JP6482564B2 - 加工性に優れたエチレン／アルファ−オレフィン共重合体 - Google Patents
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Description
［関連出願との相互参照］
本出願は、２０１４年１２月８日付の韓国特許出願第１０−２０１４−０１７４９８５号、および２０１５年１１月１７日付の韓国特許出願第１０−２０１５−０１６１１５９号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本出願は、２０１４年１２月８日付の韓国特許出願第１０−２０１４−０１７４９８５号、および２０１５年１１月１７日付の韓国特許出願第１０−２０１５−０１６１１５９号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
［技術分野］
本発明は、加工性に優れたエチレン／アルファ−オレフィン共重合体に関する。
本発明は、加工性に優れたエチレン／アルファ−オレフィン共重合体に関する。
オレフィン重合触媒系は、チーグラーナッタおよびメタロセン触媒系に分類することができ、これら２つの高活性触媒系はそれぞれの特徴に合わせて発展してきた。チーグラーナッタ触媒は、５０年代に発明されて以来、既存の商業プロセスに幅広く適用されてきたが、活性点が多数混在する多活性点触媒（ｍｕｌｔｉ−ｓｉｔｅ ｃａｔａｌｙｓｔ）であるため、重合体の分子量分布が広いことが特徴であり、共単量体の組成分布が均一でなく、所望の物性確保に限界がある問題があった。
一方、メタロセン触媒は、遷移金属化合物が主成分の主触媒と、アルミニウムが主成分の有機金属化合物の助触媒との組み合わせからなり、このような触媒は均一系錯体触媒で単一活性点触媒（ｓｉｎｇｌｅ ｓｉｔｅ ｃａｔａｌｙｓｔ）であり、単一活性点特性により分子量分布が狭く、共単量体の組成分布が均一な高分子が得られ、触媒のリガンド構造の変形および重合条件の変更により高分子の立体規則度、共重合特性、分子量、結晶化度などを変化させられる特性を持っている。
米国特許第５，９１４，２８９号（特許文献１）には、それぞれの担体に担持されたメタロセン触媒を用いて高分子の分子量および分子量分布を制御する方法が記載されているが、担持触媒の製造時に使用された溶媒の量および製造時間が多く所要し、使用されるメタロセン触媒を担体にそれぞれ担持させなければならない煩わしさが伴った。
大韓民国特許出願番号第１０−２００３−００１２３０８号には、担体に二重核メタロセン触媒と単一核メタロセン触媒を活性化剤と共に担持して、反応器内の触媒の組み合わせを変化させて重合することによって、分子量分布を制御する方策を開示している。しかし、このような方法は、それぞれの触媒の特性を同時に実現するのに限界があり、また、完成した触媒の担体成分からメタロセン触媒部分が遊離して、反応器にファウリング（ｆｏｕｌｉｎｇ）を誘発するという欠点がある。
したがって、上記の欠点を解決するために、簡便に活性に優れた混成担持メタロセン触媒を製造して、所望の物性のオレフィン系重合体を製造する方法への要求が続いている。
一方、線状低密度ポリエチレンは、重合触媒を用いて、低圧でエチレンとアルファオレフィンを共重合して製造され、分子量分布が狭く一定の長さの短鎖分枝を有し、長鎖分枝がない樹脂である。線状低密度ポリエチレンフィルムは、一般のポリエチレンの特性と共に、破断強度と伸び率が高く、引裂強度、落錘衝撃強度などに優れ、既存の低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンの適用が難しいストレッチフィルム、オーバーラップフィルムなどへの使用が増加している。
しかし、１−ブテンまたは１−ヘキセンを共単量体として使用する線状低密度ポリエチレンは、大部分が単一気相反応器または単一ループスラリー反応器で製造され、１−オクテン共単量体を使用する工程に比べて生産性は高いものの、このような製品も、使用触媒技術および工程技術の限界により、物性が１−オクテン共単量体の使用時より大きく劣り、分子量分布が狭くて加工性が不良である問題がある。このような問題の改善のために多くの努力が進められており、米国特許第４，９３５，４７４号（特許文献２）には、２種またはそれ以上のメタロセン化合物が使用され、広い分子量分布を有するポリエチレンの製造法について報告されている。米国特許第６，８２８，３９４号（特許文献３）には、共単量体の結合性が良いものとそうでないものを混合使用して、加工性に優れ、特にフィルム用に適したポリエチレンの製造方法について報告されている。また、米国特許第６，８４１，６３１号（特許文献４）、米国特許第６，８９４，１２８号（特許文献５）には、少なくとも２種のメタルコンパウンドが使用されたメタロセン系触媒で二峰または多峰分子量分布を有するポリエチレンを製造して、フィルム、ブローモールディング、パイプなどの用途への適用が可能であると報告されている。しかし、これらの製品は、加工性は改善されたものの、単位粒子内の分子量別の分散状態が均一でなく、比較的良好な押出条件においても押出外観が粗く物性が安定的でない問題がある。
このような背景から、物性と加工性との間のバラスの取れた、より優れた製品の製造が絶えず要求されており、特に加工性に優れたポリエチレン共重合体の必要性がさらに要求される。
上記の従来技術の問題を解決するために、本発明は、加工性に優れたエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を提供する。
上記の課題を解決するために、本発明は、下記の条件を満足するエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を提供する：
密度（ｇ／ｃｍ3）が０．９３０〜０．９５０であり、
ＭＦＲ5（ｇ／１０ｍｉｎ、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が０．１〜５であり、
溶融流動率比（ＭＦＲ21.6／ＭＦＲ5、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が１０〜２００であり、
周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ω［ｒａｄ／ｓ］）に応じた複素粘度（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、η＊［Ｐａ．ｓ］）グラフを、下記数式１のＰｏｗｅｒ Ｌａｗにフィッティングした時、Ｃ1値が２５０，０００〜４００，０００であり、Ｃ2値が−０．７〜−０．５であり、下記数式２のＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした時、Ｃ1値が１，５００，０００〜２，５００，０００であり、Ｃ2値が３〜１０であり、Ｃ3値が０．２〜０．３である、エチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
密度（ｇ／ｃｍ3）が０．９３０〜０．９５０であり、
ＭＦＲ5（ｇ／１０ｍｉｎ、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が０．１〜５であり、
溶融流動率比（ＭＦＲ21.6／ＭＦＲ5、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が１０〜２００であり、
周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ω［ｒａｄ／ｓ］）に応じた複素粘度（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、η＊［Ｐａ．ｓ］）グラフを、下記数式１のＰｏｗｅｒ Ｌａｗにフィッティングした時、Ｃ1値が２５０，０００〜４００，０００であり、Ｃ2値が−０．７〜−０．５であり、下記数式２のＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした時、Ｃ1値が１，５００，０００〜２，５００，０００であり、Ｃ2値が３〜１０であり、Ｃ3値が０．２〜０．３である、エチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
完全な弾性の物質は、弾性剪断応力（ｅｌａｓｔｉｃ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓ）に比例して変形が発生し、これをフックの法則という。また、純粋な粘性の液体の場合、粘性剪断応力（ｖｉｓｃｏｕｓ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓ）に比例して変形が発生し、これをニュートンの法則という。完全な弾性の物質は弾性エネルギーが蓄積されて弾性剪断応力が除去されると、変形が再び回復でき、完全な粘性の物質はエネルギーが変形で全て消滅するため、粘性剪断応力が除去されても変形が回復しない。また、物質自体の粘性が変化しない。
しかし、高分子は、溶融状態で完全な弾性の物質と粘性の液体の中間程度の性質を有するが、これを粘弾性（ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）という。つまり、高分子は、溶融状態で剪断応力を受けると、変形が剪断応力に比例せず、また、剪断応力に応じて粘性が変化する特性があり、これを非ニュートン流体ともいう。このような特性は、高分子が巨大な分子の大きさと複雑な分子間構造を有して、剪断応力に応じた変形の複雑性に起因する。
特に、高分子を用いて成形品を製造する場合に、非ニュートン流体の有する特性の中でも剪断流動化現象（ｓｈｅａｒ ｔｈｉｎｎｉｎｇ）が重要に考慮される。剪断流動化現象とは、剪断速度（ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ）が増加するに伴って高分子の粘性が減少する現象を意味するが、このような剪断流動化特性によって高分子の成形方法が決定される。特に、本発明のように、大口径パイプや複合管のように大きな成形品や高速度の高分子押出が必要な成形品の製造時、相当な圧力が溶融高分子に加わらなければならないことから、剪断流動化特性を示さなければ、このような成形品の製造が難しいので、剪断流動化特性が重要に考慮される。
