JPH08333419A - 高密度エチレン系重合体 - Google Patents

高密度エチレン系重合体

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JPH08333419A
JPH08333419A JP16307495A JP16307495A JPH08333419A JP H08333419 A JPH08333419 A JP H08333419A JP 16307495 A JP16307495 A JP 16307495A JP 16307495 A JP16307495 A JP 16307495A JP H08333419 A JPH08333419 A JP H08333419A
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JP
Japan
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zirconium dichloride
present
bis
cyclopentadienyl
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JP16307495A
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English (en)
Inventor
Fumio Matsushita
文夫 松下
Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 [A]密度dが0.941g/cm3 以上
0.980以下であり、[B]190℃における2.1
6kg荷重でのMFRをMI (g/10分)とした時、
I が3以上100以下であり、[C]190℃におけ
る21.6kg荷重でのMFRをHMI(g/10分)と
し、HMIとMI との比HMI/MI をMIRとした時、MIR
とMI とが logMIR≧−0.094logMI +1.520 で示される関係を満たし、[D]密度d(g/cm3
とMI (g/10分)とが d≧−0.00873logMI +0.972 で示される関係を満たし[E]アイゾット衝撃値をakI
(kgf・cm/cm2 )とした時、akIが1以上であ
り、且つakIとMIとが logakI≧−0.844logMI +1.462 で示される関係を満たす高密度エチレン系重合体。 【効果】 耐衝撃性、剛性等の機械的物性及び溶融流動
性等の成形性の何れ、且つ透明性、表面光沢性にも優れ
た高密度エチレン系重合体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な高密度エチレン
系重合体に関するものであり、さらに詳しくは、従来公
知の高密度エチレン系重合体に比較して、機械的物性お
よび溶融流動性に優れた高密度エチレン系重合体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】高密度エチレン系重合体は、種々の成形
方法を通して成形され多くの実用に供されている。例え
ば、フィルム成形体を得る代表的な方法として、高密度
エチレン系重合体を溶融し空気を吹込みながら金型から
押出しつつ延伸するインフレーション法、また所望の形
状の成形体を得る方法として、溶融した高密度エチレン
系重合体に空気を吹込んで膨張させ型枠通りの成形体を
製造するブロー成形法、さらには溶融した高密度エチレ
ン系重合体を型枠に圧入して成形体を得るインジェクシ
ョン成形法等がある。
【0003】このように高密度エチレン系重合体には種
々の成形方法があるが、これらの方法に共通しているの
は、高密度エチレン系重合体を先ず加熱することにより
溶融状態とし、これを押出し、成形するという点であ
る。従って、高密度エチレン系重合体の加熱・溶融時の
挙動、即ち溶融特性は、樹脂を成形加工する上で極めて
重要な物性である。特にインジェクション成形法におい
て、溶融特性、特に溶融流動性は、成形性を左右する本
質的物性である。
【0004】本発明でいう溶融流動性とは、主として樹
脂を加熱・溶融して押出機から押出す時の押出負荷に対
応するもので、かかる溶融流動性の目安となる指標とし
てはMI、HMIさらにはMIR等が使用される。本発
明においてMIとは、190℃における2.16kg荷
重でのMFR(メルトフローレート)であり、HMIと
は、190℃における21.6kg荷重でのMFRであ
り、MIRとは、HMIとMIの比である。従って本発
明においては、MIの値をMI とし、HMIの値をHMI
とし、MIRの値をMIRとすと、MIR=HMI/MI の関
係が成立つ。一般に、MI、HMIおよびMIRが大き
いほど溶融流動性に優れている、と言える。
【0005】ただし実用的には、各成形方法により用い
られる重合体の性状が異なるため、成形性を示す目安と
なる指標は、各成形方法により異なる。例えば、インジ
ェクション成形法においては、耐衝撃性を確保するため
分子量分布の狭い高密度エチレン系重合体が用いられる
傾向にあり、従ってMIRは比較的小さいことから、M
IやHMIが成形性を示す指標として用いられる。
【0006】従来、高密度エチレン系重合体は、チタン
系のチーグラーナッタ触媒、或いはクロム系触媒を用い
て重合されるのが一般であった。しかし、このような従
来の触媒系を用いて重合される高密度エチレン系重合体
は、分子量分布をある程度以上には狭くすることができ
なかったため、例えばインジェクション成形法に用いる
場合、成形性を向上させるために分子量を下げてMIや
HMIを上げようとすると、極めて低い分子量成分が混
入してしまい、耐衝撃性等の機械的物性が顕著に低下す
るという欠点があった。このため機械的物性を確保しよ
うとすると、MI等をむやみに上げることができず、実
用において、例えばインジェクション成形の高速化を実
現することができない、という問題があった。
【0007】一方、近年エチレンの単独重合またはエチ
レンと他のα−オレフィンとの共重合に際し、ビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド等の可溶
性のハロゲン含有遷移金属化合物とアルミノキサンとか
らなる触媒を用いることにより高活性で重合する技術が
見出され、特公平4−12283号公報等にて公知とな
り、所謂メタロセン触媒系として注目を集めている。か
かる触媒系によれば、分子量分布及び組成分布の極めて
狭いエチレン系重合体を製造することが可能である。即
ち、この触媒系によるエチレン系重合体は、分子量分布
が狭いため耐衝撃性等の機械的物性に優れ、またベタツ
キ、ゲル等の原因となる低分子量成分及び高分子量成分
がほとんど存在せず、耐溶媒抽出性、透明性等の物性に
も優れていことから、主として直鎖状低密度エチレン系
重合体(LLDPE)や超低密度エチレン系重合体(V
LDPE)さらには極低密度エチレン系重合体(ULD
PE)等への応用がさかんに検討されている。
【0008】しかしながら、かかるメタロセン触媒系に
よるエチレン系重合体は、上記のごとく分子量分布が極
めて狭いことによる大きな利点があるものの、一方で分
子量分布が狭いが故に成形加工性が極めて悪いという問
題があった。従って、物性と成形性のバランスが特に重
要視される高密度エチレン系重合体の分野では、その応
用開発はなかなか進んでいないのが現状である。
【0009】この問題を解決する方法として、例えば複
数の反応器の使用や、数種類のメタロセン触媒を併用す
る等の手段により、分子量分布を広げることが提案され
ている。例えば、特開昭60−35008号公報では、
少なくとも2種の遷移金属化合物を混合して使用し分子
量分布を広くする方法が提案されている。また、公知技
術である多段重合法を用いる方法として、例えば、特開
平3−234717号公報において、遷移金属化合物と
有機アルミニウムオキシ化合物とからなるオレフィン重
合用触媒を用いた多段重合法により、重合体の溶融特性
を改善する方法が開示されている。また、特開昭61−
57638号公報、特開平6−49287号公報、特開
平6−136195号公報、特開平6−206939号
公報等においても、分子量分布を広げる措置を講じつつ
成形性の向上を目指す試みが成されている。しかしなが
ら、かかる分子量分布を広げる方法を用いた場合、せっ
かくの分子量分布の狭さに基づく優れた物性が相殺され
てしまう、という問題があった。
【0010】また、特開平7−90021号公報及び特
開平7−97408号公報等の如く、比較的高い極限粘
度を維持することにより溶融張力を向上を図り、バブル
安定性等の成形性の向上を図る試みもあるが、かかる方
法においては溶融流動性の低下が避けられず高速の押出
成形は困難である、という問題があった。上記の問題を
解決の為、最近メタロセン触媒を用い、分子量分布が狭
いままで組成分布が狭く且つ溶融特性に優れたエチレン
系重合体を得る試みもなされている。
【0011】例えば、WO(世界知的所有権特許)93
08211では、特殊なメタロセン系触媒を用い、長鎖
分岐を含有させることにより、分子量分布が狭いまま溶
融流動性の改善を図ったエチレン系重合体が提案されて
いる。しかし、かかるエチレン系重合体では、溶融流動
性はある程度改善される半面、耐衝撃性等機械的物性が
通常のメタロセン触媒を用いた場合よりもかなり低下す
る、という問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来技術
においては、機械的物性及び溶融流動性の何れにも優れ
た高密度エチレン系重合体は得られていない。従って、
機械的物性に優れ、且つ溶融流動性に優れた高密度エチ
レン系重合体が得られれば、チタン系のチーグラーナッ
タ触媒やクロム系触媒によるエチレン系重合体およびメ
タロセン触媒による従来のエチレン系重合体の何れの欠
点をも克服したものとなり、その用途展開は大きく広が
り、工業的意味は極めて大きいものとなる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、機械的物
性に優れ且つ溶融流動性に優れた高密度エチレン系重合
体を得るべく鋭意研究を重ねた結果、ある種のメタロセ
ン触媒を用いることによって得られる特異な構造の高密
度エチレン系重合体は、驚くべきことに機械的物性及び
溶融流動性の何れにも優れ、従って極めて優れた機械的
強度や成形加工等を示すことを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0014】即ち、本発明の高密度エチレン系重合体
は、[A]密度をd(g/cm3 )とした時、dが0.
