JPH11343312A - 易分解性エチレン系重合体 - Google Patents

易分解性エチレン系重合体

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JPH11343312A
JPH11343312A JP15259298A JP15259298A JPH11343312A JP H11343312 A JPH11343312 A JP H11343312A JP 15259298 A JP15259298 A JP 15259298A JP 15259298 A JP15259298 A JP 15259298A JP H11343312 A JPH11343312 A JP H11343312A
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JP
Japan
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ethylene
zirconium dichloride
group
component
compound
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Pending
Application number
JP15259298A
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English (en)
Inventor
Yumito Uehara
弓人 上原
Fumihiko Usui
文彦 臼井
Yoshiyuki Ishihama
由之 石浜
Yoshihei Naka
善平 仲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP15259298A priority Critical patent/JPH11343312A/ja
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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】 【課題】 成型加工性及び成形品の物性を損うことな
く、用済後は紫外線等の作用により自然環境中で、又は
人工的に容易に分解し、廃棄処理が簡便化できる易分解
性エチレン系重合体の提供。 【解決手段】 MFR(190℃,2.16kg荷重)
が0.01〜1000g/10分で、密度が0.85〜
0.97g/cm3 のエチレン系重合体であって、内部
不飽和結合を1000炭素原子当り0.15個以上、か
つ、その内三置換型内部不飽和結合を1000炭素原子
当り0.1個以上有するもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレン系重合体
に関する。更に詳しくは光分解容易なエチレン系重合体
に関する。この重合体は太陽光や紫外線に暴露する事に
より容易に分解するため分解・崩壊を適宜制御する用途
に利用できるほか各種成型品用途に利用された後の廃棄
物処理が容易であるという特徴を有する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックはその成形加工性や軽量
性、低廉性などから生活に欠くことができない物となり
年々需要を増している。しかし一方では自然界での分解
がしにくい等の理由によりその使用後の廃棄物処理や環
境汚染に関して種々の問題を生じている。この様な状況
からプラスチックの廃棄物処理に関しては従来から易分
解性のポリマーの開発、焼却炉の改良、再生利用の研究
など様々な方面から検討がなされてきた。
【0003】このうち易分解性ポリマーとしては光分解
性ポリマー、微生物分解性ポリマー、天然物の利用など
があるが、中でも光分解性プラスチックは自然環境の中
で太陽光により劣化・崩壊し、更に微生物による分解も
容易になることから精力的に研究・開発がなされてき
た。例えばエチレンと一酸化炭素との共重合体、ビニル
ケトン共重合体、ポリブタジエンなどはその一例であ
る。また通常のプラスチックに分解促進剤として光増感
作用を有する化合物を添加、配合した組成物等も数多く
提案されている。しかしながらこれらの方法では十分な
光分解性を得るためには成形品の物性の低下が避けられ
ない事やコストが嵩む事、さらには添加する光増感剤が
有害である場合もある事等の問題点が避けられない状況
であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はプラス
チックの持つ優れた成型性や成形品の良好な物性を損な
うことなく、かつ用済後は自然環境の中で、または人工
の紫外線などの作用により容易に分解し、廃棄処理が簡
単に行われる易分解性エチレン系重合体を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく、種々検討した結果特定の分子構造を特
定の割合で有するエチレン系重合体が、成型加工工程で
の劣化現象を示すことなく、その成形品は光による分解
が容易であること、且つその加工性や成形品の機械的特
性、あるいはその重合体から得られるフィルムの透明性
などの製品物性等は従来の材料と全く同等の性能を示す
ことを見い出し本発明に到達した。
【0006】即ち本発明の要旨は、エチレンまたはエチ
レンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンとの混合物
を重合して得られる重合体(以下まとめて「エチレン系
重合体」と記す)であって、以下の(1)〜(4)を満
たすエチレン系重合体に存する。 (1)190℃における2.16kg荷重でのメルトフ
ローレート(MFR)が0.01〜1000g/10分 (2)密度が0.85〜0.97g/cm3 (3)化学式(1)〜化学式(4)で表される不飽和結合(以
下まとめて「内部不飽和結合」と記す)を合わせて10
00炭素原子あたり0.15個以上有する。
【0007】
【化2】
【0008】(4)化学式(3) または化学式(4) で表さ
れる不飽和結合(式中Rは炭素原子数1以上の炭化水素
基を示す。以下この2種の不飽和結合をまとめて「三置
換型内部不飽和結合」と記す)を合わせて1000炭素
原子あたり0.1個以上有する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のエチレン系重合体は、エチレン単独重合体また
はエチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンとの
共重合体であり、かつそのメルトフローレート(MF
R)が0.01g/10分以上、1000g/10分以
下、好ましくは0.1g/10分以上、100g/10
分以下である。MFRが小さすぎると溶融時の流動性が
不十分で成型が困難であり、一方MFRが高すぎると成
形品の強度が低下する傾向があり、好ましくない。また
本発明の重合体の密度は0.85g/cm3 以上、0.
