として回
収する方法。
採用するのが好ましい。アルミノオキサンの溶液を製造
する際に用いられる有機アルミニウム化合物としては、
具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピ
ルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、トリイソ
ブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、ト
リtert- ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウ
ム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニ
ウム、トリデシルアルミニウム、トリシクロヘキシルア
ルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのト
リアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロリ
ド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニ
ウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなど
のジアルキルアルミニウムハライド;ジエチルアルミニ
ウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドラ
イドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;ジメ
チルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエ
トキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;
ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのジアルキルア
ルミニウムアリーロキシドなどを挙げることができる。
が特に好ましい。また、有機アルミニウム化合物とし
て、下記一般式で表わされるイソプレニルアルミニウム
を用いることもできる。
る。) 上記のような有機アルミニウム化合物は、単独で、ある
いは組合せて用いられる。
アルミニウムオキシ化合物は、たとえば、アルミノオキ
サンの溶液と、水または活性水素含有化合物とを接触さ
せる方法、あるいは上記のような有機アルミニウム化合
物と水とを接触させる方法などによって得ることができ
る。
アルミニウムオキシ化合物では、該化合物を赤外分光法
(IR)によって解析して、1220cm-1付近におけ
る吸光度(D1220)と、1260cm-1付近における吸
光度(D1260)との比(D12 60/D1220)が、0.09
以下、好ましくは0.08以下、特に好ましくは0.0
4〜0.07の範囲にあることが望ましい。
ニウムオキシ化合物は、下記式で表わされるアルキルオ
キシアルミニウム単位を有すると推定される。
である。このような炭化水素基としては、具体的には、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、
n-ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、シクロオク
チル基などを例示することができる。これらの中でメチ
ル基、エチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
キシ化合物は、上記式で表わされるアルキルオキシアル
ミニウム単位の他に、下記式で表わされるオキシアルミ
ニウム単位を含有していてよい。
基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20の
アリーロキシ基、水酸基、ハロゲンまたは水素原子であ
る。また該R8 および上記式中のR7 は互いに異なる基
を表わす。
は、アルキルオキシアルミニウム単位を30モル%以
上、好ましくは50モル%以上、特に好ましくは70モ
ル%以上の割合で含むアルキルオキシアルミニウム単位
を有する有機アルミニウムオキシ化合物が望ましい。
オキシ化合物(II)は、少量のアルミニウム以外の金属
の有機化合物成分を含有していてもよい。また、有機ア
ルミニウムオキシ化合物は、担体化合物に担持させて用
いることもできる。
して必要に応じて用いられ有機アルミニウム化合物(II
I) としては、たとえば下記一般式[XI]で表わされる
有機アルミニウム化合物を例示することができる。
2の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子または水素原
子であり、nは1〜3である。)上記一般式[XI]にお
いて、R5 は炭素数1〜12の炭化水素基、たとえばア
ルキル基、シクロアルキル基またはアリ−ル基である
が、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、フェニル基、トリル基などである。
て、具体的には、以下のような化合物が用いられる。ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
イソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシル
アルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;イソプ
レニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム;ジ
メチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムク
ロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソ
ブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブ
ロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド;メチル
アルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセス
キクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリ
ド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミ
ニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセス
キハライド;メチルアルミニウムジクロリド、エチルア
ルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジク
ロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキル
アルミニウムジハライド;ジエチルアルミニウムハイド
ライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどの
アルキルアルミニウムハイドライドなど。
て、下記一般式[XII] で表わされる化合物を用いるこ
ともできる。 R5 nAlY3-n ・・・[XII] (ただし、一般式[XII] において、R5 は上記と同様
であり、Yは−OR6 基、−OSiR7 3 基、−OAlR
8 2基、−NR9 2基、−SiR10 3基または−N(R1 1)Al
R12 2基であり、nは1〜2であり、R6、R7、R8 お
よびR12はメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソ
ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、
R9 は水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、フェニル基、トリメチルシリル基などであり、R10
およびR11はメチル基、エチル基などである。) このような有機アルミニウム化合物としては、具体的に
は、以下のような化合物が用いられる。 (i)R5 nAl(OR6)3-n で表わされる化合物、たと
えばジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミ
ニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシ
ドなど、(ii)R5 nAl(OSiR7 3)3-nで表わされる化
合物、たとえばEt2Al(OSi Me3)、(iso-Bu)2
Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2 Al(OSiEt3)な
ど、(iii) R5 nAl(OAlR8 2)3-n で表わされる化
合物、たとえばEt2AlOAlEt2 、(iso-Bu)2Al
OAl(iso-Bu)2 など、(iv) R5 nAl(NR9 2)3-n
で表わされる化合物、たとえばMe2AlNEt2 、Et2
AlNHMe 、Me2AlNHEtEt2AlN(SiM
e3)2、(iso-Bu)2AlN(SiMe3)2 など、(V)R5 n
Al(SiR10 3)3-n で表わされる化合物、たとえば(is
o-Bu)2 AlSi Me3 など、
る有機アルミニウム化合物の中では、一般式R5 3Al、
R5 nAl(OR6)3-n 、R5 nAl(OAlR8 2)3-n で表わ
される有機アルミニウム化合物を好適な例として挙げる
ことができ、R5 がイソアルキル基であり、n=2のも
のが特に好ましい。これらの有機アルミニウム化合物
は、2種以上混合して用いることもできる。
しては、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含
む、第IVB 族またはランタニドの遷移金属化合物(I)
と有機アルミニウムオキシ化合物(II)、また有機アル
ミニウム化合物(III) は重合器内に別々にフィードし
てもよく、また予め重合器の系外で接触させておいても
よい。
化合物(I)の触媒濃度は、0.00005〜1.0ミ
リモル/リットル、好ましくは0.0001〜0.3ミ
リモル/リットルであり、有機アルミニウムオキシ化合
物の触媒濃度は、遷移金属化合物の1から104 当量用
いるのが好ましい。また、必要に応じて用いられる有機
アルミニウム化合物の触媒濃度は、有機アルミニウムオ
キシ化合物のアルミニウム原子に対して、0.01から
100当量用いるのが好ましい。
明する。ここで使用される可溶性バナジウム化合物(I
V)は、具体的には下記式で表される。
(OR)cXd 。 ただし、上記の式において、Rは炭化水素基であり、X
はハロゲン原子であり、a、b、cおよびdは、それぞ
れ、0≦a≦3、0≦b≦3、2≦a+b≦3、0≦c