そこで、本発明では、周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ω［ｒａｄ／ｓ］）に応じた複素粘度（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、η＊［Ｐａ．ｓ］）グラフを通して剪断流動化特性を測定する。
前記数式１および数式２は、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体の剪断流動化特性を定量的に評価するためのモデルであり、また、周波数に応じた複素粘度データを適用して高い周波数での複素粘度を予測するためのものである。
まず、前記数式１は、Ｐｏｗｅｒ Ｌａｗモデルであって、ｘは周波数を、ｙは複素粘度を意味し、２つの変数であるＣ1とＣ2が要求される。Ｃ1は粘稠度指数（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｉｎｄｅｘ）といい、Ｃ2はＣＶ ｉｎｄｅｘというが、Ｃ2値はグラフの傾きを意味する。低い周波数で複素粘度が高いほど物性が良く、高い周波数で複素粘度が低いほど加工性が良いので、Ｃ2値が小さいほど、つまり、グラフの負の傾きが大きいほど、好ましい。
また、前記数式２は、Ｃｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌであって、ｘは周波数を、ｙは複素粘度を意味し、３つの変数であるＣ1、Ｃ2およびＣ3が要求される。Ｃ1はゼロ剪断粘度（ｚｅｒｏ−ｓｈｅａｒ ｖｉｓｃｏｓｔｙ）、Ｃ2は物質定数（ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｓｔａｎｔ）、Ｃ3は流動指数（ｆｌｏｗ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｉｎｄｅｘ）といい、特にＣ3値が小さいほど、つまり、グラフの負の傾きが大きいほど、高い周波数での複素粘度が低くて剪断流動化特性に優れている。
前記周波数に応じた複素粘度グラフを、前記数式１および２にフィッティングする方法として、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＡＲＥＳ測定プログラムであるＴＡ Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒを用いることができる。
そこで、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体の前記周波数に応じた複素粘度グラフを、前記数式１のＰｏｗｅｒ Ｌａｗにフィッティングした時、Ｃ2値が−０．７〜−０．５であり、前記数式２のＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした時、Ｃ3値が０．２〜０．３であることを特徴とする。
また、前記数式２のＣ1値は、ゼロ剪断粘度であって、好ましくは１，５００，０００〜２，５００，０００の範囲の値を有する。２，５００，０００超過の場合、ゼロ剪断粘度値が高すぎて、高い周波数での複素粘度値が高くなり、１，５００，０００未満の場合、前記数式２のグラフの負の傾きが低くなって、同じく高い周波数での複素粘度値が高くなる。
さらに、前記数式２のＣ2値は、物質定数であって、３〜１０の範囲の値を有し、好ましくは、５〜８の範囲の値を有する。
また、前記得られたＣ1、Ｃ2およびＣ3値を前記数式２に代入して高い周波数、つまり、８００ｒａｄ／ｓおよび１，２００ｒａｄ／ｓでの複素粘度値を予測して、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体の剪断流動化特性を予測することができる。
具体的には、前記数式２において、ｘが８００の時、ｙの値が３，０００〜５，０００であることを特徴とする。より好ましくは、前記数式２において、ｘが８００の時、ｙの値が４，０００〜４，９００であり、最も好ましくは、４，０００〜４，５００である。
また、前記数式２において、ｘが１，２００の時、ｙの値が３，０００〜３，８００であることを特徴とする。より好ましくは、前記数式２において、ｘが１，２００の時、ｙの値が３，０００〜３，７００であり、最も好ましくは、３，０００〜３，２００である。
本発明の一実施形態によれば、前記数式２において、ｘが８００および１，２００の時、それぞれ複素粘度値が比較例に比べて低くなり、これは、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体が高い剪断速度で粘性が低くて加工性が顕著に優れていることを意味する。
好ましくは、前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、密度（ｇ／ｃｍ3）が０．９３１以上、０．９３２以上、０．９３３以上、０．９３４以上、０．９３５以上、０．９３６以上、０．９３７以上、０．９３８以上、０．９３９以上、０．９４０以上、０．９４１以上、または０．９４２以上であり、０．９４９以下、０．９４８以下、０．９４７以下、０．９４６以下、または０．９４５以下である。
また好ましくは、前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、重量平均分子量（ｇ／ｍｏｌ）が１０，０００〜４００，０００である。より好ましくは、前記重量平均分子量が１００，０００以上、１２０，０００以上、１４０，０００以上、１６０，０００以上、１８０，０００以上、または２００，０００以上であり、３８０，０００以下、３６０，０００以下、３４０，０００以下、３２０，０００以下、３００，０００以下、２８０，０００以下、２６０，０００以下、または２４０，０００以下である。
また好ましくは、前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、ＰＤＩ）が５〜３０である。より好ましくは、前記分子量分布が７以上、９以上、１１以上、１３以上、１５以上、または１７以上であり、２９以下、２８以下、２７以下、２６以下、２５以下、２４以下、２３以下、または２２以下である。
前記エチレン／アルファ−オレフィンの共重合に使用可能なアルファ−オレフィンは、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、および１−エイコセンから構成される群より選択されるいずれか１つ以上のものを使用することができる。前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体において、アルファ−オレフィンの含有量は、約０．５〜約１０重量％、好ましくは約１〜約５重量％であってもよいが、これに限定されるものではない。
このようなエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒を用いて製造することができる。前記使用可能なメタロセン触媒は、下記化学式１で表される第１メタロセン化合物１種以上；および下記化学式３〜５で表される化合物の中から選択される第２メタロセン化合物１種以上の混合物であってもよい。
前記化学式１において、
Ａは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、Ｃ7-20アリールアルキル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ3-20ヘテロシクロアルキル、またはＣ5-20ヘテロアリールであり；
Ｄは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、または−Ｓｉ（Ｒ）（Ｒ’）−であり、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、またはＣ6-20アリールであり；
Ｌは、Ｃ1-10直鎖もしくは分枝鎖アルキレンであり；
Ｂは、炭素、シリコン、またはゲルマニウムであり；
Ｑは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり；
Ｍは、４族遷移金属であり；
Ｘ1およびＸ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、ニトロ、アミド、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20アルコキシ、またはＣ1-20スルホネートであり；
Ｃ1およびＣ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記化学式２ａ、化学式２ｂまたは下記化学式２ｃのうちの１つで表され、ただし、Ｃ1およびＣ2が全て化学式２ｃの場合は除き；
Ａは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、Ｃ7-20アリールアルキル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ3-20ヘテロシクロアルキル、またはＣ5-20ヘテロアリールであり；
Ｄは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、または−Ｓｉ（Ｒ）（Ｒ’）−であり、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、またはＣ6-20アリールであり；
Ｌは、Ｃ1-10直鎖もしくは分枝鎖アルキレンであり；
Ｂは、炭素、シリコン、またはゲルマニウムであり；
Ｑは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり；
Ｍは、４族遷移金属であり；
Ｘ1およびＸ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、ニトロ、アミド、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20アルコキシ、またはＣ1-20スルホネートであり；
Ｃ1およびＣ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記化学式２ａ、化学式２ｂまたは下記化学式２ｃのうちの１つで表され、ただし、Ｃ1およびＣ2が全て化学式２ｃの場合は除き；
前記化学式２ａ、２ｂおよび２ｃにおいて、
