JP6248516B2 - エチレン−α−オレフィン共重合体 - Google Patents

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Description

本発明は、エチレン−α−オレフィン共重合体、該共重合体を含有する樹脂組成物、及び、該樹脂組成物からなる成形体に関するものである。
エチレン系重合体は、種々の成形方法により成形され、多方面の用途に供されている。特許文献1には、成形性に優れ、機械的強度に優れたエチレン系重合体として、2つのシクロペンタジエン型アニオン骨格を有する基が架橋基を介して結合した配位子を有する遷移金属化合物と、シクロペンタジエン型アニオン骨格を有する基とフルオレニル型アニオン骨格を有する基が架橋基を介して結合した配位子を有する遷移金属化合物との組み合わせよりなるメタロセン触媒を用いて重合されたエチレン−α−オレフィン共重合体が開示されている。
特開2006−233206号明細書
しかしながら、上記エチレン−α−オレフィン共重合体をTダイにより成形してフィルムを製造した場合、ネックインと引取り性のバランスという点で十分満足のいくものではない。また、上記エチレン−α−オレフィン共重合体から得られる成形体は、その外観が未だ十分満足のいくものではない。
かかる状況の下、本発明が解決しようとする課題は、ネックインと引取り性のバランスに優れ、かつ、外観に優れる成形体を製造することができるエチレン−α−オレフィン共重合体を提供することにある。
本発明は、エチレン由来の単量体単位と炭素数3〜20のα−オレフィン由来の単量体単位とを有するエチレン−α−オレフィン共重合体であって、下記要件(A)〜(E)を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体に関する。
(A)JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で、A法により測定されるメルトフローレートが0.1〜50g/10分である。
(B)密度が860〜970kg/mである。
(C)重量平均分子量に対するZ平均分子量の比が3.0〜6.0である。
(D)該エチレン−α−オレフィン共重合体の成分であって、3D−GPCから求められる分子量が106.5g/molである成分の分岐指数g’が0.26以上である。
(E)流動の活性化エネルギーが、60〜90kJ/molである。
本発明により、ネックインと引取り性のバランスに優れ、かつ、外観に優れる成形体を製造することができるエチレン−α−オレフィン共重合体を提供することができる。
エチレン−α−オレフィン共重合体の分子量分布を示す図 エチレン−α−オレフィン共重合体の分岐指数g’を示す図
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン由来の単量体単位と炭素数3〜20のα−オレフィン由来の単量体単位とを有する共重合体である。該炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン及び1−デセンがあげられる。より好ましくは、1−ブテン又は1−ヘキセンである。エチレン−α−オレフィン共重合体は、2以上の炭素数3〜20のα−オレフィン由来の単量体単位を含んでいてもよい。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体中のエチレン由来の単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量を100重量%として、通常50重量%以上である。炭素数3〜20のα−オレフィン由来の単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量を100重量%として、通常50重量%以下である。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレン由来の単量体単位と炭素数3〜20のα−オレフィン由来の量体単位とに加え、本発明の効果を損なわない範囲において、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィン以外の単量体由来の単量体単位を有していてもよい。該単量体としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエンなどの共役ジエン;1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエンなどの非共役ジエン;アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステル;酢酸ビニルなどのビニルエステル化合物があげられる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体としては、エチレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体等があげられる。好ましくは、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体及びエチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体であり、より好ましくは、エチレン−1−ヘキセン共重合体である。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)は、0.1〜50g/10分である。機械的強度が良好な成形体を得るためには、MFRは好ましくは20g/10分以下であり、より好ましくは10g/10分以下であり、更に好ましくは7g/10分以下である。また、加工性の観点から、好ましくは0.5g/10分以上であり、より好ましくは1.0g/10分以上であり、更に好ましくは2.0g/10分以上である。なお、該MFRは、JIS K7210−1995に従い、温度190℃及び荷重21.18Nの条件でA法により測定される。また、MFRは、後述する共重合体の製造方法において、例えば、水素濃度又は遷移金属錯体(B)に対する遷移金属錯体(A)のモル比([A]/[B])により調整することができる。水素濃度を高くする、又は、[A]/[B]の比を高くすると、MFRの高い共重合体が得られる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、860〜970kg/mである。該密度は、機械的強度を高める観点から、好ましくは940kg/m以下であり、より好ましくは930kg/m以下である。また、該密度は、剛性を高める観点から、好ましくは890kg/m以上であり、より好ましくは900kg/m以上、更に好ましくは910kg/m以上であり、更により好ましくは912kg/m以上である。なお、該密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った試料を用いて、JIS K7112−1980に規定されたA法に従って測定される。また、密度は、後述する共重合体の製造方法において、例えば、エチレン分圧又は炭素数3〜20のα−オレフィンの量により変更することができる。エチレン分圧を高くする、又は、炭素数3〜20のα−オレフィンの量を減らすと、密度の高い共重合体が得られる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体のスウェル比は、2.4〜4.0であることが好ましい。本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体を溶融して成形する際の溶融張力の観点、及び、該共重合体を発泡成形に使用した際に得られる発泡成形体の発泡セルを細かくする観点から、好ましくは2.45以上であり、より好ましくは2.50以上である。また、共重合体を溶融して成形する際の引取性を高める観点からは、好ましくは3.00以下である。また、該スウェル比は、後述する共重合体の製造方法において、例えば、水素濃度又は遷移金属錯体(B)に対する遷移金属錯体(A)のモル比により調整することができる。上記スウェル比は、次の方法で算出する。前記のメルトフローレートの測定において取得したエチレン−α−オレフィン共重合体のストランドの直径D(単位:mm)を測定し、その直径Dをオリフィス径2.095mm(D)で除した値(D/D)を、スウェル比とした。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)に対するz平均分子量(Mz)の比(Mz/Mw)は、3.0〜6.0である。機械的強度や外観が良好な成形体を得るためには、エチレン−α−オレフィン共重合体のMz/Mwは好ましくは5.5以下であり、より好ましくは4.5以下であり、さらに好ましくは4.0以下である。また、加工性の観点から、好ましくは3.3以上であり、より好ましくは3.5以上である。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)は、4.0〜10.0であることが好ましい。機械的強度が良好な成形体を得るためには、Mw/Mnは好ましくは7.0以下であり、より好ましくは6.5以下である。また、加工性の観点から、好ましくは5.0以上であり、より好ましくは5.5以上である。
Mz/Mw、Mw/Mnは、各種重合条件を調整することで制御できる。例えば、遷移金属錯体(A)と遷移金属錯体(B)のモル比([A]/[B])や重合温度を変更することがあげられる。フィードガス中の水素濃度を調整して、重合開始時の系内水素濃度と重合終了時の系内水素濃度の差を調整することでも、Mz/Mw、Mw/Mnを制御しうる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体のMn、Mw及びMzは、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
装置 :Waters製Waters150C
分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
測定温度 :140℃
キャリア :オルトジクロロベンゼン
流量 :1.0mL/分
注入量 :500μL
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体の流動の活性化エネルギー(Ea)は、60〜90kJ/molである。成形加工時の押出負荷をより低減する観点から、好ましくは63kJ/mol以上であり、より好ましくは65kJ/mol以上である。また、押出成形時の引取性を高める観点からは、好ましくは85kJ/mol以下であり、より好ましくは80kJ/mol以下である。Eaは、主に共重合体中の長鎖分岐数に依存する。長鎖分岐を多く含む共重合体は、Eaが高い。共重合体を製造するときに、低い水素濃度で重合を行ったり、遷移金属錯体(B)に対する遷移金属錯体(A)のモル比([A]/[B])を高くすることによって、長鎖分岐を多く含む共重合体が得られる。
流動の活性化エネルギー(Ea)は、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・sec)の角周波数(単位:rad/sec)依存性を示すマスターカーブを作成する際のシフトファクター(a)からアレニウス型方程式により算出される数値であって、以下に示す方法で求められる値である。まず、130℃、150℃、170℃、190℃、210℃の温度の中から、190℃を含む4つの温度について、夫々の温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線を求める。温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各溶融複素粘度−角周波数曲線を、190℃での共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせて、それぞれのシフトファクター(a)を求める。夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(a)とから、最小自乗法により[ln(a)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記(I)式)を算出する。次に、該一次式の傾きmと下記式(II)とからEaを求める。
ln(a)=m(1/(T+273.16))+n・・・(I)
Ea=|0.008314×m|・・・(II)
:シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T:温度(単位:℃)
上記計算には、市販の計算ソフトウェアを用いてもよく、該計算ソフトウェアとしては、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4などがあげられる。
なお、シフトファクター(a)は、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線を、log(Y)=−log(X)軸方向に移動させて(但し、Y軸を溶融複素粘度、X軸を角周波数とする。)、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際の移動量であり、該重ね合わせでは、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線は、角周波数をa倍に、溶融複素粘度を1/a倍に移動させる。
また、130℃、150℃、170℃、190℃、210℃の中から190℃を含む4つの温度でのシフトファクターと測定温度から得られる一次近似式(I)式を最小自乗法で求めるときの相関係数は、0.99以上となるようにする。