≦4、0≦d≦4、3≦c+d≦4の関係を有する。
VOCl3、VO(OC2H5)Cl2、VO(OC2H5)
2Cl、VO(O-iso-C3H7)Cl2、VO(O-n-C4
H9)Cl2、VO(OC2H5)3、VOBr2、VCl4、
VOCl2、VO(O-n-C4H9)3およびVCl3・2
(OC8H17OH)等が挙げられる。これらのバナジウ
ム化合物は単独で、あるいは組合わせて使用することが
できる。
次式で表されるように、第3級アルコキシ基を有するバ
ナジウム化合物であってもよい。 VO(OCR1 3)aXb または V(OCR2 3)cXd ただし、上記式においてR1、R2は、炭素数1〜5の直
鎖状または分岐状アルキル基であり、Xは塩素原子また
は臭素原子である。また、a、b、c、dは、0.5≦
a≦3、0≦b≦2.5、2≦a+b≦3、0.5≦c≦
4、0≦d≦3.5、3≦c+d≦4を満たす。
位子として有する可溶性バナジウム化合物としては、具
体的には以下に記載する化合物が挙げられる。VO(te
rt-ブチルオキシ)Cl2、VO(tert-ブチルオキシ)2
Cl、VO(tert-ブチルオキシ)3、VO(2,3-ジメチ
ル-2-ブチルオキシ)Cl2、VO(2,3-ジメチル-2-ブ
チルオキシ)2Cl、VO(2,3-ジメチル-2-ブチルオキ
シ)3、VO(2-メチル-2-ペンチルオキシ)Cl2、V
O(2-メチル-2-ペンチルオキシ)2Cl、VO(2-メチ
ル-2-ペンチルオキシ)3、VO(3-メチル-3-ペンチル
オキシ)Cl2、VO(3-メチル-3-ペンチルオキシ)2
Cl、VO(3-メチル-3-ペンチルオキシ)3、VO(2,
3-ジメチル-3-ペンチルオキシ)Cl2、VO(2,3-ジメ
チル-3-ペンチルオキシ)2Cl、VO(2,3-ジメチル-3
-ペンチルオキシ)3、VO(3-エチル-3-ペンチルオキ
シ)Cl2、VO(3-エチル-3-ペンチルオキシ)2C
l、VO(3-エチル-3-ペンチルオキシ)3、VO(2-メ
チル-2-ヘキシルオキシ)Cl2、VO(2-メチル-2-ヘ
キシルオキシ)2Cl、VO(2-メチル-2-ヘキシルオキ
シ)3など。
-ブチルオキシ)2Cl2V(tert-ブチルオキシ)3Cl
V(2,3-ジメチル-2-ブチルオキシ)Cl3V(2,3-ジメ
チル-2-ブチルオキシ)2Cl2V(2,3-ジメチル-2-ブチ
ルオキシ)3Clなど。
ブチルオキシ)2Cl2V(tert-ブチルオキシ)3Clな
ど。
ジウム化合物では、VO(アルコキシ基)Cl2が好ま
しい。さらに、可溶性バナジウム化合物(i)は、次式で
表されるように、β-ジケトンを配位子として有するバ
ナジウム化合物であってもよい。
ルアセトナト基を表し、mmhは2-メチル-1,3-ブタンジオ
ナト基を表す。またYは、アルキル基、アルコキシ基ま
たはハロゲン原子であり、さらに、e、f、g、hは、1≦
e≦2、0≦f≦1、2≦e+f≦3、1≦g≦3、0
≦h≦3、3≦g+h≦4を満たす。
として有する可溶性バナジウム化合物としては、具体的
には、以下に記載する化合物が挙げられる。なお、以下
に示す式において、XはCl、F、Br、I、アルキル
基、第1級アルコキシ基、第2級アルコキシ基のいずれ
かを表わすが、好ましくはClである。
c)X2、VO(acac)X、VO(mmh)X2、VO(mm
h)X など。V(acac)3、V(mmh)3、V(acac)2X
2、V(acac)2X、V(mmh)2X2、V(mmh)2Xな
ど。
る可溶性バナジウム化合物ではVO(acac)2、VO(m
mh)2、V(acac)3、V(mmh)3が好ましい。さらにこ
のバナジウム化合物は、上記式で表わされるバナジウム
化合物に電子供与体が付加した付加物であってもよい。
を形成する電子供与体の例としては、アルコール、フェ
ノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸ま
たは無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水
物、および、アルコキシシラン等の含酸素電子供与体、
ならびにアンモニア、アミン、ニトリル、および、イソ
シアネート等の含窒素電子供与体が挙げられる。
体的な化合物の例としては、メタノール、エタノール、
プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノー
ル、2-エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカノー
ル、オクタデシルアルコール、オレイルアルコール、ベ
ンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、クミル
アルコール、イソプロピルアルコールおよびイソプロピ
ルベンジルアルコールのような炭素数1〜18のアルコ
ール類;トリクロロメタノール、トリクロロエタノール
およびトリクロロヘキサノールのような炭素数1〜18
のハロゲン含有アルコール類;フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノ
ール、ノニルフェノール、クミルフェノールおよびナフ
トールのような炭素数6〜20のフェノール類(これら
のフェノール類は低級アルキル基を有してよい);アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
アセトフェノン、ベンゾフェノンおよびベンゾキノンの
