JPH107736A - 不飽和性エチレン系共重合体およびその製造方法 - Google Patents

不飽和性エチレン系共重合体およびその製造方法

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JPH107736A
JPH107736A JP8160286A JP16028696A JPH107736A JP H107736 A JPH107736 A JP H107736A JP 8160286 A JP8160286 A JP 8160286A JP 16028696 A JP16028696 A JP 16028696A JP H107736 A JPH107736 A JP H107736A
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Japan
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group
compound
formula
mol
ethylene
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JP8160286A
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English (en)
Inventor
Masaaki Kawasaki
崎 雅 昭 川
Toshiyuki Tsutsui
井 俊 之 筒
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα
−オレフィンと、(iii)特定の式で表される少なくとも
1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物とのラン
ダム共重合体であり、(i)単位が92モル%を超えて9
9.9モル%以下で、(ii)単位が0モル%以上でかつ8
モル%未満で、(iii)単位が0.1モル%以上でかつ8
モル%未満で、上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
合物単位が特定の式で表される構造を有しており、13
5℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.05
〜10dl/gである不飽和エチレン系共重合体およびそ
の製造方法。 【効果】化学反応性に富み、したがってグラフト変性が
容易で、しかも接着性、塗装性、印刷性、帯電防止性な
どに優れた新規な不飽和性エチレン系共重合体が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、不飽和性エチレン系共重
合体およびその製造方法に関し、さらに詳しくは化学反
応性に富み、したがってグラフト変性が容易で、しかも
接着性、塗装性、印刷性、帯電防止性などに優れた新規
な不飽和性エチレン系共重合体およびその製造方法に関
する。
【0002】
【発明の技術的背景】結晶性エチレン系重合体は、透明
性、耐熱性、表面光沢性などに優れており、フィルム、
シートなど広い分野での用途に利用されている。
【0003】しかしながら結晶性エチレン系重合体は、
極性基を有さずしかも飽和炭化水素重合体であるため、
化学反応性に劣り、グラフト変性が容易ではなく、また
接着性、塗装性、印刷性、帯電防止性などに劣るという
問題点があり、このためこれらの特性に優れたエチレン
系重合体が用途によっては求められている。
【0004】化学反応性に富んだポリエチレンとして、
エチレンとエチリデンノルボルネンとを共重合させて得
られる共重合体(独国特許公開第2,001,702号)、エチ
レンとブタジエンとを共重合させて得られる共重合体
(特公昭50−32270号公報)、エチレンと4-メチ
ル-1,4-ヘキサジエンとを共重合させて得られる共重合
体(特開昭56−30413号公報)などが提案されて
いる。
【0005】ところがこれらの不飽和エチレン系共重合
体では、分子量制御が困難であったり、化学反応性が必
ずしも充分ではなかったりするという問題点があった。
本発明者は、上記のような従来技術に鑑みて不飽和性エ
チレン系共重合体について鋭意研究した結果、エチレ
ン、α−オレフィンおよび特定の鎖状ポリエン基含有ノ
ルボルネン化合物から誘導される構成単位を有し、かつ
不飽和性結合を有する不飽和性エチレン共重合体は、化
学反応性に富み、グラフト変性が容易でしかも接着性、
塗装性、印刷性、帯電防止性などに優れていることを見
出して、本発明を完成するに至った。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、化学反応性に
富み、グラフト変性が容易でしかも接着性、塗装性、印
刷性などに優れた不飽和性エチレン系共重合体およびそ
の製造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【発明の概要】本発明に係る不飽和性エチレン系共重合
体は、(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα−オレ
フィンと、(iii)下記一般式[I]で表される少なくとも
1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物とのラン
ダム共重合体であり、(a)エチレンから誘導される構成
単位が92モル%を超えて99.9モル%以下であり、
(b)炭素数3〜20のα−オレフィンから誘導される構
成単位が0モル%以上でかつ8モル%未満であり、(c)
下記一般式[I]で表される鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物から誘導される構成単位が0.1モル%以
上でかつ8モル%未満であり、(d)下記一般式[I]で表
される鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物から誘導
される構成単位が下記式[II]で表される構造を有して
おり、(e)135℃、デカリン中で測定した極限粘度
[η]が0.05〜10dl/gであることを特徴として
いる。
【0008】合計は100モル%とする。以下同様であ
る。 一般式[I]:
【0009】
【化5】
【0010】[式[I]中、nは1〜5の整数であり、
1は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2およびR3
はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアル
キル基である。] 一般式[II]:
【0011】
【化6】
【0012】[式[II]中、nは1〜5の整数であり、
1は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2およびR3
はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアル
キル基である。]。
【0013】本発明では、このような不飽和エチレン系
共重合体は、(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα
−オレフィンと、(iii)上記一般式[I]で表される少な
くとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物と
を、遷移金属化合物(イ)と、有機アルミニウム化合物お
よび/またはイオン化イオン性化合物(ロ)と、から形成
される触媒の存在下に共重合させて製造することが好ま
しい。
【0014】本発明に係る不飽和エチレン系共重合体に
おいては、上記(iii)には、上記式[I]で表される少な
くとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
(鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I])に加
えて、下記式[I−a]:
【0015】
【化7】
【0016】[式[I−a]中、n、R1、R2およびR3
はそれぞれ式[I]の場合と同様である。]で表わされ
る少なくとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
合物(鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I−
a])が、上記化合物[I]に比して少量、好ましくは
[I]+[I−a]の合計100モル%中に、該化合物
[I−a]が50モル%未満、さらに好ましくは40モ
ル%以下、特に好ましくは35モル%以下の量で含まれ
ていてもよい。
【0017】このようなランダム共重合体では、(a)エ
チレンから誘導される構成単位が92モル%を超えて9
9.9モル%以下であり、(b)炭素数3〜20のα−オ
レフィンから誘導される構成単位が0モル%以上でかつ
8モル%未満であり、(c)上記一般式[I]で表される鎖
状ポリエン基含有ノルボルネン化合物から誘導される構
成単位[II]と、上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネン
化合物[I−a]から誘導される下記式で示される構成
単位[II−a]とが、合計で、上記鎖状ポリエン基含有
ノルボルネン化合物[II]単独の場合と同様の量、すな
わち0.1モル%以上でかつ8モル%未満であり、上記
構成単位[II]と上記構成単位[II−a]は、構成単位
[II]と[II−a]との合計100モル%中に、該構成
単位[II−a]が50モル%未満、さらに好ましくは4
0モル%以下、特に好ましくは35モル%以下の量で共
重合されている。
【0018】このような共重合体では、(d)上記一般式
[I]で表される鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合
物から誘導される構成単位が上記式[II]で表され、上
記一般式[I−a]で表される鎖状ポリエン基含有ノル
ボルネン化合物から誘導される構成単位が下記一般式
[II−a]で表され、(e)135℃デカリン中で測定さ
れる極限粘度[η]が、0.05〜10dl/gであ
る。
【0019】
【化8】
【0020】[式[II−a]中、n、R1、R2およびR
3はそれぞれ式[II]の場合と同様である。]。本発明
では、このような不飽和エチレン系共重合体は、(i)エ
チレンと、(ii)炭素数3〜20のα−オレフィンと、(i
ii)上記一般式[I]で表わされる少なくとも1種の鎖状
ポリエン基含有ノルボルネン化合物、および上記一般式
[I−a]で表わされる鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物[I−a]とを、遷移金属化合物(イ)と、有機ア
ルミニウム化合物および/またはイオン化イオン性化合
物(ロ)と、から形成される触媒の存在下に共重合させて
製造することが好ましい。
【0021】上記のような本発明に係る不飽和性エチレ
ン系共重合体は、化学反応性に富み、グラフト変性が容
易で、しかも接着性、塗装性、印刷性、帯電防止性など
に優れている。
【0022】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る不飽和性エチ
レン系共重合体およびその製造方法について具体的に説
明する。[不飽和性エチレン系共重合体] 本発明に係る不飽和性
エチレン系共重合体は、(i) エチレンと、(ii)炭素数3
〜20のα−オレフィンと、(iii)下記一般式[I]で表
される少なくとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物(および必要により含まれる一般式[I−a]
で表わされる少なくとも1種の鎖状ポリエン基含有ノル
ボルネン化合物)と、のランダム共重合体である。
【0023】[α-オレフィン(ii)]このような(ii)炭
素数3〜20のα−オレフィンとしては、具体的には、
プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メ
チル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペ
ンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、
4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、
4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテ
ン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサ
デセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げら
れ、好ましくはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセ
ン、1−オクテンが用いられる。これらのα-オレフィ
ンは、単独であるいは2種以上組み合わせて用いられ
る。
【0024】[鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
(iii)]本発明においては、上記(iii)の鎖状ポリエン基
含有ノルボルネン化合物(非共役ポリエン(iii))は、
上述したように下記一般式[I]で表される。
【0025】
【化9】
【0026】式[I]中、nは1〜5の整数であり、R1
は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2およびR3はそ
れぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアルキル
基である。なお、数字1〜7およびn+3等は、炭素番
号(置換基位置)を示す。
【0027】炭素数1〜5のアルキル基としては、具体
的に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル
基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル
基、n-ペンチル基、i-ペンチル基などが挙げられる。
【0028】このような式[I]で表わされる鎖状ポリ
エン基含有ノルボルネン化合物(以下、鎖状ポリエン基
含有ノルボルネン化合物[I]ともいう)としては、具
体的に下記(1)〜(24)に例示するような化合物が
挙げられ、好ましくは、(5)、(6)、(9)、(1
1)、(14)、(19)、(20)が用いられる。 (1):5-(2-エチリデン-4-ヘキセニル)-2-ノル
ボルネン、 (2):5-(2-エチリデン-5-メチル-4-ヘキセニ
ル)-2-ノルボルネン、 (3):5-(2-エチリデン-5-メチル-4-ヘプテニ
ル)-2-ノルボルネン、 (4):5-(2-エチリデン-5-エチル-ヘプテニル)-
2-ノルボルネン、 (5):5-(2-エチリデン-4,5-ジメチル-4-ヘキ
セニル)-2-ノルボルネン、 (6):5-(2-エチリデン-4,5-ジメチル-4-ヘプ
テニル)-2-ノルボルネン、 (7):5-(2-エチリデン-4-オクテニル)-2-ノル
ボルネン、 (8):5-(2-エチリデン-5-メチル-4-オクテニ
ル)-2-ノルボルネン、 (9):5-(2-エチリデン-4-プロピル-5-メチル-
4-ヘキセニル)-2-ノルボルネン、 (10):5-(2-エチリデン-5-ヘプテニル)-2-ノ
ルボルネン、 (11):5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ヘプテニ
ル)-2-ノルボルネン、 (12):5-(2-エチリデン-6-ノネニル)-2-ノル
ボルネン、 (13):5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ノネニ
ル)-2-ノルボルネン、 (14):5-(2-エチリデン-5,6-ジメチル-5-ヘ
プテニル)-2-ノルボルネン、 (15):5-(2-エチリデン-5,6-ジメチル-5-オ
クテニル)-2-ノルボルネン、 (16):5-(2-エチリデン-5,6-ジメチル-5-ノ
ネニル)-2-ノルボルネン、 (17): 5-(2-エチリデン-5-エチル-6-メチル
-5-ノネニル)-2-ノルボルネン、 (18):5-(2-エチリデン-5,6-ジエチル-5-オ
クテニル)-2-ノルボルネン、 (19):5-(2-エチリデン-7-メチル-6-オクテニ
ル)-2-ノルボルネン、 (20):5-(2-エチリデン-6,7-ジメチル-6-オ