941以上、且つ0.980以下であり、[B]190
℃における2.16kg荷重でのMFRをMI (g/1
0分)とした時、MI が3よりも大きく、且つ100以
下であり、[C]190℃における21.6kg荷重で
のMFRをHMI(g/10分)とし、HMIとMI との比
MI/MI をMIRとした時、MIRとMI とが logMIR≧−0.094logMI +1.520 で示される関係を満たし、[D]密度d(g/cm3
とMI (g/10分)とが d≧−0.00873logMI +0.972 で示される関係を満たし、[E]アイゾット衝撃試験に
於けるアイゾット衝撃値をakI(kgf・cm/c
2 )とした時、akIが1以上であり、且つakIとMI
とが logakI≧−0.844logMI +1.462 で示される関係を満たすことを特徴とする高密度エチレ
ン系重合体、である。
【0015】以下、本発明に係わる高密度エチレン系重
合体について具体的に説明する。本発明の高密度エチレ
ン系重合体は、エチレンの単独重合体または、エチレン
と式 H2 C=CHR15 (式中、R15は炭素数1〜18のアルキル基または炭素
数6〜20のアリール基であり、アルキル基は直鎖状、
分岐状、または環状である。)で表わされる化合物、炭
素数3〜20の環状オレフィン、および炭素数4〜20
の直鎖状、分岐状または環状ジエンよりなる群から選ば
れる少なくとも1種とを共重合させることにより得るこ
とができる。
【0016】本発明の高密度エチレン系重合体は、その
密度をd(g/cm3 )とした時、dが0.941以上
である。重合体の密度が0.941g/cm3 より小さ
ければ、充分に高い剛性等を得ることができない等、実
用上問題が生じる。本発明の高密度エチレン系重合体
は、密度が0.941g/cm3 以上であるため実用上
充分に高い剛性を有している等、機械的物性に優れてい
る。本発明のより好ましい態様は、重合体の密度が0.
951g/cm3 以上であり、さらに好ましくは0.9
60g/cm3 以上であり、最も好ましくは0.965
g/cm3 以上である。
【0017】また、本発明では、その密度は0.980
g/cm3 以下である。密度が0.980g/cm3
りも大きければ、結晶化度が高くなりすぎ、成形体が脆
性破壊し易くなるため実用上好ましくない。本発明のよ
り好ましい態様は、密度が0.980g/cm3 よりも
小さい。なお、本発明において密度は、190℃におけ
る2.16kg荷重でのMFR測定時に得られるストラ
ンドを120℃で1時間熱処理し1時間かけて室温まで
徐冷した後、密度勾配管で測定することにより得られる
値である。
【0018】また、本発明に係わる高密度エチレン系重
合体は、190℃における2.16kg荷重でのMFR
の値をMI (g/10分)とした時、MI は3よりも大
きく、且つ100以下である。MI が3以下であれば、
インジェクション成形等の用途においては、成形加工性
の低下が顕著となり、実用上好ましくない。本発明の高
密度エチレン系重合体は、MI が3よりも大きいため、
成形加工性に優れている。本発明のより好ましい態様で
は、MI は5以上である。
【0019】また、本発明では、そのMI は100以下
である。MI が100よりも大きければ、衝撃強度が極
端に低くなり、実用的でなくなる。より高い衝撃強度を
得るためには、MI は80以下であることが好ましく、
より好ましくは50以下であり、最も好ましくは30以
下である。本発明の高密度エチレン系重合体は、190
℃における21.6kg荷重でのMFRの値をHMI
し、HMIとMI との比HMI/MI の値をMIRとした時、
IRとMI とが logMIR≧−0.094logMI +1.520 で示される関係を満たす。
【0020】MI とMIRの関係が上記範囲外であれば、
高密度エチレン系重合体の密度を充分高くすることがで
きず、結果として重合体の剛性等の機械的物性の低下を
招くこととなり、本発明において、より好ましくは、M
I とMIRは logMIR≧−0.125logMI +1.574 で示される関係を満たし、さらに好ましくは、 logMIR≧−0.198logMI +1.698 で示される関係を満たす。
【0021】尚、本発明に於けるMI 及びHMIは、各々
ASTM D1238における条件E及び条件Fに従い
測定された値である。本発明の高密度エチレン系重合体
は、密度d(g/cm3 )とMI (g/10分)とが d≧−0.00873logMI +0.972 で示される関係を満たす。
【0022】一般に、重合体のMIが大きくなれば成形
性は向上するものの、耐衝撃性は低下する。このため成
形性を向上させるためMIを大きくする場合には、通
常、共重合等により重合体の密度低下を図り耐衝撃性の
低下を防ぐ手立てが取られている。しかし、かかる低密
度化による方法は、結局重合体の剛性低下を来すため、
実用上その適用には限界があった。
【0023】本発明の高密度エチレン系重合体は、上述
のごとく、密度d(g/cm3 )とMIの値であるMI
(g/10分)とが d≧−0.00873logMI +0.972 で示される関係を満たすため、耐衝撃性、剛性、成形性
等の物性バランスに極めて優れたものである。
【0024】本発明の高密度エチレン系重合体のより好
ましい態様では、密度d(g/cm3 )とMI (g/1
0分)とが d≧−0.00873logMI +0.976 で示される関係を満たす。
【0025】前記のごとく、高密度エチレン系重合体に
おいては、重合体のMIが大きくなれば成形性は向上す
るものの、耐衝撃性は低下するのが一般である。しかる
に本発明の高密度エチレン系重合体は、上記のごとく耐
衝撃性、剛性、成形性等の物性バランスに極めて優れて
おり、また高い耐衝撃性を維持するものである。即ち、
本発明の高密度エチレン系重合体は、アイゾット衝撃試
験に於ける測定可能なアイゾット衝撃値をakI(kgf
・cm/cm2 )とした時、akIは少なくとも1以上で
あり、且つakIとMI とが logakI≧−0.844logMI +1.462 で示される関係を満たす。
【0026】本発明のより好ましい態様においては、a
kIとMI とは logakI≧−0.844logMI +1.575 で示される関係を満たし、さらに好ましくは logakI≧−0.844logMI +1.700 で示される関係を満たす。本発明のアイゾット衝撃値a
kI(kgf・cm/cm2 )は、JIS K7110に
記載の方法に従って求めることができる。
【0027】上記本発明の高密度エチレン系重合体を実
現するためには、高密度エチレン系重合体の分子量分布
曲線が、少なくとも2つ以上のガウス分布曲線により分
割可能であることが望ましい。この場合、該高密度エチ
レン系重合体は、該少なくとも2つ以上のガウス分布曲
線のピークに対応する少なくとも2つ以上の成分の集合
体とみなすことができる。かかる望ましい態様におい
て、最大ピークに対応する成分(以下、「主たる成分」
と称することがある。)よりも高分子量側に存在する成
分の総量は、主たる成分の量の高々2/3以下であるこ
とが好ましく、より好ましくは1/2以下であり、さら
に好ましくは1/3以下であり、よりさらに好ましくは
1/5以下であり、最も好ましくは1/10以下であ
り、また主たる成分よりも低分子量側に存在する成分の
総量は、主たる成分の量の高々2/3以下であることが
好ましく、より好ましくは1/2以下であり、さらに好
ましくは1/3以下であり、よりさらに好ましくは1/
5以下であり、最も好ましくは1/10以下であり、さ
らに該高分子量側成分または低分子量側成分の何れかが
全く存在しなくても構わない。
【0028】尚、上記分子量分布曲線はゲルパーミエー
ションクロマトグラフィ(GPC)測定により容易に求
めることが可能であり、また上記各成分の量は、該各成
分に対応するガウス分布曲線の各ピーク面積により求め
ることができる。本発明の上記望ましい態様における主
たる成分の分子量は、10,000以上であることが好
ましく、より好ましくは30,000以上であり、且つ
500,000以下であり、好ましくは300,000
以下であり、より好ましくは150,000以下であ
り、さらに好ましくは80,000以下である。本発明
の高密度エチレン系重合体は、例えば、下記成分
(A)、(B)、(C)を含むことを特徴とするオレフ
ィン重合用触媒を用いることにより製造することができ
る。
【0029】(A)下記式で表わされる遷移金属化合物 R0 x 1 a 2 b 3 c 4 d M ・・・(1) 〔式(1)中:Mはジルコニウム、チタンおよびハフニ
ウムよりなる群から選ばれる遷移金属であり;R1 はシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子、または窒素、
リン、砒素、アンチモンまたはビスマスをヘテロ原子と
して含む炭素数1〜4の複素5員環配位子、または窒
素、リンまたは酸素が配位座を占めるヘテロ3座配位子
であり、これらの配位子の各々は置換されていないか、
あるいは炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20
のアリール基、炭素数1〜20のアルキル基が少なくと
も一個の炭素数6〜20のアリール基で置換されたアラ
ルキル基、および炭素数6〜20のアリール基が少なく
とも一個の炭素数1〜20のアルキル基で置換されたア
ルキルアリール基よりなる群から選ばれる少なくとも一
個の置換基で置換されており、この場合1つの置換基が
配位子の少なくとも2つの部分を置換していてもよく、
さらにアルキル基は直鎖状、分岐状または環状であり、
また上記置換基は少なくとも1つが酸素、窒素、硫黄ま
たはリンを介して配位子と結合していてもよく、さらに
また置換基を構成する炭素の少なくとも1個が珪素であ
ってもよい;
【0030】R2 、R3 およびR4 は、各々独立に、シ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子、窒素、リン、
砒素、アンチモンまたはビスマスをヘテロ原子として含
む炭素数1〜4の複素5員環配位子、窒素、リンまたは
酸素が配位座を占めるヘテロ3座配位子、炭素数1〜2
0のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数
1〜20のアルキル基が少なくとも一個の炭素数6〜2
0のアリール基で置換されてなるアラルキル基、炭素数
6〜20のアリール基が少なくとも一個の炭素数1〜2
0のアルキル基で置換されてなるアルキルアリール基、
−SO3 R(Rは、置換されていないか、または少なく
とも1個のハロゲンで置換された炭素数1〜8の炭化水
素基)、ハロゲン原子、または水素原子であり、この場
合アルキル基は直鎖状、分岐状または環状であり、また
アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アラル
キル基は酸素、窒素、硫黄またはリンを介して遷移金属
と結合するヘテロ原子配位子を形成していてもよく、ま
たアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アラ
ルキル基を構成する炭素の少なくとも1個は珪素であっ
てもよく、またシクロペンタジエニル骨格を有する配位
子、および窒素、リン、砒素、アンチモンまたはビスマ
スをヘテロ原子として含む炭素数1〜4の複素5員環配
位子、および窒素、リンまたは酸素が配位座を占めるヘ
テロ3座配位子の各々は、置換されていないか、あるい
は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリ
ール基、炭素数1〜20のアルキル基が少なくとも一個
の炭素数6〜20のアリール基で置換されてなるアラル
キル基、および炭素数6〜20のアリール基が少なくと
も一個の炭素数1〜20のアルキル基で置換されてなる
アルキルアリール基よりなる群から選ばれる少なくとも
一個の置換基で置換されており、この場合1つの置換基
が配位子の少なくとも2つの部分を置換していてもよ
く、さらにアルキル基は直鎖状、分岐状または環状であ
り、また上記置換基は少なくとも1つが酸素、窒素、硫
黄またはリンを介して配位子と結合していてもよく、さ