ような炭素数3〜15のケトン類;アセトアルデヒド、
プロピルアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベンズアル
デヒド、トリアルデヒドおよびナフトアルデヒドのよう
な炭素数2〜15のアルデヒド類;ギ酸メチル、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オ
クチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪
酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロル
酢酸エチル、メタクリル酸エチル、クロトン酸エチル、
シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安
息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安
息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フ
ェニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイ
ル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチ
ル、アリス酸メチル、アリス酸エチル、エトキシ安息香
酸エチル、γ-ブチルラクトン、δ-バレロラクトン、ク
マリン、フタリドおよび炭酸エチルのような炭素数2〜
30の有機酸エステル類;アセチルクロリド、ベンゾイ
ルクロリド、トルイル酸クロリドおよびアリス酸クロリ
ドのような炭素数2〜15の酸ハライド類;メチルエー
テル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチル
エーテル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニ
ソールおよびジフェニルエーテルのような炭素数2〜2
0のエーテル類;無水酢酸、無水フタル酸および無水安
息香酸のような酸無水物;ケイ酸エチルおよびジフェニ
ルメトキシシランのようなアルコキシシラン;酢酸N,N-
ジメチルアミド、安息香酸N,N-ジメチルアミドおよびト
ルイル酸N,N-ジメチルアミドのような酸アミド類;トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、
トリベンジルアミンおよびテトラメチルエチレンジアミ
ンのようなアミン類;アセトニトリル、ベンゾニトリル
およびトリニトリルのようなニトリル類;ならびにピリ
ジン、メチルピリジン、エチルピリジンおよびジメチル
ピリジンのようなピリジン類が挙げられる。これらの電
子供与体は、単独であるいは組合わせて使用することが
できる。
とともに用いられる有機アルミニウム化合物(V) は、
分子内に少なくとも1個のAl−炭素結合を有する化合
物である。
は、下記式(イ)および(ロ)で表わされる化合物が挙
げられる。 (イ)式 R1 mAl(OR2)nHpXqで表わされる有機
アルミニウム化合物。
1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基で、これらは
互いに同一でも異なっていてもよい。Xはハロゲン、m
は0≦m≦3、nは0≦n<3、pは0≦n<3、qは
0≦q<3の数であって、かつm+n+p+q=3であ
る。
族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。ここでM1
はLi、NaまたはKであり、R1 は前記と同じ意味で
ある。
ウム化合物の例としては、具体的には以下に記載する化
合物が挙げられる。 式 R1 mAl(OR2)3-m ・・・(1) で表わされる化合物;ここでR1 およびR2 は前記と同
じ意味であり、mは好ましくは1.5≦m<3の数であ
る。
り、Xはハロゲン原子、mは好ましくは0<m<3であ
る。
り、mは好ましくは2≦m<3である。
じ意味であり、Xはハロゲン原子、0<m≦3、0≦n
<3、0≦q<3で、m+n+q=3である。
ム化合物の具体的な例としては、トリエチルアミルミニ
ウムおよびトリブチルアルミニウムのようなトリアルキ
ルアルミニウム;トリイソプロペニルアルミニウムのよ
うなトリアルケニルアルミニウム;ジエチルアルミニウ
ムエトキシドおよびジブチルアルミニウムブトキシドの
ようなジアルキルアルミニウムアルコキシド;エチルア
ルミニウムセスキエチリド、ブチルアルミニウムセスキ
ブトキシドおよび式R1 2.5Al(OR2)0.5等(R1、
R2はアルキル基)で表わされる平均組成を有する部分
的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウムが挙げら
れる。
ム化合物の具体的な例としては、ジエチルアルミニウム
クロリド、ジブチルアルミニウムクロリドおよびジエチ
ルアルミニウムブロミドのようなジアルキルアルミニウ
ムハライド;エチルアミルニウムセスキクロリド、ブチ
ルアルミニウムセスキクロリドおよびエチルアルミニウ
ムセスキブロミドのようなアルキルアルミニウムセスキ
ハライド;エチルアルミニウムジクロリド、プロピルア
ルミニウムジクロリドおよびブチルアルミニウムジブロ
ミドのようなに部分的にハロゲン化されたアルキルアル
ミニウムが挙げられる。
ム化合物の具体的な例としては、ジエチルアルミニウム
ヒドロドおよびジブチルアルミニウムヒドリドのような