上記の溶融複素粘度−角周波数曲線の測定は、粘弾性測定装置(例えば、Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800など。)を用い、通常、ジオメトリー:パラレルプレート、プレート直径:25mm、プレート間隔:1.2〜2mm、ストレイン:5%、角周波数:0.1〜100rad/秒の条件で行われる。なお、測定は窒素雰囲気下で行われ、また、測定試料には予め酸化防止剤を適量(例えば1000ppm)配合することが好ましい。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体の成分であって、3D−GPCから求められる分子量が106.5g/molである成分の分岐指数g’は、0.26以上である。分岐指数g’は、次に定義される。長鎖分岐を有するポリエチレン(以下、長鎖分岐含有ポリエチレンと称することもある)の極限粘度を[ηbr]、該長鎖分岐含有ポリエチレンと同じ分子量の直鎖ポリエチレンの極限粘度を[η]とするとき、
g’=[ηbr]/[η
である。
長鎖分岐含有ポリエチレンと、該長鎖分岐含有ポリエチレンと同じ分子量の直鎖ポリエチレンとを比較した場合、長鎖分岐含有ポリエチレンの慣性半径のほうが小さく、粘度が低い。すなわち、分岐指数g’は、1以下である。本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、前記したようにEaが高い、つまり長鎖分岐を多く含む共重合体である。しかし、本発明の共重合体中の高分子量成分は、長鎖分岐が少ない。その指標として、本発明では、3D−GPCから求められる分子量が106.5g/molである成分のg’を採用する。
図1及び図2は、後述する実施例1及び比較例5の分子量分布と分岐指数g’を示す図である。図1に示すように、分子量が106.5g/molである成分は、共重合体中の高分子量成分である。図1において、横軸は共重合体の分子量(対数値)を表し、縦軸は強度を表す。図2において、横軸は共重合体の分子量(対数値)を表し、縦軸はg’を表す。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、該共重合体の成分であって、3D−GPCから求められる、分子量が106.5g/molである成分のg’が0.26以上である。g’は、好ましくは0.28以上であり、より好ましくは0.30以上である。g’は、好ましくは0.60以下、より好ましくは、0.50以下、更に好ましくは0.40以下である。
g’は、上記式によって表される。g’を算出するためには、粘度検出器及びRALLS光散乱検出器を備えたGPC装置(3D−GPC)を用いて、下記条件にてサンプルの極限粘度([ηbr])と、該サンプルと同じ分子量であって長鎖分岐を含まない直鎖ポリエチレンの極限粘度([η])とを測定する。
装置:東ソー HLC−8120GPC
RI検出器:東ソー HLC−8120GPCに付属の検出器
粘度検出器:Viscotek H502
RALLS光散乱検出器:Precision Detectors PD2040
分離カラム:東ソー GMHHR−H(S)HT ×3本
測定温度:135℃
キャリア:オルトジクロロベンゼン(BHT0.05wt%添加)
流量:1mL/min
注入量:300μL
試料濃度:2.0mg/mL
解析ソフト:OmniSEC ver. 4.2
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、該共重合体を構成する炭素原子1000個当たりの長鎖分岐量(LCB量)が、溶融張力や歪硬化性を高める観点から、好ましくは0.20以上であり、より好ましくは0.22以上であり、更に好ましくは0.24以上である。また、機械強度を高める観点から、より好ましくは0.60以下であり、更に好ましくは0.50以下であり、更により好ましくは0.30以下である。
共重合体中の炭素原子1000個当りの長鎖分岐(LCB)の数は、下記測定条件により、共重合体のカーボン核磁気共鳴(13C−NMR)スペクトルを測定して求めた。
(測定条件)
装置:Bruker社製 AVANCE600
測定プローブ:10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,2−ジクロロベンゼン/1,2−ジクロロベンゼン−d=75/25(容積比)の混合液
測定温度:130℃
測定方法:プロトンデカップリング法
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
測定基準:テトラメチルシラン
窓関数 :エクスポネンシャル又はガウシャン
積算回数:2500
<長鎖分岐(LCB)の数の算出方法>
13−NMRスペクトルにおいて、5〜50ppmにピークトップを有するすべてのピークのピーク面積の総和を1000としたときの、炭素数7以上の分岐が結合したメチン炭素に由来するピークのピーク面積を、LCBとする。LCBは、共重合体中の炭素原子1000個当りの炭素数7以上の分岐の数である。本測定条件においては、38.22〜38.27ppm付近にピークトップを有するピークのピーク面積からLCBを求めた。当該ピークのピーク面積は、前記範囲に存在するピークの中で最も高磁場側に存在するピークと、該ピークの高磁場側で隣接するピークとの谷のケミカルシフトから、前記範囲に存在するピークの中で最も低磁場側に存在するピークと、該ピークの低磁場側で隣接するピークとの谷のケミカルシフトまでの範囲でのシグナルの面積である。なお、本測定条件においては、エチレン−1−オクテン共重合体の測定において、ヘキシル分岐が結合したメチン炭素に由来するピークのピークトップの位置が38.21ppmであった。
<エチレン−α−オレフィン共重合体の製造方法>
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、下記遷移金属化合物(A)、下記遷移金属化合物(B)及び活性化用助触媒成分(C)を接触させて得られる重合用触媒を用いて、エチレンとα−オレフィンとを共重合することにより得られる。
遷移金属化合物(A):一般式(1)で表される遷移金属化合物
Figure 0006248516
(式中、Mは元素周期律表第4族の遷移金属原子を表す。R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基を表す。R及びRからなる群から選ばれる少なくとも一つの基は、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基である。複数のRは同じであっても異なってもよい。複数のRは同じであっても異なってもよい。Xは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基、置換シリル基、又は置換アミノ基を表し、2つのXは互いに同じであっても異なっていてもよい。nは1〜5の整数を表す。Jは炭素原子、又はケイ素原子を表し、Jが複数ある場合、複数のJは同じであっても異なっていてもよい。Rは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基を表し、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。)

遷移金属化合物(B):一般式(2)で表される遷移金属化合物
Figure 0006248516
(式中、Mは元素周期律表第4族の遷移金属原子を表す。Rは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基を表し、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。Xは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基、置換シリル基、又は置換アミノ基を表し、2つのXは互いに同じであっても異なっていてもよい。mは1〜5の整数を表す。Jは炭素原子、又はケイ素原子を表し、Jが複数ある場合、複数のJは同じであっても異なっていてもよい。Rは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基を表し、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。)
以下、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)について詳述する。
一般式(1)におけるMは元素周期律表第4族の遷移金属原子を表し、好ましくは、チタン原子、ジルコニウム原子又はハフニウム原子であり、より好ましくはジルコニウム原子である。
及びRの置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基としては、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基があげられる。
及びRの置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20の置換シリル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20の置換アミノ基で置換された炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基で置換された炭素数1〜20のアルキル基があげられる。
炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ノニル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘキシル基、パークロロオクチル基、パークロロドデシル基、パークロロペンタデシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘキシル基、パーブロモオクチル基、パーブロモドデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーブロモエイコシル基があげられる。
炭素数1〜20の置換シリル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、トリメチルシリルメチル基、トリメチルシリルエチル基、トリメチルシリルプロピル基、トリメチルシリルブチル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基、ビス(トリメチルシリル)エチル基、ビス(トリメチルシリル)プロピル基、ビス(トリメチルシリル)ブチル基、トリフェニルシリルメチル基があげられる。
炭素数1〜20の置換アミノ基で置換された炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、ジメチルアミノメチル基、ジメチルアミノエチル基、ジメチルアミノプロピル基、ジメチルアミノブチル基、ビス(ジメチルアミノ)メチル基、ビス(ジメチルアミノ)エチル基、ビス(ジメチルアミノ)プロピル基、ビス(ジメチルアミノ)ブチル基、フェニルアミノメチル基、ジフェニルアミノメチル基があげられる。
炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基で置換された炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、n−ブトキシメチル基、sec−ブトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、n−プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、n−ブトキシエチル基、sec−ブトキシエチル基、tert−ブトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシ−n−プロピル基、エトキシ−n−プロピル基、n−プロポキシ−n−プロピル基、イソプロポキシ−n−プロピル基、n−ブトキシ−n−プロピル基、sec−ブトキシ−n−プロピル基、tert−ブトキシ−n−プロピル基、フェノキシ−n−プロピル基、メトキシイソプロピル基、エトキシイソプロピル基、n−プロポキシイソプロピル基、イソプロポキシイソプロピル基、n−ブトキシイソプロピル基、sec−ブトキシイソプロピル基、tert−ブトキシイソプロピル基、フェノキシイソプロピル基があげられる。
及びRの置換基を有していてもよい炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−フェニルシクロヘキシル基、1−インダニル基、2−インダニル基、ノルボルニル基、ボルニル基、メンチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基が挙げられ、好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−インダニル基、2−インダニル基、ノルボルニル基、ボルニル基、メンチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などの環を構成する炭素数が5〜10のシクロアルキル基であり、より好ましくは、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、ノルボルニル基、ボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などの、環を構成する炭素数が6〜10のシクロアルキル基である。これらのシクロアルキル基は、炭素数1〜10のハイドロカルビル基を置換基として有していてもよい。