らにまた置換基を構成する炭素の少なくとも1個が珪素
であってもよい;
【0031】aは1以上の整数であり、b、c、dは0
〜3の整数であるが、但しa+b+c+d=4であり;
1 、R2 、R3 およびR4 の各々は遷移金属Mに結合
しており;R0 は、R2 、R3 およびR4 から選ばれる
1個とR1 とを結合する炭素数1〜20のアルキレン
基、炭素数1〜20の置換アルキレン基、炭素数1〜2
0のアルキリデン基、シリレン基、またはシリレン基が
炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリー
ル基、炭素数1〜20のアルキル基が少なくとも一個の
炭素数6〜20のアリール基で置換されたアラルキル
基、および炭素数6〜20のアリール基が少なくとも一
個の炭素数1〜20のアルキル基で置換されたアルキル
アリール基よりなる群から選ばれる少なくとも一個の置
換基で置換されてなる置換シリレン基であり;そして、
xは0または1である。〕;
【0032】(B)表面に水酸基を有する微粒子状無機
固体(b−1)に、式(5)
【化1】 〔式(5)中、R6 は、炭素数1〜12の直鎖状、分岐
状、環状アルキル基である。〕で表わされるアルキルオ
キシアルミニウム単位を繰返し単位として有する有機ア
ルミニウムオキシ化合物(b−2)が、担持された無機
固体成分;及び (C)有機アルミニウム化合物。
【0033】以下、本発明に係わるオレフィン重合用触
媒及びこの触媒を用いたオレフィンの重合方法について
具体的に説明する。なお、本発明に於いて「重合」と
は、単独重合のみならず共重合を包含した意味で屡々用
いられ、また「重合体」とは単独重合体のみならず共重
合体を包含した意味で屡々用いられる。本発明に於ける
「重合」は、粒径あるいは粒子形状の制御や触媒活性の
低下の緩和等を目的として、オレフィン重合において、
従来、重合に先だって予備的に行われる重合、即ち、予
備重合などとは全く異なるものであって、重合体そのも
のを得ることを主たる目的とするものであり、工業的且
つ経済的に有効な温度と圧力で実施されるものである。
このような温度は、通常50℃以上、好ましくは60℃
以上である。また圧力は、通常2kg/cm2 以上であ
り、好ましくは5kg/cm2 以上である。
【0034】本発明の成分(A)は、上記のごとく以下
の一般式(1)で表すことができる。 R0 x 1 a 2 b 3 c 4 d M ・・・(1) 〔式中:M、R0 、R1 、R2 、R3 、R4 、x、a、
b、cおよびdは前記のとおりである。〕
【0035】本発明においては、一般式(1)における
1 がシクロペンタジエニル骨格を有する配位子であ
り、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配位子、ヘテロ3座配位子またはヘ
テロ原子配位子R1 である遷移金属化合物が好ましく用
いられる。すなわち、例えば、R1 およびR2 がシクロ
ペンタジエニル骨格を有する配位子である遷移金属化合
物であり、R1 がシクロペンタジエニル骨格を有する配
位子でR2 がヘテロ3座配位子である遷移金属化合物で
あり、R1 がシクロペンタジエニル骨格を有する配位子
でR2 がヘテロ原子配位子である遷移金属化合物等であ
る。これらの配位子は、メチレン、エチレン、プロピレ
ンなどのアルキレン基、ジフェニルメチレンなどの置換
アルキレン基、イソプロピリデンなどのアルキリデン
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
4 はシクロペンタジエニル骨格を有する配位子、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、SO3 Rまたは水素原子である。
本発明では、R3 およびR4 は、アルキル基、アリール
基、ハロゲン原子等が特に好ましい。
【0036】本発明において、シクロペンタジエニル骨
格を有する配位子の例としては、シクロペンタジエニル
基、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挙げることができる。
本発明において、窒素、リン、砒素、アンチモンまたは
ビスマスをヘテロ原子として含む炭素数1〜4の複素5
員環配位子の例としては、ピローリル基、ホスホーリル
基、アルソーリル基、スチボーリル基、ビスモーリル基
等を挙げることができる。
【0037】また、本発明において、窒素、リンまたは
酸素が配位座を占めるヘテロ3座配位子は、具体的には
トリスピラゾリルボレート骨格を有する配位子、または
トリスホスフォラニルメタニド骨格を有する配位子を言
う。このようなヘテロ3座配位子の例としては、ヒドロ
トリスピラゾリルボレート基、トリスビスフェニルオキ
ソホスホラニルメタニド基等を挙げることができる。
【0038】さらに、アルキル基、アリール基、アルキ
ルアリール基、アラルキル基が酸素、窒素、硫黄または
リンを介して遷移金属と結合するヘテロ原子配位子を形
成している場合の該ヘテロ原子配位子の例としては、t
ert−ブチルアミド基、メチルアミド基、エチルアミ
ド基、ベンジルアミド基、メトキシフェニルアミド基、
フェニルホスフィド基等を挙げることができる。また本
発明のハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素等を例示することができる。
【0039】また本発明の−SO3 Rで表される配位子
は、Rが置換されていないか、又はハロゲンで置換され
ている炭素数1〜8の炭化水素基、好ましくは、炭素数
1〜8の直鎖状、分岐状または環状アルキル基、または
炭素数6〜8のアリール基であり、その具体的な例とし
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を挙げること
ができる。
【0040】以下に、式(1)におけるMがジルコニウ
ムである場合の、具体的な遷移金属化合物を例示する
と、例えば、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(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、ビス(メチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(エチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(プロピルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(ブチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(ペンチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(ヘキシルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(オクチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(メチルフェニルインデニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(エチルフェニルインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ビス(ナフチルインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ビス(メチルナフチルインデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(ベンゾインデニル)ジル
コニウムジクロリド、ビス(メチルベンゾインデニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルインデニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルプロピルイン
デニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチル
インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルフ
ェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジ
メチルフェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(トリルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(メチルトリルインデニル)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(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、エ
チレンビス(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、エチレンビス(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、エチレンビス
(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、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、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、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、メチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、メチレンビス(メチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、メチレンビス(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、
メチレンビス(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、メチレンビス(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、メチレン
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、メチレン
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)、メチレンビス(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、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、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(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、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(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(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、ビス(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、ビス(メチル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、ビス(エチルフ
ェニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(トリルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、ビス(メチルトリルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチルトリルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テ