ジアルキルアルミニウムヒドリド;ならびにエチルアル
ミニウムジヒドリドおよびプロピルアルミニウムジヒド
リドのように部分的に水素化されたアルキルアルミニウ
ムが挙げられる。
ム化合物の具体的な例としては、エチルアルミニウムエ
トキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド
およびエチルアルミニウムエトキシブロミドのように部
分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルア
ルミニウムが挙げられる。
ば酸素原子あるいは窒素原子を介して、2以上のアルミ
ニウムが結合した有機アルミニウム化合物のように式
(イ)で表わされる化合物に類似する化合物であっても
よい。
(C2H5)2AlOAl(C2H5)2、(C4H9)2Al
OAl(C4H9)2および(C2H5)2AlN(C6H5)
Al(C2H5)2が挙げられる。
ルミニウム化合物の例としては、LiAl(C2H5)4
およびLiAl(C7H15)4が挙げられる。これらの中
では、特にアルキルアルミニウムハライド、アルキルア
ルミウムジハライドまたはこれらの混合物を用いるのが
好ましい。
ルミニウム化合物(V) として、有機アルミニウムオキ
シ化合物(アルミノオキサン)を使用することができ
る。このアルミノオキサンは、従来公知のアルミノオキ
サンであってもよく、またベンゼン不溶性のアルミノオ
キサンであってもよい。これらのアルミノオキサンは、
すでにメタロセン系触媒の項で説明した。
化合物(IV)および有機アルミニウム化合物(V) は、
そのまま使用することもできるし、担体に担持させて使
用することもできる。ここで、担体化合物としては、S
iO2、Al2O3、B2O3、MgO、ZrO2、CaO、
TiO2、ZnO、ZnO2、SnO、BaO、ThOな
どの無機担体化合物、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ-1- ブテン、ポリ4-メチル-1- ペンテン、スチレン
- ビニルベンゼン共重合体などの樹脂を用いることがで
きる。これらの担体化合物は単独であるいは組み合わせ
て使用することができる。
[A]と環状オレフィン[B]と非共役ジエン化合物
[C]との共重合反応は、通常は液相で行なわれ、可溶
性バナジウム化合物(IV)および有機アルミニウム化合
物(V) は、通常それぞれ反応溶媒で希釈して重合溶液
中に供給される。
媒濃度は、0.01〜5ミリモル/リットル、好ましく
は0.05〜3ミリモル/リットルであり、有機アルミ
ニウム化合物の触媒濃度は、遷移金属化合物の1から1
04 当量用いるのが好ましい。
ウム系触媒の存在下に、炭素数2以上のα- オレフィン
[A]と環状オレフィン[B]と非共役ジエン化合物
[C−1]との共重合を行なう際の重合形態としては、
溶液重合、モノマー溶媒重合、スラリー重合がある。
しては、たとえば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、灯
油のような脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシ
クロヘキサンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素などを例示すること
ができる。これらの溶媒は、単独であるいは混合して用
いることができる。
ましくは−30〜200℃、さらに好ましくは−20〜
150℃の範囲であり、重合反応時間は、2分〜5時
間、好ましくは5分〜3時間である。また、重合反応の
際の圧力は、0を超えて1000kg/cm2 、好まし
くは0を超えて50kg/cm2 の範囲である。
状オレフィン[B]および非共役ジエン化合物[C−
1]の各成分の供給濃度比は、([B]+[C−1])
/([A]+[B]+[C−1])の値が0.60〜
0.99の範囲内にあることが好ましく、0.70〜
0.98の範囲にあることが特に好ましい。
は、[C−1]/[B]+[C−1]の値が0.01〜
0.80の範囲にあることが好ましく、0.10〜0.
70の範囲にあることが特に好ましい。
系共重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、
あるいは重合温度の変化させること等により調節するこ
とができる。
[A]と環状オレフィン[B]と上記式[III]で表
わされるα,ω- 非共役ジエン化合物[C−1]とを、
上記メタロセン系触媒の存在下に、共重合させると、下
式[IV]で表わされる構成単位が認められる。
キレン基である。) また、上記の炭素数2以上のα- オレフィン[A]と環
状オレフィン[B]と上記式[III]で表わされる
α,ω- 非共役ジエン化合物[C−1]とを、上記バナ
ジウム系触媒の存在下に、共重合させると、上記式[I
V]で表わされる構成単位と下式[XIII]で表わさ
れる構成単位が認められるが、式[IV]で表わされる
構成単位の方が多く存在している。
キレン基である。)
は、炭素数2以上のα- オレフィンと、特定の環状オレ
フィンと、特定の非共役ジエン化合物とのランダム共重
合体であり、これらの成分から誘導される構成単位を特
定の割合で有し、かつ、特定の極限粘度と特定のガラス
転移温度を有するので、従来の環状オレフィン系ランダ
ム共重合体が有する耐熱性、透明性を有しているととも
に、耐衝撃性と耐熱性とのバランスに優れている。
合体の製造方法は、特定のメタロセン系触媒、あるいは