97g/cm3 以下、好ましくは0.87g/cm3
上、0.96g/cm3 以下である。なお、MFRはA
STM1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重
で測定したものをいい、密度はMFR測定時に得られる
ストランドを100℃で1時間熱処理し、更に室温で1
時間放冷した後、密度勾配管法で測定したものをいう。
【0010】本発明に於ける特に重要な点は、化学式
(1)〜化学式(4)で表される不飽和結合(以下まとめて
「内部不飽和結合」と記す)を1000炭素原子あたり
0.15個(以下この単位を「個/1000C」と示
す)以上、好ましくは0.4個以上有し、かつ化学式
(3)または化学式(4)で表される不飽和結合(以下まとめ
て「三置換型不飽和結合」と記す)を重合体中に100
0炭素原子あたり0.1個以上、好ましくは0.3個以
上有することである。
【0011】この重合体の分子鎖中に特定量の内部不飽
和結合及び三置換型不飽和結合を含有することにより、
材料そのものの成型特性やフィルム等の成形品の機械物
性、透明性等の実用物性を損なうことなく光分解反応を
容易にすることができる。本発明において化学式(1)〜
化学式(4)で示される内部不飽和結合の数及び化学式(3)
及び化学式(4)で示される三置換型不飽和結合の数は水
素核に関する核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)に
よって求めることができる。
【0012】即ち、重合体をo−ジクロロベンゼン/重
ベンゼンの混合溶媒(容量比:80/20)に溶解し、
核磁気共鳴スペクトル測定装置(日本電子社製JNM−
GSX270)を用い、温度130℃にて7μsのパル
ス幅、7秒のパルス繰り返し時間で核磁気共鳴スペクト
ル(1H−NMR)の測定を1万回以上行いその積算に
よって共鳴曲線を得る。テトラメチルシランを0ppm
とした化学シフトを用いて共鳴曲線上の各ピークは次の
ように帰属される。
【0013】
【表1】 化学シフト0.4〜2.8ppm:飽和アルキル鎖(水
素原子1個当り炭素原子0.5個) 化学シフト5.1〜5.3ppm:三置換不飽和結合
(式(3),(4))(水素原子1個当り炭素原子2個、不飽
和結合1個) 化学シフト5.3〜5.5ppm:二置換不飽和結合
(式(1),(2))(水素原子1個当り炭素原子1個、不飽
和結合0.5個)
【0014】従って、各化学シート範囲に相当するピー
ク面積を「A(0.4〜2.8)」のように示すと、炭
素原子数1000個当りの内部不飽和結合の数は、
【0015】
【数1】
【0016】三置換不飽和結合の数は
【0017】
【数2】
【0018】として与えられる。内部不飽和結合の数が
0.15個/1000C未満であったり、或いは三置換
型不飽和結合の数が0.1個/1000C未満であった
りすると本発明の効果である重合体の光分解性が不十分
となり、本発明の目的が達成されない。また内部不飽和
結合の数が50個/1000Cを越えて多くなると、重
合体の融点が低下して製品の強度が不十分となったり、
或いは製品に着色したりする傾向となり好ましくない。
内部不飽和結合の数は20個/1000c以下である事
がより好ましい。上記本発明のエチレン系重合体を得る
方法は特に限定されないが、いわゆるメタロセン系触媒
と言われる周期律表第4〜6族の遷移金属と少なくとも
1個の共役五員環配位子とを含む化合物からなる触媒系
によって製造できる。
【0019】この触媒系は一般に成分[A]:メタロセ
ン系遷移金属化合物と成分[B]:アルミニウムオキシ
化合物、ルイス酸及びメタロセン化合物と反応してこれ
をカチオンに変換する事が可能なイオン性化合物からな
る群から選ばれる少なくとも1種の化合物とからなる触
媒である。これらの成分は無機または有機系の固体担体
に担持されていても良い。またより好ましいメタロセン
系触媒としては前記の成分[A]及び成分[C]:イオ
ン交換性層状ケイ酸塩からなる触媒系を用いるのが良
い。
【0020】前記成分[A](メタロセン系遷移金属化
合物)は、周期律表第4〜6族の遷移金属と少なくとも
1個の共役五員環配位子とを含む化合物である。このよ
うなメタロセン系遷移金属化合物として好ましいもの
は、下記一般式(5) ,(6) ,(7) 及び(8) で表される化
合物である。
【0021】
【化3】
【0022】但し、AおよびA′は共役五員環配位子
(同一化合物内においてAおよびA′は同一でも異なっ
ていてもよい)を、Qは2つの共役五員環配位子を任意
の位置で架橋する結合性基を、ZはMと結合している窒
素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子またはイオウ
原子を含む配位子、水素原子、ハロゲン原子または炭化
水素基を、Q′は共役五員環配位子の任意の位置とZ′
とを架橋する結合性基を、Z′はM及びQ′と結合して
いる窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子または
イオウ原子を含む配位子、または二価の炭化水素基を、
Mは周期律表第4〜6族から選ばれる金属原子を、そし
てXおよびYはMと結合した水素原子、ハロゲン原子、
炭化水素基、アルコキシ基、アミノ基、リン含有炭化水
素基またはケイ素含有炭化水素基を、それぞれ示す。
【0023】AおよびA′は共役五員環配位子であり、
これらは同一化合物内において同一でも異なっていても
よいことは前記したとおりである。この共役五員環配位
子(AおよびA′)の代表例としては、共役炭素五員環
配位子、すなわちシクロペンタジエニル基を挙げること
が出来る。このシクロペンタジエニル基は水素原子を5
個有するもの(C5 5 )であっても、また、その誘導
体、すなわちその水素原子のいくつかが置換基で置換さ
れているもの、であってもよい。この置換基の例として
は、炭素原子数1〜20、好ましくは1〜12、の炭化
水素基が挙げられるが、この炭化水素基は一価の基とし
てシクロペンタジエニル基と結合していても、二価の基
としてシクロペンタジエニル基の一部とともに環を形成
していてもよい。後者の代表例は、二価の置換基がシク
ロペンタジエニル基の隣接した2個の炭素原子を共有し
て縮合六員環を形成しているもの、すなわちインデニル
基またはフルオレニル基、である。
【0024】即ち、共役五員環配位子(AおよびA′)
の典型例は、置換又は非置換のシクロペンタジエニル
基、インデニル基またはフルオレニル基ということがで
きる。シクロペンタジエニル基上の置換基としては、前
記の炭素原子数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水
素基の他に、ハロゲン基(例えば、フッ素、塩素、臭
素)、アルコキシ基(例えば炭素原子数1〜12のも
の)、ケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を「−
Si(R1 )(R2 )(R3 )」の形で含む炭素原子数
1〜24の基)、リン含有炭化水素基(例えば、リン原
子を「−P(R1 )(R2 )」の形で含む炭素原子数1
〜18の基)、窒素含有炭化水素基(例えば、窒素原子
を「−N(R1 )(R2 )」の形で含む炭素原子数1〜
18の基)あるいはホウ素含有炭化水素基(例えば、ホ
ウ素原子を「−B(R1 )(R2 )」の形で含む炭素原
子数1〜18の基)である。これらの置換基が複数ある
場合、それぞれの置換基は同一であっても異なっていて
もよい。
【0025】Qは二つの共役五員環配位子間を任意の位
置で架橋する結合性基を、Q′は共役五員環配位子の任
意の位置とZとを架橋する結合性基をそれぞれ表す。Q
およびQ′の例としては、(イ)メチレン基、エチレン
基、イソプロピレン基、フェニルメチルメチレン基、ジ
フェニルメチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素原子
数1〜20のアルキレン基、(ロ)シリレン基、ジメチ
ルシリレン基、フェニルメチルシリレン基、ジフェニル
シリレン基、ジシリレン基、テトラメチルジシリレン基
等のシリレン基、(ハ)ゲルマニウム、リン、窒素、ホ
ウ素あるいはアルミニウムを含む炭化水素基(具体的に
は、(CH3 2 Ge基、(C6 5 2 Ge基、(C
3 )P基、(C6 5 )P基、(C4 9 )N基、
(C6 5 )N基、(CH3 )B基、(C4 9 )B
基、(C6 5 )B基、(C6 5 )Al基、(CH3
O)Al基等)等が挙げられる。好ましいものは、アル
キレン基およびシリレン基である。
【0026】Mは、周期律表第4〜6族から選ばれる金
属原子、好ましくは周期律表第4族原子、具体的にはチ
タン、ジルコニウムおよびハフニウム等である。特にジ
ルコニウムが好ましい。Zは、Mと結合している窒素原
子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子またはイオウ原子
を含む配位子、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素
基である。Zとして好ましいものの具体例としては、酸