Ｒ1〜Ｒ17およびＲ1’〜Ｒ9’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20シリルアルキル、Ｃ1-20アルコキシシリル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり、前記Ｒ10〜Ｒ17のうちの互いに隣接する２個以上が互いに連結されて置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族環を形成してもよく；
Ｒ1〜Ｒ17およびＲ1’〜Ｒ9’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20シリルアルキル、Ｃ1-20アルコキシシリル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり、前記Ｒ10〜Ｒ17のうちの互いに隣接する２個以上が互いに連結されて置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族環を形成してもよく；
前記化学式３において、
Ｍ1は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ1およびＣｐ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲaおよびＲbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ1は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
ｎは、１または０であり；
Ｍ1は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ1およびＣｐ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲaおよびＲbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ1は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
ｎは、１または０であり；
前記化学式４において、
Ｍ2は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ3およびＣｐ4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲcおよびＲdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ2は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ1は、Ｃｐ3Ｒc環とＣｐ4Ｒd環を架橋結合させるか、１つのＣｐ4Ｒd環をＭ2に架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
ｍは、１または０であり；
Ｍ2は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ3およびＣｐ4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲcおよびＲdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ2は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ1は、Ｃｐ3Ｒc環とＣｐ4Ｒd環を架橋結合させるか、１つのＣｐ4Ｒd環をＭ2に架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
ｍは、１または０であり；
前記化学式５において、
Ｍ3は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ5は、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
Ｒeは、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ3は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ2は、Ｃｐ5Ｒe環とＪを架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
Ｊは、ＮＲf、Ｏ、ＰＲf、およびＳからなる群より選択されたいずれか１つであり、前記Ｒfは、Ｃ1-20のアルキル、アリール、置換されたアルキル、または置換されたアリールである。
Ｍ3は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ5は、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
Ｒeは、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ3は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ2は、Ｃｐ5Ｒe環とＪを架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
Ｊは、ＮＲf、Ｏ、ＰＲf、およびＳからなる群より選択されたいずれか１つであり、前記Ｒfは、Ｃ1-20のアルキル、アリール、置換されたアルキル、または置換されたアリールである。
前記化学式１、３、４および５の置換基をより具体的に説明すれば下記の通りである。
前記Ｃ1-20アルキルとしては、直鎖もしくは分枝鎖のアルキルを含み、具体的には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチルなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記Ｃ2-20アルケニルとしては、直鎖もしくは分枝鎖のアルケニルを含み、具体的には、アリル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニルなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記Ｃ6-20アリールとしては、単環もしくは縮合環のアリールを含み、具体的には、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントレニル、フルオレニルなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記Ｃ5-20ヘテロアリールとしては、単環もしくは縮合環のヘテロアリールを含み、カルバゾリル、ピリジル、キノリン、イソキノリン、チオフェニル、フラニル、イミダゾール、オキサゾリル、チアゾリル、トリアジン、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニルなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記Ｃ1-20アルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、フェニルオキシ、シクロヘキシルオキシなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記４族遷移金属としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記化学式２ａ、２ｂおよび２ｃのＲ1〜Ｒ17およびＲ1’〜Ｒ9’は、それぞれ独立に、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、フェニル、ハロゲン、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリブチルシリル、トリイソプロピルシリル、トリメチルシリルメチル、メトキシ、またはエトキシであることがより好ましいが、これにのみ限定されるものではない。
前記化学式１のＬは、Ｃ4-8直鎖もしくは分枝鎖アルキレンであることがより好ましいが、これにのみ限定されるものではない。また、前記アルキレン基は、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、またはＣ6-20アリールで置換もしくは非置換であってもよい。
また、前記化学式１のＡは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、メトキシメチル、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル、１−エトキシエチル、１−メチル−１−メトキシエチル、テトラヒドロピラニル、またはテトラヒドロフラニルであることが好ましいが、これにのみ限定されるものではない。
さらに、前記化学式１のＢは、シリコンであることが好ましいが、これにのみ限定されるものではない。
前記化学式１の第１メタロセン化合物は、インデノインドール（ｉｎｄｅｎｏ ｉｎｄｏｌｅ）誘導体および／またはフルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）誘導体がブリッジによって架橋された構造を形成し、リガンド構造にルイス塩基として作用し得る非共有電子対を有することによって、担体のルイス酸特性を有する表面に担持されて、担持の際にも高い重合活性を示す。また、電子的に豊富なインデノインドール基および／またはフルオレン基を含むことによって活性が高く、適切な立体障害とリガンドの電子的な効果によって水素反応性が低いだけでなく、水素が存在する状況でも高い活性が維持される。さらに、インデノインドール誘導体の窒素原子が育つ高分子鎖のｂｅｔａ−ｈｙｄｒｏｇｅｎを水素結合によって安定化させてｂｅｔａ−ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎを抑制して、超高分子量のオレフィン系重合体を重合することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式２ａで表される化合物の具体例としては、下記構造式のうちの１つで表される化合物が挙げられるが、本発明がこれにのみ限定されるものではない。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式２ｂで表される化合物の具体例としては、下記構造式のうちの１つで表される化合物が挙げられるが、本発明がこれにのみ限定されるものではない。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式２ｃで表される化合物の具体例としては、下記構造式のうちの１つで表される化合物が挙げられるが、本発明がこれにのみ限定されるものではない。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式１で表される第１メタロセン化合物の具体例としては、下記構造式のうちの１つで表される化合物が挙げられるが、これにのみ限定されるものではない。