特定のバナジウム系触媒の存在下に、炭素数2以上のα
- オレフィンと、特定の環状オレフィンと、特定の非共
役ジエン化合物とを共重合させるので、上記のような効
果を有する環状オレフィン系共重合体が得られる。
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。ま
ず、実施例および比較例における各種物性値の測定方法
および評価方法を以下に示す。 (1)極限粘度[η] 135℃のデカリン溶液中でウベローデ型粘度計を用い
て測定した。 (2)ガラス転移点(Tg) セイコー電子社製、DSC−220Cを用いて窒素雰囲
気下、10℃/分の昇温速度で測定した。 (3)ポリマー中のモノマー組成比 上述した本発明に係る第2および第3の環状オレフィン
系共重合体の組成および構造の決定法と同じ。 (4)アイゾット衝撃強度 ASTM D 256に準じて測定した。
1/2in. (ノッチ付き) 試験温度:23℃
重合器を用いて、メタロセン系触媒を用いたエチレン・
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3- ドデ
セン(以下、TCDと略す)・1,5- ヘキサジエン
(以下、1,5- HDと略す)の共重合を次の方法によ
り連続的に行なった。
ルエン溶液を、重合器内でのTCD濃度が96.2グラ
ム/リットル、1,5- HD濃度が12.3グラム/リ
ットルとなるように、また重合器上部から触媒として、
エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド
[以下、Et(Ind)2ZrCl2 と略記する場合がある]とメ
チルアルモキサン[以下、MAO と略記する場合がある]
を含むトルエン溶液を、重合器内でのジルコニウム濃度
が0.1mmol/リットルとなるように、アルミニウ
ム濃度が20.0mmol/リットルとなるように、そ
れぞれ重合器内に連続的に供給した。また重合系にバブ
リング管を用いてエチレンを54.0リットル/時間、
窒素を18.0リットル/時間の量で供給した。重合器
外部に取り付けられたジャケットに冷媒を循環させて重
合系を20℃に保持しながら共重合反応を行なった。
ン・TCD・1,5- HD共重合体の重合溶液を重合器
上部から、重合器内の重合液が常に1リットルになるよ
うに(すなわち平均滞留時間が0.5時間となるよう
に)連続的に抜き出した。この抜きだした重合液に、ト
ルエン/イソプロピルアルコール(1:1)混合液を添
加して重合反応を停止させた。その後、水1リットルに
対し濃塩酸5mlを添加した水溶液と重合液とを1:1
の割合でホモミキサーを用い強攪拌下で接触させ、触媒
残渣を水相へ移行させた。この接触混合液を静置した
後、水相を分離除去し、さらに蒸留水で2回水洗を行な
い、重合液相を精製分離した。
アセトンと強攪拌下で接触させ共重合体を析出させた
後、この固体部(共重合体)をろ過により採取し、アセ
トンで十分洗浄した。さらに、共重合体中に存在する未
反応のTCDおよび1,5- HDを抽出するため、この
固体部を40g/リットルとなるようにアセトン中に投
入した後、60℃で2時間の条件で抽出操作を行なっ
た。抽出処理後、固体部をろ過により採取し、窒素流通
下、130℃、350mmHgで12時間乾燥した。
CD・1,5- HD共重合体は、極限粘度[η]が0.
67dl/g、Tgが120℃であり、TCD含有量が
28.7モル%、1,5- HD含有量が8.7モル%、
1,5- HDの環化構造の構成単位含有量が6.9モル
%であった。また、プレスシートのアイゾット衝撃強度
は2.0kg・cm/cmであった。
2.3グラム/リットル、1,5- HDを27.4グラ
ム/リットルとなるように供給した以外は、実施例1と
同様に重合を行なってエチレン・TCD・1,5- HD
共重合体を調製し、諸物性を上記方法により求めた。
4.3グラム/リットル、1,5- HDを42.3グラ
ム/リットルとなるように供給した以外は、実施例1と
同様に重合を行なってエチレン・TCD・1,5- HD
共重合体を調製し、諸物性を上記方法により求めた。
プロピレン(9- フルオレニル)シクロペンタジエニル
ジルコニウムジクロリド[以下、iPr(Cp)(Flu)ZrCl
2 と略記する場合がある]を用い、重合器内でのジルコ
ニウム濃度が0.01mmol/リットルとなるよう
に、アルミニウム濃度が10.0mmol/リットルと
なるように、それぞれ重合器内に連続的に供給し、また
TCDを90.5グラム/リットル、1,5- HDを1
1.5グラム/リットルとなるように供給した以外は、
実施例1と同様に重合を行なってエチレン・TCD・
1,5- HD共重合体を調製し、諸物性を上記方法によ
り求めた。
2グラム/リットル、1,5- HDを12.3グラム/
リットルとなるように供給した以外は、実施例4と同様
に重合を行なってエチレン・TCD・1,5- HD共重
合体を調製し、諸物性を上記方法により求めた。
重合器を用いて、バナジウム系触媒を用いたエチレン・
TCDの共重合を次の方法により連続的に行なった。
液を、重合器内におけるTCDの供給濃度が60グラム
/リットルとなるように、連続的に供給した。また重合
器上部から触媒として、VO(OC2H5)Cl2 のシク
ロヘキサン溶液を、重合器内でのバナジウム濃度が0.
5ミリモル/リットルとなるように、エチルアルミニウ
ムセスキクロリド[Al(C2H5)1.5Cl1.5]のシク
ロヘキサン溶液を重合器内でのアルミニウム濃度が4.