トラメチルホスホーリル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(3,4−ジメチルホスホーリル)ジルコニウムジク
ロリド、ヒドロトリスピラゾリルボレートシクロペンタ
ジエニルジルコニウムジクロリド、トリス(ジフェニル
オキソフォスフォラニル)メタニドシクロペンタジエニ
ルジルコニウムジクロリド、ヒドロトリスピラゾリルボ
レートジルコニウムトリクロリド、トリス(ジフェニル
オキソフォスフォラニル)メタニドジルコニウムトリク
ロリド、ヒドロトリス(3,5−ジメチルピラゾーリ
ル)ボレートジルコニウムトリクロリド、トリス(ジフ
ェニルオキソフォスフォラニル)メタニドペンタメチル
シクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド等が挙げ
られる。
【0041】なお、上記例示において、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−、iso−、sec−、tert−などの異性体を
含む。また、本発明では上記のようなジルコニウム化合
物において、ジルコニウム金属を、チタン金属またはハ
フニウム金属に置き換えた遷移金属化合物を用いること
ができる。
【0042】また、本発明の式(1)で表される遷移金
属化合物のさらなる例として、(tert−ブチルアミ
ド)(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)−
1,2−エタンジイルジルコニウムジクロリド、(te
rt−ブチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロペ
ンタジエニル)−1,2−エタンジイルチタンジクロリ
ド、(tert−ブチルアミド)(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)メチレンジルコニウムジクロ
リド、(tert−ブチルアミド)(テトラメチル−η
5 −シクロペンタジエニル)メチレンチタンジクロリ
ド、(tert−ブチルアミド)(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)メチレンジルコニウムジメチ
ル、(tert−ブチルアミド)(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)メチレンチタンジメチル、
(tert−ブチルアミド)(テトラメチル−η5 −シ
クロペンタジエニル)イソプロピリデンジルコニウムジ
クロリド、(tert−ブチルアミド)(テトラメチル
−η5 −シクロペンタジエニル)イソプロピリデンチタ
ンジクロリド、(tert−ブチルアミド)(テトラメ
チル−η5 −シクロペンタジエニル)イソプロピリデン
ジルコニウムジメチル、(tert−ブチルアミド)
(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)イソプ
ロピリデンチタンジメチル、(tert−ブチルアミ
ド)(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)−
1,2−エタンジイルジルコニウムジメチル、(ter
t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロペン
タジエニル)−1,2−エタンジイルチタンジメチル、
(メチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタ
ジエニル)−1,2−エタンジイルジルコニウムジクロ
リド、(メチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロ
ペンタジエニル)−1,2−エタンジイルチタンジクロ
リド、(メチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロ
ペンタジエニル)−1,2−エタンジイルジルコニウム
ジベンジル、(メチルアミド)(テトラメチル−η5
シクロペンタジエニル)−1,2−エタンジイルチタン
ジメチル、(メチルアミド)ジメチル(テトラメチル−
η5 −シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリ
ド、(メチルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5
シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジクロリ
ド、(エチルアミド)(テトラメチル−η5 −シクロペ
ンタジエニル)−メチレンチタンジクロリド、(エチル
アミド)(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニ
ル)−メチレンチタンジメチル、(tert−ブチルア
ミド)ジメチル(テトラメチル−η5−シクロペンタジ
エニル)シランチタンジクロリド、(tert−ブチル
アミド)ジメチル(テトラメチル−η5 −シクロペンタ
ジエニル)シランジルコニウムジクロリド、(tert
−ブチルアミド)ジベンジル(テトラメチル−η5 −シ
クロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジル、
(tert−ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル−
η5 −シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベ
ンジル、(ベンジルアミド)ジメチル(テトラメチル−
η5 −シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリ
ド、(ベンジルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)シランチタンジフェニル、
(フェニルホスフイド)ジメチル(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジ
ル、(フェニルホスフイド)ジメチル(テトラメチル−
η5 −シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリ
ド、(フェニルホスフイド)ジメチル(テトラメチル−
η5 −シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジク
ロリド、(2−メトキシフェニルアミド)ジメチル(テ
トラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)シランチタ
ンジクロリド、(4−フルオロフェニルアミド)ジメチ
ル(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)シラ
ンチタンジクロリド、((2,6−ジ(1−メチルエチ
ル)フェニル)アミド)ジメチル(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)アミドチタンジクロリド、
(4−メトキシフェニルアミド)ジメチル(テトラメチ
ル−η5 −シクロペンタジエニル)シランチタンジクロ
リド、(テトラメチル−η5 −シクロペンタジエニル)
ジメチル(1−メチルエトキシ)シランチタントリクロ
リド、1−(tert−ブチルアミド)−2−(テトラ
メチル−η5 −シクロペンタジエニル)−1,1,2,
2−テトラメチルジシランチタンジクロリド、1−(t
ert−ブチルアミド)−2−(テトラメチル−η5
シクロペンタジエニル)−1,1,2,2−テトラメチ
ルジシランジルコニウムジクロリド、(tert−ブチ
ルアミド)ジメチル(テトラメチル−η5 −シクロペン
タジエニル)シランジルコニウムジメチル、(tert
−ブチルアミド)ジメチル(η5 −シクロペンタジエニ
ル)シランチタンジクロリド、(tert−ブチルアミ
ド)ジメチル(η5 −シクロペンタジエニル)シランジ
ルコニウムジクロリド、(アニリド)ジメチル(テトラ
メチル−η5 −シクロペンタジエニル)シランチタンジ
クロリド、(アニリド)ジメチル(テトラメチル−η5
−シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジクロリ
ド等を挙げることができる。
【0043】上記したように、本発明の触媒の成分
(A)である遷移金属化合物は、多座配位子または単座
配位子を含有する遷移金属化合物である。そのうち、多
座配位子を含む遷移金属化合物の詳細については、例え
ば、EP(ヨーロッパ特許)0617 052A2を参
照することができる。
【0044】本発明の高密度エチレン系重合体を製造す
るための成分(A)である遷移金属化合物は、2種以上
の立体化学的構造を取り得るものであることが好まし
い。そのような遷移金属化合物としては、上記例示の遷
移金属化合物のうち、特にインデニル基、または炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、
炭素数1〜20のアルキル基が少なくとも一個の炭素数
6〜20のアリール基で置換されたアラルキル基、およ
び炭素数6〜20のアリール基が少なくとも一個の炭素
数1〜20のアルキル基で置換されたアルキルアリール
基よりなる群から選ばれる少なくとも一個の置換基で置
換された置換インデニル基、または炭素数6〜20のア
リール基、炭素数1〜20のアルキル基が少なくとも一
個の炭素数6〜20のアリール基で置換されたアラルキ
ル基、および炭素数6〜20のアリール基が少なくとも
一個の炭素数1〜20のアルキル基で置換されたアルキ
ルアリール基よりなる群から選ばれる少なくとも一個の
置換基で置換された置換シクロペンタジエニル基を、配
位子として2個有しており、且つ該2個の配位子がお互
いに結合されていないもの即ち一般式(1)においてZ
=0であるものが好適である。この場合、該2個の配位
子は互いに異なるものであってもかまわない。かかる例
示の遷移金属化合物を選択的に用いることにより、本発
明の如き優れた物性を有する高密度エチレン系重合体を
得ることができることは、従来技術からは予期せざるこ
とであり、極めて驚くべき結果といえる。このような予
期せざる重合体が得られる理由は全く不明であるが、本
発明者らは以下の様に考えている。即ち、所謂メタロセ
ン触媒はシングルサイト触媒とも称されるものであり、
本来活性種が1種であり、極めて分子量分布の狭い重合
体が得られるのが通常であるが、上記本発明の好適な例
の遷移金属化合物では2種以上の立体化学的構造を取り
得るため、得られる重合体の分子量分布が広めになり、
これが耐衝撃性、剛性、成形性等のバランスに好影響を
及ぼしているものと推察されるが、しかし、依然詳細は
不明である。
【0045】尚、本発明で活性種とは、触媒において活
性を示すサイト、即ち活性点の種類をいう。本発明の触
媒の成分(B)において、表面に水酸基を有する微粒子
状無機固体(b−1)(以下、屡々、単に、「微粒子状
無機固体(b−1)」、或いは「成分(b−1)」と称
す。)は、 細孔容積(PV:cm3 /g)が0.4cm3 /g
〜1. 4cm3 /gの範囲であり、 比表面積(SA:m2 /g)が150m2 /g〜8
00m2 /gの範囲であり、 細孔容積(PV:cm3 /g)と比表面積(SA:
2 /g)が、次式 SA≦−625×PV+1100 ・・・(2) で示される関係を満足する、ことが好ましい。
【0046】本発明の微粒子状無機固体(b−1)は、
上記のごとく、細孔容積(PV:cm3 /g)が0. 4
cm3 /g〜1. 4cm3 /gの範囲であることが好ま
しい。微粒子状無機固体(b−1)の細孔容積が0. 4
cm3 /gよりも小さければ、微粒子状無機固体内部に
担持される有機アルミニウムオキシ化合物の量が少なく
なり、結果として充分な重合活性を得ることができなく
なる。したがって、細孔容積は少なくとも0. 4cm3
/g以上であることが必要であり、より好ましくは0.