クテニル)-2-ノルボルネン、 (21):5-(2-エチリデン-8-メチル-7-ノネニ
ル)-2-ノルボルネン、 (22):5-(2-エチリデン-7,8-ジメチル-7-ノ
ネニル)-2-ノルボルネン、 (23):5-(2-エチリデン-9-メチル-8-デセニ
ル)-2-ノルボルネン、 (24):5-(2-エチリデン-8,9-ジメチル-8-デ
セニル)-2-ノルボルネンなど。
【0029】上記化合物(1)〜(24)の化学式をま
とめて以下に示す。
【0030】
【化10】
【0031】
【化11】
【0032】
【化12】
【0033】このような鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物[I]は、後述する不飽和エチレン系共重合体
の製造用モノマーとして、(i)エチレン、(ii)炭素数3
〜20のα-オレフィン、と共に用いられるが、その際
には、該鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]
は、立体異性体の内の1種例えばトランス体単独または
シス体単独であってもよく立体異性体混合物、例えばト
ランス体およびシス体の混合物であってもよい。
【0034】このような鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物[I]を用いてなる不飽和エチレン系共重合体
では、後述するように、化学反応性に富み、グラフト変
性しやすく、接着性、塗装性、印刷性などに優れる。
【0035】次に、このような新規の鎖状ポリエン基含
有ノルボルネン化合物[I]の製造方法について、具体
的に説明する。[鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]の製
造] 以下に、この鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合
物[I](および[I−a])の製造方法について詳説す
る。
【0036】鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
[I]は、下記のようにして製造される。
【0037】
【化13】
【0038】すなわち、上記鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物[I]は、本願出願人が先に提案した特願
平6-154952号明細書(平成6年(1994)7月6日
出願)に記載されているように、まず、エチレンと式
[III-a]:
【0039】
【化14】
【0040】(式[III-a]中、nは1〜5の整数であ
り、R1 は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2 およ
びR3 はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5
のアルキル基である。)で表わされる共役ジエン化合物
[III-a]とを、遷移金属化合物および有機アルミウニ
ウム化合物からなる触媒の存在下に反応させることによ
り、式[III]:
【0041】
【化15】
【0042】(式[III]中、n、R1 、R2 およびR
3 は上記[III-a]の場合と同様のものを示す。)で表
わされる分岐鎖状ポリエン化合物[III]を合成し、次
いで、特願平6ー322099号明細書(平成6年12
月26日出願)に記載されているように、この分岐鎖状
ポリエン化合物[III]とシクロペンタジエンとを反応
(ディールス・アルダー反応)させることにより、上記
鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]が得られ
る。
【0043】以下、この鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物[I]の上記製造工程に沿ってさらに詳細に順
次説明する。[分岐鎖状ポリエン化合物[III]の製造] 上記分岐鎖
状ポリエン化合物[III]は、上記式[III-a]で示され
る共役ジエンを有する化合物(以下共役ジエン化合物
[III-a]ともいう)と、エチレンとを反応させること
により製造することができる。
【0044】上記式[III-a]中で、炭素数1〜5のア
ルキル基としては、前述したようなものが挙げられる。
このような式[III-a]で示される共役ジエン化合物と
しては、具体的にたとえば、下記(1)〜(24)に例
示するような化合物が挙げられる。 (1):3-メチレン-1,5-ヘプタジエン、 (2):6-メチル-3-メチレン-1,5-ヘプタジエン、 (3):6-メチル-3-メチレン-1,5-オクタジエン、 (4):6-エチル-3-メチレン-1,5-オクタジエン、 (5):5,6-ジメチル-3-メチレン-1,5-ヘプタジエン、 (6):5,6-ジメチル-3-メチレン-1,5-オクタジエン、 (7):3-メチレン-1,5-ノナジエン、 (8):6-メチル-3-メチレン-1,5-ノナジエン、 (9):6-メチル-5-プロピル-3-メチレン-1,5-ヘプタ
ジエン、 (10):3-メチレン-1,6-オクタジエン、 (11):7-メチル-3-メチレン-1,6-オクタジエン、 (12):3-メチレン-1,6-デカジエン、 (13):7-メチル-3-メチレン-1,6-デカジエン、 (14):6,7-ジメチル-3-メチレン-1,6-オクタジエ
ン、 (15):6,7-ジメチル-3-メチレン-1,6-ノナジエン、 (16):6,7-ジメチル-3-メチレン-1,6-デカジエン、 (17):7-メチル-6-エチル-3-メチレン-1,6-デカジ
エン、 (18):6,7-ジエチル-3-メチレン-1,6-ノナジエン、 (19):8-メチル-3-メチレン-1,7-ノナジエン、 (20):7,8-ジメチル-3-メチレン-1,7-ノナジエン、 (21):9-メチル-3-メチレン-1,8-デカジエン、 (22):8,9-ジメチル-3-メチレン-1,8-デカジエン、 (23):10-メチル-3-メチレン-1,9-ウンデカジエ
ン、 (24):9,10-ジメチル-3-メチレン-1,9-ウンデカジ
エン。
【0045】上記反応によると、分岐鎖状ポリエン化合
物[III]は、通常、トランス体とシス体との混合物と
して得られる。分岐鎖状ポリエン化合物[III]の構造
によっては、蒸留によってトランス体とシス体とを分離
することができる。
【0046】また上記反応によれば、分岐鎖状ポリエン
化合物[III]とともに一般式[III-b]で示される下記
のような鎖状ポリエン化合物も副生することがある。
【0047】
【化16】
【0048】このような副生物としては、具体的には、
例えば、7-メチル-3-メチレン-1,6ーオクタジエン
(β-ミルセン)とエチレンとの反応により、EMN
(4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン)を合
成する際に副生する5,9−ジメチル-1,4,8-デカ
トリエンが挙げられる。
【0049】このような副生物は、通常、蒸留によって
分離することができる。上記のような共役ジエン化合物
[III-a]とエチレンとの反応は、共役ジエン化合物[I
II-a]の種類によっても異なるが、通常50〜200℃
好ましく70〜150℃の温度で、エチレン圧1〜10
0kg/cm2 好ましくは10〜70kg/cm2 の圧力下に、
0.5〜30時間行われる。
【0050】反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス
雰囲気下で行ってもよい。また溶媒を使用しないで反応
を行なうことができるが、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカ
ン、トルエン、キシレンなどの不活性な炭化水素系溶媒
の共存下に反応を行なうこともできる。
【0051】この反応は、通常触媒の存在下に行なわれ
る。特に反応を、遷移金属化合物と有機アルミニウム化
合物とからなる触媒の存在下に行なうと、分岐鎖状ポリ
エン化合物[III]が効率よく得られる。
【0052】このような遷移金属化合物としては、具体
的に、鉄、ルテニウムなどの鉄族、コバルト、ロジウ
ム、イリジウムなどのコバルト族、ニッケル、パラジウ
ムなどのニッケル族から選ばれる遷移金属の塩化物、臭
化物、アセチルアセトナート塩、1,1,1,5,5,5-ヘキサフ
ルオロアセチルアセトナート塩、ジピバロイルメタン塩
などが挙げられる。これらのうち、コバルト、鉄、ニッ
ケル、ロジウム、パラジウムの塩化物が好ましく、特に
コバルト化合物の塩化物が好ましい。
【0053】このような遷移金属化合物(たとえば遷移
金属塩化物)は、そのままでも反応に用いることができ
るが、この遷移金属化合物に有機配位子が配位した遷移
金属錯体として用いることが好ましい。すなわちこの遷
移金属化合物とともに遷移金属の配位子となりうる有機
化合物(配位化合物)を反応系に共存させるか、あるい
は予め遷移金属化合物と上記のような配位化合物とから
遷移金属錯体を形成して使用するのが好ましい。
【0054】このような配位子となりうる化合物として
は、たとえば、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、
1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス
(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェ
ニルホスフィノ)ブタン、トリエチルホスフィン、トリ
ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、シクロオ
クタジエン、シクロオクタテトラエンなどが挙げられ
る。
【0055】また予め遷移金属化合物に有機配位子が配
位された錯体としては、[1,2-ビス(ジフェニルホスフ
ィノ)エタン]コバルト(II)クロリド、[1,2-ビス(ジ
フェニルホスフィノ)エタン]ニッケル(II)クロリド、
ビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(II)クロリド
などが好ましく用いられる。
【0056】また有機アルミニウム化合物としては、後
述する不飽和性エチレン系共重合体の製造時に用いられ
るようなものを挙げることができ、トリエチルアルミニ
ウムが好ましく用いられる。有機アルミニウム化合物
は、そのまま用いてもよく、またトルエン溶液あるいは
ヘキサン溶液にして用いることもできる。
【0057】上記の共役ジエン化合物[III-a]とエチ
レンとの反応においては、遷移金属化合物は、共役ジエ
ン化合物[III-a]に対して、好ましくは0.001〜1
0モル%の量で、特に好ましくは0.01〜1モル%の
量で用いられる。また配位化合物は、遷移金属化合物に
対して、0〜20モル倍の量で用いられることが好まし
く、特に0.1〜5モル倍の量で用いられることが好ま
しい。
【0058】有機アルミニウム化合物は、遷移金属化合
物に対して、1〜200モル倍の量で用いられることが
好ましく、特に3〜100モル倍の量で用いられること
が好ましい。
【0059】本発明では、上記のような遷移金属化合物
(または遷移金属錯体)と有機アルミニウム化合物とを
予め接触させた後に、上記反応(共役ジエン化合物[II
I-a]とエチレンとの反応)用の触媒として用いること
が好ましい。
【0060】上記のような共役ジエン化合物[III-a]
とエチレンとの反応によれば、下記のような分岐鎖状ポ
リエン化合物[III]:
【0061】
【化17】
【0062】(式[III]中、n、R1、R2およびR3
前記式[III-a]の場合と同じ意味である。)が得られ
る。
【0063】このような分岐鎖状ポリエン化合物[II
I]としては、具体的に下記(1)〜(24)に例示す
るような化合物が挙げられ、好ましくは、(5)、
(6)、(9)、(11)、(14)、(19)、(2
0)が用いられる。 (1):4-エチリデン-1,6-オクタジエン、 (2):7-メチル-4-エチリデン-1,6-オクタジエン、 (3):7-メチル-4-エチリデン-1,6-ノナジエン、 (4):7-エチル--4-エチリデン-1,6-ノナジエン、 (5):6,7-ジメチル-4-エチリデン-1,6-オクタジエ
ン、 (6):6,7-ジメチル-4-エチリデン-1,6-ノナジエン、 (7):4-エチリデン-1,6-デカジエン、 (8):7-メチル-4-エチリデン-1,6-デカジエン、 (9):7-メチル-6-プロピル-4-エチリデン-1,6-オク
タジエン、 (10):4-エチリデン-1,7-ノナジエン、 (11):8-メチル-4-エチリデン-1,7-ノナジエン(E
MN)、 (12):4-エチリデン-1,7-ウンデカジエン、 (13):8-メチル-4-エチリデン-1,7-ウンデカジエ
ン、 (14):7,8-ジメチル-4-エチリデン-1,7-ノナジエ
ン、 (15):7,8-ジメチル-4-エチリデン-1,7-デカジエ
ン、 (16):7,8-ジメチル-4-エチリデン-1,7-ウンデカジ
エン、 (17):8-メチル-7-エチル-4-エチリデン-1,7-ウン
デカジエン、 (18):7,8-ジエチル-4-エチリデン-1,7-デカジエ
ン、 (19):9-メチル-4-エチリデン-1,8-デカジエン、 (20):8,9-ジメチル-4-エチリデン-1,8-デカジエ
ン、 (21):10-メチル-4-エチリデン-1,9-ウンデカジエ
ン、 (22):9,10-ジメチル-4-エチリデン-1,9-ウンデカ
ジエン、 (23):11-メチル-4-エチリデン-1,10-ドデカジエ
ン、 (24):10,11-ジメチル-4-エチリデン-1,10-ドデカ
ジエン。
【0064】上記化合物(1)〜(24)の化学式をま
とめて以下に示す。
【0065】
【化18】
【0066】
【化19】
【0067】
【化20】
【0068】
【化21】
【0069】これら分岐鎖状ポリエン化合物[III]
は、鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]の調
製の際に、単独であるいは2種以上組み合わせて用いら
れる。上記した分岐鎖状ポリエン化合物[III]は、ト
ランス体およびシス体の混合物であってもよく、トラン
ス体単独またはシス体単独であってもよい。
【0070】[鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
[I]の製造]本発明では、次いで、上記にようにして
得られた分岐鎖状ポリエン化合物(「非共役トリエン化
合物」とも言う)[III]:
【0071】
【化22】
【0072】(式[III]中、n、R1、R2およびR3
前記と同じ意味である。)と、シクロペンタジエンとを
反応(ディールス・アルダー反応)させることにより、
鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]:
【0073】
【化23】
【0074】(式[I]中、nは1〜5の整数を示し、
1は、炭素数1〜5のアルキル基を示し、R2及びR3
は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜5のアルキ
ル基を示す。)が得られる。
【0075】上記一般式[I]において、R1、R2又は
3が、炭素数1〜5のアルキル基であるとき、このよ
うなアルキル基として、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、イソ
ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n
−ペンチル基、イソペンチル基等を挙げることができ
る。
【0076】上記反応において用いられる分岐鎖状ポリ
エン化合物[III]の内では、R1及びR2は、炭素数1
〜3のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基であ
り、R3は、水素であることが望ましい。
【0077】シクロペンタジエンは、通常、その二量体
であるジシクロペンタジエンを160℃以上で熱分解蒸
留することによって得られるので、本発明においては、
シクロペンタジエンと分岐鎖状ポリエン化合物[III]
との反応において、採用される反応温度によっては、シ
クロペンタジエンに代えてジシクロペンタジエンを用
い、このジシクロペンタジエンを反応系内で熱分解させ
てシクロペンタジエンを発生させ、このシクロペンタジ
エンを上記分岐鎖状ポリエン化合物[III]との反応に
用いてもよい。