一般式(1)におけるR及びRの置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基としては、炭素数6〜20のアリール基、ハロゲン原子で置換された炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20の置換シリル基で置換された炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20の置換アミノ基で置換された炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基で置換された炭素数6〜20のアリール基が挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,4,5−テトラメチルフェニル基、2,3,4,6−テトラメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、n−ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、n−オクチルフェニル基、n−デシルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、n−テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、2−フロオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、2−ヨードフェニル基、3−ヨードフェニル基、4−ヨードフェニル基があげられる。
炭素数1〜20の置換シリル基で置換された炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、トリメチルシリルフェニル基、ビス(トリメチルシリル)フェニル基があげられる。
炭素数1〜20の置換アミノ基で置換された炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、ジメチルアミノフェニル基、ビス(ジメチルアミノ)フェニル基、ジフェニルアミノフェニル基があげられる。
炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基で置換された炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、n−プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、n−ブトキシフェニル基、sec−ブトキシフェニル基、tert−ブトキシフェニル基、フェノキシフェニル基があげられる。
及びRの置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基として好ましくは、炭素数6〜20のアリール基であり、より好ましくは、フェニル基である。
置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキル基としては、炭素数7〜20のアラルキル基、ハロゲン原子で置換された炭素数7〜20のアラルキル基があげられる。
炭素数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(4,6−ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n−プロピルフェニル)メチル基、(イソプロピルフェニル)メチル基、(n−ブチルフェニル)メチル基、(sec−ブチルフェニル)メチル基、(tert−ブチルフェニル)メチル基、(n−ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n−ヘキシルフェニル)メチル基、(n−オクチルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−ドデシルフェニル)メチル基、(n−テトラデシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基、ジフェニルプロピル基、ジフェニルブチル基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数7〜20のアラルキル基としては、例えば、2−フルロオロベンジル基、3−フルオロベンジル基、4−フルオロベンジル基、2−クロロベンジル基、3−クロロベンジル基、4−クロロベンジル基、2−ブロモベンジル基、3−ブロモベンジル基、4−ブロモベンジル基、2−ヨードベンジル基、3−ヨードベンジル基、4−ヨードベンジル基があげられる。
及びRとして好ましくは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基である。R及びRからなる群から選ばれる少なくとも一つの基は、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基である。
一般式(1)のXは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基、炭素数1〜20の置換シリル基、又は炭素数1〜20の置換アミノ基を表し、2つのXは互いに同じであっても異なっていてもよい。
のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
の置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基としては、R及びRの置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基として例示した基と同じ基をあげることができる。
の置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基としては、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基があげられる。
置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基としては、炭素数1〜20のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜20のアルコキシ基があげられる。
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−ノナデシルオキシ基、n−エイコソキシ基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えば、フルオロメチルオキシ基、ジフルオロメチルオキシ基、トリフルオロメチルオキシ基、クロロメチルオキシ基、ジクロロメチルオキシ基、トリクロロメチルオキシ基、ブロモメチルオキシ基、ジブロモメチルオキシ基、トリブロモメチルオキシ基、ヨードメチルオキシ基、ジヨードメチルオキシ基、トリヨードメチルオキシ基、フルオロエチルオキシ基、ジフルオロエチルオキシ基、トリフルオロエチルオキシ基、テトラフルオロエチルオキシ基、ペンタフルオロエチルオキシ基、クロロエチルオキシ基、ジクロロエチルオキシ基、トリクロロエチルオキシ基、テトラクロロエチルオキシ基、ペンタクロロエチルオキシ基、ブロモエチルオキシ基、ジブロモエチルオキシ基、トリブロモエチルオキシ基、テトラブロモエチルオキシ基、ペンタブロモエチルオキシ基、パーフルオロプロピルオキシ基、パーフルオロブチルオキシ基、パーフルオロペンチルオキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、パーフルオロドデシルオキシ基、パーフルオロペンタデシルオキシ基、パーフルオロエイコシルオキシ基、パークロロプロピルオキシ基、パークロロブチルオキシ基、パークロロペンチルオキシ基、パークロロヘキシルオキシ基、パークロロオクチルオキシ基、パークロロドデシルオキシ基、パークロロペンタデシルオキシ基、パークロロエイコシルオキシ基、パーブロモプロピルオキシ基、パーブロモブチルオキシ基、パーブロモペンチルオキシ基、パーブロモヘキシルオキシ基、パーブロモオクチルオキシ基、パーブロモドデシルオキシ基、パーブロモペンタデシルオキシ基、パーブロモエイコシルオキシ基があげられる。
置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキルオキシ基としては、炭素数7〜20のアラルキルオキシ基、ハロゲン原子で置換された炭素数7〜20のアラルキルオキシ基があげられる。
炭素数7〜20のアラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、(2−メチルフェニル)メトキシ基、(3−メチルフェニル)メトキシ基、(4−メチルフェニル)メトキシ基、(2,3−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,6−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n−プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n−ブチルフェニル)メトキシ基、(sec−ブチルフェニル)メトキシ基、(tert−ブチルフェニル)メトキシ基、(n−ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n−オクチルフェニル)メトキシ基、(n−デシルフェニル)メトキシ基、(n−テトラデシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数7〜20のアラルキルオキシ基としては、例えば、2−フルオロベンジルオキシ基、3−フルオロベンジルオキシ基、4−フルオロベンジルオキシ基、2−クロロベンジルオキシ基、3−クロロベンジルオキシ基、4−クロロベンジルオキシ基、2−ブロモベンジルオキシ基、3−ブロモベンジルオキシ基、4−ブロモベンジルオキシ基、2−ヨードベンジルオキシ基、3−ヨードベンジルオキシ基、4−ヨードベンジルオキシ基があげられる。
置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、炭素数6〜20のアリールオキシ基、ハロゲン原子で置換された炭素数6〜20のアリールオキシ基などがあげられる。
炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、3−メチルフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2,3−ジメチルフェノキシ基、2,4−ジメチルフェノキシ基、2,5−ジメチルフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,4−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジメチルフェノキシ基、2,3,4−トリメチルフェノキシ基、2,3,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,6−トリメチルフェノキシ基、2,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n−プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n−ブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、n−ヘキシルフェノキシ基、n−オクチルフェノキシ基、n−デシルフェノキシ基、n−テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基があげられる。
ハロゲン原子で置換された炭素数6〜20のアリールオキシ基としては、例えば、2−フロオロフェニルオキシ基、3−フルオロフェニルオキシ基、4−フルオロフェニルオキシ基、2−クロロフェニルオキシ基、3−クロロフェニルオキシ基、4−クロロフェニルオキシ基、2−ブロモフェニルオキシ基、3−ブロモフェニルオキシ基、4−ブロモフェニルオキシ基、2−ヨードフェニルオキシ基、3−ヨードフェニルオキシ基、4−ヨードフェニルオキシ基があげられる。
の置換シリル基としては、例えば、炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された1置換シリル基、炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された2置換シリル基、炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された3置換シリル基などがあげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基などがあげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された1置換シリル基としては、例えば、メチルシリル基、エチルシリル基、n−プロピルシリル基、イソプロピルシリル基、n−ブチルシリル基、sec−ブチルシリル基、tert−ブチルシリル基、イソブチルシリル基、n−ペンチルシリル基、n−ヘキシルシリル基、フェニルシリル基などがあげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された2置換シリル基としては、例えば、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジ−n−プロピルシリル基、ジイソプロピルシリル基、ジ−n−ブチルシリル基、ジ−sec−ブチルシリル基、ジ−tert−ブチルシリル基、ジイソブチルシリル基、ジフェニルシリル基などがあげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換された3置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−sec−ブチルシリル基、トリ−tert−ブチルシリル基、トリイソブチルシリル基、tert−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基があげられる。