5cm3 /g以上であり、さらに好ましくは0. 6cm
3 /g以上である。
【0047】また、細孔容積が1. 4cm3 /gよりも
大きければ、微粒子状無機固体中の空孔部分の容積が大
きくなりすぎ、微粒子状無機固体(b−1)の強度を充
分確保することが難しくなり、重合時に微粒子状無機固
体の破壊が生じ、得られる重合体に微粉が混ざり、結果
として粒子性状の悪化や嵩密度の低下をきたしたりす
る。そのため、細孔容積は1. 4cm3 /g以下である
ことが必要であり、好ましくは1. 2cm3 /g以下で
あり、より好ましくは1. 1cm3 /g以下であり、さ
らに好ましくは1. 0cm3 /g以下である。また本発
明の微粒子状無機固体(b−1)の比表面積(SA:m
2 /g)は、150m2 /g〜800m2 /gの範囲で
あることが好ましい。
【0048】微粒子状無機固体(b−1)の比表面積が
150m2 /gよりも小さければ、微粒子状無機固体
(b−1)単位重量当たりに充分な量の有機アルミニウ
ムオキシ化合物を担持することができず、結果として微
粒子状無機固体単位重量当たりの活性が低くなる。従っ
て、本発明の微粒子状無機固体の比表面積は150m2
/g以上でなければならず、好ましくは200m2 /g
以上であり、さらに好ましくは250m2 /g以上であ
る。
【0049】また、微粒子状無機固体(b−1)の比表
面積が800m2 /gよりも大きければ、全ての表面で
均一に重合反応を行なうことが難しくなり、局部的に急
激な重合反応が生じたりするため、重合体の粒子性状が
悪化したり、嵩密度が低下したりする。このため比表面
積は800m2 /g以下でなければならず、好ましくは
700m2 /g以下であり、より好ましくは600m2
/g以下である。さらに本発明の微粒子状無機固体(b
−1)は、細孔容積(PV:cm3 /g)と比表面積
(SA:m2 /g)の関係が、式(2) SA≦−625×PV+1100 ・・・(2) で示される関係を満たすことが好ましい。
【0050】上記式(2)では、例えば、細孔容積(P
V:cm3 /g)が1. 0cm3 /g、比表面積(S
A:m2 /g)が300m2 /gであるような微粒子状
シリカの場合、上記式(2)の右辺は475、左辺は3
00となるため、上記式(2)を満足することになる。
細孔容積(PV:cm3 /g)と比表面積(SA:m2
/g)の関係が上記式(2)の範囲外であれば、シリカ
に微細な亀裂が見られるようになり、重合時にこの亀裂
が広がりシリカが破壊され、得られる重合体は微粉を含
むものとなり、工業的に好ましからざる粉体性状を有す
る重合体となり、極端な場合には嵩密度の著しい低下を
きたす。
【0051】従って、本発明のシリカは、上記式(2)
で示される関係を満たすことが好ましく、更に、式
(3) SA≦−625×PV+1000 ・・・(3) で示される関係を満たすことがより好ましい。上記した
ように、微粒子状無機固体(b−1)は、表面に水酸基
を有する。
【0052】本発明において、微粒子状無機固体(b−
1)が表面に有する水酸基とは、微粒子状無機固体表面
に重合条件下で強固に保持され、高温での加熱によりH
2 Oを発生するOH基をいう。このような水酸基は、微
粒子状無機固体(b−1)の表面マトリックスと化学的
に結合しており、単なる吸着水とは異なるものであり、
例えば、微粒子状無機固体がシリカの場合、シリカ表面
の水酸基はシリカとの間でSi−OH結合を形成してい
ると考えられている。このように化学的な結合を有する
水酸基は、例えば不活性溶媒と接触させた程度では簡単
に遊離することはない。本発明において微粒子状無機固
体が表面に有する水酸基の量は、微粒子状無機固体を常
圧下、1000℃で加熱した場合の該無機固体の重量減
少量の加熱前微粒子状無機固体重量に対する割合(重量
%)によって表される。
【0053】本発明の微粒子状無機固体が表面に有する
水酸基の量は、アルキル基を含有する有機アルミニウム
オキシ化合物(b−2)を微粒子状無機固体に担持する
際に有効に働く量存在することが好ましい。この場合、
該水酸基の量が、使用する有機アルミニウムオキシ化合
物の量に対して多すぎると、有機アルミニウムオキシ化
合物中のアルキル基が該水酸基で潰され、触媒性能を発
現することが阻害される。また、微粒子状無機固体が表
面に有する水酸基の量が、使用する有機アルミニウムオ
キシ化合物に対して少なすぎると、有機アルミニウムオ
キシ化合物の担持に支障をきたす。微粒子状無機固体が
表面に有する水酸基は、有機アルミニウムオキシ化合物
のアルキル基と反応して、O−Al結合を形成するもの
と考えられる。例えば、有機アルミニウムオキシ化合物
(b−2)がメチルアルミノキサンであり、表面に水酸
基を有する微粒子状無機固体(b−1)がシリカである
場合には、該シリカにメチルアルミノキサンを接触させ
るとメタンガスの発生がみられる。これは、メチルアル
ミノキサンのメチル基とシリカ表面の水酸基(OH基)
が反応してO−Al結合を形成し、その際メタンガス
(CH4 )を放出するためと考えられる。このため、微
粒子状無機固体が表面に有する水酸基の量が有機アルミ
ニウムオキシ化合物に対して少なすぎることは、形成さ
れるO−Al結合の数が極めて少なくなる結果をもたら
すものであり、したがって所望の量の有機アルミニウム
オキシ化合物を微粒子状無機固体表面に強固に担持する
ことが困難になる。本発明では、微粒子状無機固体が表
面に有する水酸基(OH)の有機アルミニウムオキシ化
合物(b−2)中のアルミニウム(Alb-2 )に対する
モル比(OH/Alb-2 )の範囲は、0.01〜1であ
り、好ましくは0. 05〜0.7の範囲であることが望
ましい。
【0054】また、重合に必要且つ有効な量の有機アル
ミニウムオキシ化合物を担持する為には、微粒子状無機
固体が表面に有する水酸基の量は、微粒子状無機固体の
重量に対して少なくとも0. 5重量%以上であることが
望ましく、さらには1重量%以上であることが望まし
い。ただし、微粒子状無機固体が表面に有する水酸基の
量が多すぎると、活性が低下する傾向が観られる。これ
はおそらく有機アルミニウムオキシ化合物との反応サイ
トが増え過ぎ、結果として有機アルミニウムオキシ化合
物の助触媒としての効果が制限されるためと考えられる
が、詳細は不明である。このように微粒子状無機固体が
表面に有する水酸基の量が多すぎると活性が低下する傾
向があるため、該水酸基の上限の量は、好ましくは微粒
子状無機固体の重量に対して15重量%であり、より好
ましくは12重量%であり、より好ましくは10重量%
である。
【0055】本発明において、微粒子状無機固体(b−
1)が表面に有する水酸基の量は、必要に応じて、適当
な温度条件下で加熱することにより、該加熱処理後の微
粒子状無機固体の重量に対して、0. 5〜15重量%の
範囲の予め定められた値に調整することができる。この
ような調整は、成分(b−1)の水酸基の量が15重量
%を超える場合とか、15重量%以下であっても、更に
或る値にまで減少させたいような場合に有利に行うこと
ができる。そのような調整に適する加熱温度の範囲は、
好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上
であり、且つ好ましくは1000℃以下、より好ましく
は800℃以下の範囲である。
【0056】本発明において、微粒子状無機固体(b−
1)が表面に有する水酸基は、有機アルミニウム化合物
を接触させることにより、該水酸基の量を実質的に調整
することが可能である。かかる接触をするための温度条
件には特に制限はないが、室温あるいは100℃以下の
加熱下で行うのが好ましい。このように有機アルミニウ
ムとの接触により水酸基の量を実質的に調整することが
できるのは、該水酸基と有機アルミニウム化合物とが反
応して水酸基の化学的活性が失われるためであると考え
られる。
【0057】また有機アルミニウム化合物を使用する別
な効果として、有機アルミニウムオキシ化合物(b−
2)の使用量を低減する効果も見出される。このような
有機アルミニウム化合物としては、例えば下記式(4)
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
出来る。 R5 n AlX3-n ・・・(4) 〔式(4)中、R5 は、炭素数1〜12のアルキル基、
炭素数6〜20のアリール基であり、Xはハロゲンまた
は水素であり、アルキル基は直鎖状、分岐状または環状
であり、nは1〜3の整数である。〕 式(4)におけるR5 の具体例としては、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、トリル基等を
挙げることができる。
【0058】このような有機アルミニウム化合物の具体
的な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチル
アルミニウム、トリ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等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ムニウムジハライド;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
イドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド
などを挙げることができる。
【0059】本発明において、上記有機アルミニウム化
合物を使用して微粒子状無機固体(b−1)が表面に有
する水酸基を変性する場合、該有機アルミニウムの使用
量は、該有機アルミニウム中のアルミニウム(AlR
の該水酸基(OH)に対するモル比(AlR /OH)が
1以下となる量である。
【0060】本発明において、上記有機アルミニウム化
合物を使用して微粒子状無機固体(b−1)が表面に有
する水酸基を変性する場合、通常は、有機アルミニウム
化合物と微粒子状無機固体(b−1)とを接触させるこ
とにより該水酸基を変性して後、微粒子状無機固体(b
−1)に有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)を担