【0078】このようなシクロペンタジエンと上記分岐
鎖状ポリエン化合物[III]との反応は、用いられる分
岐鎖状ポリエン化合物[III]によっても異なるが、好
ましくは、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、分
岐鎖状ポリエン化合物[III]1重量部に対して、シク
ロペンタジエン0.2〜4重量部、好ましくは0.5〜
3重量部を、50〜250℃好ましくは100〜200
℃の範囲の温度にて、1〜100kg/cm2好ましく
は5〜70kg/cm2の圧力下に、0.5〜30時間
程度、加熱攪拌することによって行われる。
【0079】反応は、必要に応じて、ハイドロキノン等
のラジカル重合禁止剤の存在下に行ってもよい。シクロ
ペンタジエンと分岐鎖状ポリエン化合物[III]との反
応において、反応溶媒は、特に用いる必要はないが、用
いてもよい。
【0080】反応溶媒を用いる場合には、反応溶媒とし
ては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、トル
エン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系炭化
水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系
溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t
−ブタノール等のアルコール系溶媒を用いることができ
る。また、反応溶媒として、水も用いることができる。
【0081】このようにして得られる鎖状ポリエン基含
有ノルボルネン化合物[I]は、前記式[I]で示され、
またこのような鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
[I]としては、前述したようなものが例示できる。
【0082】このようにして得られる鎖状ポリエン基含
有ノルボルネン化合物[I]は、通常、立体異性構造
(ノルボルネン骨格に対する鎖状ポリエンの結合の仕方
に基づくエンド体およびエキソ体並びに鎖状ポリエンの
二重結合の置換の仕方に基づくトランス体及びシス体)
を有する。
【0083】このような鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物[I]の構造は、質量分析、赤外線吸収スペク
トル、プロトンNMRスペクトル等を測定することによ
って決定することができる。
【0084】本発明発明においては、このような鎖状ポ
リエン基含有ノルボルネン化合物[I]を、後述するよ
うな不飽和エチレン系共重合体、並びに該不飽和エチレ
ン系共重合体を含有するゴム組成物の製造に用いる場合
は、上記立体異性構造を有する前述したような種々のノ
ルボルネン化合物の混合物であってもよく、また、いず
れか1種の立体異性体単独であってもよい。
【0085】なお、上記の反応によれば、鎖状ポリエン
基含有ノルボルネン化合物[I]は、通常、エンド体と
エキソ体との混合物として得られ、場合によっては、蒸
留によって分離することができる。
【0086】なお、鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
合物[I]の調製の際に用いられるポリエン化合物原料
に、上記分岐鎖状ポリエン化合物[III]以外に、この
分岐鎖状ポリエン化合物[III]の合成過程で生じた副
生物[III−b]:
【0087】
【化24】
【0088】が含有されていると、この副生物[III−
b]とシクロペンタジエンとの反応により、鎖状ポリエ
ン基含有ノルボルネン化合物[I−a]:
【0089】
【化25】
【0090】(式[I−a]中、R1,R2,R3,nは、
式[I]の場合と同様である。)が副生してくる。後述
するように、本発明に係る不飽和エチレン系共重合体の
製造に際しては、このような鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物[I]とともに少量の鎖状ポリエン基含有
ノルボルネン化合物[I−a]が含まれた鎖状ポリエン
基含有ノルボルネン化合物含有物(化合物[I]と[I−
a]との混合物)を用いることもできる。
【0091】このように、上記鎖状ポリエン基含有ノル
ボルネン化合物[I]に加えて、副生物の鎖状ポリエン
基含有ノルボルネン化合物[I−a]をも含有するもの
([I]と[I−a]との混合物)を、後述するような、
エチレン(i)と、炭素数3〜20のα-オレフィン(ii)
と、(iii)鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物との
反応の際に、この(iii)鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物として用いると、得られる不飽和性エチレン系
共重合体には、鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
由来の構成単位として、上記ノルボルネン化合物[I]
由来の下記に示す構成単位[II]に加えて、ノルボルネ
ン化合物[I−a]由来の構成単位[II−a]が含まれ
たものが得られる。
【0092】[II]:
【0093】
【化26】
【0094】[式[II]中、nは1〜5の整数であり、
1は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2およびR3
はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアル
キル基である。] [II−a]:
【0095】
【化27】
【0096】(式[II−a]中、n、R1、R2およびR
3はそれぞれ前記[II]の場合と同様である。) 例えば、上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物と
して、[I]:EMHN{:5-(2-エチリデン-6-メ
チル-5-ヘプテニル)-2-ノルボルネン}の他に、少量
の副生成物[I−a]:(5−[3,7−ジメチル−
2,6−オクタジエニル]−2−ノルボルネン)を含有
する「EMHN含有物」を用いると、EMHN由来の構
成単位[II’]:
【0097】
【化28】
【0098】に加えて、上記副生物[I−a]由来の構
成単位[II−a’]:
【0099】
【化29】
【0100】が前述したような量(少量)で含まれたも
のが得られる。なお、前記式[I−a]で表わされる鎖
状ポリエン基含有ノルボルネン化合物自体は、特願平7
-75288号明細書(平成7年(1995)3月31日出
願)に記載の方法で得ることもできる。
【0101】すなわち、シクロペンタジエンと、一般式
(a):
【0102】
【化30】
【0103】[式(a)中、m,nはそれぞれ独立して
1〜5の整数を示し、R1,R2,R3並びにRa,R
bは、それぞれ上記式[I]の場合と同様に、水素または
炭素数1〜5のアルキル基を示す。但し、R1,R2,R
3は、同時に水素であることはない。)で表わされる鎖
状非共役トリエン化合物とを反応させることにより、下
記式(b):
【0104】
【化31】
【0105】[式(b)中、m,n,R1,R2,R3
a,Rbは、式(a)の場合と同様のものを示す。]で
表わされる鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物を得
ることもできる。
【0106】なお、本明細書中においては、特にその趣
旨に反しない限り、単に、「鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物」と言うときは、鎖状ポリエン基含有ノル
ボルネン化合物[I]および鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物[I−a]の両者を含む意味で用い、ま
た、「鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物から誘導
される構成単位」と言うときは、鎖状ポリエン基含有ノ
ルボルネン化合物[I]から誘導される構成単位[II]
および鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I−
a]から誘導される構成単位[II−a]の両者を含む意
味で用いる。
【0107】本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体
は、上記(i) エチレンから誘導される構成単位を、92
モル%を越えて99.9モル%以下、好ましくは92.
5〜99.5モル%、さらに好ましくは92.5〜99.
0モル%の量で、(ii)炭素数3〜20のα−オレフィン
から誘導される構成単位を、0モル%以上でかつ8モル
%未満、0.1〜7.0モル%、さらに好ましくは0.5
〜7.0モル%の量で、また(iii)上記一般式[I]で表
される鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物から誘導
される構成単位を0.1モル%以上でかつ8モル%未
満、好ましくは0.2〜7.0 モル%、さらに好ましく
は0.3〜5.0モル%の量で含有している。
【0108】エチレン単位(i)が92モル%以下では、
共重合体の剛性、耐熱性が低下する傾向があり、99.
9モル%を超えると化学反応性が低下する傾向がある。
α-オレフィン単位(iii)が8モル%を超えると共重合体
の剛性、耐熱性が低下する傾向がある。
【0109】(iii)鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
合物成分がこのような範囲にあると、化学反応性に富
み、グラフト変 性が容易で、しかも接着性、塗装性、
印刷性などに優れた不飽和性エチレン系共重合体樹脂が
得られるので好ましい。
【0110】このような本発明に係る不飽和性エチレン
系共重合体において、(iii)前記一般式[I]で表される
鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物から誘導される
構成単位は、実質的に前記一般式[II]で表される構造
を有している。
【0111】なお鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合
物から誘導される構成単位が上記構造を有していること
は、その共重合体の13C−NMRスペクトルを測定する
ことによって確認することができる。
【0112】本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体
は、135℃、デカリン中で測定した極限粘度[η]が
0.05〜10dl/g、好ましくは0.1〜7dl/g、
さらに好ましくは0.2〜5dl/gである。
【0113】この極限粘度[η]が0.05dl/g以
下では共重合体の機械物性が低下する傾向があり、10
dl/gを超えると成形性に劣る傾向がある。上記のよ
うな本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体は、化学
反応性に優れ、グラフト変性が容易となり、接着性、塗
装性、印刷性に優れている。
【0114】このような不飽和性エチレン系共重合体
は、樹脂改質剤として、用いることができる。具体的に
は、本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体を樹脂改
質剤として、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリブテン、ポリスチレンなどに添加すると、グラフト
変性が容易となり、接着性、塗装性、印刷性などが飛躍
的に向上する。
【0115】[不飽和性エチレン系共重合体の製造]上
記のような本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体
は、(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα−オレフ
ィンと、(iii) 上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
合物とを、触媒の存在下に共重合させて得られる。
【0116】このような触媒としては、[a]バナジウ
ム(V)、ジルコニウム(Zr)、チタニウム(Ti)
などの遷移金属化合物(イ)と、[b]有機アルミニウム
化合物(有機アルミニウムオキシ化合物)および/また
はイオン化イオン性化合物(ロ)と、からなる触媒などが
使用できる。
【0117】具体的には、[a-1]固体状チタン触媒成
分と、[b-1]有機アルミニウム化合物とからなるチタ
ン系触媒、[a-2]可溶性バナジウム化合物と、[b-1]
有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触媒、
あるいは[a-3]周期律表第IVB族から選ばれる遷移金
属のメタロセン化合物と、[b-2]有機アルミニウムオ
キシ化合物および/またはイオン化イオン性化合物とか
らなるメタロセン系触媒、が特に好ましく用いられる。
【0118】本発明で用いられる固体チタン触媒成分
[a-1]は、下記のようなマグネシウム化合物、チタン
化合物、および電子供与体を接触させることにより調製
される。
【0119】本発明において、固体チタン触媒成分[a-
1]の調製に用いられるチタン化合物としては、たとえ
ばTi(OR)g4-g(Rは炭化水素基、Xはハロゲン
原子、0≦g≦4)で示される4価のチタン化合物を挙
げることができる。
【0120】これらの中で、ハロゲン含有チタン化合
物、特にテトラハロゲン化チタンが好ましい。中でも、
四塩化チタンが特に好ましく用いられる。また、本発明
では、3価のチタン化合物、4価のチタン化合物が用い
られるが、特に4価のチタン化合物が好ましい。
【0121】本発明において、固体チタン触媒成分[a-
1]の調製に用いられるマグネシウム化合物としては、
還元性を有するマグネシウム化合物および還元性を有し
ないマグネシウム化合物を挙げることができる。
【0122】ここで還元性を有するマグネシウム化合物
としては、たとえばマグネシウム・炭素結合あるいはマ
グネシウム・水素結合を有するマグネシウム化合物を挙
げることができる。
【0123】これら還元性を有しないマグネシウム化合
物は、上述した還元性を有するマグネシウム化合物から
誘導した化合物あるいは触媒成分の調製時に誘導した化
合物であってもよい。
【0124】なお本発明において、マグネシウム化合物
は上記の還元性を有するマグネシウム化合物および還元
性を有しないマグネシウム化合物の他に、上記のマグネ
シウム化合物と他の金属との錯化合物、複化合物あるい
は他の金属化合物との混合物であってもよい。さらに上
記の化合物を2種以上組み合わせた混合物であってもよ
い。
【0125】本発明においては、これらの中でも、還元
性を有しないマグネシウム化合物が好ましく、特に好ま
しくはハロゲン含有マグネシウム化合物であり、さら
に、これらの中でも塩化マグネシウム、アルコキシ塩化
マグネシウム、アリロキシ塩化マグネシウムが好ましく
用いられる。
【0126】本発明において、固体チタン触媒成分[a-
1]の調製に用いられる電子供与体としては、有機カル
ボン酸エステル、多価カルボン酸エステルなどが挙げら
れる。
【0127】固体チタン触媒成分[a-1]は、上記した
ようなマグネシウム化合物(もしくは金属マグネシウ
ム)、電子供与体およびチタン化合物を接触させること
により製造することができる。固体チタン触媒成分[a-
1]を製造するには、マグネシウム化合物、チタン化合
物、電子供与体から高活性チタン触媒成分を調製する公
知の方法を採用することができる。なお、上記の成分
は、たとえばケイ素、リン、アルミニウムなどの他の反
応試剤の存在下に接触させてもよい。
【0128】本発明で用いられる有機アルミニウム化合
物触媒成分[b-1]としては、少なくとも分子内に1個
のAl−炭素結合を有する化合物が利用できる。このよ
うな化合物としては、たとえば、(i)一般式(R1m
Al(O(R2))npq(式中、R1およびR2は炭素
原子を通常1〜15個、好ましくは1〜4個含む炭化水
素基であり、これらは互いに同一でも異なってもよい。
Xはハロゲン原子を表わし、mは0<m≦3、nは0≦
n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3を満たす数で
あって、しかも、m+n+p+q=3である)で表わさ
れる有機アルミニウム化合物、(ii)一般式(M1