0mmol/リットルとなるようにそれぞれ重合器内に
連続的に供給した。また、重合系にバブリング管を用い
てエチレンを36.0リットル/時間、窒素を33.0
リットル/時間、水素を3.0リットル/時間の量で供
給した。
熱媒体を循環させて重合系を10℃に保持しながら共重
合反応を行なった。上記共重合反応によって生成する、
環状オレフィン系共重合体の重合溶液を重合器上部か
ら、重合器内の重合液が常に1リットルになるように
(すなわち平均滞留時間が0.5時間となるように)連
続的に抜き出した。この抜き出した重合液に、シクロヘ
キサン/イソプロピルアルコ−ル(1:1)混合液を添
加して重合反応を停止させた。その後の処理は実施例1
と同様に重合を行なってエチレン・TCD共重合体を調
製し、諸物性を上記方法により求めた。
るTCDの供給濃度が35.0グラム/リットルとなる
ように、TCDのシクロヘキサン溶液を供給し、またエ
チレンを36.0リットル/時間、窒素を12.0リッ
トル/時間、水素を0.3リットル/時間の量で供給し
た以外は、比較例1と同様に重合を行なってエチレン・
TCD共重合体を調製し、諸物性を上記方法により求め
た。
るTCDの供給濃度が120.0グラム/リットルとな
るように供給し、1,5- HDを供給しなかった以外
は、実施例1と同様に重合を行なってエチレン・TCD
共重合体を調製し、諸物性を上記方法により求めた。
るTCDの供給濃度が48.0グラム/リットルとなる
ように、TCDのシクロヘキサン溶液を供給するととも
に、1,5- HDのトルエン溶液を、1,5- HD濃度
が6.2グラム/リットルとなるように供給し、また窒
素を35.0リットル/時間、水素を1.0リットル/
時間の量で供給した以外は、比較例1と同様に重合を行
なってエチレン・TCD・1,5- HD共重合体を調製
し、諸物性を上記方法により求めた。
ル)ジルコニウムジクロリド20.1mgを採取し、メ
チルアルモキサンのトルエン溶液(1.54mmol/
ml)を6.2ミリリットル加え、常温で溶解させた。
トル容量のステンレス製オートクレーブに、常温、窒素
気流下で、TCD204ミリリットル(210g)およ
び1,5- HD40ミリリットル(27g)を加え5分
間攪拌を行なった。続いて攪拌しながら常圧でエチレン
を流通させ系内をエチレン雰囲気とした。オートクレー
ブの内温を20℃に保ち、エチレンにて内圧が4kg/
cm2 となるように加圧した。10分間攪拌した後、先
に用意したエチレンビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロリドとメチルアルモキサンを含むトルエン溶液から
5.2mlを系内に添加することによって、エチレン、
TCD、1,5- HDの共重合反応を開始させた。この
ときの触媒濃度は、全系に対してエチレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリドが0.10mmol/リ
ットルであり、メチルアルモキサンが20mmol/リ
ットルである。重合中、系内にエチレンを連続的に供給
することにより、内圧を4kg/cm2 に保持した。2
0分後、重合反応をイソプロピルアルコ−ルを添加する
ことにより停止させた。脱圧後、ポリマー溶液を取り出
し、水1リットルに対し濃塩酸5mlを添加した水溶液
と1:1の割合でホモミキサーを用い強攪拌下に接触さ
せ、触媒残渣を水相へ移行させた。この接触混合液を静
置した後、水相を分離除去し、さらに蒸留水で水洗を2
回行い、重合液相を精製分離した。
アセトンと強攪拌下で接触させ、共重合体を析出させた
後、固体部(共重合体)をろ過により採取し、アセトン
で十分洗浄した。さらに、ポリマー中に存在する未反応
のTCDを抽出するため、この固体部を40g/リット
ルとなるようにアセトン中に投入した後、60℃で2時
間の条件で抽出操作を行なった。抽出処理後、固体部を
ろ過により採取し、窒素流通下、130℃、350mm
Hgで12時間乾燥した。
CD・1,5- HD共重合体は、極限粘度[η]が0.