素(−O−)、イオウ(−S−)、炭素原子数1〜2
0、好ましくは1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1
〜20、好ましくは1〜12のチオアルコキシ基、炭素
原子数1〜40、好ましくは1〜18のケイ素含有炭化
水素基、炭素原子数1〜40、好ましくは1〜18の窒
素含有炭化水素基、炭素原子数1〜40、好ましくは1
〜18のリン含有炭化水素基、水素原子、塩素、臭素、
炭素原子数1〜20の炭化水素基である。
【0027】XおよびYは、各々水素、ハロゲン基、炭
素原子数1〜20、好ましくは1〜10の炭化水素基、
炭素原子数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ
基、アミノ基、炭素原子数1〜20、好ましくは1〜1
2のリン含有炭化水素基、(例えばジフェニルホスフィ
ン基等)、あるいは炭素原子数1〜20、好ましくは1
〜12のケイ素含有炭化水素基(例えばトリメチルシリ
ル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基等)である。
XとYとは同一でも異なってもよい。これらの中でもハ
ロゲン基、炭素原子基(特に炭素原子数1〜8のもの)
およびアミノ基が好ましい。従って、本発明に用いるオ
レフィンの重合用触媒の、成分[A]として好ましい一
般式(5)〜(8)で表される化合物のうち、特に好ましいも
のは下記の置換基を有するものである。
【0028】A、A′=シクロペンタジエニル基、n−
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、ジエチル−シクロペンタジエニル基、
エチル−n−ブチル−シクロペンタジエニル基、エチル
−メチル−シクロペンタジエニル基、n−ブチル−メチ
ル−シクロペンタジエニル基、インデニル基、2−メチ
ル−インデニル基、2−メチル−4−フェニルインデニ
ル基、テトラヒドロインデニル基、2−メチル−テトラ
ヒドロインデニル基、2−メチル−ベンゾインデニル基 Q,Q′=エチレン基、ジメチルシリレン基、イソプロ
ピリデン基 Z=t−ブチルアミド基、フェニルアミド基、シクロヘ
キシルアミド基 M=4族遷移金属 X、Y=塩素、メチル基、ジエチルアミノ基
【0029】本発明において、成分[A]は、二種以上
の化合物の混合物であってもよい。Mがジルコニウムで
ある場合を例にとってこの遷移金属化合物の具体例を示
すと、下記のようになる。 (イ)一般式(5) で表される化合物、すなわち基Qを有
せず共役五員環配位子を2個有するもの (1)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド (2)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 (3)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 (4)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 (5)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 (6)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 (7)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 (8)ビス(tert−ブチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド (9)ビス(エチル−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 (10)ビス(エチル−メチル−シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド
【0030】(11)ビス(n−ブチル−メチル−シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド (12)(シクロペンタジエニル)(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 (13)(シクロペンタジエニル)(エチル−メチル−
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド (14)(n−ブチルシクロペンタジエニル)(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 (15)ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド (16)ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウム
ジクロリド (17)ビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジ
クロリド (18)ビス(2−メチルテトラヒドロインデニル)ジ
ルコニウムジクロリド (19)ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド (20)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
【0031】(21)ビス(シクロペンタジエニル)メ
チルジルコニウムモノクロリド (22)ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコニ
ウムモノクロリド (23)ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコ
ニウムモノクロリド (24)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル (25)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
フェニル (26)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
ネオペンチル (27)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
ハイドライド (28)(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジル
コニウムジクロリド (29)(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
【0032】(ロ)一般式(6) で表される化合物 (ロ−1)結合性基Q=アルキレン基のもの (1)メチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド (2)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド (3)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノク
ロリドモノハイドライド (4)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 (5)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノメ
トキシモノクロリド (6)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジエト
キシド (7)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチ
ル (8)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 (9)エチレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド (10)エチレンビス(2−エチルインデニル)ジルコ
ニウムジクロリド (11)エチレンビス(2,4−ジメチルインデニル)
ジルコニウムジクロリド (12)エチレン(2,4−ジメチルシクロペンタジエ
ニル)(3′,5′−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 (13)エチレン(2−メチル−4−tert−ブチル
シクロペンタジエニル)(3′−tert−ブチル−
5′−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド (14)エチレン(2,3,5−トリメチルシクロペン
タジエニル)(2′,4′,5′−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 (15)エチレン−1,2−ビス(4−インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド (16)エチレン−1,2−ビス[4−(2,7−ジメ