の置換アミノ基としては、例えば、炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換されたアミノ基があげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基などがあげられる。炭素数1〜20のハイドロカルビル基で置換されたアミノ基としては、例えば、フェニルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−sec−ブチルアミノ基、ジ−tert−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、ジ−n−デシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基、tert−ブチルイソプロピルアミノ基、フェニルエチルアミノ基、フェニルプロピルアミノ基、フェニルブチルアミノ基、ピロリル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、カルバゾリル基、ジヒドロイソインドリル基があげられる。
として好ましくは、塩素原子、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、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フェニル基、フェノキシ基、2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ基、3,4,5−トリフルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ペンタフルオロフェニルフェノキシ基、ベンジル基であり、より好ましくは塩素原子、メチル基、フェノキシ基、ベンジル基であり、さらに好ましくは、塩素原子である。
一般式(1)のnは1〜5の整数である。nとして好ましくは、1又は2である。
一般式(1)のJは、炭素原子、又はケイ素原子を表し、Jが複数ある場合は、複数のJは同じであっても異なっていてもよい。
一般式(1)のRは、それぞれ独立に、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基である。
の置換基を有していてもよい炭素〜20のハイドロカルビル基としては、R及びRの置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基として例示した基と同じ基をあげることができる。
一般式(1)中の下記一般式(3)で表される架橋基としては、
Figure 0006248516
例えば、メチレン基、エチリデン基、エチレン基、プロピリデン基、プロピレン基、ブチリデン基、ブチレン基、ペンチリデン基、ペンチレン基、ヘキシリデン基、イソプロピリデン基、メチルエチルメチレン基、メチルプロピルメチレン基、メチルブチルメチレン基、ビス(シクロヘキシル)メチレン基、メチルフェニルメチレン基、ジフェニルメチレン基、フェニル(メチルフェニル)メチレン基、ジ(メチルフェニル)メチレン基、ビス(ジメチルフェニル)メチレン基、ビス(トリメチルフェニル)メチレン基、フェニル(エチルフェニル)メチレン基、ジ(エチルフェニル)メチレン基、ビス(ジエチルフェニル)メチレン基、フェニル(プロピルフェニル)メチレン基、ジ(プロピルフェニル)メチレン基、ビス(ジプロピルフェニル)メチレン基、フェニル(ブチルフェニル)メチレン基、ジ(ブチルフェニル)メチレン基、フェニル(ナフチル)メチレン基、ジ(ナフチル)メチレン基、フェニル(ビフェニル)メチレン基、ジ(ビフェニル)メチレン基、フェニル(トリメチルシリルフェニル)メチレン基、ビス(トリメチルシリルフェニル)メチレン基、ビス(ペンタフルオロフェニル)メチレン基、シリレン基、ジシリレン基、トリシリレン基、テトラシリレン基、ジメチルシリレン基、ビス(ジメチルシラン)ジイル基、ジエチルシリレン基、ジプロピルシリレン基、ジブチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、シラシクロブタンジイル基、シラシクロヘキサンジイル基、ジビニルシリレン基、ジアリルシリレン基、(メチル)(ビニル)シリレン基、(アリル)(メチル)シリレン基があげられる。
一般式(3)で表される架橋基として好ましくは、メチレン基、エチレン基、イソプロピリデン基、ビス(シクロヘキシル)メチレン基、ジフェニルメチレン基、ジメチルシリレン基、ビス(ジメチルシラン)ジイル基、ジフェニルシリレン基であり、より好ましくは、イソプロピリデン基、ジメチルシリレン基である。
一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)としては、例えば、ジメチルシリレンビス(2−フェニ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(3−フェニ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(2,3−ジフェニ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(2,4−ジフェニ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(2,5−ジフェニ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(3,4−ジフェニ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(2,3,4−トリフェニ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(2,3,5−トリフェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、及びジメチルシリレンビス(テトラフェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドや、これらの化合物の「ジメチルシリレン」を「メチレン」、「エチレン」、「イソプロピリデン」、「ビス(シクロヘキシル)メチレン」、「ジフェニルメチレン」、「ジメチルシリレン」、「ビス(ジメチルシラン)ジイル」、又は「ジフェニルシリレン」に置き換えた化合物、「ジクロリド」を「ジフルオライド」、「ジブロマイド」、「ジアイオダイド」、「ジメチル、「ジエチル」、「ジイソプロピル」、「ジフェニル」、「ジベンジル」、「ジメトキシド」、「ジエトキシド」、「ジ(n−プロポキシド)」、「ジ(イソプロポキシド)」、「ジフェノキシド」、又は「ジ(ペンタフルオロフェノキシド)」に置き換えた化合物があげられる。
一般式(1)で表される遷移金属化合物として好ましくは、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジクロリドである。
前記一般式(1)で表される遷移金属化合物は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上の一般式(1)で表される遷移金属化合物を用いてもよい。シクロペンタジエニル環上の置換基の位置や数によっては、いくつかの異性体が存在し得るが、それらの異性体のうちの一つを単独で用いても、任意の比率で複数の異性体を含む混合物を用いても良い。
一般式(2)におけるMは元素周期律表第4族の遷移金属原子を表し、好ましくは、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子が挙げられ、より好ましくはジルコニウム原子である。
一般式(2)のRは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基を表し、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
一般式(2)のRの置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基としては、一般式(1)のR及びRにおける置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基として例示した基と同じ基をあげることができる。
一般式(2)のRとして好ましくは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
一般式(2)のXは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のハイドロカルビルオキシ基、置換シリル基、又は置換アミノ基を表し、2つのXは互いに同じであっても異なっていてもよい。
一般式(2)のXとしては、一般式(1)のXとして例示した基と同じ基をあげることができる。
一般式(2)のXとして好ましくは、塩素原子、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、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、フェニル基、フェノキシ基、2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ基、3,4,5−トリフルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ペンタフルオロフェニルフェノキシ基、ベンジル基であり、より好ましくは塩素原子、メチル基、フェノキシ基、ベンジル基であり、さらに好ましくは、塩素原子である。
一般式(2)のmは1〜5の整数である。mとして好ましくは、1である。
一般式(2)のJは、炭素原子、又はケイ素原子を表し、Jが複数ある場合は、複数のJは同じであっても異なっていてもよい。
一般式(2)のRは、それぞれ独立に、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭
素原子数1〜20のハイドロカルビル基である。
一般式(2)のRとしては、一般式(1)のRとして例示した基と同じ基をあげることができる。
一般式(2)中の下記一般式(4)で表される架橋基としては、前記一般式(3)で表される架橋基として例示した基と同じ基をあげることができる。
Figure 0006248516
一般式(4)で表される架橋基として好ましくは、メチレン基、イソプロピリデン基、ジフェニルメチレン基、メチルフェニルメチレン基、ジメチルシリレン基であり、より好ましくは、イソプロピリデン基、ジフェニルメチレン基である。
一般式(2)で表される遷移金属化合物(B)としては、例えば、ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2−メチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3−メチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,5−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4,5−テトラメチル−1−シクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2−メチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3−メチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,5−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4,5−テトラメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
ジフェニルメチレン(1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2−メチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3−メチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,5−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(3,4,5−トリメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(2,3,4,5−テトラメチル−1−シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドや、これらの化合物の「ジクロリド」を「ジフルオライド」、「ジブロマイド」、「ジアイオダイド」、「ジメチル、「ジエチル」、「ジイソプロピル」、「ジフェニル」、「ジベンジル」、「ジメトキシド」、「ジエトキシド」、「ジ(n−プロポキシド)」、「ジ(イソプロポキシド)」、「ジフェノキシド」、又は「ジ(ペンタフルオロフェノキシド)」に置き換えた化合物や、前記それぞれの化合物における「ジフェニルメチレン」を、「メチレン」、「イソプロピリデン」、「メチルフェニルメチレン」、「ジメチルシリレン」に変更した化合物を例示することができる。