Al(R14(式中、M1はLi、Na、Kであり、R1
は前記(i)におけるR1と同じ)で表わされる第I属
金属とアルミニウムとの錯アルキル化物などを挙げるこ
とができる。
【0129】また電子供与体として、下記のような一般
式[II]で示される有機ケイ素化合物を用いることも
できる。 Rn Si(OR’)4-n ・・・[1] (式中、RおよびR’は炭化水素基であり、nは0<n
<4を満たす数である。) さらに電子供与体触媒成分として、下記のような一般式
[2]で示される有機ケイ素化合物を用いることもでき
る。
【0130】 SiR1 2 m (OR3 3-m ・・・[2] (式中、R1 はシクロペンチル基もしくはアルキル基を
有するシクロペンチル基であり、R2 はアルキル基、シ
クロペンチル基およびアルキル基を有するシクロペンチ
ル基からなる群より選ばれる基であり、R3 は炭化水素
基であり、mは0≦m≦2を満たす数である。) 上記式[2]において、R1 はシクロペンチル基もしく
はアルキル基を有するシクロペンチル基であり、シクロ
ペンチル基以外には、たとえば、2-メチルシクロペンチ
ル基、3-メチルシクロペンチル基、2-エチルシクロペン
チル基、2,3-ジメチルシクロペンチル基などのアルキル
基を有するシクロペンチル基を挙げることができる。
【0131】本発明で用いられるチタン系触媒は、固体
チタン触媒成分[a-1]と、有機アルミニウム化合物触
媒成分[b-1]と、必要に応じて電子供与体触媒成分と
から形成されるが、これら触媒成分にはα-オレフィン
が予備重合されていてもよい。予備重合の際、オレフィ
ン重合用触媒1g当り、0.1〜500g、好ましくは
0.3〜300g、特に好ましくは1〜100gの量で
α- オレフィンあるいは高級α- オレフィンを予備重合
させる。
【0132】予備重合は、不活性炭化水素媒体にオレフ
ィンあるいは高級α- オレフィンおよび上記の触媒成分
を加え、温和な条件下に行うことが好ましい。予備重合
で使用される高級α- オレフィンは、後述する本重合で
使用される高級α- オレフィンと同一であっても、異な
ってもよい。
【0133】本発明で用いられるバナジウム系触媒を形
成する[a-2]可溶性バナジウム化合物は、具体的に
は、下記一般式で表される。 VO(OR)ab または V(OR)cd 式中、Rは炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であ
り、a、b、c、dはそれぞれ0≦a≦3、0≦b≦
3、2≦a+b≦3、0≦c≦4、0≦d≦4、3≦c
+d≦4を満たす。
【0134】また上記可溶性バナジウム化合物は、電子
供与体を接触させて得られる、これらの可溶性バナジウ
ム化合物の電子供与体付加物として用いることもでき
る。バナジウム系触媒を形成する[b-1]有機アルミニ
ウム化合物は、チタン系触媒を形成する[b-1]有機ア
ルミニウム化合物と同様のものを用いることができる。
【0135】次に本発明で用いられるメタロセン系触媒
を形成する[a-3]メタロセン化合物と[b-2]有機アル
ミニウムオキシ化合物またはイオン化イオン性化合物と
からなる触媒について説明する。
【0136】メタロセン系触媒を形成する[a-3]周期
律表第IVB族から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物
は、具体的には、次式[V]で表される。 MLx …[V] 式[V]中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金
属であり、具体的にジルコニウム、チタンまたはハフニ
ウムであり、xは遷移金属の原子価である。
【0137】Lは遷移金属に配位する配位子であり、こ
れらのうち少なくとも1個の配位子Lはシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子であり、このシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子は置換基を有していてもよ
い。
【0138】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
としては、たとえば、シクロペンタジエニル基、メチル
シクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-またはi-プロピルシクロペンタジエニル基、n-、
i-、sec-、t-、ブチルシクロペンタジエニル基、ジメチ
ルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペン
タジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、
メチルベンジルシクロペンタジエニル基などのアルキル
またはシクロアルキル置換シクロペンタジエニル基、さ
らにインデニル基、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が挙げられる。
【0139】これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキ
ルシリル基などで置換されていてもよい。式[V]で示
される化合物が配位子Lとしてシクロペンタジエニル骨
格を有する基を2個以上有する場合には、そのうち2個
のシクロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレ
ン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデ
ン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリ
レン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン
基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基な
どを介して結合されていてもよい。
【0140】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLとしては、炭素数1〜12の炭化水素基、アル
コキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基(−SO
3 a )、ハロゲン原子または水素原子(ここで、Ra
はアルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、
アリール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換
されたアリール基である。)などが挙げられる。
【0141】炭素数1〜12の炭化水素基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基などが挙げられ、より具体的には、メチル基、エチル
基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソ
ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基などのア
ルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの
シクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリー
ル基、ベンジル基、ネオフィル基などのアラルキル基が
挙げられる。
【0142】また、アルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、n-プロポキシ基などが挙げられる。ア
リーロキシ基としては、フェノキシ基などが挙げられ、
スルホン酸含有基(−SO3a )としては、メタンス
ルホナト基、p-トルエンスルホナト基、トリフルオロメ
タンスルホナト基、p-クロルベンゼンスルホナト基など
が挙げられる。
【0143】ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられる。上記式で表されるメタロセン
化合物は、たとえば遷移金属の原子価が4である場合、
より具体的には下記式[VI]で表される。
【0144】R2 k3 l4 m5 nM …[VI] 式[VI]中、Mは上記遷移金属であり、R2 はシクロペ
ンタジエニル骨格を有する基(配位子)であり、R3
4 およびR5 は、それぞれ独立にシクロペンタジエニ
ル骨格を有する基または上記一般式[V]中のシクロペ
ンタジエニル骨格を有する配位子以外のLと同様であ
る。kは1以上の整数であり、k+l+m+n=4であ
る。
【0145】以下に、Mがジルコニウムであり、かつシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を少なくとも2
個含むメタロセン化合物を例示する。ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リド、ビス(1-メチル-3-ブ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(1,3-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など。
【0146】上記の1,3−位置換シクロペンタジエニ
ル基を1,2−位置換シクロペンタジエニル基に置換え
た化合物を本発明で用いることもできる。また上記式
[VI]において、R2 、R3 、R4 およびR5 の少な
くとも2個、例えばR2およびR3 がシクロペンタジエ
ニル骨格を有する基(配位子)であり、この少なくとも
2個の基はアルキレン基、置換アルキレン基、シリレン
基または置換シリレン基などを介して結合されているブ
リッジタイプのメタロセン化合物を例示することもでき
る。このときR4 およびR5 はそれぞれ独立に式[V]
中で説明したシクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLと同様である。
【0147】このようなブリッジタイプのメタロセン化
合物としては、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、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
ムジクロリドなどが挙げられる。
【0148】さらに、下記式[A]で示される特開平4
-268307号公報に記載のメタロセン化合物が挙げ
られる。
【0149】
【化32】
【0150】[式[A]中、M1は周期律表の第IVB
族の金属であり、具体的には、例えば、チタニウム、ジ
ルコニウム、ハフニウムを挙げることができる。R1
よびR2は、互いに同じでも異なっていてもよく、水素
原子、炭素原子数1〜10好ましくは1〜3のアルキル
基、炭素原子数1〜10好ましくは1〜3のアルコキシ
基、炭素原子数6〜10好ましくは6〜8のアリール
基、炭素原子数6〜10好ましくは6〜8のアリールオ
キシ基、炭素原子数2〜10好ましくは2〜4のアルケ
ニル基、炭素原子数7〜40好ましくは7〜10のアリ
ールアルキル基、炭素原子数7〜40好ましくは7〜1
2のアルキルアリール基、炭素原子数8〜40好ましく
は8〜12のアリールアルケニル基、またはハロゲン原
子好ましくは塩素原子である。
【0151】R3およびR4は、互いに同じでも異なって
いても良く、水素原子、ハロゲン原子好ましくは弗素原
子、塩素原子または臭素原子、ハロゲン化されていても
よい炭素原子数1〜10好ましくは1〜4のアルキル
基、炭素原子数6〜10好ましくは6〜8のアリール
基、−NR10 2、−SR10、−OSiR10 3、−SiR10
3または−PR10 2基であり、その際R10はハロゲン原子
好ましくは塩素原子、または、炭素原子数1〜10好ま
しくは1〜3のアルキル基、または炭素原子数6〜10
好ましくは6〜8のアリール基である。
【0152】R3およびR4は特に水素原子であることが
好ましい。R5およびR6は互いに同じでも異なっていて
もよく、好ましくは同じであり、R5およびR6は水素原
子でないという条件のもとでR3およびR4について記載
した意味を有する。R5およびR6は、好ましくはハロゲ
ン化されていてもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、
具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基またはト
リフルオロメチル基等が挙げられ、メチル基が好まし
い。
【0153】R7は、下記:
【0154】
【化33】
【0155】=BR11、=AlR11、−Ge−、−Sn
−、−O−、−S−、=SO、=SO 2、=NR11、=
CO、=PR11または=P(O)R11であり、その際R
11、R1 2およびR13は互いに同じでも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10好ましく
は1〜4のアルキル基さらに好ましくはメチル基、炭素
原子数1〜10のフルオロアルキル基好ましくはCF3
基、炭素原子数6〜10好ましくは6〜8のアリール
基、炭素原子数6〜10のフルオロアリール基好ましく
はペンタフルオロフェニル基、炭素原子数1〜10好ま
しくは1〜4のアルコキシ基特に好ましくはメトキシ
基、炭素原子数2〜10好ましくは2〜4のアルケニル
基、炭素原子数7〜40好ましくは7〜10のアリール
アルキル基、炭素原子数8〜40好ましくは8〜12の
アリールアルケニル基、または炭素原子数7〜40好ま
しくは7〜12のアルキルアリール基であり、また「R
11とR12」または「R11とR13」とは、それぞれそれら
が結合する炭素原子と一緒になって環を形成してもよ
い。
【0156】M2は珪素、ゲルマニウムまたは錫、好ま
しくは珪素またはゲルマニウムである。R7は、=CR
1112、=SiR1112、=GeR1112、−O−、−
S−、=SO、=PR11または=P(O)R11であるこ
とが好ましい。
【0157】R8およびR9は互いに同じであっても異な
っていてもよく、R11について記載したと同じ意味を有
する。mおよびnは互いに同じであっても異なっていて
もよく、0、1または2、好ましくは0または1であ
り、m+nは0、1または2、好ましくは0または1で
ある。
【0158】このような化合物の内でも、下記の化合物
がある。rac-エチレン(2-メチル-1-インデニル)
2-ジルコニウム-ジクロライド、rac-ジメチルシリレ
ン(2-メチル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジクロ
ライド。
【0159】このようなメタロセンの製造方法について
は、従来より公知の方法にて製造することができる
(例:特開平4-268307号公報参照)。本発明で
は、下記式[B]で示される遷移金属化合物(メタロセ
ン化合物)を用いることもできる。
【0160】
【化34】
【0161】式[B]中、Mは周期律表第IVB族の遷移
金属原子を示し、具体的には、チタニウム、ジルコニウ
ム、ハフニウムである。R1 およびR2 は、それぞれ独
立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化
水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、ケイ
素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基また
はリン含有基を示し、具体的には、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素などのハロゲン原子;メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、
ノニル、ドデシル、アイコシル、ノルボルニル、アダマ
ンチルなどのアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロ
ヘキセニルなどのアルケニル基、ベンジル、フェニルエ
チル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基、フ
ェニル、トリル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニ
ル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ビフェニル、
ナフチル、メチルナフチル、アントラセニル、フェナン