前記化学式１の第１メタロセン化合物は、活性に優れ、高分子量のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を重合することができる。特に、担体に担持して使用する場合にも、高い重合活性を示して、超高分子量のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を製造することができる。
また、高分子量と同時に、広い分子量分布を有するエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を製造するために水素を含めて重合反応を進行させる場合にも、本発明に係る化学式１の第１メタロセン化合物は、低い水素反応性を示して、依然として高い活性で超高分子量のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体の重合が可能である。したがって、異なる特性を有する触媒と混成で使用する場合にも、活性の低下なく高分子量の特性を満足させるエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を製造することができて、高分子のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を含み、かつ、広い分子量分布を有するエチレン／アルファ−オレフィン共重合体を容易に製造することができる。
前記化学式１の第１メタロセン化合物は、インデノインドール誘導体および／またはフルオレン誘導体をブリッジ化合物で連結してリガンド化合物に製造した後、金属前駆体化合物を投入してメタレーション（ｍｅｔａｌｌａｔｉｏｎ）を行うことによって得られる。前記第１メタロセン化合物の製造方法は、後述する実施例に具体化して説明する。
前記化学式３で表される化合物としては、例えば、下記構造式のうちの１つで表される化合物であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
前記化学式４において、ｍが１の場合は、Ｃｐ3Ｒc環とＣｐ4Ｒd環、またはＣｐ4Ｒd環とＭ2がＢ1によって架橋結合されたブリッジ化合物構造であることを意味し、ｍが０の場合は、非架橋化合物構造を意味する。
前記化学式４で表される化合物としては、例えば、下記構造式のうちの１つで表される化合物であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
また、化学式５で表される化合物としては、例えば、下記構造式で表される化合物であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
本発明で使用されるメタロセン触媒は、前記化学式１で表される第１メタロセン化合物の１種以上、および前記化学式３〜化学式５で表される化合物の中から選択される第２メタロセン化合物の１種以上を、助触媒化合物と共に担体に担持したものであってもよい。
また、前記担持メタロセン触媒は、製造されるエチレン／アルファ−オレフィン共重合体においてＬＣＢ（Ｌｏｎｇ Ｃｈａｉｎ Ｂｒａｎｃｈ）の生成を誘導することができる。
本発明に係る担持メタロセン触媒において、前記メタロセン化合物を活性化するために担体に共に担持される助触媒としては、１３族金属を含む有機金属化合物であって、一般的なメタロセン触媒下でオレフィンを重合する時に使用できるものであれば特に限定されるものではない。
具体的には、前記助触媒化合物は、下記化学式６のアルミニウム含有第１助触媒、および下記化学式７のボレート系第２助触媒のうちの１つ以上を含むことができる。
化学式６において、Ｒ18は、それぞれ独立に、ハロゲン、ハロゲン置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のヒドロカルビル基であり、ｋは、２以上の整数であり、
化学式７において、Ｔ+は、＋１価の多原子イオンであり、Ｂは、＋３酸化状態のホウ素であり、Ｇは、それぞれ独立に、ヒドリド、ジアルキルアミド、ハライド、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、ハロカルビル、およびハロ−置換されたヒドロカルビルからなる群より選択され、前記Ｇは、２０個以下の炭素を有するが、ただし、１つ以下の位置において、Ｇは、ハライドである。
このような第１および第２助触媒の使用によって、最終製造されたポリエチレン共重合体の分子量分布がより均一になるにつれ、重合活性が向上できる。
前記化学式６の第１助触媒は、線状、円形または網状に繰り返し単位が結合されたアルキルアルミノキサン系化合物になってもよく、このような第１助触媒の具体例としては、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）、エチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、またはブチルアルミノキサンなどが挙げられる。
また、前記化学式７の第２助触媒は、三置換されたアンモニウム塩、またはジアルキルアンモニウム塩、三置換されたホスホニウム塩形態のボレート系化合物になってもよい。このような第２助触媒の具体例としては、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、メチルジオクタデシルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ（ｎ−ブチル）アンモニウムテトラフェニルボレート、メチルテトラジシクロオクタデシルアンモニウムテトラフェニルボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチル（２，４，６−トリメチルアニリニウム）テトラフェニルボレート、トリメ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、メチルジテトラデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフェニル）ボレート、メチルジオクタデ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（ｎ−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（２級−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、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−ジメチル（２，４，６−トリ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、トリメチルアンモニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、トリ（ｎ−ブチル）アンモニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、ジメチル（ｔ−ブチル）アンモニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリニウムテトラキス（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、またはＮ，Ｎ−ジメチル−（２，４，６−トリメチルアニリニウム）テトラキス−（２，３，４，６−テトラフルオロフェニル）ボレートなどの三置換されたアンモニウム塩形態のボレート系化合物；ジオクタデ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、ジテトラデ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、または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）ボレートなどのジアルキルアンモニウム塩形態のボレート系化合物；または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、メチルジオクタデシ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、またはトリ（２，６−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）ボレートなどの三置換されたホスホニウム塩形態のボレート系化合物などが挙げられる。
本発明に係る担持メタロセン触媒において、化学式１で表される第１メタロセン化合物、または化学式３〜５で表される第２メタロセン化合物に含まれる全体遷移金属対担体の質量比は、１：１０〜１：１，０００であってもよい。前記質量比で担体およびメタロセン化合物を含む時、最適な形状を示すことができる。また、助触媒化合物対担体の質量比は、１：１〜１：１００であってもよい。
本発明に係る担持メタロセン触媒において、前記担体としては、表面にヒドロキシ基を含有する担体を使用することができ、好ましくは、乾燥して表面に水分が除去された、反応性が高いヒドロキシ基とシロキサン基を有している担体を使用することができる。
例えば、高温で乾燥したシリカ、シリカ−アルミナ、およびシリカ−マグネシアなどが使用され、これらは通常、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＣＯ3、ＢａＳＯ4、およびＭｇ（ＮＯ3）2などの酸化物、炭酸塩、硫酸塩、および硝酸塩成分を含有することができる。