一般式(2)で表される遷移金属化合物として好ましくは、ジフェニルメチレン(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である。
前記一般式(2)で表される遷移金属化合物は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上一般式(2)で表される遷移金属化合物を用いてもよい。シクロペンタジエニル環及びフルオレニル環上の置換基の位置や数によっては、いくつかの異性体が存在し得るが、それらの異性体のうちの一つを単独で用いても、任意の比率で複数の異性体を含む混合物を用いても良い。
<活性化用助触媒成分(C)>
活性化用助触媒成分は、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)とを活性化させ、モノマーを重合可能とするものであれば特に制限はないが、例えば、
(C−1)有機アルミニウム化合物
(C−2)ホウ素化合物
よりなる群から選ばれる化合物を挙げることができる。
有機アルミニウム化合物(C−1)は、好ましくは下式で表される化合物又はそれらの混合物である:
(C−1−1)E AlZ (3−c)で表される化合物。
(C−1−2){−Al(E)−O−}で表される環状のアルミノキサン。
(C−1−3)E{−Al(E)−O−}AlE で表される線状のアルミノキサン。
(式中、E、E、Eは炭素数1〜8のハイドロカルビル基である。Eが複数の場合、複数のEは同じであっても異なっていてもよい。Eが複数の場合、複数のEは同じであっても異なっていてもよい。Eが複数の場合、複数のEは同じであっても異なっていてもよい。Zは水素原子又はハロゲン原子を表す。Zが複数の場合、複数のZは同じであっても異なっていてもよい。cは0<c≦3の数、dは2以上の整数、eは1以上の整数をそれぞれ表す。)
有機アルミニウム化合物(C−1−1)として、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、及びトリヘキシルアルミニウムのような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、及びジヘキシルアルミニウムクロリドのようなジアルキルアルミニウムクロリド;
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、プロピルアルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジクロリド、及びヘキシルアルミニウムジクロリドのようなアルキルアルミニウムジクロリド;
ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジプロピ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、及びジヘキシルアルミニウムハイドライドのようなジアルキルアルミニウムハイドライド
等を例示することができる。中でも、好ましくはトリアルキルアルミニウムであり、より好ましくはトリエチルアルミニウム又はトリイソブチルアルミニウムである。
上式におけるE及びEとして、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、及びネオペンチル基のようなアルキル基を例示することができる。中でも、好ましくはメチル基又はイソブチル基である。dは2以上の整数、好ましくは2〜40の整数であり、eは1以上の整数、好ましくは1〜40の整数である。
上記のアルミノキサンの製造方法は特に制限されない。例えば、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウム)を適当な有機溶剤(例えば、ベンゼン又は脂肪族ハイドロカルビル)に溶かした溶液を水と接触させる方法や、トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウム)を、結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物)に接触させる方法が挙げられる。
上記のホウ素化合物(C−2)として、以下の化合物を例示することができる:
(C−2−1)式BR13141516で表されるホウ素化合物。
(C−2−2)式M3+(BR13141516で表されるホウ素化合物。
(C−2−3)式(M−H)(BR13141516で表されるホウ素化合物。
(式中、R13〜R16はハロゲン原子、炭素数1〜20のハイドロカルビル基、炭素数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基、炭素数1〜20の置換シリル基、炭素数1〜20のアルコキシ基又は炭素数2〜20の2置換アミノ基である。M3+は無機又は有機のカチオンであり、Mは中性ルイス塩基であり、(M−H)はブレンステッド酸である。)
13〜R16は、好ましくはハロゲン原子、炭素数1〜20のハイドロカルビル基、又は炭素数1〜20のハロゲン化ハイドロカルビル基である。
上記式(C−2−1)で表される化合物として、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、及びフェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボランを例示することができる。中でも、最も好ましくはトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。
上記式(C−2−2)のM3+として、フェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、銀陽イオン及びトリフェニルメチルカチオンを例示することができる。また、上記式(C−2−2)の(BR13141516として、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,2,4ートリフルオロフェニル)ボレート、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボレ−ト、及びテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートを例示することができる。
式(C−2−2)の化合物として、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1,1’−ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートを例示することができる。中でも、最も好ましくは、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートである。
上記式(C−2−3)の(M−H)として、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、及びトリアリールホスホニウムを例示することができ、(BR13141516として前述と同様のアニオンを例示することができる。式(C−2−3)の化合物として、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレート、ジイソプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及びトリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを例示することができる。中でも、最も好ましくは、トリ(ノルマルブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、もしくは、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートである。
活性化用助触媒成分(C)として、好ましくは上記有機アルミニウム化合物(C−1−2)、有機アルミニウム化合物(C−1−3)、有機アルミニウム化合物(C−1−2)と有機アルミニウム化合物(C−1−3)との混合物、ホウ素化合物(C−2)、又は有機アルミニウム化合物(C−1−1)とホウ素化合物(C−2)との混合物である。
本発明に係るエチレン−α−オレフィン共重合体を重合体粒子の形成を伴う重合(例えばスラリー重合、気相重合、バルク重合等)にて製造する際には、活性化用助触媒成分(C)として、下記(I)又は下記(II)の改質された粒子を用いることが好ましく、有機アルミニウム化合物(C−1−1)と、下記(I)又は下記(II)の改質された粒子とを組み合わせて使用することがより好ましい。活性化用助触媒成分(C)として、化学処理や物理的処理を施していてもよい粘土鉱物やイオン交換性層状化合物を用いることもできる。
(I)下記(a)、下記(b)、下記(c)及び粒子(d)を接触させて得られる改質された粒子。
(a):下記一般式(5)で表される化合物
・・・(5)
(b):下記一般式(6)で表される化合物
17 (t−1)TH・・・(6)
(c):下記一般式(7)で表される化合物
18 (t−2)TH・・・(7)
(上記一般式(5)〜(7)においてそれぞれ、Mは周期律表第1、2、12、14又は15族の典型金属原子を表す。fはMの原子価を表す。Lは水素原子、ハロゲン原子又はハイドロカルビル基を表し、Lが複数存在する場合は、複数のLは同じであっても異なっていても良い。R17は電子吸引性基又は電子吸引性基を含有する基を表し、R17が複数存在する場合は、複数のR17は同じであっても異なっていてもよい。R18はハイドロカルビル基又はハロゲン化ハイドロカルビル基を表す。Tはそれぞれ独立に周期律表の第15族又は第16族の原子を表し、tはそれぞれの化合物のTの原子価を表す。)
(II)アルミノキサン(e)及び粒子(d)を接触させて得られる改質された粒子。
以下、これらにつき順次さらに説明する。
化合物(a)としては、ジアルキル亜鉛が挙げられ、好ましくは、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジプロピル亜鉛、ジノルマルブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、又はジノルマルヘキシル亜鉛である。
化合物(b)としては、2−フルオロフェノール、3−フルオロフェノール、4−フルオロフェノール、2,6−ジフルオロフェノール、3,5−ジフルオロフェノール、2,4,6−トリフルオロフェノール、3,4,5−トリフルオロフェノール、ペンタフルオロフェノール、2−(トリフルオロメチル)フェノール、3−(トリフルオロメチル)フェノール、4−(トリフルオロメチル)フェノール、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェノール、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェノール、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェノール、及び3,4,5−トリス(トリフルオロメチル)フェノールが挙げられる。
化合物(c)としては、水、トリフルオロメチルアミン、パーフルオロブチルアミン、パーフルオロオクチルアミン、パーフルオロペンタデシルアミン、2−フルオロアニリン、3−フルオロアニリン、4−フルオロアニリン、2,6−ジフルオロアニリン、3,5−ジフルオロアニリン、2,4,6−トリフルオロアニリン、3,4,5−トリフルオロアニリン、ペンタフルオロアニリン、2−(トリフルオロメチル)アニリン、3−(トリフルオロメチル)アニリン、4−(トリフルオロメチル)アニリン、2,6−ビス(トリフルオロメチル)アニリン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)アニリン、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)アニリン、及び3,4,5−トリス(トリフルオロメチル)アニリンが挙げられる。好ましくは水又はペンタフルオロアニリンである。
粒子(d)としては一般的に担体として用いられているものが好ましく使用され、多孔性の無機酸化物が好ましい。粒子(d)の粒径分布は小さいことが好ましい。
無機酸化物としては、SiO、Al、MgO、ZrO、TiO、B、CaO、ZnO、BaO、ThO、及びこれらの混合物、例えば、SiO−MgO、SiO−Al、SiO−TiO、SiO−V、SiO−Cr、SiO−TiO−MgOを例示することができる。無機酸化物は、SiO、Al、又はSiO及びAlの両方が好ましく、特にシリカが好ましい。
上記(a)、(b)、(c)各化合物の使用量は特に制限はないが、各化合物の使用量のモル比を(a):(b):(c)=1:y:zとすると、y及びzが下記式(U)を満足することが好ましい。
|f−y−2z|≦1・・・(U)
(上記式(U)において、fはMの原子価を表す。)
上記式(U)におけるyとして好ましくは0.01〜1.99の数であり、より好ましくは0.10〜1.80の数であり、さらに好ましくは0.20〜1.50の数であり、最も好ましくは0.30〜1.00の数である。上記式(U)におけるzの好ましい範囲は、d、y及び上記式(U)によって決定される。
化合物(a)、(b)及び(c)の使用量は、下記式(U)、(V)及び(W)を満たすことがさらに好ましい。
|f−y−2z|≦1・・・(U)
z≧−2.5y+2.48・・・(V)
y<0.5f・・・(W)
具体的には、fが2の場合、yは通常0.5〜0.99の値をとり、より好ましくは0.55〜0.95であり、さらに好ましくは0.6〜0.9であり、最も好ましくは0.7〜0.8である。この場合のzは、Mの原子価、化合物(b)の使用量のモル比率、及び上記式(V)〜(X)によって算出される。