トリルなどのアリール基などの炭素数1から20の炭化
水素基;前記炭化水素基にハロゲン原子が置換したハロ
ゲン化炭化水素基;メチルシリル、フェニルシリルなど
のモノ炭化水素置換シリル、ジメチルシリル、ジフェニ
ルシリルなどのジ炭化水素置換シリル、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、トリシク
ロヘキシルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェ
ニルシリル、メチルジフェニルシリル、トリトリルシリ
ル、トリナフチルシリルなどのトリ炭化水素置換シリ
ル、トリメチルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリ
ルのシリルエーテル、トリメチルシリルメチルなどのケ
イ素置換アルキル基、トリメチルシリルフェニルなどの
ケイ素置換アリール基、などのケイ素含有基;ヒドロオ
キシ基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシな
どのアルコキシ基、フェノキシ、メチルフェノキシ、ジ
メチルフェノキシ、ナフトキシなどのアリロ−キシ基、
フェニルメトキシ、フェニルエトキシなどのアリールア
ルコキシ基などの酸素含有基;前記酸素含有基の酸素が
イオウに置換した置換基などのイオウ含有基;アミノ
基、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、
ジプロピルアミノ、ジブチルアミノ、ジシクロヘキシル
アミノなどのアルキルアミノ基、フェニルアミノ、ジフ
ェニルアミノ、ジトリルアミノ、ジナフチルアミノ、メ
チルフェニルアミノなどのアリールアミノ基またはアル
キルアリールアミノ基などの窒素含有基;ジメチルフォ
スフィノ、ジフェニルフォスフィノなどのフォスフィノ
基などのリン含有基である。
【0162】これらのうちR1 は炭化水素基であること
が好ましく、特にメチル、エチル、プロピルの炭素数1
〜3の炭化水素基であることが好ましい。またR2 は水
素、炭化水素基が好ましく、特に水素あるいは、メチ
ル、エチル、プロピルの炭素数1〜3の炭化水素基であ
ることが好ましい。
【0163】R3 、R4 、R5 およびR6 は、それぞれ
独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭
化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基を示
し、このうち水素、炭化水素基またはハロゲン化炭化水
素基であることが好ましい。R3 とR4 、R4 とR5
5 とR6 のうち少なくとも1組は、それらが結合して
いる炭素原子と一緒になって、単環の芳香族環を形成し
ていてもよい。
【0164】また芳香族環を形成する基以外の基は、炭
化水素基またはハロゲン化炭化水素基が2種以上ある場
合には、これらが互いに結合して環状になっていてもよ
い。なおR6 が芳香族基以外の置換基である場合、水素
原子であることが好ましい。
【0165】ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素
基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基として、具
体的には、前記R1 およびR2 と同様の基が例示でき
る。R3 とR4 、R4 とR5 、R5 とR6 のうち少なく
とも1組が互いに結合して形成する単環の芳香族環を含
む、Mに配位する配位子としては以下に示すようなもの
が挙げられる。
【0166】
【化35】
【0167】これらのうち上記式(1)で示されるもの
が好ましい。本発明においては、また下記式[C]で示
される遷移金属化合物(メタロセン化合物)を用いるこ
ともできる。
【0168】
【化36】
【0169】式[C]中、M、R1、R2、 R3
4 、R5 およびR6としては、前記式[B]の場合と
同様なものが挙げられる。R3 、R4 、R5 およびR6
のうち、R3 を含む2個の基が、アルキル基であること
が好ましく、R3 とR5 、またはR3 とR6 がアルキル
基であることが好ましい。このアルキル基は、2級また
は3級アルキル基であることが好ましい。また、このア
ルキル基は、ハロゲン原子、ケイ素含有基で置換されて
いてもよく、ハロゲン原子、ケイ素含有基としては、R
1 、R2 で例示した置換基が挙げられる。
【0170】R3 、R4 、R5 およびR6 で示される基
のうち、アルキル基以外の基は、水素原子であることが
好ましい。炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチ
ル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブ
チル、sec-ブチル、tert- ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ド
デシル、アイコシル、ノルボルニル、アダマンチルなど
の直鎖状、分岐状アルキル基および環状アルキル基;ベ
ンジル、フェニルエチル、フエニルプロピル、トリルメ
チルなどのアリールアルキル基などが挙げられ、2重結
合、3重結合を含んでいてもよい。
【0171】またR3 、R4 、R5 およびR6 から選ば
れる2種の基が互いに結合して芳香族環以外の単環ある
いは多環を形成していてもよい。ハロゲン原子として、
具体的には、前記R1 およびR2 と同様の基が例示でき
る。
【0172】X1 、X2、YおよびR7としては、前記式
[B]の場合と同様のものが挙げられる。以下に上記式
[C]で示されるメタロセン化合物(遷移金属化合物)
の具体的な例を示す。
【0173】rac-ジメチルシリレン-ビス(4,7-ジメチル
-1- インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス(2,4,7-トリメチル-1- インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,
4,6-トリメチル-1- インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド。
【0174】本発明では、上記のような化合物において
ジルコニウム金属を、チタニウム金属、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もできる。上
記遷移金属化合物は、通常ラセミ体として用いられる
が、R型またはS型を用いることもできる。
【0175】本発明では、また式[C]で示される遷移
金属化合物(メタロセン化合物)として、他の態様には
下記のものがある。R1としては、炭化水素基であるこ
とが好ましく、特にメチル、エチル、プロピル、ブチル
の炭素数1〜4の炭化水素基であることが好ましい。
【0176】また、X1、X2としては、ハロゲン原子、
炭素数1〜20の炭化水素基であることが好ましい。R
3は、炭素数6〜16のアリール基を示し、具体的に
は、フェニル、α-ナフチル、β-ナフチル、アントラセ
ニル、フェナントリル、ピレニル、アセナフチル、フェ
ナレニル(ペリナフテニル)、アセアントリレニルなど
である。これらのうちフェニル、ナフチルであることが
好ましい。これらのアリール基は、前記R1 と同様のハ
ロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜
20のハロゲン化炭化水素基で置換されていてもよい。
【0177】このような遷移金属化合物(メタロセン化
合物)の具体的な例を示す。rac-ジメチルシリレン-ビ
ス(4-フェニル-1−インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4−フェニ
ル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメ
チルシリレン-ビス(2-メチル-4-(α-ナフチル)-1-イ
ンデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリ
レン-ビス(2-メチル-4-(β-ナフチル)-1-インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-
ビス(2-メチル-4-(1-アントラセニル)-1-インデニル)
ジルコニウムジクロリドなど。
【0178】本発明では、上記のような化合物において
ジルコニウム金属を、チタニウム金属、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もできる。ま
た本発明では、下記式[E−1]で示されるメタロセン
化合物を用いることもできる。
【0179】LaMX2 ・・・・[E−1] (Mは、周期率表第IV族またはランタニド系列の金属で
あり、La は、非局在化π結合基の誘導体であり、金属
M活性サイトに拘束幾何形状を付与しており、Xは、そ
れぞれ独立に水素、ハロゲンまたは20以下の炭素、ケ
イ素またはゲルマニウムを含有する炭化水素基、シリル
基またはゲルミル基である。)このような式[E−1]
で示される化合物のうちでも、具体的に、下記式[E−
2]で示される化合物が好ましい。
【0180】
【化37】
【0181】式中、Mはチタン、ジルコニウムまたはハ
フニウムであり、Xは、上記と同様である。CpはMに
π結合しており、かつ置換基Zを有する置換シクロペン
タジエニル基である。
【0182】Zは酸素、イオウ、ホウ素または周期率表
第IVA族の元素(たとえばケイ素、ゲルマニウムまたは
錫)であり、Yは窒素、リン、酸素またはイオウを含む
配位子であり、ZとYとで縮合環を形成してもよい。
【0183】このような式[E−2]で示される化合物
としては、具体的に、(ジメチル(t−ブチルアミド)
(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、((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)チタンジクロリドなどが挙げられる。
【0184】本発明では、上記のようなメタロセン化合
物は、2種以上組合わせて用いることもできる。上記説
明においては、メタロセン化合物としてチタン化合物に
ついて例示したが、チタンを、ジルコニウムまたはハフ
ニウムに置換えた化合物を例示することもできる。
【0185】これらの化合物は単独で用いてもよいし、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明では、上
記メタロセン化合物[E−1]および[E−2]として
は、中心の金属原子がジルコニウムであり、少なくとも
2個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有する
ジルコノセン化合物が好ましく用いられる。なお前記の
メタロセン化合物[VI]では、中心の金属原子がチタ
ンであることが好ましい。
【0186】これらメタロセン化合物は、炭化水素ある
いはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。また
上記のようなメタロセン化合物は、粒子状担体化合物と
接触させて用いることもできる。
【0187】担体化合物としては、Si O2 、Al2
3 、B23 、MgO、ZrO2 、CaO、TiO2 、Zn
O、SnO2 、BaO、ThOなどの無機担体化合物、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリ4-
メチル-1-ペンテン、スチレン-ジビニルベンゼン共重合
体などの樹脂を用いることができる。これらの担体化合
物は、二種以上組み合わせて用いることもできる。
【0188】次に本発明でメタロセン系触媒を形成する
際に用いられる[b 2]有機アルミニウムオキシ化合物お
よびイオン化イオン性化合物について説明する。本発明
で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公
知のアルミノオキサンであってもよく、またベンゼン不
溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【0189】このような従来公知のアルミノオキサン
は、具体的には、下記一般式で表される。
【0190】
【化38】
【0191】(上記一般式において、Rはメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であ
り、好ましくはメチル基、エチル基、とくに好ましくは
メチル基であり、mは2以上、好ましくは5〜40の整
数である。) ここで、このアルミノオキサンは式(OAl(R1))で
表わされるアルキルオキシアルミニウム単位および式
(OAl(R2))で表わされるアルキルオキシアルミニ
ウム単位[ここで、R1 およびR2 はRと同様の炭化水
素基を例示することができ、R1 およびR2 は相異なる
基を表わす]からなる混合アルキルオキシアルミニウム
単位から形成されていてもよい。
【0192】なお本発明で用いられる有機アルミニウム
オキシ化合物は、少量のアルミニウム以外の金属の有機
化合物成分を含有していてもよい。イオン化イオン性化
合物としては、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合
物およびカルボラン化合物を例示することができる。
【0193】ルイス酸としては、BR3(Rは、フッ
素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有
していてもよいフェニル基またはフッ素である。)で示
される化合物が挙げられ、たとえばトリフルオロボロ
ン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニ
ル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロ
ン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリ
ル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-
ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
【0194】イオン性化合物としては、トリアルキル置
換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジ
アルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム
塩などを挙げることができる。
【0195】具体的に、トリアルキル置換アンモニウム
塩としては、たとえばトリエチルアンモニウムテトラ
(フェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ
(フェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテ
トラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
【0196】ジアルキルアンモニウム塩としては、たと
えばジ(1-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフル
オロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウム
テトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
【0197】さらにイオン性化合物として、トリフェニ
ルカルベニウムテトラキス(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、フェロセニウムテトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどを挙げる
こともできる。
【0198】さらに、ボラン化合物としては、下記のよ
うな化合物を挙げることもできる。即ち、具体的には、
ボラン化合物としては、デカボラン(14);ビス〔ト
リ(n-ブチル)アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔ト
リ(n-ブチル)アンモニウム〕デカボレート、ビス〔ト
リ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ドデカハイドライ