前記担体の乾燥温度は、２００〜８００℃が好ましく、３００〜６００℃がより好ましく、３００〜４００℃が最も好ましい。前記担体の乾燥温度が２００℃未満の場合、水分が多すぎて表面の水分と助触媒が反応し、８００℃を超える場合には、担体表面の気孔が合わされて表面積が減少し、また、表面にヒドロキシ基が多く無くなり、シロキサン基のみ残って助触媒との反応サイトが減少するので、好ましくない。
前記担体表面のヒドロキシ基の量は、０．１〜１０ｍｍｏｌ／ｇが好ましく、０．５〜５ｍｍｏｌ／ｇの時、より好ましい。前記担体表面にあるヒドロキシ基の量は、担体の製造方法および条件または乾燥条件、例えば、温度、時間、真空、またはスプレー乾燥などによって調節することができる。
前記ヒドロキシ基の量が０．１ｍｍｏｌ／ｇ未満であれば、助触媒との反応サイトが少なく、１０ｍｍｏｌ／ｇを超えると、担体粒子の表面に存在するヒドロキシ基のほか、水分に起因するものである可能性があるので、好ましくない。
一方、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、上述した担持メタロセン触媒の存在下、エチレンおよびアルファ−オレフィンを重合させることによって製造することができる。
前記重合反応は、１つの連続式スラリー重合反応器、ループスラリー反応器、気相反応器、または溶液反応器を用いて、エチレンおよびアルファ−オレフィンを共重合して進行させることができる。
そして、前記重合温度は、約２５〜約５００℃、好ましくは、約２５〜約２００℃、より好ましくは、約５０〜約１５０℃であってもよい。また、重合圧力は、約１〜約１００Ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは、約１〜約５０Ｋｇｆ／ｃｍ2、より好ましくは、約５〜約３０Ｋｇｆ／ｃｍ2であってもよい。
前記担持メタロセン触媒は、炭素数５〜１２の脂肪族炭化水素溶媒、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ノナン、デカン、およびこれらの異性体と、トルエン、ベンゼンのような芳香族炭化水素溶媒、ジクロロメタン、クロロベンゼンのような塩素原子で置換された炭化水素溶媒などに溶解または希釈して注入することができる。ここで使用される溶媒は、少量のアルキルアルミニウム処理することによって、触媒毒として作用する少量の水または空気などを除去して使用することが好ましく、助触媒をさらに使用して実施することも可能である。
本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、低分子量の高分子鎖を主に重合する化学式３〜５の触媒と、高分子量の高分子鎖を主に重合する化学式１の触媒を共に使用して、エチレンおよびアルファ−オレフィン単量体を共重合して製造される。このような２種以上の触媒の相互作用によって、全体的に低分子量および分子量分布が増加する。
その結果、前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、例えば、図１に示されているような分子量分布曲線を示すことができ、優れた加工性を示すことができる。このような物性を満足させることによって、本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、大口径パイプまたは複合管などに好ましく適用可能である。
本発明に係るエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、加工性に優れ、大口径パイプまたは複合管などに適用することができる。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより容易に理解するために提供させるものに過ぎず、これによって本発明の内容が限定されるものではない。
［第１メタロセン化合物］
製造例１
製造例１
１−１）リガンド化合物の製造
Ｆｌｕｏｒｅｎｅ２ｇを５ｍＬ ＭＴＢＥ、ｈｅｘａｎｅ１００ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅ３．６ｇをヘキサン（ｈｅｘａｎｅ）５０ｍＬに溶かして、ｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下でｆｌｕｏｒｅｎｅ−Ｌｉスラリーを３０分間ｔｒａｎｓｆｅｒして、常温で一晩撹拌した。これと同時に、５，８−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ（１２ｍｍｏｌ、２．８ｇ）もＴＨＦ６０ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。ｆｌｕｏｒｅｎｅと（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅとの反応溶液をＮＭＲサンプリングして反応完了を確認した後、５，８−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ−Ｌｉ ｓｏｌｕｔｉｏｎをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下でｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌した。反応後、ｅｔｈｅｒ／ｗａｔｅｒで抽出（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）して有機層の残留水分をＭｇＳＯ4で除去後、リガンド化合物（Ｍｗ５９７．９０、１２ｍｍｏｌ）を得て、異性体（ｉｓｏｍｅｒ）２つが生成されたことを1Ｈ−ＮＭＲで確認することができた。
Ｆｌｕｏｒｅｎｅ２ｇを５ｍＬ ＭＴＢＥ、ｈｅｘａｎｅ１００ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅ３．６ｇをヘキサン（ｈｅｘａｎｅ）５０ｍＬに溶かして、ｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下でｆｌｕｏｒｅｎｅ−Ｌｉスラリーを３０分間ｔｒａｎｓｆｅｒして、常温で一晩撹拌した。これと同時に、５，８−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ（１２ｍｍｏｌ、２．８ｇ）もＴＨＦ６０ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。ｆｌｕｏｒｅｎｅと（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅとの反応溶液をＮＭＲサンプリングして反応完了を確認した後、５，８−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ−Ｌｉ ｓｏｌｕｔｉｏｎをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下でｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌した。反応後、ｅｔｈｅｒ／ｗａｔｅｒで抽出（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）して有機層の残留水分をＭｇＳＯ4で除去後、リガンド化合物（Ｍｗ５９７．９０、１２ｍｍｏｌ）を得て、異性体（ｉｓｏｍｅｒ）２つが生成されたことを1Ｈ−ＮＭＲで確認することができた。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ｄ6−ｂｅｎｚｅｎｅ）：−０．３０〜−０．１８（３Ｈ， ｄ），０．４０（２Ｈ，ｍ），０．６５〜１．４５（８Ｈ，ｍ），１．１２（９Ｈ，ｄ），２．３６〜２．４０（３Ｈ，ｄ），３．１７（２Ｈ，ｍ），３．４１〜３．４３（３Ｈ，ｄ），４．１７〜４．２１（１Ｈ，ｄ），４．３４〜４．３８（１Ｈ，ｄ），６．９０〜７．８０（１５Ｈ，ｍ）。
１−２）メタロセン化合物の製造
前記１−１で合成したリガンド化合物７．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）をｄｉｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ５０ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ１１．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。真空乾燥して、褐色（ｂｒｏｗｎ ｃｏｌｏｒ）のｓｔｉｃｋｙ ｏｉｌを得た。トルエンに溶かしてスラリーを得た。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2を準備し、トルエン５０ｍＬを入れてスラリーとして準備した。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2の５０ｍＬトルエンスラリーをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈでｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌することによって、紫色（ｖｉｏｌｅｔ ｃｏｌｏｒ）に変化した。反応溶液をフィルターしてＬｉＣｌを除去した。ろ過液（ｆｉｌｔｒａｔｅ）のトルエンを真空乾燥して除去した後、ヘキサンを入れて１時間ｓｏｎｉｃａｔｉｏｎした。スラリーをフィルターして、ろ過した固体（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｓｏｌｉｄ）である暗紫色（ｄａｒｋ ｖｉｏｌｅｔ）のメタロセン化合物６ｇ（Ｍｗ７５８．０２、７．９２ｍｍｏｌ、ｙｉｅｌｄ６６ｍｏｌ％）を得た。1Ｈ−ＮＭＲ上で２つのｉｓｏｍｅｒが観察された。