持する。しかし、あらかじめ有機アルミニウム化合物と
有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)を混合し、し
かる後に該混合物と微粒子状無機固体(b−1)を接触
させることにより、該水酸基の変性と有機アルミニウム
オキシ化合物の担持を同時に行なうこともできる。
【0061】本発明で、上記有機アルミニウム化合物を
使用して、微粒子状無機固体(b−1)が表面に有する
水酸基を変性する場合、前記微粒子状無機固体が表面に
有する水酸基(OH)の有機アルミニウムオキシ化合物
(b−2)中のアルミニウム(Alb-2 )に対するモル
比(OH/Alb-2 )におけるアルミニウムは、該有機
アルミニウムオキシ化合物中のアルミニウムのモル量
に、該有機アルミニウム化合物中のアルミニウム(Al
R )のモル量を加えた値と看做す。従って、前記微粒子
状無機固体が表面に有する水酸基(OH)の有機アルミ
ニウムオキシ化合物(b−2)中のアルミニウム(Al
b-2 )に対するモル比(OH/Alb-2 )の望ましい範
囲である上限が1以下であり、好ましくは0. 7以下で
あり、下限が0. 01以上であり、好ましくは0. 05
以上である範囲は、上記有機アルミニウム化合物を使用
して微粒子状無機固体が表面に有する水酸基を変性する
場合には、微粒子状無機固体が表面に有する水酸基(O
H)の、有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)中の
アルミニウム(Alb-2 )と該水酸基を変性するために
使用する有機アルミニウム中のアルミニウム(AlR
との和に対するモル比〔OH/ (Alb-2+AlR )〕
は、その望ましい範囲が、上限が1以下であり、好まし
くは0. 7以下であり、下限が0. 01以上であり、好
ましくは0. 05以上と看做す。
【0062】本発明において、上記有機アルミニウム化
合物を使用して微粒子状無機固体(b−1)が表面に有
する水酸基を変性する場合、該有機アルミニウム化合物
中のアルミニウム(AlR )の有機アルミニウムオキシ
化合物(b−2)中のアルミニウム(Alb-2 )に対す
るモル比(AlR /Alb-2 )は、1以下であることが
好ましい。
【0063】以上説明したように、本発明に用いる表面
に水酸基を有する微粒子状無機固体(b−1)は、細
孔容積(PV:cm3 /g)が0. 4cm3 /g〜1.
4cm3 /gの範囲であり;比表面積(SA:m2
g)が150m2 /g〜800m2 /gの範囲であり;
そして細孔容積(PV:cm3 /g)と比表面積(S
A:m2 /g)が、式(2) SA≦−625×PV+1100 ・・・(2) で示される関係を満たす微粒子状無機固体であることが
好ましく、このような微粒子状無機固体を選択すること
により、より効果的に、微粉を含まず、粒子性状に優
れ、且つ高い嵩密度を有する重合体を予備重合すること
なしに得ることが可能となり、さらに該無機固体表面に
有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)を強固に担持
することが可能になる。
【0064】このような微粒子状無機固体(b−1)と
しては、微粒子の多孔質無機固体が好ましく、その主た
る成分の例としては、例えば、SiO2 、Al2 3
MgO、MgCl2 、ZrO2 、TiO2 、B2 3
CaO、ZnO、BaO、V2 5 、Cr2 3 、及び
ThO等のそれぞれ、またはこれらを含む混合物、ある
いはこれらの複合酸化物、例えばSiO2 −MgO、S
iO2 −Al2 3 、SiO2 −TiO2 、SiO2
2 5 、SiO2 −Cr2 3 、SiO2 −TiO2
−MgO等を挙げることができる。これらの中で、Si
2 、Al2 3 、MgO及びMgCl2 からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の成分を主成分とするものが
好ましい。本発明においては、上記微粒子状無機固体
(b−1)の例示の中で、特にSiO2 を主成分とする
微粒子状シリカが好ましい。
【0065】このような微粒子状シリカの製造方法は、
特には限定されるものではないが、ゾル−ゲル法が好適
である。本発明でいうゾル−ゲル法とは、例えば、ケイ
酸ソーダ溶液と硫酸とを反応させてケイ酸とし、該ケイ
酸の縮重合過程を経てケイ酸ポリマーであるコロイド状
シリカ(シリカヒドロゾル)を造り、これをゲル化して
シリカヒドロゲルとし、さらに乾燥してシリカキセロゲ
ルを得る方法等のように、微粒子状シリカの製造過程に
おいてゾル化及びゲル化の過程を経る方法をいう。かか
るゾル−ゲル法によれば、水熱法等と組合せることによ
り、比較的容易に細孔容積や比表面積、さらには粒子形
状や粒径等を制御することが可能である。また、ケイ素
以外の元素、例えばアルミニウムやチタンを酸化物の形
でシリカ中に添加してシリカの化学的性状を制御するこ
とも可能であり、本発明の微粒子状シリカは、そのよう
な添加物を含む場合もある。
【0066】本発明における微粒子状無機固体(b−
1)の形状は、特に限定されるものではないが、球形状
を有することが好ましい。本発明でいう球形状とは、角
ばっておらず、全体として概ね球体に近い形状をいう。
また本発明の微粒子状無機固体(b−1)の大きさは、
平均粒子径で5μm以上、好ましくは10μm以上であ
り、また200μm以下であり、好ましくは100μm
以下である。このような球形状及び平均粒子径を有する
微粒子状シリカは、上記ゾル−ゲル法により容易に製造
することが可能である。
【0067】本発明で用いられる有機アルミニウムオキ
シ化合物(b−2)(以下、屡々、単に「成分(b−
2)」と称す。)は、式(5)
【化2】 〔式(5)中、R6 は、炭素数1〜12の直鎖状、分岐
状、環状アルキル基である。〕で表わされるアルキルオ
キシアルミニウム単位を繰返し単位として有する有機ア
ルミニウムオキシ化合物〔アルミノキサン(almin
oxane)〕である。
【0068】式(5)において、R6 の具体的な例とし
ては、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挙げることができる。これらの
中で、メチル基、エチル基が好ましく、特にメチル基が
好ましい。上記式(5)に於いて、例えば、1種類のア
ルキルオキシアルミニウム単位から構成される有機アル
ミニウムオキシ化合物の例としては、メチルアルミノキ
サン、エチルアルミノキサン、n−プロピルアルミノキ
サン、イソプロピルアルミノキサン、n−ブチルアルミ
ノキサン、イソブチルアルミノキサン、ペンチルアルミ
ノキサン、ヘキシルアルミノキサン、オクチルアルミノ
キサン、デシルアルミノキサン、シクロヘキシルアルミ
ノキサン、シクロオクチルアルミノキサン等を挙げるこ
とができる。これらの中で、メチルアルミノキサン、エ
チルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサンが好ま
しく、特にメチルアルミノキサンが好ましい。このよう
に本発明の有機アルミニウムオキシ化合物は、繰り返し
単位として、上記式(5)で表されるアルキルオキシア
ルミニウム単位より構成されるものであるが、必ずしも
1種類の構成単位よりなる化合物に限定されるものでは
なく、複数種類の構成単位よりなっていても良い。例え
ば、メチルエチルアルミノキサン、メチルプロピルアル
ミノキサン、メチルブチルアルミノキサン等であり、各
種構成単位の比は0〜100%の範囲で任意に取り得
る。また、1種類の構成単位よりなる複数種類の有機ア
ルミニウムオキシ化合物の混合物であってもよい。例え
ば、メチルアルミノキサンとエチルアルミノキサンの混
合物、メチルアルミノキサンとn−プロピルアルミノキ
サンの混合物、メチルアルミノキサンとイソブチルアル
ミノキサンの混合物等が挙げられる。なお、アルミノキ
サンの重合度は、一般に、2〜100、好ましくは4〜
40の範囲である。
【0069】また、本発明において、助触媒として用い
られる有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)は、そ
の製造方法から来る未反応化学物質を含んでいても構わ
ない。すなわち、一般に有機アルミニウムオキシ化合物
は、よく知られているように、トリアルキルアルミニウ
ムとH2 Oの反応によって得られるが、これら原料の一
部が未反応化学物質として、全体の50重量%未満、残
存していても構わない。例えば、メチルアルミノキサン
の合成の場合は、原料としてトリメチルアルミニウム及
びH2 Oを使用するが、これら原料の片方あるいは両方
が、未反応化学物質としてメチルアルミノキサン中に含
まれている場合等である。上記例示の、有機アルミニウ
ムオキシ化合物の製造方法に於ては、通常トリアルキル
アルミニウムをH2 Oよりも多く使用する為、残存化学
物質として、トリアルキルアルミニウムが有機アルミニ
ウムオキシ化合物に含まれることが多い。本発明では、
トリアルキルアルミニウムは有機アルミニウムオキシ化
合物に2種以上含まれていても構わない。
【0070】本発明において、表面に水酸基を有する微
粒子状無機固体(b−1)に有機アルミニウムオキシ化
合物(b−2)が担持された無機固体成分(B)(以
下、屡々、単に「成分(B)」と称す。)は、微粒子状
無機固体(b−1)と有機アルミニウムオキシ化合物
(b−2)とを接触させることにより得ることができ、
この接触により、成分(b−1)と成分(b−2)とが
反応すると考えられる。このような反応は、不活性炭化
水素媒体中で、微粒子状無機固体(b−1)と有機アル
ミニウムオキシ化合物(b−2)とを混合・加熱するこ
とにより容易に進行させ得る。
【0071】かかる不活性炭化水素媒体としては、具体
的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭
化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシク
ロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素;及びエチルクロライド、
クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水
素あるいはこれらの混合物等を挙げることができる。
【0072】成分(b−1)と成分(b−2)を混合す
るに際して、成分(b−2)は、成分(b−1)1g当
たり、通常10-4〜1モル、好ましくは10-3〜10-1
モルの範囲であることが望ましく、不活性炭化水素媒体
中の成分(b−2)の濃度は、通常5×10-2〜5モル
/リットル、好ましくは0. 1〜3モル/リットルの範
囲であることが望ましい。尚、成分(b−2)のモル数
は、式(5)に示す1ユニットを1モルと看做す。従っ
て、成分(b−2)の1モルはアルミニウム原子を1グ
ラム原子含む。
【0073】成分(b−1)と成分(b−2)を混合す
る際の混合温度は、通常−50〜150℃、好ましくは
−20〜120℃の範囲である。かかる混合の温度は混
合中に必ずしも一定に保つ必要はなく、むしろ、成分
(b−1)と成分(b−2)との反応がかなりの発熱を
伴うため、例えば混合初期の温度はできるだけ低く抑
え、さらに反応を完結させるために混合後期には反応温
度を高くする等のように反応温度を制御することが望ま
しい。上記例の場合、反応初期の好ましい温度として
は、通常−50〜50℃、好ましくは−20〜30℃で
あり、反応後期の好ましい温度としては、通常50〜1
50℃、好ましくは60〜120℃の範囲である。また
成分(b−1)と成分(b−2)の接触時間は0. 5〜
100時間、好ましくは1〜50時間の範囲である。
【0074】本発明では、成分(b−2)中のアルミニ
ウム(Alb-2 )と成分(A)中の遷移金属(M)との
原子比(Alb-2 /M)が大きいほど触媒の活性は高く
なりコスト的には有利となる。しかし、一方で一般に成
分(b−2)の価格が高いため該原子比が高すぎると却
ってコストは上昇する。従って、本発明の成分(b−
2)中のアルミニウムと成分(A)中の遷移金属Mとの
原子比(Alb-2 /M)の範囲は、好ましくはその上限
が2000であり、より好ましくは1000であり、さ
らに好ましくは500であり、またその下限が好ましく
は10以上であり、より好ましくは20以上であり、さ
らに好ましくは30以上であり、よりさらに好ましくは
100以上の範囲である。
【0075】有機アルミニウムオキシ化合物(b−2)
の、表面に水酸基を有する微粒子状無機固体(b−1)
への担持量が、成分(b−1)1gに対し、成分(b−
2)中のアルミニウム(Alb-2 )の量換算で、0. 5
〜500ミリモル、好ましくは1〜50ミリモル、更に
好ましくは3〜30ミリモルである。
【0076】本発明で用いられ成分(C)としては、た
とえば下記式(6) R7 n AlX3-n ・・・(6) 〔式(6)中、R7 は、炭素数1〜12のアルキル基、
炭素数6〜20のアリール基であり、Xはハロゲンまた
は水素であり、アルキル基は直鎖状、分岐状または環状
であり、nは1〜3の整数である。〕で表される有機ア
ルミニウム化合物を例示することができる。式(6)に
おいて、R7 の具体例としては、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、トリル基などを挙げる
ことができる。
【0077】このような有機アルミニウム化合物の、具
体的な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチ
ルアルミニウム、トリ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
ドなどを挙げることができる。
【0078】また成分(C)の別な例として、下記式
(7)で表される化合物を挙げることができる。 R7 n AlY3-n ・・・(7) 〔式(7)中、R7 は上記と同様であり、Yは−OR8
基、−OSiR9 3 基、−OAlR10 2 基、−NR11 2
基、−SiR12 3 基または−N(R13)AlR14 2 基で
あり、nは1または2であり、R8 、R9 、R10および
14は、各々独立に、炭素数1〜12のアルキル基、ま
たは炭素数6〜20のアリール基であり、R11は水素、
炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜20のアリー
ル基、シリル基、またはシリル基が少なくとも一個の炭
素数1〜12のアルキル基で置換されてなる置換シリル
基であり、R12およびR13は、各々独立に、炭素数1〜
12のアルキル基であり、上記のアルキル基はいずれの
場合も直鎖状、分岐状または環状である。〕
【0079】式(7)で示される有機アルミニウム化合
物の具体例としては、以下のような化合物を挙げること
ができる。 (I)R7 n Al(OR8 3-n で表される化合物、例
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)R7 n Al(OSiR9 33-n で表される化
合物、例えば、Et2Al(OSiMe3 )、(iso
−Bu)2 Al(OSiMe3 )、(iso−Bu)2
Al(OSiEt3 )など。 (III)R7 n Al(OAlR10 2 3-n で表される
化合物、例えばEt2AlOAlEt2 、(iso−B
u)2 AlOAl(iso−Bu) 2 など。 (IV)R7 n Al(NR11 2 ) 3-n で表される化合
物、例えば、Me2 AlNEt2 、Et2 AlNHM
e、Me2 AlNHEt、Et2 AlN(SiMe
3)2 、(iso−Bu) 2 AlN(SiMe3 2
ど。 (V)R7 n Al(SiR12 3 3-n で表される化合
物、例えば、(iso−Bu) 2 AlSiMe3 など。
【0080】(VI)
【化3】 で表される化合物、例えば
【0081】
【化4】 など。
【0082】なお、上記式中、Me、Et、及びBu
は、それぞれ、メチル基、エチル基及びブチル基を示
す。上記式(6)及び(7)で表される有機アルミニウ
ム化合物の中では、R7 3Al、R7 n Al(OR8 )
3-n 、R7 n (OAlR10 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、
7 がイソアルキル基であり、n=2または3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を2種
以上混合して用いることもできる。
【0083】本発明では、有機アルミニウム化合物
(C)中のアルミニウム(Alc )と有機アルミニウム
オキシ化合物(b−2)中のアルミニウム(Alb-2
との原子比(Alc /Alb-2 )は、通常0. 01〜
5、好ましくは0. 02〜3の範囲であることが望まし
い。本発明では、有機アルミニウム化合物(C)を用い
ることにより、高い重合活性を得ることが可能になる。
これは、成分(C)が成分(A)のアルキル化に寄与す
るためと考えられるが、詳細は不明である。
【0084】本発明で微粒子状無機固体(b−1)表面
の水酸基の量を調整する際に有機アルミニウム化合物を
用いて該水酸基を変性する方法を取る場合において、重
合活性の向上が観られる場合がある。これは、おそらく
は用いた該有機アルミニウム化合物のうち、反応の不均
一などの原因により反応にあずからなかった残留成分が
一部存在し、これが該遷移金属化合物のアルキル化に寄
与するためと考えられる。しかしながら、本発明のごと
く別途あらためて成分(C)を用いる方がより効果的且
つ安定に重合活性を向上できる。成分(C)を用いる別
の効果として、重合に悪影響を及ぼす不純物を無力化す
る効果が挙げられる。これは実質的に不純物を除去する
のに等しく、この効果によって重合活性を安定且つ充分
に引出すことが可能になる。また成分(C)を用いる更
に別の効果として、重合体の凝集抑制効果も見出し得
る。これは、成分(C)に、重合の際に生じる静電気を
抑制する効果があるためと考えられるが、詳細は不明で
ある。
【0085】以上詳述した成分(A)、(B)及び
(C)を含むオレフィン重合用触媒を用いることによ
り、本発明の高密度エチレン系重合体を得ることができ
る。本発明の高密度エチレン系重合体を、上記成分
(A)、(B)及び(C)の存在下で行なう具体的な態
様について、以下に説明する。
【0086】即ち、成分(A)、成分(B)及び成分
(C)を組み合わせる方法としては、例えば、成分
(A)、成分(B)、成分(C)を、重合系内へ各々別
々に導入する方法、あるいは成分(B)と成分(C)の
接触混合物と成分(A)を別々に重合系内へ導入する方
法、あるいは成分(A)と成分(C)の接触混合物と成
分(B)を別々に重合系内へ導入する方法、あるいは成
分(A)と成分(B)の接触混合物と成分(C)を別々
に重合系内へ導入する方法、あるいは成分(A)と成分
(B)と成分(C)をあらかじめ接触させて重合系内へ
導入する方法等を採用することができ、このような方法
により高い活性を実現できると同時に、そのような高い
活性を安定的に維持することが可能である。
【0087】本発明の高密度エチレン系重合体は、上記
成分(A)、(B)、(C)よりなる重合用触媒を用
い、エチレンを単独重合またはエチレンと式 H2 C=CHR15 (式中、R15は炭素数1〜18のアルキル基または炭素
数6〜20のアリール基であり、アルキル基は直鎖状、
分岐状、または環状である。)で表わされる化合物、炭
素数3〜20の環状オレフィン、および炭素数4〜20
の直鎖状、分岐状または環状ジエンよりなる群から選ば
れる少なくとも1種とを共重合させることにより得るこ
とができる。
【0088】この場合、式H2 C=CHR15(式中、R
15は炭素数1〜18のアルキル基または炭素数6〜20
のアリール基であり、アルキル基は直鎖状、分岐状また
は環状である。)で表わされる化合物が、例えば、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、ビニルシクロヘキ
サン、及びスチレンよりなる群から選ばれ、炭素数3〜
20の環状オレフィンが、例えば、シクロペンテン、シ
クロヘプテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボ
ルネン、テトラシクロドデセン、及び2−メチル−1.