チルインデニル)]ジルコニウムジクロリド (17)エチレン−1,2−ビス(4−フェニルインデ
ニル)ジルコニウムジクロリド (18)イソプロピリデンビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド (19)イソプロピリデン(2,4−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)(3′,5′−ジメチルペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド (20)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノ
クロリドモノハイドライド
【0033】(21)メチレン(シクロペンタジエニ
ル)(3,4−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 (22)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−
ジメチル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 (23)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−
ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル (24)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−
ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフェニ
ル (25)メチレン(シクロペンタジエニル)(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 (26)メチレン(シクロペンタジエニル)(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 (27)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)
(3,4−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 (28)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)
(2,3,4,5−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 (29)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)
(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド (30)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
【0034】(31)イソプロピリデン(2−メチルシ
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 (32)イソプロピリデン(3−tert−ブチルシク
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 (33)イソプロピリデン(2,5−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)(3′,4′−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 (34)イソプロピリデン(2,5−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリ
ド (35)エチレン(シクロペンタジエニル)(3,5−
ジメチルペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド (36)エチレン(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 (37)エチレン(2,5−ジメチルシクロペンタジエ
ニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド (38)エチレン(2,5−ジエチルシクロペンタジエ
ニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド (39)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)
(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド (40)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)
(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド (41)シクロヘキシリデン(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 (42)シクロヘキシリデン(2,5−ジメチルシクロ
ペンタジエニル)(3′,4′−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
【0035】(ロ−2)Q=シリレン基のもの (1)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 (2)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 (3)ジメチルシリレンビス(2−メチルインデニル)
ジルコニウムジクロリド (4)ジメチルシリレンビス(2,4−ジメチルインデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、 (5)ジメチルシリレンビス(2−メチル−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、 (6)ジメチルシリレンビス(2,4−ジメチルシクロ
ペンタジエニル)(3′,5′−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、 (7)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベ
ンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド (8)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニ
ルインデニル)ジルコニウムジクロリド (9)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,4−ジ
メチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−4−シライン
デニル)ジルコニウムジクロリド、 (10)ジメチルシリレンビス〔4−(2−フェニルイ
ンデニル)〕ジルコニウムジクロリド
【0036】(11)ジメチルシリレンビス〔4−(2
−tert−ブチルインデニル)〕ジルコニウムジクロ
リド (12)ジメチルシリレンビス〔4−(2−フェニル−
3−メチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド (13)フェニル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 (14)フェニル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 (15)フェニルメチルシリレン(2,4−ジメチルシ
クロペンタジエニル)(3′,5′−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 (16)フェニルメチルシリレン(2,3,5−シリメ
チルシクロペンタジエニル)(2′,4′,5′−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 (17)フェニル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 (18)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 (19)テトラメチルジシリレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド (20)テトラメチルジシリレンビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド
【0037】(21)テトラメチルジシリレン(3−メ
チルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド (22)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(3,4−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 (23)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(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 (24)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(テトラ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 (25)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド (26)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(トリエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド (27)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(テトラエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド (28)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 (29)ジメチルシリレン(3−tert−ブチル−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 (30)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(2,7−ジ−tert−ブチルフルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド
【0038】(31)ジメチルシリレン(シクロペンタ
ジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウム
ジクロリド (32)ジメチルシリレン(2−メチルシクロペンタジ
エニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド (33)ジメチルシリレン(2,5−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリ
ド (34)ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジ
エニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド (35)ジメチルシリレン(2,5−ジエチルシクロペ
ンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリ
ド (36)ジメチルシリレン(2−メチルシクロペンタジ
エニル)(2′,7′−ジ−tert−ブチルフルオレ
ニル)ジルコニウムジクロリド (37)ジメチルシリレン(2,5−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)(2′,7′−ジ−tert−ブチルフ
ルオレニル)ジルコニウムジクロリド (38)ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジ
エニル)(2′,7′−ジ−tert−ブチルフルオレ
ニル)ジルコニウムジクロリド (39)ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエ
ニル)(2′,7′−ジ−tert−ブチルフルオレニ
ル)ジルコニウムジクロリド (40)ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエ
ニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジク
ロリド
【0039】(41)ジメチルシリレン(ジメチルシク
ロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジル
コニウムジクロリド (42)ジメチルシリレン(エチルシクロペンタジエニ
ル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド (43)ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエ
ニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジク
ロリド
【0040】(ロ−3)Q=ゲルマニウム、リン、窒
素、ホウ素あるいはアルミニウムを含む炭化水素基のも
の (1)ジメチルゲルマニウムビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド (2)ジメチルゲルマニウム(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 (3)メチルアルミニウムビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド (4)フェニルアルミニウムビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド (5)フェニルホスフィノビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド (6)エチルボラノビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロリド (7)フェニルアミノビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド (8)フェニルアミノ(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
【0041】(ハ)一般式(7) で表される化合物、すな
わち結合性基Q′を有さず共役五員環配位子を1個有す
るもの (1)ペンタメチルシクロペンタジエニル−ビス(フェ
ニル)アミノジルコニウムジクロリド (2)インデニル−ビス(フェニル)アミノジルコニウ
ムジクロリド (3)ペンタメチルシクロペンタジエニル−ビス(トリ
メチルシリル)アミノジルコニウムジクロリド (4)ペンタメチルシクロペンタジエニルフェノキシジ
ルコニウムジクロリド (5)シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド (6)ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウム
トリクロリド (7)シクロペンタジエニルジルコニウムベンジルジク
ロリド (8)シクロペンタジエニルジルコニウムジクロロハイ
ドライド (9)シクロペンタジエニルジルコニウムトリエトキシ
【0042】(ニ)一般式(8) で表される化合物、すな
わち結合性基Q′で架橋した共役五員環配位子を一個有
するもの (1)ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)フェニルアミドジルコニウムジクロリド (2)ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)tert−ブチルアミドジルコニウムジクロリ
ド (3)ジメチルシリレン(インデニル)シクロヘキシル
アミドジルコニウムジクロリド (4)ジメチルシリレン(テトラヒドロインデニル)デ
シルアミドジルコニウムジクロリド (5)ジメチルシリレン(テトラヒドロインデニル)
((トリメチルシリル)アミノ)ジルコニウムジクロリ
ド (6)ジメチルゲルマン(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)(フェニル)アミノジルコニウムジクロリド
【0043】(ホ)また、上記(イ)〜(ニ)の化合物
中の塩素を臭素、ヨウ素、ヒドリド基、メチル基、フェ
ニル基等に置き換えたものも使用可能である。なお、上
記の例示において、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。更に、
本発明では、成分[A]として上記(イ)〜(ホ)に例
示したジルコニウム化合物の中心金属をジルコニウムか
らチタン、ハフニウム、ニオブ、モリブデンまたはタン
グステン等に換えた周期律表第3〜6族金属の化合物も
用いることが出来る。
【0044】これらのうちで好ましいものは、ジルコニ
ウム化合物、ハフニウム化合物およびチタン化合物であ
る。更に好ましいのは、ジルコニウム化合物である。特
にメタロセン系遷移金属化合物の共役五員環配位子の置
換基の数が2以下であったり、或は上記結合性基Q又は
Q′が含まれない、即ち共役五員環配位子が非架橋型の
ものであると、内部不飽和結合、特に、三置換型不飽和
結合の数が多くなるので好ましい。