前記１−１で合成したリガンド化合物７．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）をｄｉｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ５０ｍＬに溶かして、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ１１．５ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。真空乾燥して、褐色（ｂｒｏｗｎ ｃｏｌｏｒ）のｓｔｉｃｋｙ ｏｉｌを得た。トルエンに溶かしてスラリーを得た。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2を準備し、トルエン５０ｍＬを入れてスラリーとして準備した。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2の５０ｍＬトルエンスラリーをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈでｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌することによって、紫色（ｖｉｏｌｅｔ ｃｏｌｏｒ）に変化した。反応溶液をフィルターしてＬｉＣｌを除去した。ろ過液（ｆｉｌｔｒａｔｅ）のトルエンを真空乾燥して除去した後、ヘキサンを入れて１時間ｓｏｎｉｃａｔｉｏｎした。スラリーをフィルターして、ろ過した固体（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｓｏｌｉｄ）である暗紫色（ｄａｒｋ ｖｉｏｌｅｔ）のメタロセン化合物６ｇ（Ｍｗ７５８．０２、７．９２ｍｍｏｌ、ｙｉｅｌｄ６６ｍｏｌ％）を得た。1Ｈ−ＮＭＲ上で２つのｉｓｏｍｅｒが観察された。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：１．１９（９Ｈ，ｄ），１．７１（３Ｈ，ｄ），１．５０〜１．７０（４Ｈ，ｍ），１．７９（２Ｈ，ｍ），１．９８〜２．１９（４Ｈ，ｍ），２．５８（３Ｈ，ｓ），３．３８（２Ｈ，ｍ），３．９１（３Ｈ，ｄ），６．６６〜７．８８（１５Ｈ，ｍ）。
製造例２
２−１）リガンド化合物の製造
２５０ｍＬ ｆｌａｓｋに、５−ｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ２．６３ｇ（１２ｍｍｏｌ）を入れてＴＨＦ５０ｍＬに溶かした後、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ６ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。他の２５０ｍＬ ｆｌａｓｋに、（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅ１．６２ｇ（６ｍｍｏｌ）をｈｅｘａｎｅ１００ｍＬに溶かして準備した後、ｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下で５−ｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅのｌｉｔｈｉａｔｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎにゆっくり滴加して、常温で一晩撹拌した。反応後、ｅｔｈｅｒ／ｗａｔｅｒで抽出して有機層の残留水分をＭｇＳＯ4で除去後、真空乾燥して、リガンド化合物３．８２ｇ（６ｍｍｏｌ）を得て、これを1Ｈ−ＮＭＲで確認した。
２５０ｍＬ ｆｌａｓｋに、５−ｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅ２．６３ｇ（１２ｍｍｏｌ）を入れてＴＨＦ５０ｍＬに溶かした後、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ６ｍＬをｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。他の２５０ｍＬ ｆｌａｓｋに、（６−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｙ）ｈｅｘｙｌ）ｄｉｃｈｌｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌ）ｓｉｌａｎｅ１．６２ｇ（６ｍｍｏｌ）をｈｅｘａｎｅ１００ｍＬに溶かして準備した後、ｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈ下で５−ｍｅｔｈｙｌ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｏ［１，２−ｂ］ｉｎｄｏｌｅのｌｉｔｈｉａｔｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎにゆっくり滴加して、常温で一晩撹拌した。反応後、ｅｔｈｅｒ／ｗａｔｅｒで抽出して有機層の残留水分をＭｇＳＯ4で除去後、真空乾燥して、リガンド化合物３．８２ｇ（６ｍｍｏｌ）を得て、これを1Ｈ−ＮＭＲで確認した。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：−０．３３（３Ｈ，ｍ），０．８６〜１．５３（１０Ｈ，ｍ），１．１６（９Ｈ，ｄ），３．１８（２Ｈ，ｍ），４．０７（３Ｈ，ｄ），４．１２（３Ｈ，ｄ），４．１７（１Ｈ，ｄ），４．２５（１Ｈ，ｄ），６．９５〜７．９２（１６Ｈ，ｍ）。
２−２）メタロセン化合物の製造
前記２−１で合成したリガンド化合物３．８２ｇ（６ｍｍｏｌ）をｔｏｌｕｅｎｅ１００ｍＬとＭＴＢＥ５ｍＬに溶かした後、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．６ｍＬ（１４ｍｍｏｌ）をｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。他のｆｌａｓｋに、ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2２．２６ｇ（６ｍｍｏｌ）を準備し、ｔｏｌｕｅｎｅ１００ｍＬを入れてスラリーとして準備した。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2のｔｏｌｕｅｎｅ ｓｌｕｒｒｙをｌｉｔｉａｔｉｏｎされたリガンドにｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈでｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌し、ｖｉｏｌｅｔ ｃｏｌｏｒに変化した。反応溶液をフィルターしてＬｉＣｌを除去した後、得られたろ液を真空乾燥して、ｈｅｘａｎｅを入れてｓｏｎｉｃａｔｉｏｎした。スラリーをフィルターして、ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｓｏｌｉｄであるｄａｒｋ ｖｉｏｌｅｔのメタロセン化合物３．４０ｇ（ｙｉｅｌｄ７１．１ｍｏｌ％）を得た。
前記２−１で合成したリガンド化合物３．８２ｇ（６ｍｍｏｌ）をｔｏｌｕｅｎｅ１００ｍＬとＭＴＢＥ５ｍＬに溶かした後、２．５Ｍ ｎ−ＢｕＬｉ ｈｅｘａｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ５．６ｍＬ（１４ｍｍｏｌ）をｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈで滴加して、常温で一晩撹拌した。他のｆｌａｓｋに、ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2２．２６ｇ（６ｍｍｏｌ）を準備し、ｔｏｌｕｅｎｅ１００ｍＬを入れてスラリーとして準備した。ＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2のｔｏｌｕｅｎｅ ｓｌｕｒｒｙをｌｉｔｉａｔｉｏｎされたリガンドにｄｒｙ ｉｃｅ／ａｃｅｔｏｎｅ ｂａｔｈでｔｒａｎｓｆｅｒした。常温で一晩撹拌し、ｖｉｏｌｅｔ ｃｏｌｏｒに変化した。反応溶液をフィルターしてＬｉＣｌを除去した後、得られたろ液を真空乾燥して、ｈｅｘａｎｅを入れてｓｏｎｉｃａｔｉｏｎした。スラリーをフィルターして、ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｓｏｌｉｄであるｄａｒｋ ｖｉｏｌｅｔのメタロセン化合物３．４０ｇ（ｙｉｅｌｄ７１．１ｍｏｌ％）を得た。
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：１．７４（３Ｈ，ｄ），０．８５〜２．３３（１０Ｈ，ｍ），１．２９（９Ｈ，ｄ），３．８７（３Ｈ，ｓ），３．９２（３Ｈ，ｓ），３．３６（２Ｈ，ｍ），６．４８〜８．１０（１６Ｈ，ｍ）。
［第２メタロセン化合物］
製造例３：［ｔＢｕ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ4］2ＺｒＣｌ2］の製造
６−クロロヘキサノール（６−ｃｈｌｏｒｏｈｅｘａｎｏｌ）を用いて、文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２９５１（１９８８））に提示された方法でｔ−Ｂｕｔｙｌ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃｌを製造し、これにＮａＣｐを反応させて、ｔ−Ｂｕｔｙｌ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ5を得た（収率６０％、ｂ．ｐ．８０℃／０．１ｍｍＨｇ）。
製造例３：［ｔＢｕ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ4］2ＺｒＣｌ2］の製造
６−クロロヘキサノール（６−ｃｈｌｏｒｏｈｅｘａｎｏｌ）を用いて、文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．２９５１（１９８８））に提示された方法でｔ−Ｂｕｔｙｌ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃｌを製造し、これにＮａＣｐを反応させて、ｔ−Ｂｕｔｙｌ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ5を得た（収率６０％、ｂ．ｐ．８０℃／０．１ｍｍＨｇ）。