ドドデカボレート)ニッケル酸塩(III)などの金属ボラ
ンアニオンの塩などが挙げられる。
【0199】また、カルボラン化合物としては、4-カル
バノナボラン(14)、1,3-ジカルバノナボラン(1
3)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウ
ンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッ
ケル酸塩(IV)などの金属カルボランアニオンの塩など
が挙げられる。
【0200】上記のようなイオン化イオン性化合物は、
2種以上組合わせて用いてもよい。本発明においては、
有機アルミニウムオキシ化合物および/または上記イオ
ン化イオン性化合物は、上述した担体化合物に担持させ
て用いることもできる。
【0201】また触媒[b]を形成するに際しては、有
機アルミニウムオキシ化合物および/またはイオン化イ
オン性化合物とともに前述した有機アルミニウム化合物
を用いてもよい。
【0202】本発明では、上記のような触媒の存在下に
(i) エチレン、(ii)炭素数3〜20のα−オレフィンお
よび(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物
を、通常液相で共重合させる。この際、一般に炭化水素
溶媒が用いられるが、プロピレン等のα-オレフィンを
溶媒として用いてもよい。
【0203】(i) エチレンと(ii)炭素数3〜20のα−
オレフィンと(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物とは、バッチ法、あるいは連続法いずれの方法
で共重合さ れてもよい。共重合を連続法で実施するに
際しては、上記触媒は以下のような濃度で用いられる。
【0204】本発明において、[a-1]固体状チタン触媒
成分と、[b-1]有機アルミニウム化合物とからなる触媒
が用いられる場合には、固体状チタン触媒成分は、重合
容積1リットル当たり、チタン原子に換算して、通常は
約0.001〜約1.0ミリモル、好ましくは約0.00
5〜0.5ミリモルの量で用いられる。また、有機アル
ミニウム触媒成分は、固体状チタン触媒成分中のチタン
原子1モルに対し、有機アルミニウム化合物触媒成分中
の金属原子は、通常約10〜500モル、好ましくは約
20〜200モルとなるような量で用いられる。さら
に、電子供与体触媒成分は、必要により有機アルミニウ
ム化合物触媒成分中の金属原子1モル当たり、通常は約
0.001〜10モル、好ましくは0.01〜2モル、特
に好ましくは0.05〜1モルとなるような量で用いら
れる。
【0205】本発明において、[a-2]可溶性バナジウム
化合物と[b-1]有機アルミニウム化合物とからなる触媒
が用いられる場合には、重合系内の可溶性バナジウム化
合物の濃度は、通常、0.01〜5ミリモル/リットル
(重合容積)、好ましくは0.05〜3ミリモル/リッ
トルである。この可溶性バナジウム化合物は、重合系内
に存在する可溶性バナジウム化合物の濃度の10倍以
下、好ましくは1〜7倍、さらに好ましくは1〜5倍の
濃度で供給されることが望ましい。また有機アルミニウ
ム化合物は、重合系内のバナジウム原子に対するアルミ
ニウム原子のモル比(Al /V)で、2以上、好ましく
は2〜50、さらに好ましくは3〜20の量で供給され
る。
【0206】可溶性バナジウム化合物および有機アルミ
ニウム化合物は、通常、上述の炭化水素溶媒および/ま
たは液状のα−オレフィンおよび(iii)上記鎖状ポリエ
ン基含有ノルボルネン化合物で希釈されて供給される。
この際、該可溶性バナジウム化合物は上述した濃度に希
釈されることが望ましいが、有機アルミニウム化合物は
重合系内における濃度のたとえば50倍以下の任意の濃
度に調整して重合系内に供給されることが望ましい。
【0207】また[a-3]メタロセン化合物と[b-2]有機
アルミニウムオキシ化合物またはイオン化イオン性化合
物(イオン性イオン化化合物、イオン性化合物ともい
う。)とからなる触媒[b]が用いられる場合には、重
合系内のメタロセン化合物の濃度は、通常、0.000
05〜0.1ミリモル/リットル(重合容積)、好まし
くは0.0001〜0.05ミリモル/リットルであ
る。また有機アルミニウムオキシ化合物は、重合系内の
遷移金属であるメタロセン化合物に対するアルミニウム
原子のモル比(Al/遷移金属)で、1〜10000、
好ましくは10〜5000の量で供給される。
【0208】イオン化イオン性化合物の場合は、重合系
内のメタロセン化合物に対するイオン化イオン性化合物
のモル比(イオン化イオン性化合物/メタロセン化合
物)で、0.5〜20、好ましくは1〜10の量で供給
される。
【0209】また有機アルミニウム化合物が用いられる
場合には、通常、約0〜5ミリモル/リットル(重合度
積)、好ましくは約0〜2ミリモル/リットルとなるよ
うな量で用いられる。
【0210】本発明において、(i) エチレンと(ii)炭素
数3〜20のα−オレフィンと(iii)上記鎖状ポリエン
基含有ノルボルネン化合物とを、固体状チタンと有機ア
ルミニウム化合物とからなる触媒の存在下に共重合させ
る場合には、共重合反応は、通常、温度が−20℃〜1
50℃、好ましくは0℃〜120℃、さらに好ましくは
0℃〜100℃で、圧力が0を超えて〜50Kg/cm2
好ましくは0を超えて〜30Kg/cm2 の条件下に行われ
る。
【0211】本発明において、(i) エチレンと(ii)α−
オレフィンと(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物とを、可溶性バナジウム化合物と有機アルミニ
ウム化合物とからなる触媒の存在下に共重合させる場合
には、共重合反応は、通常、温度が−50℃〜100
℃、好ましくは−30℃〜80℃、さらに好ましくは−
20℃〜60℃で、圧力が0を超えて〜50Kg/cm2
好ましくは0を超えて〜20Kg/cm2 の条件下に行われ
る。
【0212】また本発明において、(i) エチレンと(ii)
α−オレフィンと(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物とを、メタロセン化合物と、有機アルミニ
ウムオキシ化合物および/またはイオン化イオン性化合
物と、からなる触媒の存在下に共重合させる場合には、
共重合反応は、通常、温度が−20℃〜150℃、好ま
しくは0℃〜120℃、さらに好ましくは0℃〜100
℃で、圧力が0を超えて〜80Kg/cm2 、好ましくは0
を超えて〜50Kg/cm2 の条件下に行なわれる。
【0213】また反応時間(共重合が連続法で実施され
る場合には平均滞留時間)は、触媒濃度、重合温度など
の条件によっても異なるが、通常、5分〜5時間、好ま
しくは10分〜3時間である。
【0214】本発明では、(i) エチレン、(ii)α−オレ
フィンおよび(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボルネ
ン化合物は、上述のような特定組成の不飽和性エチレン
系共重合体が得られるような量で重合系に供給される。
さらに共重合に際しては、水素などの分子量調節剤を用
いることもできる。
【0215】上記のようにして(i) エチレン、(ii)α−
オレフィンおよび(iii)上記鎖状ポリエン基含有ノルボ
ルネン化合物を共重合させると、不飽和性エチレン系共
重合体は通常これを含む重合液として得られる。この重
合液は、常法により処理され、不飽和性エチレン系共重
合体が得られる。
【0216】[不飽和性エチレン系共重合体のグラフト
変性物]本発明に係る不飽和性エチレン系共重合体は、
該不飽和性エチレン系共重合体に極性モノマーをグラフ
ト重合させることにより、変性して用いることができ
る。
【0217】本発明のグラフト変性された不飽和性エチ
レン系共重合体(グラフト変性不飽和性エチレン系共重
合体ともいう)は、ラジカル開始剤の存在下あるいは不
存在下に、上記のような不飽和性エチレン系共重合体
と、後述するような極性モノマーとを反応させることに
より得ることができる。
【0218】極性モノマーとしては、水酸基含有エチレ
ン性不飽和化合物、アミノ基含有エチレン性不飽和化合
物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、芳香族ビ
ニル化合物、不飽和カルボン酸あるいはその誘導体、ビ
ニルエステル化合物、塩化ビニルなどが挙げられる。
【0219】具体的には、水酸基含有エチレン性不飽和
化合物としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ
-3-フェノキシ−プロピル(メタ)アクリレート、3-ク
ロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グ
リセリンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリト
ールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ンモノ(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタン
モノ(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート、2-(6-ヒドロキシヘキサノイルオキ
シ)エチルアクリレートなどの(メタ)アクリル酸エス
テル;10-ウンデセン-1-オール、1-オクテン-3-オー
ル、2-メタノールノルボルネン、ヒドロキシスチレン、
ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビ
ニルエーテル、N-メチロールアクリルアミド、2-(メ
タ)アクロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、
グリセリンモノアリルエーテル、アリルアルコール、ア
リロキシエタノール、2-ブテン-1,4-ジオール、グリセ
リンモノアルコールなどが挙げられる。
【0220】アミノ基含有エチレン性不飽和化合物は、
エチレン性二重結合とアミノ基を有する化合物であり、
このような化合物としては、次式で表わされるアミノ基
または置換アミノ基を少なくとも1種類有するビニル系
単量体を挙げることができる。
【0221】
【化39】
【0222】式中、R1は水素原子、メチル基またはエ
チル基であり、R2は、水素原子、炭素数1〜12、好
ましくは炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12、
好ましくは6〜8のシクロアルキル基である。なお上記
のアルキル基、シクロアルキル基は、さらに置換基を有
してもよい。
【0223】このようなアミノ基含有エチレン性不飽和
化合物としては、具体的には、(メタ)アクリル酸アミ
ノエチル、(メタ)アクリル酸プロピルアミノエチル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル
酸アミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル
およびメタクリル酸シクロヘキシルアミノエチルなどの
アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル系誘
導体類;N-ビニルジエチルアミンおよびN-アセチルビニ
ルアミンなどのビニルアミン系誘導体類;アリルアミ
ン、メタクリルアミン、N-メチルアクリルアミン、N,N-
ジメチルアクリルアミン、およびN,N-ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミンなどのアリルアミン系誘導体;ア
クリルアミドおよびN-メチルアクリルアミドなどのアク
リルアミド系誘導体;p-アミノスチレンなどのアミノス
チレン類;6-アミノヘキシルコハク酸イミド、2-アミノ
エチルコハク酸イミドなどが用いられる。
【0224】エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物
は、1分子中に重合可能な不飽和結合およびエポキシ基
を少なくとも1個以上有するモノマーであり、このよう
なエポキシ基含有エチレン性不飽和化合物としては、具
体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタク
リレートなど、マレイン酸のモノおよびジグリシジルエ
ステル、フマル酸のモノおよびジグリシジルエステル、
クロトン酸のモノおよびジグリシジルエステル、テトラ
ヒドロフタル酸のモノおよびジグリシジルエステル、イ
タコン酸のモノおよびジグリシジルエステル、ブテント
リカルボン酸のモノおよびジグリシジルエステル、シト
ラコン酸のモノおよびジグリシジルエステル、エンド-
シス-ビシクロ[2.2.1]ヘ プト-5-エン-2,3-ジカルボ
ン酸(ナジック酸TM)のモノおよびジグリシジルエステ
ル、エンド-シス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2-
メチル-2,3-ジカルボン酸(メチルナジック酸TM)のモ
ノおよびジグリシジルエステル、アリルコハク酸のモノ
およびジグリシジルエステルなどのジカルボン酸モノお
よびジアルキルグリシジルエステル(モノグリシジルエ
ステルの場合のアルキル基の炭素数1〜12)、p-スチ
レンカルボン酸のアルキルグリシジルエステル、アリル
グリシジルエーテル、2-メチルアリルグリシジルエーテ
ル、スチレン-p-グリシジルエーテ ル、3,4-エポキシ-1
-ブテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ブテン、3,4-エポ
キシ-1-ペンテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ペンテ
ン、5,6-エポキシ-1-ヘキセン、 ビニルシクロヘキセン
モノオキシドなどを例示することができる。
【0225】芳香族ビニル化合物としては、下記式で表
わされる化合物が挙げられる。
【0226】
【化40】
【0227】上記式において、R1およびR2は、それぞ
れ独立に、水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル
基を表わし、具体的には、メチル基、エチル基、プロピ
ル基およびイソプロピル基を挙げることができる。ま
た、R3は炭素原子数1〜3の炭化水素基またはハロゲ
ン原子を表わし、具体的には、メチル基、エチル基、プ
ロピル基およびイソプロピル基並びに塩素原子、臭素原
子およびヨウ素原子などを挙げることができる。また、
nは通常は0〜5、好ましくは1〜5の整数を表す。
【0228】このような芳香族ビニル化合物の具体的な
例としては、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチル
スチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-ク
ロロスチレン、m-クロロスチレンおよびp-クロロメチル
スチレンが挙げられる。複素環芳香族ビニル化合物も使
用することができ、たとえば4-ビニルピリジン、2-ビニ
ルピリジン、5-エチル-2-ビニルピリジン、2-メチル-5-
ビニルピリジン、2-イソプロペニルピリジン、2-ビニル
キノリン、3-ビニルイソキノリン、N-ビニルカルバゾー
ル、N-ビニルピロリドンなどを挙げることができる。
【0229】不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフ
タル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソ
クロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ[2,
2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸などの不飽和カ
ルボン酸、またはこれらの酸無水物あるいはこれらの誘
導体(例えば酸ハライド、アミド、イミド、エステルな
ど)が挙げられる。具体的な化合物の例としては、塩化
マレニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタ
コン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン
酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチ
ル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン
酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタ
ル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-
ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、
グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノ
エチルおよびメタクリル酸アミノプロピルなどを挙げる
ことができる。これらの中では、(メタ)アクリル酸、
無水マレイン酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸アミノプ
ロピルが好ましい。
【0230】ビニルエステル化合物の例としては、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、n-酪酸ビニル、イソ酪酸
ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサ
ティック酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、p-t-ブチル安息香酸ビニル、サ
リチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニルなど
を挙げることができる。
【0231】上記極性モノマーは、上記不飽和性エチレ
ン系共重合体100重量部に対して、通常は、0.1〜
100重量部、好ましくは0.5〜80重量部の量で使
用される。
【0232】ラジカル開始剤としては、有機過酸化物あ
るいはアゾ化合物などを挙げることができる。有機過酸
化物の具体的な例としては、ジクミルパーオキサイド、
ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t
-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス
(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(t-ブチル
パーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(t-ブチル
パーオキシ)バラレート、ベンゾイルパーオキサイド、t
-ブチルパーオキシベンゾエート、アセチルパーオキサ
イド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパー
オキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキ
サイドおよび2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、
m-トルイルパーオキサイドなどを挙げることができる。
また、アゾ化合物としてはアゾイソブチロニトリル、ジ
メチルアゾイソブチロニトリルなどを挙げることができ
る。
【0233】このようなラジカル開始剤は、上記不飽和
性エチレン系共重合体100重量部に対して、一般に
は、0.001〜10重量部の量で使用されることが望
ましい。
【0234】ラジカル開始剤は、そのまま不飽和性エチ
レン系共重合体および極性モノマーと混合して使用する
こともできるが、このラジカル開始剤を少量の有機溶媒
に溶解して使用することもできる。ここで使用される有
機溶媒としては、ラジカル開始剤を溶解し得る有機溶媒
であれば特に限定することなく使用することができる。
【0235】このような有機溶媒としては、ベンゼン、
トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素溶媒;ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンおよび
デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサンおよびデカヒドロナフタレンのよ
うなの脂環族炭化水素系溶媒;クロルベンゼン、ジクロ
ルベンゼン、トリクロルベンゼン、塩化メチレン、クロ
ロホルム、四塩化炭素およびテトラクロルエチレンなど
の塩素化炭化水素;メタノール、エタノール、n-プロパ
ノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノ
ールおよびtert-ブタノールなどのアルコール系溶媒;
アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチル
ケトンなどのケトン系溶媒;酢酸エチルおよびジメチル
フタレートなどのエステル系溶媒;ジメチルエーテル、
ジエチルエーテル、ジ-n-アミルエーテル、テトラヒド
ロフランおよびジオキシアニソールのようなエーテル系
溶媒を挙げることができる。
【0236】また本発明において、不飽和性エチレン系
共重合体をグラフト変性するに際して、還元性物質を用
いてもよい。還元性物質は、得られるグラフト変性不飽
和性エチレン系共重合体におけるグラフト量を向上させ
る作用を有する。
【0237】還元性物質としては、鉄(II)イオン、ク
ロムイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、パラジ
ウムイオン、亜硫酸塩、ヒドロキシルアミン、ヒドラジ
ンなどのほか、−SH、−SO3H、−NHNH2、−C
OCH(OH)−などの基を含む化合物が挙げられる。
【0238】このような還元性物質としては、具体的に
は、塩化第一鉄、重クロム酸カリウム、塩化コバルト、
ナフテン酸コバルト、塩化パラジウム、エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、N,N-ジメチルアニリン、ヒド
ラジン、エチルメルカプタン、ベンゼンスルホン酸、p-
トルエンスルホン酸などが挙げられる。
【0239】上記の還元性物質は、上記の不飽和性エチ
レン系共重合体100重量部に対して、通常は、0.0
01〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部の量で使
用される。
【0240】不飽和性エチレン系共重合体のグラフト変
性は、従来公知の方法で行うことができ、例えば不飽和
性エチレン系共重合体を有機溶媒に溶解し、次いで極性
モノマーおよびラジカル開始剤などを溶液に加え、70
〜200℃、好ましくは80〜190℃の温度で、0.
5〜15時間、好ましくは1〜10時間反応させること
により行われる。
【0241】不飽和性エチレン系共重合体をグラフト変
性する際に用いられる有機溶媒は、不飽和性エチレン系
共重合体を溶解し得る有機溶媒であれば特に限定するこ
となく使用することができる。
【0242】このような有機溶媒としては、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ペン
タン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒
などが挙げられる。
【0243】また、押出機などを使用して、無溶媒で、
不飽和性エチレン系共重合体と極性モノマーとを反応さ
せて、グラフト変性不飽和性エチレン系共重合体を製造
することができる。反応温度は、通常不飽和性エチレン
系共重合体の融点以上、具体的には120〜250℃の
範囲である。このような温度条件下における反応時間
は、通常0.5〜10分間である。
【0244】このようにして調製されたグラフト変性不
飽和性エチレン系共重合体中における極性モノマーから
誘導されるグラフト基のグラフト量は、通常は0.1〜
50重量%、好ましくは0.2〜30重量%の範囲内に
ある。
【0245】このようにして得られた変性不飽和性エチ
レン系共重合体は、金属および極性樹脂との接着性に優
れる。また、該変性不飽和性エチレン系共重合体を極性
樹脂とブレンドすることにより、その耐衝撃性、低温耐
衝撃性を改良することができる。
【0246】また変性不飽和性エチレン系共重合体(変
性エチレン系ランダム共重合体)を成型して得られた成
形体では、その成形体表面への印刷性、塗装性に優れて
いる。
【0247】また、ポリオレフィンにガラス繊維、無機
化合物などの充填剤と共に該変性不飽和性エチレン系共
重合体(変性エチレン系ランダム共重合体)をブレンド
することにより、充填剤の分散性が改良された樹脂組成
物を得ることができる。このようにすれば、充填剤を配
合する場合の利点が保持され、しかも機械強度が向上し
た樹脂組成物を得ることができる。
【0248】[不飽和性エチレン系共重合体を含む組成
]上記のような不飽和性エチレン系共重合体を含有す
る本発明に係る組成物は、必要に応じて種々の添加剤た
とえば酸化防止剤、充填剤などを含有することができ
る。
【0249】
【発明の効果】本発明によれば、化学反応性富み、グラ
フト変性しやすく、接着性、塗装性、印刷性などに優れ
た不飽和性エチレン系共重合体が得られる。
【0250】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限
定されるものではない。 (1) なお、以下のポリマー製造の実施例では、例え
ば、EMHN{:5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ヘ
プテニル)-2-ノルボルネン}として、下記モノマー合
成の実施例で得られるEMHN(真のEMHN)の他
に、少量の副生成物(5−[3,7−ジメチル−2,6
−オクタジエニル]−2−ノルボルネン)を含有する
「EMHN含有物」を用いており、特にその趣旨に反し
ない限り、単に、EMHNなどというときは、真のEM
HNと副生生物との混合物(EMHN含有物)を意味
し、またエチレン・プロピレン・EMHN共重合体など
と言うときは、このEMHN単位には、真のEMHN単
位と副生成物由来の単位とが含まれているもの(EMH
N含有単位)を意味する場合がある。 (2) 主成分のEMHN[I]由来の構成単位[II]
と、副生成物[I−a]由来の構成単位[II−a]の割
合は、以下の方法で求めた。装置及び測定条件 [装置]NMR:日本電子(株)製,GSH−270型,
FT−NMR [主な装置条件]1 H測定 観測範囲:5400Hz(20ppm) パルス幅:7.3μsec(45゜) 溶媒:ヘキサクロロブタジエン ロック溶剤:重水素化ベンゼン 測定モード:プロトンノンデカップリング 測定温度:120℃ 濃度:50mg/0.4cc 積算回数:1000〜3000回 [計算方法]5.07〜5.17ppm領域の面積をS
1とする。
【0251】5.17〜5.35ppm領域の面積をS
2とする。主成分の化合物[I]由来の構成単位[II]
と、副生成物[I−a]由来の構成単位[II−a]の割
合(mol%)は次式より求まる。
【0252】 [II]:[S2×2/(S1+S2)]×100 [II−a]:[(S1−S2)/(S1+S2)]×100 [I]:
【0253】
【化41】
【0254】[I−a]:
【0255】
【化42】
【0256】
【参考例1】[触媒の調製] アルゴン雰囲気下、スターラー攪拌子を
入れた50mlフラスコ中に、無水塩化コバルト(II)4
3mg(0.33ミリモル)、1,2-ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタン263mg(0.66ミリモル)およ
び無水デカン23mlを仕込み、25℃で2時間攪拌し
た。次いでこの温度(25℃)において、濃度1モル/
リットルのトリエチルアルミニウム/トルエン溶液17
ml(トリエチルアルミニウム17ミリモル)を加えて
2時間攪拌することにより触媒を調製した。
【0257】[4-エチリデン-8-メチル-1,7- ノナジエ
ン(EMN)の合成]下記式:
【0258】
【化43】
【0259】で表わされるEMNを、以下のようにして
合成した。300ml容量のステンレス(SUS31
6)製オートクレーブ中に、アルゴン雰囲気下、7-メチ
ル-3-メチレン-1,6- オクタジエン(β−ミルセン)1
00g(734ミリモル)と、上記のようにして調製さ
れた触媒を全量加えて密閉した。
【0260】次いでオートクレーブにエチレンボンベを
接続(直結)して、オートクレーブ内の圧力が35kg/
cm2になるまでエチレンを導入した。次いで95℃に加
熱して反応を行った。この間、消費されたエチレンを間
欠的に5回補充(追加)して、合計で15時間反応を行
った。
【0261】反応終了後にオートクレーブ内を冷却した
後、該オートクレーブを開放し、得られた反応混合物を
水100ml中に注いで有機層と水層とに分離した。そ
こで、この分離された有機層を分液し、エバポレータに
て低沸点物を除去した後、20段の精密減圧蒸留を行っ
て、目的物であるEMNが83g得られた(収率69
%、β−ミルセン転化率90%)。
【0262】また反応副生物として、5,9-ジメチル-1,
4,8- デカトリエンが16g生成した(収率13%)。
上記で得られた4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン
(EMN)の分析結果を以下に示す。
【0263】 (1) 沸 点:103〜105℃/30mmHg (2) GC−MS(ガスクロマトグラフィ−質量分析): m/z 164(M+分子イオンピーク)、149、1
23、95、69、41、27 [ガスクロマトグラフィ測定条件: カラム:J&W サイエンティフィック社キャピラリカ
ラムDB−1701 (0.25mm×30m) 気化温度 :250℃ カラム温度:60℃で5分間保持後、200℃まで10
℃/分で昇温] (3) 赤外線吸収スペクトル(ニート、cm-1) 吸収ピーク:3080、2975、2925、285
0、1670、1640、1440、1380、123
5、1110、995、910、830。
【0264】 (4) 1H−NMRスペクトル(溶媒:CDCl3 ) 吸収ピークを下記に示す。
【0265】
【表1】
【0266】
【参考例2】{5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ヘプテニル)-2-
ノルボルネン[:EMHN、先に例示した鎖状ポリエン
基含有ノルボルネン化合物(11)の合成]} 参考例1
で得られた4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエ
ン(EMN)240.7g(1.156モル)を1リッ
トル容量のステンレス製オートクレーブに入れ、2kg
/cm2の窒素加圧下、190℃の温度にて加熱攪拌し
ながら、シクロペンタジエン153.0g(2.314
モル)を5時間かけて加えた。
【0267】この後、さらに、190℃の温度にて1時
間加熱攪拌し、その後、室温まで冷却し、オートクレー
ブを開放した。このようにして得られた反応混合物を減
圧留去して、低沸点留分を除去した後、残留物につい
て、40段の精密減圧蒸留を行って、目的とするEMH
N{:5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ヘプテニル)
-2-ノルボルネン}53.8gを得た。収率は、4-エ
チリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン基準で20.2
%であった。
【0268】また、副生成物である[5-(3,7−ジ
メチル-2,6−オクタジエニル)]-2-ノルボルネン
は、10.1g得られた。よって、EMHNと副生生物
との比率は、5.33/1であった。
【0269】EMHNの物理化学的データを以下に示
す。 (1)沸点:138℃/3mmHg (2)ガスクロマトグラフィー−質量分析: m/z 230(M+)、215、187、123、9
1、69 ガスクロマトグラフィー測定条件: カラム:J&W サイエンティフィック社,キャピラリ
カラムDB−1701(0.25mm×30m) 気化温度:250℃ カラム温度:40℃で5分間保持後、200℃まで5℃
/分で昇温 (3)赤外線吸収スペクトル(ニート、cm-1) 3050、2960、2925、2850、1660、
1630、1570、1440、1375、1345、
1330、1250、1220、1100、980、9
25、900、820、780、715。 (4)プロトンNMRスペクトル(CDCl3溶媒) 吸収ピークを下記に示す。
【0270】
【表2】
【0271】
【参考例3】ジシクロペンタジエン153.0g(1.