【0045】本発明において成分[B]として用いられ
る化合物は、(イ)アルミニウムオキシ化合物、(ロ)
ルイス酸及び(ハ)メタロセン化合物と反応してこれを
カチオンに変換することが可能なイオン性化合物、から
なる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。ア
ルミニウムオキシ化合物としては、一般式(R−Al−
O)n で示されるような環状化合物や、一般式R(R−
Al−O)n AlR2 で示されるような鎖状化合物が用
いられる。ここでRは通常炭素原子数1〜8のアルキル
基であり、nは1〜20程度の整数である。この様な化
合物は、トリアルキルアルミニウムの有機溶媒(例:ベ
ンゼン)溶液を水と接触させたり、トリアルキルアルミ
ニウムを例えば硫酸銅水和物等の塩水和物と接触させる
ことにより得ることができる。
【0046】ルイス酸としてはMg含有ルイス酸、Al
含有ルイス酸、B含有ルイス酸などが挙げられ、特にB
含有ルイス酸が好ましい。B含有ルイス酸の具体例とし
てはトリフルオロボラン、トリフェニルボラン、トリス
(ペンタフルオロフェニル)ボラン等が挙げられ、特に
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが好ましく用
いられる。メタロセン化合物と反応してこれをカチオン
に変換することが可能なイオン性化合物は、カチオン性
化合物とアニオン性化合物とからなる塩であり、前記メ
タロセン化合物と反応する事によりメタロセン化合物を
カチオン化し、これとアニオン部がイオン対を形成する
ことによりカチオンを安定化させる働きを示す。
【0047】これらの化合物の中で好ましく用いられる
のはB原子を含有するイオン性化合物であり、トリフェ
ニルカルベニウムテトラキス(ベ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(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙
げられ、特に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が好ましい。本発明に
おいて成分[C]として用いられるイオン交換性層状ケ
イ酸塩とは、イオン結合等によって構成される面が互い
に弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとるケイ
酸塩化合物であって、含有するイオンが交換可能なもの
を言う。大部分のイオン交換性層状ケイ酸塩は、天然に
は主に粘土鉱物の主成分として産出するが、人工合成物
であってもよい。
【0048】イオン交換性層状ケイ酸塩の具体例として
は、例えば、白水晴雄著「粘土鉱物学」(朝倉書店発行
(1995年))等に記載されるような、ディッカイ
ト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、メタ
ハロイサイト、ハロイサイト等のカオリン族、クリソタ
イル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モ
ンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノント
ロナイト、サポナイト、テニオライト、ヘクトライト、
スチーブンサイト等のスメクタイト族、バーミキュライ
ト等のバーミキュライト族、雲母、イライト、セリサイ
ト、海緑石等の雲母族、アタパルジャイト、セピオライ
ト、パリゴルスカイト、ベントナイト、パイロフィライ
ト、タルク、緑泥石群が挙げられる。これらは混合層を
形成していてもよい。これらの中では、モンモリロナイ
ト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サ
ポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナ
イト、テニオライト等のスメクタイト族、バーミキュラ
イト族、雲母族が好ましい。
【0049】また、この成分[C]には化学処理を施す
ことも好ましい。この化学処理としては、表面に付着し
ている不純物等を除去する表面処理と粘土の結晶構造に
影響を与える処理のいずれをも用いることができる。具
体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処
理等が挙げられる。酸処理は表面の不純物を取り除く
他、結晶構造中のAl、Fe、Mg等の陽イオンを溶出
させることによって表面積を増大させる。アルカリ処理
では粘土の結晶構造が破壊され、粘土の構造の変化をも
たらす。また塩類処理、有機物処理では、イオン複合
体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面積や層間
距離を変ることが出来る。イオン交換性を利用し、層間
の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオン(ピラーと呼
ばれることが多い)と置換することにより、層間が拡大
した状態の層状物質を得ることもできる。また層間に他
の物質を導入するインターカレーションを行ってもよ
い。インターカレーションするゲスト化合物としては、
TiCl4 、ZrCl4 等の陽イオン性無機化合物、T
i(OR)4 、Zr(OR)4 、PO(OR)3 、B
(OR)3 (Rはアルキル基、アリール基等)等の金属
アルコラート、[Al134 (OH)247+、[Zr4
(OH)142+、[Fe3 O(OCOCH3 6 +
の金属水酸化物イオン等が挙げられる。これらの化合物
は、単独で用いても、また2種類以上共存させて用いて
もよい。また、これらの化合物をインターカレーション
する際に、Si(OR)4 、Al(OR)3 、Ge(O
R)4 等の金属アルコラート等を加水分解して得た重合
物、SiO2 等のコロイド状無機化合物等を共存させる
こともできる。また、前記のピラーを得るために、上記
の水酸化物イオンを層間にインターカレーションした後
に加熱脱水して、酸化物を生成する方法もある。
【0050】前記の化学処理のうちの好ましいものとし
ては塩類処理および/または酸処理が挙げられる。塩類
処理および/または酸処理によって、このイオン交換性
層状ケイ酸塩の酸強度を変ることが出来る。また、塩類
処理は、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形
成し、表面積や層間距離を変ることが出来る。本発明に
おいては、塩類で処理される前の、イオン交換性層状ケ
イ酸塩の含有する交換性陽イオンの30%以上、好まし
くは40%以上、特に好ましくは60%以上を、下記に
示す塩類より解離した陽イオンとイオン交換することが
好ましい。このようなイオン交換を目的とした塩類処理
で用いられる塩類としては、周期律表第2〜14族原子
から成る群より選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽
イオンを含有する化合物が好ましい。具体的にはCaC
2 、CaSO4 、CaC2 4、Ca(NO3 2
Ca3 (C6 5 7 2 、MgCl2 、MgBr2
MgSO4 、Mg3(PO4 2 、Mg(Cl
4 2 、MgC2 4 、Mg(NO3 2 、Mg(O
OCCH3 2 、MgC4 4 4 、Sc(OOCCH
3 2 、Sc2 (CO3 3 、Sc2 (C2 4 3
Sc(NO3 3 、Sc2 (SO4 3 、ScF3 、S
cCl3 、ScBr3 、ScI3 、Y(OOCCH3
3 、Y(CH3 COCHCOCH3 3 、Y2 (C
3 3 、Y2 (C2 43 、Y(NO3 3 、Y
(ClO4 3 、YPO4 ,Y2 (SO4 3 、Y
3 、YCl3 、La(OOCCH3 3 、La(CH
3 COCHCOCH3 3、La2 (CO3 3 、La
(NO3 3 、La(ClO4 3 、La2 (C
24 3 、LaPO4 、La2 (SO4 3 、LaF
3 、LaCl3 、LaBr 3 、LaI3 、Sm(OOC
CH3 3 、Sm(CH3 COCHCOCH3 3、S
2 (CO3 3 、Sm(NO3 3 、Sm(Cl
4 3 、Sm2 (C24 3 、Sm2 (S
4 3 、SmF3 、SmCl3 、SmI3 、Yb(O
OCCH3 3 、Yb(NO3 3 、Yb(ClO4
3 、Yb2(C2 4 3、Yb2 (SO4 3 、YbF
3 、YbCl3 、TiF4 、TiCl4 、TiBr4
TiI4 、TiOCl2 、Ti(SO4 2 、Ti(N
3 4 、TiO(NO3 2 、Ti3 (PO4 4
Ti(ClO4 4 、Ti(CO3 2 、Ti(OCO
H)4 、Ti(OCOCH3 4 、Ti(OCOC2
5 4 、Ti(OCOC3 7 4 、Ti((COO)
2 2 、Ti(CH2 (COO)22 、TiBrCl
3 、TiF3 、TiCl3 、TiBr3 、TiI3 、T
i(NO3 3 、Ti(ClO4 3 、Zr(OOCC
3 4 、Zr(CO3 2、Zr(NO3 4 、Zr
(SO4 2 、ZrF4 、ZrCl4 、ZrBr4 、Z