また、−７８℃でｔ−Ｂｕｔｙｌ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ5をＴＨＦに溶かし、ノルマルブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）をゆっくり加えた後、室温に昇温させた後、８時間反応させた。その溶液を再び−７８℃でＺｒＣｌ4（ＴＨＦ）2（１．７０ｇ、４．５０ｍｍｏｌ）／ＴＨＦ（３０ｍｌ）のサスペンション（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）溶液に予め合成されたリチウム塩（ｌｉｔｈｉｕｍ ｓａｌｔ）溶液をゆっくり加えて、室温で６時間さらに反応させた。
全ての揮発性物質を真空乾燥し、得られたオイル性液体物質にヘキサン（ｈｅｘａｎｅ）溶媒を加えてろ過した。ろ過した溶液を真空乾燥した後、ヘキサンを加えて、低温（−２０℃）で沈殿物を誘導した。得られた沈殿物を低温でろ過して、白色固体形態の［ｔＢｕ−Ｏ−（ＣＨ2）6−Ｃ5Ｈ4］2ＺｒＣｌ2化合物を得た（収率９２％）。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：６．２８（ｔ，Ｊ＝２．６Ｈｚ，２Ｈ），６．１９（ｔ，Ｊ＝２．６Ｈｚ，２Ｈ），３．３１（ｔ，６．６Ｈｚ，２Ｈ），２．６２（ｔ，Ｊ＝８Ｈｚ），１．７−１．３（ｍ，８Ｈ），１．１７（ｓ，９Ｈ）
13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：１３５．０９，１１６．６６，１１２．２８，７２．４２，６１．５２，３０．６６，３０．６１，３０．１４，２９．１８，２７．５８，２６．００。
13Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：１３５．０９，１１６．６６，１１２．２８，７２．４２，６１．５２，３０．６６，３０．６１，３０．１４，２９．１８，２７．５８，２６．００。
［混成担持触媒］
実施例１および２
２０Ｌ ｓｕｓ高圧反応器にトルエン溶液３．０ｋｇを入れて、反応器の温度を４０℃に維持した。シリカ（Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ、ＳＰ２２１２）５００ｇを反応器に投入してシリカを十分に分散させた後、１０ｗｔ％メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）／トルエン溶液２．７８ｋｇを投入した後、８０℃に温度を上げて、２００ｒｐｍで１５時間以上撹拌した。反応器の温度を再び４０℃に下げた後、７．５ｗｔ％触媒の製造例２／トルエン溶液３００ｇを反応器に投入し、１時間２００ｒｐｍで撹拌した。８．８ｗｔ％触媒の製造例１／トルエン溶液２５０ｇを反応器に投入し、１時間２００ｒｐｍで撹拌した。触媒の製造例３（２０ｇ）をトルエンに溶かして反応器に投入し、２時間２００ｒｐｍで撹拌した。助触媒（ａｎｉｌｉｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ）７０ｇをトルエンに希釈させて反応器に投入し、１５時間以上２００ｒｐｍで撹拌した。反応器の温度を常温に下げた後、撹拌を中止して３０分間ｓｅｔｔｌｉｎｇさせた後、反応溶液をｄｅｃａｎｔａｔｉｏｎした。トルエンスラリーをｆｉｌｔｅｒ ｄｒｙｅｒに移送してフィルターした。トルエン３．０ｋｇを投入して１０分間撹拌した後、撹拌を中止し、ろ過した。反応器にヘキサン３．０ｋｇを投入して１０分間撹拌した後、撹拌を中止し、ろ過した。５０℃で４時間減圧下で乾燥して、５００ｇ−ＳｉＯ2担持触媒を製造した。
実施例１および２
２０Ｌ ｓｕｓ高圧反応器にトルエン溶液３．０ｋｇを入れて、反応器の温度を４０℃に維持した。シリカ（Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ、ＳＰ２２１２）５００ｇを反応器に投入してシリカを十分に分散させた後、１０ｗｔ％メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）／トルエン溶液２．７８ｋｇを投入した後、８０℃に温度を上げて、２００ｒｐｍで１５時間以上撹拌した。反応器の温度を再び４０℃に下げた後、７．５ｗｔ％触媒の製造例２／トルエン溶液３００ｇを反応器に投入し、１時間２００ｒｐｍで撹拌した。８．８ｗｔ％触媒の製造例１／トルエン溶液２５０ｇを反応器に投入し、１時間２００ｒｐｍで撹拌した。触媒の製造例３（２０ｇ）をトルエンに溶かして反応器に投入し、２時間２００ｒｐｍで撹拌した。助触媒（ａｎｉｌｉｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ）７０ｇをトルエンに希釈させて反応器に投入し、１５時間以上２００ｒｐｍで撹拌した。反応器の温度を常温に下げた後、撹拌を中止して３０分間ｓｅｔｔｌｉｎｇさせた後、反応溶液をｄｅｃａｎｔａｔｉｏｎした。トルエンスラリーをｆｉｌｔｅｒ ｄｒｙｅｒに移送してフィルターした。トルエン３．０ｋｇを投入して１０分間撹拌した後、撹拌を中止し、ろ過した。反応器にヘキサン３．０ｋｇを投入して１０分間撹拌した後、撹拌を中止し、ろ過した。５０℃で４時間減圧下で乾燥して、５００ｇ−ＳｉＯ2担持触媒を製造した。
［エチレン／１−ブテン共重合体］
前記実施例１および２で製造したそれぞれの混成担持メタロセン触媒を、ｈｅｘａｎｅ ｓｌｕｒｒｙ ｓｔｉｒｒｅｄ ｔａｎｋ ｐｒｏｃｅｓｓ重合器を用いて、反応器２つでｂｉｍｏｄａｌ運転をしてオレフィン重合体を製造した。共単量体としては１−ブテンを使用した。
前記実施例１および２で製造したそれぞれの混成担持メタロセン触媒を、ｈｅｘａｎｅ ｓｌｕｒｒｙ ｓｔｉｒｒｅｄ ｔａｎｋ ｐｒｏｃｅｓｓ重合器を用いて、反応器２つでｂｉｍｏｄａｌ運転をしてオレフィン重合体を製造した。共単量体としては１−ブテンを使用した。
前記実施例１および２において、それぞれの混成担持メタロセン触媒を用いた重合条件を、下記表１にまとめて示した。
［比較例１〜３］
前記実施例１および２でそれぞれの混成担持メタロセン触媒を用いて製造した重合体と比較するために、密度が類似する下記の共重合体を比較例として使用した。
前記実施例１および２でそれぞれの混成担持メタロセン触媒を用いて製造した重合体と比較するために、密度が類似する下記の共重合体を比較例として使用した。
比較例１：ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ社のＨｏｓｔａｌｅｎｅ４７３１Ｂ
比較例２：Ｔｏｔａｌ社のＸＲＴ−７０
比較例３：大林産業のＸＰ９０２０
［共重合体の物性評価］
前記実施例で製造された共重合体および比較例の共重合体を、下記の方法で物性を評価した。
比較例２：Ｔｏｔａｌ社のＸＲＴ−７０
比較例３：大林産業のＸＰ９０２０
［共重合体の物性評価］
前記実施例で製造された共重合体および比較例の共重合体を、下記の方法で物性を評価した。
１）密度：ＡＳＴＭ１５０５
２）溶融指数（ＭＦＲ、５ｋｇ／２１．６ｋｇ）：測定温度１９０℃、ＡＳＴＭ１２３８
３）ＭＦＲＲ（ＭＦＲ21.6／ＭＦＲ5）：ＭＦＲ21.6溶融指数（ＭＩ、２１．６ｋｇの荷重）をＭＦＲ5（ＭＩ、５ｋｇの荷重）で割った比率である。
２）溶融指数（ＭＦＲ、５ｋｇ／２１．６ｋｇ）：測定温度１９０℃、ＡＳＴＭ１２３８
３）ＭＦＲＲ（ＭＦＲ21.6／ＭＦＲ5）：ＭＦＲ21.6溶融指数（ＭＩ、２１．６ｋｇの荷重）をＭＦＲ5（ＭＩ、５ｋｇの荷重）で割った比率である。
４）Ｍｎ、Ｍｗ、ＭＷＤ、ＧＰＣカーブ：サンプルを、ＰＬ−ＳＰ２６０を用いて、ＢＨＴ０．０１２５％含まれている１，２，４−Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅで１６０℃、１０時間溶かして前処理し、ＰＬ−ＧＰＣ２２０を用いて、測定温度１６０℃で数平均分子量、重量平均分子量を測定した。分子量分布は、重量平均分子量と数平均分子量との比で示した。
５）周波数に応じた複素粘度グラフ、Ｐｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティング：ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＡＲＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）で複素粘度を測定した。サンプルは、１９０℃で直径２５．０ｍｍのｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅｓを用いて、ｇａｐが２．０ｍｍとなるようにした。測定は、ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｒａｉｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｗｅｅｐモードで、ｓｔｒａｉｎは５％、ｆｒｅｑｕｅｎｃｙは０．０５ｒａｄ／ｓから５００ｒａｄ／ｓまで、各ｄｅｃａｄｅに１０ｐｏｉｎｔずつ計４１ｐｏｉｎｔを測定した。Ｐｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌフィッティングは、測定プログラムのＴＡ Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒを用いてフィッティングした。
まず、上記の結果のうち、共重合体の物性に関する結果を、下記表２に示した。また、各共重合体のＧＰＣカーブを、図１に示した。
次に、実施例２で製造した共重合体の周波数に応じた複素粘度グラフと、これをＰｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした結果を、図２に示した。
図２に示されているように、実施例２で製造した共重合体の周波数に応じた複素粘度グラフと、これをＰｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした結果が非常に類似していることを確認することができ、Ｐｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌとも、本発明に係る共重合体の流動特性を定量的に評価するのに適したモデルであることを確認することができた。