157モル)と4−エチリデン−8−メチル−1,7−
ノナジエン240.7g(1.156モル)を1リット
ル容量のステンレス製オートクレーブに入れ、2kg/
cm2の窒素加圧下に温度190℃で6時間加熱撹拌し
て反応を行なった。
【0272】反応終了後、室温まで冷却してオートクレ
ーブを開放した。このようにして得られた反応混合物を
減圧留去して、低沸点留分を除去した後、残留物につい
て、40段の精密減圧蒸留を行なって、目的とするEM
HN48.7gを得た。収率は4−エチリデン−8−メ
チル−1,7−ノナジエン基準で18.3%であった。
【0273】また、副生成物である、5−[3,7−ジ
メチル−2,6−オクタジエニル]−2−ノルボルネン
を9.7g得た。よって、EMHNと副生物との比率は
5.02/1であった。 <参考>[5−(3,7−ジメチル−2,6−オクタジエニル]
−2−ノルボルネン : (1)プロトンNMRスペクトル(CDCl3溶媒): 0.55(1H,multiplet) 1.0〜2.3(8H,multiplet) 1.60(6H,singlet) 1.68(3H,singlet) 2.7(2H,multiplet) 5.1(2H,multiplet) 5.9〜6.2(2H,multiplet) (2)赤外線吸収スペクトル(ニート、cm-1): 3050、2960、2925、2860、1670、
1640、1450、1380、1340、1250、
1105、900、830、720。
【0274】
【実施例1】<触媒溶液の調製> 充分に窒素置換されたガラス製フラ
スコに、ビス(1,3-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を5.2mg加え、次いで
メチルアルミノキサンのトルエン溶液(Witco社製
メチルアルミノキサンを乾固し、トルエンに再溶解した
もの。Al:1.1モル/リットル)4.1ml、およ
びトルエン3.4mlを添加することにより、触媒溶液
を得た。<重合> 充分に窒素置換された内容積2リットルのステ
ンレス製オートクレーブにヘキサン700ml、1-ブ
テン200ml、および参考例2で得られた5-(2-エ
チリデン-6-メチル-5-ヘプテニル)-2-ノルボルネン
(EMHN)含有物20mlを装入し、系内の温度を7
0℃に昇温した。引き続き、トリイソブチルアルミニウ
ム:1ミリモル(1mmol)および上記で調製した触
媒溶液2.5ml(Zrとして0.005ミリモル)を
エチレンで圧入することにより、重合を開始した。
【0275】その後、エチレンのみを連続的に供給する
ことにより全圧を8kg/cm2Gに保ち、70℃で3
0分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加す
ることにより、重合を停止した後、未反応のエチレンを
パージした。得られたポリマー溶液を大過剰のメタノー
ル中に投入することにより、ポリマーを析出させた。
【0276】ポリマーを濾過にて回収し、安定剤[Ir
ganox1010(チバガイギー製)25mgおよび
Mark329K(旭電化製)25mg]を混合した
後、130℃で減圧下に一晩乾燥した。その結果、極限
粘度[η]が1.8dl/gであり、エチレン単位が9
4.8モル%であり、1-ブテン単位が4.4モル%で
あり、EMHN含有物単位が0.8モル%であるエチレ
ン・1-ブテン・EMHN含有物共重合体を29.5g
得た。また、このEMHN含有物構成単位0.8モル%
は、0.57モル%のEMHN構成単位と、0.23モ
ル%の副生物{[5-(3,7-ジメチル-2,6−オク
タジエニル)]-2-ノルボルネン}構成単位とから成っ
ていた。
【0277】
【実施例2】<触媒溶液の調製> 充分に窒素置換されたガラス製フラ
スコにrac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチル-
4-イソプロピル-7-メチルインデニル)}ジルコニウ
ムジクロリドを6.3mg加え、次いで、メチルアルミ
ノキサンのトルエン溶液(Witco社製メチルアルミ
ノキサンを乾固し、トルエンに再溶解したもの。Al:
1.1モル/リットル)2.9ml、およびトルエン
2.5mlを添加することにより、触媒溶液を得た。
【0278】<重合>充分に窒素置換された内容積2リ
ットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン900
ml、1-オクテン100ml、および参考例2で得ら
れた5-(2-エチリデン-6-メチル-5-ヘプテニル)-
2-ノルボルネン(EMHN)含有物15mlを装入
し、系内の温度を80℃に昇温した。引き続き、トリイ
ソブチルアルミニウム:1ミリモル(1mmol)およ
び上記で調製した触媒溶液1ml(Zrとして0.00
2ミリモル)をエチレンで圧入することにより、重合を
開始した。
【0279】その後、エチレンのみを連続的に供給する
ことにより全圧を8kg/cm2Gに保ち、80℃で5
0分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加す
ることにより、重合を停止した後、未反応のエチレンを
パージした。得られたポリマー溶液を大過剰のメタノー
ル中に投入することにより、ポリマーを析出させた。
【0280】ポリマーを濾過にて回収し、安定剤[Ir
ganox1010(チバガイギー製)25mgおよび
Mark329K(旭電化製)25mg]を混合した
後、130℃で減圧下に一晩乾燥した。
【0281】その結果、極限粘度[η]が3.2dl/
gであり、エチレン単位が92.9モル%であり、1-
オクテン単位が6.5モル%であり、EMHN含有物単
位が0.6モル%であるエチレン・1-オクテン・EM
HN含有物共重合体を41.5g得た。また、このEM
HN含有物構成単位0.6モル%は、0.41モル%の
EMHN構成単位と、0.19モル%の副生物{[5-
(3,7-ジメチル-2,6−オクタジエニル)]-2-ノ
ルボルネン}構成単位とから成っていた。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα
    −オレフィンと、(iii)下記一般式[I]で表される少な
    くとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物と
    のランダム共重合体であり、(a)エチレンから誘導され
    る構成単位が92モル%を超えて99.9モル%以下で
    あり、(b)炭素数3〜20のα−オレフィンから誘導さ
    れる構成単位が0モル%以上でかつ8モル%未満であ
    り、(c)下記一般式[I]で表される鎖状ポリエン基含有
    ノルボルネン化合物から誘導される構成単位が0.1モ
    ル%以上でかつ8モル%未満であり、(d)下記一般式
    [I]で表される鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合
    物から誘導される構成単位が下記式[II]で表される構
    造を有しており、(e)135℃、デカリン中で測定した
    極限粘度[η]が0.05〜10dl/gであることを特
    徴とする不飽和エチレン系共重合体: 一般式[I]: 【化1】 [式[I]中、nは1〜5の整数であり、R1は炭素数1
    〜5のアルキル基であり、R2およびR3はそれぞれ独立
    して水素原子または炭素数1〜5のアルキル基であ
    る。] 一般式[II]: 【化2】 [式[II]中、nは1〜5の整数であり、R1は炭素数
    1〜5のアルキル基であり、R2およびR3はそれぞれ独
    立して水素原子または炭素数1〜5のアルキル基であ
    る。]。
  2. 【請求項2】(i) エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα
    −オレフィンと、(iii)上記一般式[I]で表される少な
    くとも1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物と
    を、 遷移金属化合物(イ)と、 有機アルミニウム化合物および/またはイオン化イオン
    性化合物(ロ)と、から形成される触媒の存在下に共重合
    させて、請求項1に記載の不飽和性エチレン系共重合体
    を得ることを特徴とする不飽和性エチレン系共重合体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】(i)エチレンと、(ii)炭素数3〜20のα
    −オレフィンと、(iii)上記式[I]で表される少なくと
    も1種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物、およ
    び該鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物[I]に比
    して少量の下記式[I−a]で表わされる少なくとも1
    種の鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化合物と、のラン
    ダム共重合体であって、(a)エチレンから誘導される構
    成単位が92モル%を超えて99.9モル%以下であ
    り、(b)炭素数3〜20のα−オレフィンから誘導され
    る構成単位が0モル%以上でかつ8モル%未満であり、
    (c)上記一般式[I]で表される鎖状ポリエン基含有ノル
    ボルネン化合物から誘導される構成単位と、該鎖状ポリ
    エン基含有ノルボルネン化合物[I]に比して少量の下
    記一般式[I−a]で表される鎖状ポリエン基含有ノル
    ボルネン化合物から誘導される構成単位とが合計で0.
    1モル%以上でかつ8モル%未満であり、(d)上記一般
    式[I]で表される鎖状ポリエン基含有ノルボルネン化
    合物から誘導される構成単位が上記式[II]で表され、 下記一般式[I−a]で表される鎖状ポリエン基含有ノ
    ルボルネン化合物から誘導される構成単位が下記一般式
    [II−a]で表され、(e)135℃デカリン中で測定さ
    れる極限粘度[η]が、0.05〜10dl/gである
    ことを特徴とする不飽和エチレン系共重合体: 【化3】 [式[I−a]中、n、R1、R2およびR3はそれぞれ式
    [I]の場合と同様である。] 【化4】 [式[II−a]中、n、R1、R2およびR3はそれぞれ
    式[II]の場合と同様である。]。
  4. 【請求項4】(i)エチレンと、 (ii)炭素数3〜20のα−オレフィンと、 (iii)上記一般式[I]で表わされる少なくとも1種の鎖
    状ポリエン基含有ノルボルネン化合物、および上記一般
    式[I−a]で表わされる鎖状ポリエン基含有ノルボル
    ネン化合物[I−a]とを、 遷移金属化合物(イ)と、 有機アルミニウム化合物および/またはイオン化イオン
    性化合物(ロ)と、から形成される触媒の存在下に共重合
    させて請求項3に記載の不飽和性エチレン系共重合体を
    得ることを特徴とする不飽和エチレン系共重合体の製造
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780515B2 (en) * 2001-04-10 2004-08-24 Bayer Aktiengesellschaft Heat-absorbing layer system
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JP2006278995A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂組成物

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