87dl/g、Tgが121℃であり、TCD含量が2
9.9モル%、1,5- HD含量は9.1モル%、1,
5- HDの環化構造の構成単位の含量が7.3モル%で
あった。また、得られた共重合体のアイゾット衝撃強度
は2.2kg・cm/cmであった。
℃とし、重合を30分間行なった以外は、実施例7と同
様に重合を行なってエチレン・TCD・1,5- HD共
重合体を調製し、諸物性を上記方法により求めた。
プロピレン(9- フルオレニル)シクロペンタジエニル
ジルコニウムジクロリド8.6mgを用い、メチルアル
モキサンのトルエン溶液(1.54mmol/ml)を
13.0ml加え、予め常温で溶解させておいてその内
の2.6ml用いた。このときのイソプロピレン(9-
フルオレニル)シクロペンタジエニルジルコニウムジク
ロリドとメチルアルモキサンの濃度は、それぞれ全系に
対して0.01mmol/mlおよび10.0mmol
/mlである。そして、20℃で30分間重合を行なっ
た以外は、実施例7と同様に重合を行なってエチレン・
TCD・1,5- HD共重合体を調製し、諸物性を上記
方法により求めた。
りにノルボルネン(以下、NBと略す)124.0gを
用い、また、1,5- HDを40ml、トルエンを23
6ml用い、70℃で20分重合を行なった以外は、実
施例7と同様に重合を行なってエチレン・NB・1,5
- HD共重合体を調製し、諸物性を上記方法により求め
た。
Claims (2)
- 【請求項1】[A]炭素数2以上のα- オレフィンと、 [B]下式[I]または[II]で表わされる、少なく
とも1種の環状オレフィンと、 [C−1]下式[III] CH2=CH−Y1−CH=CH2 ・・・[III] (上記式[III]において、Y1 は−CH 2 CH 2 −ま
たは−(CH 2 ) 3 −である)で表わされる炭素数6また
は7のα,ω- 非共役ジエン化合物とのランダム共重合
体であり、 この共重合体を形成する上記[A]、[B]および[C
−1]の各成分から誘導される構成単位が、モル比で
[A]:[B]:[C−1]=30〜90:5〜70:
5〜60([A]、[B]および[C−1]の合計は1
00である)の割合で存在し、 共重合体の構成単位の少なくとも5モル%以上が、[C
−1]成分から誘導される下式[IV]で表わされる構
成単位であり、 135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が、
0.1〜5.0dl/gであり、 DSCにより測定したガラス転移温度(Tg)が、−1
0〜250℃であることを特徴とする環状オレフィン系
共重合体; 【化1】 (ただし、上記式[I]において、nは0または1であ
り、mは0または正の整数であり、qは0または1であ
り、 R1 〜R18ならびにRa およびRb は、それぞれ独立
に、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、 R15〜R18は、互いに結合して単環または多環を形成し
ていてもよく、かつ該単環または多環が二重結合を有し
ていてもよく、 また、R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリ
デン基を形成していてもよい)、 【化2】 (ただし、上記式[II]において、pおよびqは0ま
たは正の整数であり、mおよびnは0、1または2であ
り、 R1 〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原
子、炭化水素基またはアルコキシ基であり、 R9 およびR10が結合している炭素原子と、R13が結合
している炭素原子またはR11が結合している炭素原子と
は直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結
合していてもよく、 また、n=m=0のときR15とR12またはR15とR19と
は互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成して
いてもよい)、 【化3】 (ただし、上記式[IV]において、Y1 は炭素数2ま
たは3のアルキレン基である)。 - 【請求項2】(I) シクロペンタジエニル骨格を有する
配位子を含む、周期律表第IVB 族またはランタニドの遷
移金属化合物と、 (II)有機アルミニウムオキシ化合物と、 必要に応じて (III) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒
(イ)、あるいは (IV)可溶性バナジウム化合物と、 (V) 有機アルミニウム化合物とからなる触媒(ロ)の
存在下に、 [A]炭素数2以上のα- オレフィンと、 [B]下式[I]または[II]で表わされる、少なく
とも1種の環状オレフィンと、 [C−1]下式[III] CH2=CH−Y1−CH=CH2 ・・・[III] (上記式[III]において、Y1 は−CH 2 CH 2 −ま
たは−(CH 2 ) 3 −である)で表わされる炭素数6また
は7のα,ω- 非共役ジエン化合物とを共重合させるこ
とを特徴とする請求項1に記載の環状オレフィン系共重
合体の製造方法; 【化4】 (ただし、上記式[I]において、nは0または1であ
り、mは0または正の整数であり、qは0または1であ
り、 R1 〜R18ならびにRa およびRb は、それぞれ独立
に、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、 R15〜R18は、互いに結合して単環または多環を形成し
ていてもよく、かつ該単環または多環が二重結合を有し
ていてもよく、 また、R15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリ
デン基を形成していてもよい)、 【化5】 (ただし、上記式[II]において、pおよびqは0ま
たは正の整数であり、mおよびnは0、1または2であ
り、 R1 〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原
子、炭化水素基またはアルコキシ基であり、 R9 およびR10が結合している炭素原子と、R13が結合
している炭素原子またはR11が結合している炭素原子と
は直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結
合していてもよく、 また、n=m=0のときR15とR12またはR15とR19と
は互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成して
いてもよい)。
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