そこで、実施例および比較例で製造した共重合体をＰｏｗｅｒ ＬａｗおよびＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングし、得られた各変数値を、下記表３に示した。また、得られた変数値に基づいて、Ｃｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌで周波数が８００／ｓおよび１，２００／ｓの時の複素粘度（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）値を、下記表３に併せて示した。
ポリエチレン共重合体が大口径パイプや複合管に適用される場合、強い圧力を受けるため、周波数が高い領域での複素粘度が低いほど、加工性が高いと評価することができる。したがって、Ｃｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌで周波数が高い領域の８００ｒａｄ／ｓおよび１，２００ｒａｄ／ｓの時の複素粘度値が低いほど、実際に加工性に優れていると予測することができる。
そこで、前記表３に示されているように、８００ｒａｄ／ｓおよび１，２００ｒａｄ／ｓの時、比較例に比べて実施例の複素粘度値が低いことを確認することができた。したがって、本発明に係るポリエチレン共重合体は、高い剪断速度（ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ）での加工性に優れ、大口径パイプまたは複合管の加工に好ましく適用することができる。
Claims (9)
- 密度（ｇ／ｃｍ3）が０．９３０〜０．９５０であり、
ＭＦＲ5（ｇ／１０ｍｉｎ、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が０．１〜５であり、
溶融流動率比（ＭＦＲ21.6／ＭＦＲ5、１９０℃でＡＳＴＭ１２３８によって測定）が１０〜２００であり、
周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ω［ｒａｄ／ｓ］）に応じた複素粘度（ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、η＊［Ｐａ．ｓ］）グラフを、下記数式１のＰｏｗｅｒ Ｌａｗにフィッティングした時、Ｃ1値が２５０，０００〜４００，０００であり、Ｃ2値が−０．７〜−０．５であり、下記数式２のＣｒｏｓｓ Ｍｏｄｅｌにフィッティングした時、Ｃ1値が１，５００，０００〜２，５００，０００であり、Ｃ2値が３〜１０であり、Ｃ3値が０．２〜０．３である、エチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- 前記数式２において、ｘが８００の時、ｙの値が３，０００〜５，０００であることを特徴とする、請求項１に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- ｙの値が４，０００〜４，９００であることを特徴とする、請求項２に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- 前記数式２において、ｘが１，２００の時、ｙの値が３，０００〜３，８００であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- ｙの値が３，０００〜３，７００であることを特徴とする、請求項４に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- 前記数式２のＣ2値が５〜８であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- 前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、
重量平均分子量（ｇ／ｍｏｌ）が１０，０００〜４００，０００であり、
分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、ＰＤＩ）が５〜３０であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。 - 前記アルファ−オレフィンは、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、および１−エイコセンから構成される群より選択されるいずれか１つ以上であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエチレン／アルファ−オレフィン共重合体。
- 下記化学式１で表される第１メタロセン化合物１種以上；および下記化学式３〜５で表される化合物の中から選択される第２メタロセン化合物１種以上の存在下、エチレンおよびアルファ−オレフィンを重合させることによって前記エチレン／アルファ−オレフィン共重合体を製造することを特徴とする、エチレン／アルファ−オレフィン共重合体の製造方法。
前記化学式１において、
Ａは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、Ｃ7-20アリールアルキル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ3-20ヘテロシクロアルキル、またはＣ5-20ヘテロアリールであり；
Ｄは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、または−Ｓｉ（Ｒ）（Ｒ’）−であり、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、またはＣ6-20アリールであり；
Ｌは、Ｃ1-10直鎖もしくは分枝鎖アルキレンであり；
Ｂは、炭素、シリコン、またはゲルマニウムであり；
Ｑは、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり；
Ｍは、４族遷移金属であり；
Ｘ1およびＸ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ6-20アリール、ニトロ、アミド、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20アルコキシ、またはＣ1-20スルホネートであり；
Ｃ1およびＣ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記化学式２ａ、化学式２ｂまたは下記化学式２ｃのうちの１つで表され（ただし、式中＊１および＊２で示す結合は結合手である）、ただし、Ｃ1およびＣ2が全て化学式２ｃの場合は除き；
Ｒ1〜Ｒ17およびＲ1’〜Ｒ9’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ1-20アルキルシリル、Ｃ1-20シリルアルキル、Ｃ1-20アルコキシシリル、Ｃ1-20アルコキシ、Ｃ6-20アリール、Ｃ7-20アルキルアリール、またはＣ7-20アリールアルキルであり、前記Ｒ10〜Ｒ17のうちの互いに隣接する２個以上が互いに連結されて置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族環を形成してもよく；
［化学式３］
（Ｃｐ1Ｒa）n（Ｃｐ2Ｒb）Ｍ1Ｚ1 3-n
前記化学式３において、
Ｍ1は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ1およびＣｐ2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲaおよびＲbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ1は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
ｎは、１または０であり；
［化学式４］
（Ｃｐ3Ｒc）mＢ1（Ｃｐ4Ｒd）Ｍ2Ｚ2 3-m
前記化学式４において、
Ｍ2は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ3およびＣｐ4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
ＲcおよびＲdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ2は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ1は、Ｃｐ3Ｒc環とＣｐ4Ｒd環を架橋結合させるか、１つのＣｐ4Ｒd環をＭ2に架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
ｍは、１または０であり；
［化学式５］
（Ｃｐ5Ｒe）Ｂ2（Ｊ）Ｍ3Ｚ3 2
前記化学式５において、
Ｍ3は、４族遷移金属であり；
Ｃｐ5は、シクロペンタジエニル、インデニル、４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル、およびフルオレニルラジカルからなる群より選択されたいずれか１つであり、これらは炭素数１〜２０の炭化水素で置換されてもよいし；
Ｒeは、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ1-10アルコキシ、Ｃ2-20アルコキシアルキル、Ｃ6-20アリール、Ｃ6-10アリールオキシ、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ8-40アリールアルケニル、またはＣ2-10アルキニルであり；
Ｚ3は、ハロゲン原子、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-10アルケニル、Ｃ7-40アルキルアリール、Ｃ7-40アリールアルキル、Ｃ6-20アリール、置換されているか置換されていないＣ1-20アルキリデン、置換されているか置換されていないアミノ、Ｃ2-20アルキルアルコキシ、またはＣ7-40アリールアルコキシであり；
Ｂ2は、Ｃｐ5Ｒe環とＪを架橋結合させる、炭素、ゲルマニウム、ケイ素、リン、または窒素原子含有ラジカルのうちの１つ以上またはこれらの組み合わせであり；
Ｊは、ＮＲf、Ｏ、ＰＲf、およびＳからなる群より選択されたいずれか１つであり、前記Ｒfは、Ｃ1-20のアルキル、アリール、置換されたアルキル、または置換されたアリールである。
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