4,5.8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,
8,8a−オクタヒドロナフタレンよりなる群から選ば
れ、炭素数4〜20の直鎖状、分岐状または環状ジエン
が、例えば、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエ
ン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、及
びシクロヘキサジエンよりなる群から選ばれる。
【0089】エチレンと上記したコモノマーとの共重合
により、エチレン重合体の密度や物性を制御可能であ
る。本発明によるオレフィンの重合は、懸濁重合法ある
いは気相重合法いずれにおいても実施できる。懸濁重合
法においては、成分(B)の調製の際に用いた不活性炭
化水素溶媒と同じものを用いることができ、さらにオレ
フィン自身を溶媒として用いることもできる。
【0090】このような、本発明のオレフィン重合用触
媒を用いたオレフィンの重合における触媒フィード量
は、例えば1時間当たりに得られるポリマーの重量に対
して成分(B)が1wt%〜0. 001wt%の範囲と
なるように重合系中の触媒濃度を調整することが望まし
い。また重合温度は、通常、0℃以上、好ましくは50
℃以上、より好ましくは60℃以上であり、且つ150
℃以下、好ましくは110℃以下、より好ましくは10
0℃以下の範囲である。重合圧力は、通常、常圧〜10
0kg/cm2 、好ましくは2〜50kg/cm2 、よ
り好ましくは5〜30kg/cm2 の条件下であり、重
合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法に
おいても行なうことができる。また、重合を反応条件の
異なる2段以上に分けて行なうことも可能である。
【0091】さらに、例えば、DE(西ドイツ特許)3
127133.2に記載されているように、得られるオ
レフィン重合体の分子量は、重合系に水素を存在させる
か、あるいは重合温度を変化させることによって調節す
ることができる。なお、本発明では、オレフィン重合用
触媒は、上記のような各成分以外にもオレフィン重合に
有用な他の成分を含むことができる。
【0092】
【実施例】以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳
細、且つ具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。 (実施例1) [メチルアルモキサン担持シリカの調整]充分に窒素置
換した200mlガラス製フラスコに、シリカ(日本国
富士シリシア製;細孔容積1. 10cm3 /g、比表面
積が318m2 /g、嵩密度0.38g/cm3 、水酸
基量4. 1wt%)4gとトルエン40mlを入れ、懸
濁状にし−10℃まで冷却した。この懸濁液中に、メチ
ルアルモキサン(アルバマール社製)のトルエン溶液
(Al濃度;1mol/l)30mlを、懸濁液の温度
を−10℃に保ちつつ、1時間で滴下した。その後、0
℃で1時間、室温で1時間、さらに110℃で3時間反
応を行った。この一連の操作の際、メタンガスの発生が
みられた。その後20℃まで冷却し、メチルアルミノキ
サンを担持したシリカの懸濁液を得た。
【0093】[重合]充分に窒素置換した内容積1.6
リットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン0.
8リットルを入れた。これにトリイソブチルアルミニウ
ムを0. 2ミリモル添加し、さらに上記のごとく調製し
たシリカ懸濁液をアルミニウム換算で0. 3ミリモル添
加した後、水素10Nmlを導入し、さらにエチレンを
導入して全圧を7kg/cm2 −Gとし、系内の温度を
65℃とした。
【0094】その後ビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロリドのトルエン溶液(2.5ミリモル/リットル)
をジルコニウム換算で1.0マイクロモルを添加し、直
ちに系内の温度を70℃として重合を開始した。その
後、エチレンを順次補給し全圧を7kg/cm2 −Gに
保ち、さらに温度を70℃に保ちつつ、エチレンの全消
費量が1.5kg/cm2 −Gに達するまで重合を行っ
た。その間、水素を、エチレン消費量1kg/cm2
Gに対して約130Nmlの割合で適宜導入した。
【0095】重合終了後、オートクレーブ内の内容物
を、ステンレス容器に溜めたメタノール中に入れ、さら
にこれを瀘別し、ポリマーを得た。得られたポリマー
は、50℃で1晩乾燥した。尚、重合反応器の壁面等に
はポリマーの付着等は認められなかった。本実施例1の
実施条件及び重合結果を、それぞれ表1及び表2に示し
た。
【0096】(実施例2〜5)水素の総導入量を変えた
以外は実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。そ
の実施条件及び重合結果を、それぞれ表1及び表2に示
した。 (実施例6〜8)コモノマーとして1−ヘキセンを添加
した以外は実施例1と同様の方法で重合を行った。1−
ヘキセンの添加量等の実施条件及び重合結果を、それぞ
れ表1及び表2に示した。
【0097】(比較例1〜2)ビス(インデニル)ジル
コニウムジクロリドの代りにビス(n−ブチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを用い、水素の
導入量を代えた以外は実施例1と同様の方法でエチレン
重合を行なった。その実施条件及び重合結果を表1及び
表2に示した。
【0098】
【表1】
【0099】
【表2】
【0100】
【発明の効果】本発明の高密度エチレン系重合体は、優
れた溶融流動性を有することから押出性等の成形性に優
れ、特にインジェクション成形法等の成形法に好適であ
り、耐衝撃性、剛性等の機械的物性に優れた成形体を得
ることが可能であり、且つ透明性、表面光沢性等にも優
れた成形体を得ることが可能である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 [A]密度をd(g/cm3 )とした
    時、dが0.941以上、且つ0.980以下であり、
    [B]190℃における2.16kg荷重でのMFRを
    I (g/10分)とした時、MI が3よりも大きく、
    且つ100以下であり、[C]190℃における21.
    6kg荷重でのMFRをHMI(g/10分)とし、HMI
    とMI との比HMI/MI をMIRとした時、MIRとMI
    が logMIR≧−0.094logMI +1.520 で示される関係を満たし、[D]密度d(g/cm3
    とMI (g/10分)とが d≧−0.00873logMI +0.972 で示される関係を満たし、[E]アイゾット衝撃試験に
    於けるアイゾット衝撃値をakI(kgf・cm/c
    2 )とした時、akIが1以上であり、且つakIとMI
    とが logakI≧−0.844logMI +1.462 で示される関係を満たすことを特徴とする高密度エチレ
    ン系重合体。
  2. 【請求項2】 dが0.960よりも大きいことを特徴
    とする請求項1記載の高密度エチレン系重合体。
  3. 【請求項3】 MI が5以上であることを特徴とする請
    求項1または2記載の高密度エチレン系重合体。
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