アルミノキサン(e)として好ましくは前記有機アルミニウム化合物(C−1−2)及び(C−1−3)である。
アルミノキサン(e)と粒子(d)とを接触させる方法は特に制限されない。該方法として、粒子(d)を分散させた溶媒中にアルミノキサン(e)を添加する方法を例示することができる。アルミノキサン(e)と反応しない溶媒が好ましく、アルミノキサン(e)を溶解させる溶媒がより好ましい。溶媒は、好ましくはベンゼンや、トルエン、及びキシレンのような芳香族ハイドロカルビル溶媒、又はヘキサン、ヘプタン及びオクタンのような脂肪族ハイドロカルビル溶媒であり、更に好ましくはトルエン又はキシレンである。
アルミノキサン(e)と粒子(d)とを接触させる温度や時間は特に限定されず、温度は通常−100℃〜200℃、好ましくは−50℃〜150℃、更に好ましくは−20℃〜120℃である。特に接触の初期は、反応による発熱を抑えるために低温でこれらを接触させることが好ましい。アルミノキサン(e)及び粒子(b)の使用量は特に制限されない。アルミノキサン(e)は、使用されるアルミノキサン中のアルミニウム原子換算で、粒子(d)の単位グラム当たり、通常0.01〜100mmol、好ましくは0.1〜20mmol、更に好ましくは1〜10mmolである。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)とを接触させて触媒を形成し、該触媒によりモノマーを重合することで製造される。
遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)との接触処理は、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)とが接触し、触媒が形成されるならどのような手段によってもよい。接触処理方法としては、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)とを直接混合する方法、あらかじめ各成分を溶媒で希釈して、これらを混合する方法や、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)とを別々に重合槽に供給して重合槽の中でこれらを接触させる方法が挙げられる。活性化用助触媒成分(C)としては複数の成分を組み合わせて使用する場合があるが、それらのうちの一部をあらかじめ遷移金属化合物(A)及び遷移金属化合物(B)と混合してから、残りの成分(C)をさらにこれらと混合してもよいし、成分(C)の各成分を別々に重合槽に供給してもよい。
遷移金属化合物(A)の遷移金属化合物(B)に対するモル比([A]/[B])は、遷移金属化合物(A)又は遷移金属化合物(B)を単独で使用した場合の重合活性を参考にして決定すればよい。好ましくは、遷移金属化合物(A)から得られる重合体の重量に対する遷移金属化合物(B)から得られる重合体の量の比が、1〜20となるように[A]/[B]を決定すればよい。[A]/[B]は、好ましくは0.1〜100であり、より好ましくは1〜50である。
活性化用助触媒成分(C)として有機アルミニウム化合物(C−1)を用いる場合、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)の合計の使用量に対する(C−1)のモル比が0.01〜10000であり、好ましくは1〜5000である。活性化用助触媒成分(C)としてホウ素化合物(C−2)を用いる場合、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)の合計の使用量に対する(C−2)のモル比が0.01〜100であり、好ましくは1〜50である。
各成分を溶液状態又は溶媒に懸濁もしくはスラリー化した状態で重合反応槽へ供給する場合の濃度は、重合反応槽に各成分を供給する装置の性能などの条件により、適宜選択される。一般に、遷移金属化合物(A)又は遷移金属化合物(B)の濃度は、それぞれ通常0.0001〜100mmol/L、好ましくは0.001〜50mmol/L、より好ましくは0.01〜10mmol/Lである。有機アルミニウム化合物(C−1)を用いる場合は、原液のまま使用してもよい。有機アルミニウム化合物(C−1)を溶媒で希釈する場合、溶液中の有機アルミニウム化合物(C−1)の濃度は、Al原子換算で、通常0.01〜10mol/Lであり、より好ましくは0.05〜5mol/Lであり、さらに好ましくは0.1〜2mol/Lである。ホウ素化合物(C−2)の濃度は、通常0.001〜50mmol/Lであり、より好ましくは0.01〜25mmol/Lであり、さらに好ましくは0.05〜10mmol/Lである。
活性化用助触媒成分(C)としてホウ素化合物(C−2)を用いず、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と有機アルミニウム化合物(C−1)とを接触させる際は、有機アルミニウム化合物(C−1)としては、前記の環状のアルミノキサン(C−1−2)及び/又は線状のアルミノキサン(C−1−3)が好ましい。遷移金属化合物(A)、遷移金属化合物(B)、有機アルミニウム化合物(C−1)及びホウ素化合物(C−2)を接触させる際は、有機アルミニウム化合物(C−1)としては前記の有機アルミニウム化合物(C−1−1)が好ましく、ホウ素化合物(C−2)としては、ホウ素化合物(C−2−1)又はホウ素化合物(C−2−2)が好ましい。
また、本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体を製造する際には、遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)のほかに、電子供与性化合物を用いてもよい。このような電子供与性化合物としては、酸素含有化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物、硫黄含有化合物が挙げられ、なかでも酸素含有化合物又は窒素含有化合物が好ましい。酸素含有化合物としては、アルコール類、フェノール類、アルコキシケイ素類、エーテル類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸類、有機酸又は無機酸のエステル類、有機酸又は無機酸の酸アミド類、酸無水物類などが挙げられ、なかでもアルコキシケイ素類又はエーテル類が好ましい。窒素含有化合物としては、アミン類、ニトリル類、イソシアネート類等が挙げられ、アミン類が好ましい。2種類以上の電子供与性化合物を用いてもよい。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体の製造方法として、上記遷移金属化合物(A)と上記遷移金属化合物(B)と活性化用助触媒成分(C)と、必要に応じて、更に上記電子供与性化合物とを接触させてなる触媒を用いて、少量のモノマーを重合(以下、予備重合と称する。)して得られた予備重合固体触媒成分を、重合用触媒成分又は重合用触媒として用いて、エチレンとα−オレフィンとを共重合してもよい。このとき活性化用助触媒成分(C)として、上記改質された粒子を用いることが好ましい。
予備重合で用いられるモノマーは、エチレン及び炭素数3〜20のα−オレフィンから選ばれる1以上のモノマーである。モノマーとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、シクロペンテン、シクロヘキセンをあげることができる。好ましくは、エチレンのみ、エチレンと1以上のα−オレフィンとの組み合わせであり、更に好ましくは、エチレンのみ、あるいは1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンから選ばれる少なくとも1種のα−オレフィンとエチレンとの組み合わせである。
予備重合方法としては、連続重合法でもバッチ重合法でもよく、例えば、バッチ式スラリー重合法、連続式スラリー重合法、連続式気相重合法である。
予備重合をスラリー重合法で行う場合、溶媒としては、通常、飽和脂肪族炭化水素化合物が用いられ、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンがあげられる。2種類以上の溶媒を用いてもよい。飽和脂肪族炭化水素化合物としては、常圧における沸点が100℃以下の化合物が好ましく、常圧における沸点が90℃以下の化合物がより好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサンが更に好ましい。
予備重合温度は、通常−20〜100℃であり、好ましくは0〜80℃である。予備重合中、重合温度は適宜変更してもよい。また、予備重合中の気相部でのモノマーの分圧は、通常0.001〜2MPaであり、好ましくは0.01〜1MPaである。予備重合時間は、通常2分間〜15時間である。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体の製造方法は、遷移金属化合物(A)と、遷移金属化合物(B)と、活性化用助触媒成分(C)と、必要に応じて電子供与性化合物とを用いて、又は、前記予備重合固体触媒成分を用いて、エチレンと、炭素数3〜20α−オレフィンとを共重合させる方法である。
エチレンとα−オレフィンとの組み合わせとしては、エチレンとプロピレン、エチレンと1−ブテン、エチレンと1−ヘキセン、エチレンと1−ブテンと1−ヘキセンの組み合わせを挙げることができる。
重合方法としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族ハイドロカーボン、ベンゼン、トルエン等の芳香族ハイドロカーボン、又はメチレンジクロリド等のハロゲン化ハイドロカーボンを溶媒として用いる溶媒重合法、又はスラリー重合法、気相重合法、バルク重合法などがあげられる。気相重合法に用いられる気相重合反応装置としては、通常、流動層型反応槽を有する装置であり、好ましくは、拡大部を有する流動層型反応槽を有する装置である。反応槽内に撹拌翼が設置されていてもよい。連続重合、回分式重合のどちらでも可能である。
重合反応の温度及び時間は触媒の活性度及び使用量や、所望の重量平均分子量を考慮して決定することができる。重合温度は通常、−50℃〜200℃の範囲であり、−20℃〜100℃の範囲が好ましい。重合圧力は、常圧〜50MPaが好ましい。重合時間は、一般的に、目的とするポリマーの種類、反応装置により適宜決定されるが、通常、1分間〜20時間、好ましくは5分間〜18時間である。製造する共重合体の分子量を調節するために、重合中に水素等の連鎖移動剤を添加することもできる。
重合反応に溶媒を使用する場合、溶媒中の各化合物の濃度は、特に制限はない。溶媒中の遷移金属化合物(A)と遷移金属化合物(B)の合計の濃度は、例えば、1×10−8mmol/L〜10mol/Lであり、活性化用助触媒成分(C)の濃度は、例えば、1×10−8mmol/L〜10mol/Lである。通常、モノマー:溶媒は体積比で100:1〜1:1000である。反応溶媒としてモノマーを使用する場合も、上記の範囲を参考に適宜濃度の設定をすることができる。
予備重合固体触媒成分を用いる場合、該予備重合固体触媒成分を重合反応槽に供給する方法としては、通常、窒素、アルゴン等の不活性ガス、水素、エチレン等を用いて、水分のない状態で予備重合固体触媒成分を供給する方法、予備重合固体触媒成分を溶媒に溶解又は稀釈して、溶液又はスラリー状態で供給する方法が用いられる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体には、必要に応じて、添加剤を添加してもよい。該添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、抗ブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、無滴剤、顔料、フィラーがあげられる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、該共重合体とは異なる樹脂とともに使用することができる。本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体とは異なる樹脂としては、本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体とは異なるエチレン系樹脂や、プロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂等が挙げられる。
本発明のエチレン−α−オレフィン共重合体は、公知の成形方法、例えば、インフレーションフィルム成形法やTダイフィルム成形法、中空成形法、射出成形法、圧縮成形法などにより、各種成形体(フィルム、シート、ボトル、トレー等)に成形される。成形方法としては、Tダイフィルム成形法、インフレーションフィルム成形法が好適に用いられ、得られる成形体は、ラミネートフィルムや食品包装用フィルムや表面保護フィルムなどの種々の用途に用いられる。
以下、実施例及び比較例により本発明を説明する。
実施例及び比較例で得られた各共重合体の物性の測定は、以下の方法で共重合体を混練した後に行った。共重合体にイルガノックス1076などの酸化防止剤を1000ppm以上の適量を配合し、ロール(日新化学株式会社製 テストロール HR−20F型)にて混練した。混練条件は、前ロール温度150℃、後ロール温度160℃、ロールギャップ5mm、混練時間5分(サンプル溶融後)とした。
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で、A法により測定した。
(2)密度(単位:kg/m
JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って測定した。なお、試料には、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った。
(3)分子量(数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、z平均分子量(Mz))
エチレン−α−オレフィン共重合体のMn、Mw及びMzは、以下の条件で測定したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって求められるポリスチレン換算分子鎖長(数平均分子鎖長(An)、重量平均分子鎖長(Aw)、z平均分子鎖長(Az))をもとに、ポリエチレンのQファクター(17.7)を用いて算出した。
Mn=An×(Qファクター)
Mw=Aw×(Qファクター)
Mz=Az×(Qファクター)

装置:Waters製Waters150C
分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
測定温度:140℃
キャリア:オルトジクロロベンゼン
流量:1.0mL/分
注入量:500μL
(4)分岐指数(g’)
g’は、下記式によって求めた。
g’=[ηbr]/[η
サンプルの極限粘度([ηbr])と、該サンプルと同じ分子量であって長鎖分岐を含まない直鎖ポリエチレンの極限粘度([η])は3D−GPCを用いて下記条件にて測定した。

装置:東ソー HLC−8120GPC
RI検出器:東ソー HLC−8120GPCに付属の検出器
粘度検出器:Viscotek H502
RALLS光散乱検出器:Precision Detectors PD2040
分離カラム:東ソー GMHHR−H(S)HT×3本
測定温度:135℃
キャリア:オルトジクロロベンゼン(BHT0.05wt%添加)
流量:1mL/min
注入量:300μL
試料濃度:2.0mg/mL
解析ソフト:OmniSEC ver.4.2
(5)流動の活性化エネルギー(Ea、単位:kJ/mol)
流動の活性化エネルギー(Ea)は、以下に示す方法で求めた。130℃、150℃、170℃、190℃、210℃の温度の中から、190℃を含む4つの温度について、夫々の温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線を求めた。温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各溶融複素粘度−角周波数曲線を、190℃での共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせて、それぞれのシフトファクター(a)を求めた。夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(a)とから、最小自乗法により[ln(a)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記(I)式)を算出した。次に、該一次式の傾きmと下記式(II)とからEaを求めた。
ln(a)=m(1/(T+273.16))+n・・・(I)
Ea=|0.008314×m|・・・(II)
:シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T:温度(単位:℃)
上記計算には、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4を用いた。
(6)スウェル比(SR)
スウェル比は、次の方法で算出した。前記のメルトフローレートの測定において、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、オリフィスから15〜20mm程度の長さで押出したエチレン−α−オレフィン共重合体のストランドを、空気中で冷却し、固体状のストランドを得た。次に、該ストランドの押出し上流側先端から約5mmの位置でのストランドの直径D(単位:mm)を測定した。その直径Dをオリフィス径2.095mm(D)で除した値(D/D)を、スウェル比とした。
(7)炭素原子1000個当りの長鎖分岐数(LCB)
LCBは、下記測定条件により、共重合体のカーボン核磁気共鳴(13C−NMR)スペクトルを測定して求めた。
(測定条件)
装置:Bruker社製 AVANCE600
測定プローブ:10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,2−ジクロロベンゼン/1,2−ジクロロベンゼン−d=75/25(容積比)の混合液
測定温度:130℃
測定方法:プロトンデカップリング法
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
測定基準:テトラメチルシラン
窓関数:エクスポネンシャル又はガウシャン
積算回数:2500
(8)メルトテンション(MT、単位:cN)、最高引取速度(MTV、単位:m/min)
東洋精機製作所製、メルトテンションテスターを用いて、温度が190℃の条件で、9.55mmφのバレルに充填した溶融共重合体を、ピストン降下速度5.5mm/分で、径が2.09mmφ、長さ8mmのオリフィスから押出した。押し出された溶融共重合体を、径が50mmφの巻き取りロールを用い、毎分40rpm/分ずつ回転速度を上昇させながら巻き取ったときに、溶融共重合体が破断する直前の張力を測定した。引取開始からフィラメント状の樹脂が切断するまでの間の最大張力をメルトテンション(MT)、切断した際の引取速度を最高引取速度(MTV)とした。メルトテンションの値が大きいほど、溶融張力が高いことを示す。溶融張力が高い樹脂は、インフレーション成形時のバブルの安定性や中空成形時のパリソンの形状保持性に優れ、Tダイ成形時のネックインが小さい。また、最高引取速度が高いほど、押出成形時の引取性に優れる。
(9)特性緩和時間(τ、単位:秒)
特性緩和時間τは、歪制御型の回転式粘度計(レオメーター)を用いて下記(a)〜(d)の条件下で測定した。特性緩和時間は、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて作成される、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・sec)の角周波数(単位:rad/sec)依存性を示すマスターカーブから算出される数値である。具体的には、130℃、150℃、170℃及び190℃それぞれの温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線(溶融複素粘度の単位はPa・sec、角周波数の単位はrad/secである。)を求める。温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃における溶融複素粘度−角周波数曲線に、他の温度の曲線を重ね合わせてマスターカーブを作成し、得られたマスターカーブを下記式で近似することにより算出される値が、特性緩和時間である。測定は窒素下で実施した。計算ソフトウェアには、Reometrics社 Rhios V.4.4.4を使用した。アレニウス型プロットlog(a)−(1/T)における直線近似時の相関係数rが0.99以上の場合の数値を採用した。
条件(a)ジオメトリー:パラレルプレート、直径25mm、プレート間隔:1.5〜2mm
条件(b)ストレイン:5%
条件(c)剪断速度:0.1〜100rad/sec
条件(d)温度:190、170、150、130℃
η=η/[1+(τ×ω)
η:溶融複素粘度(単位:Pa・sec)
ω:角周波数(単位:rad/sec)
τ:特性緩和時間(単位:sec)
η:エチレン−α−オレフィン共重合体毎に求まる定数(単位:Pa・sec)
n:エチレン−α−オレフィン共重合体毎に求まる定数
共重合体の特性緩和時間(τ)は、該共重合体中の高分子鎖の緩和する時間に対応しており、緩和が遅いほど(特性緩和時間が長いほど)、該共重合体を使用して得られる成形体の表面は荒れる。従って、良好な外観の成形体を得る観点から、共重合体の特性緩和時間が短いことが好ましい(例えば、H. Zhu et. al. Polymer 48, (2007)5098−5106頁を参照)。高い溶融張力、高い歪硬化性を得るために一定以上の緩和時間を有することが好ましい。一方、あまりに長い緩和時間を有する共重合体は、溶融物性は高いが、溶融共重合体の引き取り性が悪化する、すなわち溶融張力と引き取り性のバランスが悪化する。
(10)溶融複素粘度(η*, 単位:Pa・sec)
(9)の特性緩和時間の測定において、温度190℃、角周波数100rad/secで測定された溶融複素粘度を求めた。該溶融複素粘度が低いほど、押出成形時の押出負荷に優れる。
(11)伸張粘度非線形指数k
伸張粘度非線形指数kは、130℃、1s−1の歪速度の条件で共重合体を一軸伸張したときの粘度−時間曲線σ(t)と、130℃、0.1s−1の歪速度の条件で共重合体を一軸伸張したとき粘度−時間曲線σ0.1(t)とから得られる関数α(t)=σ(t)/σ0.1(t)において、tが1.5秒から2.0秒の間のlnα(t)の傾きとして算出される値である。粘度−時間曲線σ(t)の測定は、TAインスツルメント社製ARESを用いて行った。なお、測定は窒素雰囲気下で行った。伸張粘度非線形指数kは、共重合体の流動性や加工性を示す指標となり、伸張粘度非線形指数kが小さい場合、成形安定性やネックインが悪化する。
(12)溶融延伸倍率(t
溶融延伸倍率tは、130℃、1s−1の歪速度の条件で共重合体を一軸伸張したときの粘度−時間曲線σ(t)を測定する際に、共重合体が破断したときの延伸倍率である。溶融延伸倍率tが大きい共重合体は、溶融状態で延伸しやすい。
(13)引張衝撃強度(単位:kJ/m
成形温度190℃、予熱時間10分、圧縮時間5分、圧縮圧力5MPaの条件で圧縮成形された厚み2mmのシートの引張衝撃強度を、ASTM D1822−68に従って測定した。この値が大きいほど機械的強度に優れる。
[参考例1]改質された粒子(I)の製造方法
特開2009−79180号公報実施例1(1)及び(2)に記載の方法により改質された粒子(I)を製造した。元素分析の結果、Zn=11wt%、F=6.4wt%であった。
[参考例2]改質された粒子(II)の製造方法
窒素置換した攪拌機付き50L反応器に、窒素流通下で300℃において加熱処理したシリカ(デビソン社製 Sylopol948;平均粒子径=55μm;細孔容量=1.67mL/g;比表面積=325m/g)9.68kgを入れた。ここにトルエンを100 L加えた後、反応器を2℃まで冷却した。これにメチルアルモキサンのトルエン溶液(東ソー・ファインケム社製)(2.9M)26.3Lを一時間かけて滴下した。5℃にて30分間攪拌した後、90分間かけて95℃まで加熱し、4時間攪拌した。その後40℃へ冷却した後、40分間静置し、固体成分を沈降させ、上層のスラリー部分を取り除いた。洗浄操作として、これに、トルエン100Lを加え、10分間攪拌した後、攪拌を停止して静置し固体成分を沈降させ、上層のスラリー部分を取り除いた。以上の洗浄操作を計3回行った。さらに、トルエン100Lを加え、攪拌を行った後、攪拌を止めると同時にろ過した。この操作をもう1回繰り返した後、ヘキサン110Lを加え、攪拌を行った後、攪拌を止めると同時にろ過した。この操作をもう一度繰り返した。その後、窒素流通下70℃で7時間乾燥して改質された粒子(II)12.6kgを得た。元素分析の結果、Al=4.4mmol/gであった。
[実施例1]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.004MPaとなるように加え、1−ヘキセン(130mL)及びブタン(800g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.25mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.5mL、1.0mol/L)を投入した。ここに、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(ラセミ:メソ=1:1)のトルエン溶液(1.5mL、1.0mmol/L)とジフェニルメチレン(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のトルエン溶液(0.75mL、0.10mmol/L)との混合溶液を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)30mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で1時間重合を行い、エチレン−1−ヘキセン共重合体168gを得た。重合中の平均水素濃度は0.16mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、5700g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
また、3D−GPCで測定した分子量分布と分岐指数g’を図1及び図2に示す。図1に示すように、分子量が106.5g/molである成分は、共重合体中の高分子量成分である。図1において、横軸は共重合体の分子量(対数値)を表し、縦軸は強度を表す。図2において、横軸は共重合体の分子量(対数値)を表し、縦軸はg’を表す。
[実施例2]
水素分圧を0.008MPaとしたこと(水素濃度0.47%)、改質された粒子(I)を28mg使用したことを以外は実施例1と同様の方法でエチレン及び1−ヘキセンを共重合し、エチレン−1−ヘキセン共重合体131gを得た。重合中の平均水素濃度は0.16mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、4700g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[実施例3]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積5リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.009MPaとなるように加え、1−ヘキセン(220mL)及びブタン(1350g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.48mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(2.0mL、1.0mol/L)を投入した。ここに、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(ラセミ:メソ=1:1)のトルエン溶液(2.5mL、1.0mmol/L)とジフェニルメチレン(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のトルエン溶液(0.13mL、0.10mmol/L)との混合溶液を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)52mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で2時間重合を行い、エチレン−ヘキセン共重合体274gを得た。重合中の平均水素濃度は0.43mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、2600g/g/hであった。得られた共重合体の構造値及び物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例1]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素を分圧で約0.03MPa加え、1−ヘキセン(180mL)及びブタン(650g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は1.8mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.9mL、1mol/L)を投入した。ここに、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のトルエン溶液(6.3mL、2.0mmol/L)とジフェニルメチレン(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のトルエン溶液(0.50mL、1.0mmol/L)との混合溶液を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)53mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレン/水素混合ガス(水素濃度0.19mol%)を供給しながら70℃で1時間重合を行い、エチレン−1−ヘキセン共重合体58gを得た。重合中の平均水素濃度は1.8mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、1100g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例2]
水素分圧を0.02MPaとしたこと(水素濃度1.2%)、改質された粒子(I)48mgを使用したこと、重合中に供給したエチレン/水素混合ガスの水素濃度を0.11mol%としたこと以外は比較例1と同様の方法でエチレン及び1−ヘキセンを共重合し、エチレン−1−ヘキセン共重合体82gを得た。重合中の平均水素濃度は1.2mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、1700g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例3]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.004MPaとなるように加え、1−ヘキセン(180mL)及びブタン(650g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.26mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.9mL、1mol/L)を投入した。ここに、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のトルエン溶液(5.0mL、5.0mmol/L)とジフェニルメチレン(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のトルエン溶液(0.50mL、1mmol/L)との混合溶液を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例2で製造した改質された粒子(II)281mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で1.5時間重合を行い、エチレン−1−ヘキセン共重合体161gを得た。重合中の平均水素濃度は0.26mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、380g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例4]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、1−ヘキセン(160mL)及びブタン(1000g)を仕込み、80℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(2.0mL、1mol/L)を投入した。ここに、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(ラセミ:メソ=1:1)のトルエン溶液(1.5mL、1.0mmol/L)を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)34 mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら80℃で2.5時間重合を行い、エチレン−1−ヘキセン共重合体319gを得た。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、3800g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例5]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.004MPaとなるように加え、1−ヘキセン(100mL)及びブタン(650g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.24mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.90mL、1.0mol/L)を投入した。ここに、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(ラセミ:メソ=1:1)のトルエン溶液(1.0mL、1.0mmol/L)を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)6mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で1時間重合を行い、エチレン−ヘキセン共重合体33gを得た。重合中の平均水素濃度は0.27mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、5400g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
また、3D−GPCで測定した分子量分布と分岐指数g’を図1及び図2に示す。
[比較例6]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.008MPaとなるように加え、1−ヘキセン(130mL)及びブタン(800g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.51mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.5mL、1.0mol/L)を投入した。ここに、ジフェニルメチレン(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のトルエン溶液(0.50mL、0.50mmol/L)を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)31mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で0.5時間重合を行い、エチレン−ヘキセン共重合体56gを得た。重合中の平均水素濃度は0.57mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、3500g/g/hであった。得られた共重合体の物性を表1−1及び表1−2に示した。
[比較例7]
減圧乾燥後、アルゴンで置換した内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブ内を真空にし、水素をその分圧が約0.009MPaとなるように加え、1−ヘキセン(100mL)及びブタン(650g)を仕込み、70℃まで昇温した。エチレンを、その分圧が1.6MPaになるように加え系内を安定させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、気相部分の水素濃度は0.42mol%であった。次いで、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.90mL、1.0mol/L)を投入した。ここに、ジメチルシリレンビス(3−フェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(ラセミ:メソ=1:1)のトルエン溶液(1.0mL、1.0mmol/L)を投入した。更に、活性化用助触媒成分として参考例1で製造した改質された粒子(I)10mgを投入し重合を開始した。全圧を一定に保つようにエチレンを供給しながら70℃で0.5時間重合を行い、エチレン−1−ヘキセン共重合体54gを得た。重合中の平均水素濃度は0.45mol%であった。活性化用助触媒成分1g当りの活性は、5200g/g/hであった。この共重合体と比較例6で得られた共重合体を重量比で80/20となるように混合し、先に示した条件にてロール混練した。得られた組成物をプレスしてシートにしたところ大量のブツが発生した。この結果は、これらの共重合体を均一に混合することは困難であることを示している。
Figure 0006248516
Figure 0006248516
(Tダイ成形)
150mm幅のTダイ(ストレートマニホールド)を備えたランドキャッスル社製の15mmφ単軸押出機、ランドキャッスル社製の冷却ロール、巻き取り装置を配置したTダイキャスト製膜装置を用いた。300℃、エアギャップ40mmの条件で、実施例で得られた共重合体を用いて単層フィルムを製造し、ネックインと引取り性の評価を行った。ネックインの測定は、引取速度3.5m/分、フィルム厚み20μmにおけるTダイの幅(L)とフィルム幅(L)の差(L−L)として算出した。ネックインが小さいほど、加工性に優れる。フィルムの引取性は、引取速度を一定(8.9m/分)として押出量(g/hr)を下げ、フィルムが破断した時点の押出量として評価した。この押出量が小さいほど、引取性に優れる。結果を表2に示した。
Figure 0006248516
*1 住友化学社製 (商品名SUMIKATHENE) L705

Claims (4)

  1. エチレン由来の単量体単位と炭素数3〜20のα−オレフィン由来の単量体単位とを有するエチレン−α−オレフィン共重合体であって、下記要件(A)〜()を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体。
    (A)JIS K7210−1995に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で、A法により測定されるメルトフローレートが0.1〜50g/10分である。
    (B)密度が860〜970kg/mである。
    (C)重量平均分子量に対するZ平均分子量の比が3.0〜6.0である。
    (D)該エチレン−α−オレフィン共重合体の成分であって、3D−GPCから求められる分子量が106.5g/molである成分の分岐指数g’が0.26以上である。
    (E)流動の活性化エネルギーが、60〜90kJ/molである。
    (F)スウェル比が2.50〜4.0である。
  2. さらに、下記要件(G)を満たす請求項1に記載のエチレン−α−オレフィン共重合体。
    (G)エチレン−α−オレフィン共重合体を構成する炭素原子1000個当たりの長鎖分岐量が0.20以上である。
  3. 請求項1または2に記載のエチレン−α−オレフィン共重合体を含む樹脂組成物。
  4. 請求項に記載の樹脂組成物からなる成形体。
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