rI4 、ZrOCl2 、ZrO(NO3 2 、ZrO
(ClO4 2 、ZrO(SO4 ) 、Hf(OOCC
3 4 、Hf(CO3 2 、Hf(NO3 4、Hf
(SO4 2 、HfOCl2 、HfF4 、HfCl4
HfBr4 、HfI4 ,V(CH3 COCHCOC
3 3 、VOSO4 、VOCl3 、VCl3、VCl
4 、VBr3 、Nb(CH3 COCHCOCH3 3
Nb2 (CO35 ,Nb(NO3 5 、Nb2 (SO
4 5 、NbF3 、NbCl5 、NbBr3 、Nb
5 ,Ta(OOCCH3 5 、Ta2 (CO3 5
Ta(NO35 、Ta2 (SO4 5 、TaF5 ,T
aCl5 、TaBr5 、TaI5 、Cr(CH3 COC
HCOCH3 3 、Cr(OOCH)2 OH,Cr(N
3 3 、Cr(ClO4 3 、CrPO4 、Cr
2 (SO4 3 、CrO2 Cl3 、CrF3 、CrCl
3 、CrBr3 、CrI3 、MoOCl4 、MoC
3 、MoCl4 、MoCl5 、MoF6 、MoI2
WCl4 、WCl6 、WF6 ,WBr5 、Mn(OOC
CH3 3 、Mn(CH3 COCHCOCH3 2 、M
nCO3 、Mn(NO3 2 、MnO、Mn(Cl
4 2 、MnF2 、MnCl 2 、MnBr2 、MnI
2 、Fe(OOCCH3 2 、Fe(CH3 COCHC
OCH3 3 、FeCO3 、Fe(NO3 3 、Fe
(ClO4 3 、FePO 4 、FeSO4 、Fe2 (S
4 3 、FeF3 、FeCl3 、FeBr3 、FeI
2 、FeC6 5 7 、Fe(NO3 2、Co(OO
CCH3 2 、Co(CH3 COCHCOCH3 3
CoCO3 、Co(NO3 2 、CoC2 4 、Co
(ClO4 2 ,Co3 (PO4 2 、CoSO4 、C
oF2 、CoCI2 、CoBr2 、Col2 、NiCO
3 、Ni(NO3 2 、NiC2 4 、Ni(Cl
4 2 、NiSO4 、NiCl2 、NiBr2 、Pb
(OOCCH 3 2 Pb(OOCCH3 4 、Pb
CO3 、PbCO3 、Pb(NO3 2 、PbHP
4 、Pb(ClO4 2 、PbF2 、PbI2、Pb
SO4 、PbCl2 、PbBr2 、CuCl2 、CuB
2 、Cu(NO3 2 、CuC2 4 、Cu(ClO
4 2 、CuSO4 、Cu(OOCCH3 2 、Zn
(OOCCH3 2 、Zn(CH3 COCHCOC
3 2 、Zn(OOCH3 2 、ZnCO3 、Zn
(NO3 2 、Zn(ClO4 2 、Zn3 (PO4
2 、ZnSO4 、ZnF2 、ZnCI2 、ZnBr2
ZnI2 、Cd(OOCCH3 2 、Cd(CH3 CO
CHCOCH3 2 、Cd(OCOCH2 CH3 2
Cd(NO3 2 、Cd(ClO4 2 、CdSO4
CdF2 、CdCl2 、CdBr2 、CdI2 、AlF
3 、AlCl3 、AlBr3 、AlI3 、Al2 (SO
4 3 、Al2 (C2 4 3 、Al(CH3 COCH
COCH3 3 、Al(NO3 3 、AlPO4 、Ge
Cl4 、GeBr4 、GeI4 、Sn(OOCCH3
4 、Sn(SO4 2 、SnF4 、SnCl4 、SnB
4 、SnI 4 等が例示できる。
【0051】これらの内でも、特に好ましいのは、周期
律表第4、5、6族遷移金属の陽イオン、すなわち、T
2+、Ti3+、Ti4+、Zr2+、Zr3+、Zr4+、Hf
2+、Hf3+、Hf4+、V2+、V3+、V4+、V5+、N
2+、Nb3+、Nb4+、Nb5+、Ta2+、Ta3+、Ta
4+、Ta5+、Cr2+、Cr3+、Cr4+、Cr5+、C
6+、Mo2+、Mo3+、Mo4+、Mo5+、Mo6+
2+、W3+、W4+、W5+、W6+を含有する塩類である。
これらの塩類は単独で用いても、二種類以上を同時に、
および/または、連続して用いてもよい。
【0052】酸処理で用いられる酸としては塩酸、硫
酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等が好ましい。処理に用いる
塩類及び酸は、2種以上の混合物であっても良い。また
塩類処理と酸処理とを組み合わせる場合は塩類処理と酸
処理を同時に行っても、前後して行ってもよい。塩類処
理及び酸処理の条件は、特に制限されないが、通常、塩
類及び酸の濃度は、0.1〜30重量%、処理温度は室
温〜沸点、処理時間は5分〜24時間の条件を適宜選択
して、イオン交換性層状ケイ酸塩を構成している物質の
少なくとも一部を溶出する条件で行うことが好ましい。
また、塩類及び酸は一般的には水溶液で用いられるが、
特にこれに限定されるものではない。
【0053】成分[C]は造粒、分粒、分別等によって
粒子性状を制御してもよく、その方法は目的に応じて適
宜選べばよい。例えば造粒法としては噴霧造粒法、転動
造粒法、圧縮造粒法、攪拌造粒法、ブリケッティング
法、コンパクティング法、押出造粒法、流動層造粒法、
乳化造粒法および液中造粒法等が例示できる。特に好ま
しい造粒法は噴霧造粒法、転動造粒法及び圧縮造粒法で
ある。
【0054】成分[C]には通常吸着水および層間水が
含まれる。吸着水とは、イオン交換性層状ケイ酸塩の表
面或いは結晶破面に吸着された水で、層間水は結晶の層
間に存在する水である。成分[C]を用いる際は加熱脱
水、気体流通下の加熱脱水、減圧下の加熱脱水及び有機
溶媒との共沸脱水等の方法による加熱処理によりこれら
の吸着水及び/または層間水を除去しておくことが望ま
しい。
【0055】成分[A]及び[C]とからなる触媒成分
はそのままでもオレフィンの重合活性を示すものである
ことが通例であるが、場合により、更に有機アルミニウ
ム化合物を組み合わせることによって好適なオレフィン
重合触媒とすることができる。
【0056】ここで用いる有機アルミニウム化合物とし
ては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルア
ルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウム、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等のアル
キルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウム
クロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド等の
ハロゲン含有アルキルアルミニウム、ジエチルアルミニ
ウムメトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシド
等のアルキルアルミニウムアルコキシド、ジエチルアル
ミニウム(ジエチルアミド)、ジイソブチルアルミニウ
ム(ジエチルアミド)等のアルキルアルミニウムアミド
が挙げられる。これらの中では、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルア
ルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウムが好ましい。
【0057】本発明に用いることのできる触媒の成分
[A]、成分[C]及び上記の有機アルミニウム化合物
とから触媒を調整するためにはこれらの成分を任意の方
法により互いに接触させればよい。接触方法は、特に限
定されないが、以下のような接触順序で接触させること
ができる。
【0058】成分[A]と成分[C]とを接触させた
後有機アルミニウム化合物を添加する。 成分[A]と有機アルミニウム化合物とを接触させた
後成分[C]を添加する。 成分[C]と有機アルミニウム化合物とを接触させた
後成分[A]を添加する。 三成分を同時に接触させる。 接触は、窒素等の不活性ガス下、ペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素溶媒
中で行うのがよい。接触温度は、−20℃〜溶媒の沸点
の間で行い、特に室温から溶媒の沸点の間で行うのが好
ましい。
【0059】前記触媒各成分の使用量は、成分[C]1
gあたり成分[A]が0.0001〜10mmol、好
ましくは0.001〜5mmolであり、有機アルミニ
ウム化合物が0.01〜10000mmol、好ましく
は0.1〜100mmolである。また本発明に於ける
成分[A]のメタロセン化合物は成分[C]の層状ケイ
酸塩と組み合わせることにより、そのままでもオレフィ
ンの重合活性を示すものであるが、これらの成分をα−
オレフィンの存在下に接触させ、あるいは場合により有
機アルミニウム化合物を更に組み合わせることによっ
て、いわゆるα−オレフィンによる予備重合を施す方法
も好適に採用される。この予備重合は、通常エチレンを
用いて行われるが、必要に応じて他のオレフィン、例え
ばプロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、3−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン、ス
チレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニルモノマ
ー、あるいはこれらの混合物を使用することができる。
【0060】この予備重合で使用される有機アルミニウ
ム化合物としては、前記の有機アルミニウム化合物と同
一のものであってもよいし、異なるものであってもよ
い。また前記の例示された化合物の中からいくつかのも
のを混合して用いることもできる。また、通常、予備重
合によって生成する重合体の量は成分[C]1gあたり
0.001〜1000g、好ましくは0.01〜300
g、より好ましくは0.1〜300gの範囲である。
【0061】予備重合の方法は特に限定されないが、通
常不活性炭化水素溶媒中、スラリー重合にて行われる。
この際用いる不活性炭化水素溶媒としては、特に限定さ
れないが、例えば前述した接触の際に使用された炭化水
素溶媒が好適に使用される。予備重合の温度も特に限定
されないが、−20℃から150℃の間で行うのが好ま
しい。予備重合をエチレンを用いて実施する場合、その
ポリエチレンの重合平均分子量は30000以上が好ま
しく、特に好ましくは50000以上である。
【0062】予備重合触媒は、予備重合終了後のスラリ
ーのまま使用しても良いし、必要に応じてヘキサン、ヘ
プタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭化
水素溶媒で洗浄した上で使用しても良い。また、乾燥し
て粉体としたものを使用しても良い。この際の乾燥条件
は特に限定されないが、好ましくは減圧あるいは乾燥不
活性ガス流通下、0℃〜100℃の間で行われる。予備
重合に際し、または乾燥後にポリエチレン、ポリプロピ
レン等の重合体、シリカ、アルミナ等の無機酸化物の固
体を共存させ、あるいは接触させてもよい。
【0063】本発明のエチレン系重合体は好ましくは上
記の触媒を用いてエチレンまたはエチレンと炭素原子数
3〜20のα−オレフィンとの混合物を重合する事によ
って得られる。ここで用いられるα−オレフィンとして
は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテ
ン、1−ヘキセン、1−オクテン、3−メチル−1−ペ
ンテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロヘキ
サン等のビニルシクロアルカン、エチリデンノルボルネ
ン誘導体、スチレンあるいはスチレン誘導体等か挙げら
れる。エチレンとα−オレフィンとの共重合の場合、α
−オレフィンはエチレンに対して50重量%、好ましく
は30重量%までの量で共重合を行うのがよい。
【0064】重合反応はブタン、ペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、トルエン、シクロヘキサン等の不活性炭化水
素やα−オレフィン等の溶剤の存在下あるいは不存在下
気相反応により行うのが好ましい。気相重合は実質的に
溶媒等の存在しないガス状の単量体中で行われる。気相
重合に用いる装置は、特に限定されないが、例えば流動
床、攪拌床、攪拌・混合機を備えた攪拌流動床等が使用
できる。本発明の特定の不飽和結合は気相重合において
比較的高い濃度で導入される傾向がある。
【0065】重合温度は一般的に用いられる条件がその
まま適用される。即ち温度は30℃〜150℃、好まし
くは50℃〜100℃である。また、重合圧力は通常1
〜50kg/cm2 Gの範囲である。分子量の調節は一
般的に行われる方法が採用されるが、通常単量体中の水
素濃度により分子量(MFR)を調節する。本発明のエ
チレン系重合体は、通常用いられる熱安定剤その他の配
合剤を加えて使用することも勿論できるが、更に分解性
を向上させるために光増感剤を配合すること、逆に分解
性を抑制・制御するため光安定剤を配合することなどの
方法を適用して使用することができる。また本発明のエ
チレン系重合体は、他のオレフィン系樹脂に添加して分
解性を付与することもできる。
【0066】本発明のエチレン系重合体は、種々の成形
品として有用に使用できるが、特に包装用フィルム、農
業用フィルム、シート、トレイ、等回収・リサイクルの
困難な用途や肥料、農薬等徐々に効能を発揮することを
目的とするもののコーティング材料及び一定の期間が経
過した後は強度を低下させて植物の生育を妨げないよう
にできたり、或いは収穫後の枝や蔓の処理を容易にする
ための育苗用テープ等の用途になどにも好適に用いられ
る。
【0067】
【実施例】次の実施例は本発明を具体的に説明するため
のものである。従って、本発明はその要旨を逸脱しない
限りこれらの実施例によって制約を受けるものではな
い。なお、以下の触媒合成工程および重合工程はすべて
精製窒素雰囲気下で行った。また、使用した溶媒はモレ
キュラーシープ4Aで脱水精製したものを用いた。MF
RはASTM1238に準拠し、190℃で2.16k
gの荷重で測定し、密度はMFR測定時に得られるスト
ランドを100℃で1時間熱処理し、更に室温で1時間
放冷した後に密度勾配管法で測定した。
【0068】ゲルパーミエイションクロマトグラフィー
(GPC)の測定は武内著の「ゲルパーミエイションク
ロマトグラフィー」(発行:丸善)に準じて行った。即
ち、分子量既知の標準ポリスチレン(東ソー社製単分散
ポリスチレン)を用いて作成した検量線を使用し、ユニ
バーサル法により、数平均分子量(Mn)及び重量平均
分子量(Mw)に換算し、Mw/Mnの値を求めた。測
定はウォオーターズ社製150C−ALC/GPCを用
い、カラムは昭和電工社製AD80M/Sを3本使用し
た。サンプルはo−ジクロルベンゼンに0.2wt%の
濃度に溶解したものを用い、注入量200μl、カラム
温度140℃、流速1ml/分で測定を実施した。
【0069】光分解性評価は以下の様に行った。エチレ
ン系重合体試料を温度200℃、ブローアップ比2.0
の設定でインフレーション成形して、厚さ20μm、幅
230mmのインフレーションフィルムを作成し、この
フィルムからJIS K 6781準拠のダンベル打ち
抜き刃型を用いてフィルムのTD方向が引張方向と平行
になるようにフィルムを打ち抜き、ダンベル型試験片を
得た。この試験片をブラックパネル温度63℃、試料ス
プレー圧力1kg/cm2 、降水サイクル12分/60
分に設定したスガ試験機(株)製「スタンダード サン
シャイン ウェザーメーター」WEL−SUN−HC型
を用いて促進試験を行い、それぞれ150、250、3
50、450時間後に試験片を取り出し、促進試験後の
試験片と別途保管しておいたウェーザーメーターにかけ
ていない試験片とについて引張破断点伸度を測定した。
引張破断点伸度の値が小さくなるほど光分解が進んだと
判断する。また、促進試験の試験片から得られた重合体
のGPC測定を行い、これにより求められるMwの値に
よっても光分解の程度を判定した(Mwが小さくなるほ
ど光分解が進んだものと判断)。
【0070】<実施例1> (1)[層状ケイ酸塩粒子の調製] 市販の膨潤性合成雲母(「ソマシフME−100」、コ
ープケミカル社製)400gを2.0重量%硝酸クロム
水溶液2.8リットル中に分散させ、常温で2時間攪拌
した。これを濾過後脱塩水にて洗浄した。得られた固体
部に水を添加して20.0重量%のスラリーを調製し、
噴霧乾燥処理を行い、平均粒径38μmの球状粒子を得
た。
【0071】(2)[触媒成分の調製] 攪拌器を備えた容量10Lの反応器にノルマルヘプタン
4.4リットル、予め200℃で2時間減圧乾燥した上
記(1)で得られた層状ケイ酸塩粒子150g、さらに
600mlのトルエンに溶解したビス(ノルマルブチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド12.
0molを添加し、室温で10分間攪拌した。
【0072】(3)[予備重合] 上記の混合物に、引き続きトリエチルアルミニウム24
mmolを添加し、系の温度を60℃とした。ここでエ
チレンガスを導入し2時間反応を行った。この間に生成
したポリエチレンは、1050gであった。
【0073】(4)[エチレン−ブテン気相共重合] 事前に窒素流通下、100℃で30分間乾燥した誘導攪
拌機を備えたステンレス製、3.0Lのオートクレーブ
に乾燥塩化ナトリウム580gを仕込み、乾燥窒素で充
分置換した。この系にトリエチルアルミニウム2.0m
molを仕込んだ後、エチレン−ブテンの混合ガス(ブ
テン/エチレン=6モル%)を全圧が20kg/cm2
Gになるように仕込んだ。次いで系を80℃に昇温し、
ここで上記で得られた固体触媒(ポリエチレン部分を含
まない部分の量に換算して)50mgを圧入し、重合を
開始した。その後重合温度を一定に保ちながら、上記と
同じ組成のエチレン/ブテンの混合ガスを連続的に供給
して重合を続けた。この間気相中のH2 濃度(H2 /エ
チレン)はほぼ220ppmに制御した。2時間経過
後、未反応ガスを系外へパージし重合を停止した。内容
物は塩化ナトリウムと分離して、重合体粉末42gを得
た。このようにして得られた重合体のMFR、密度、内
部不飽和結合、三置換不飽和結合は別表の通りであっ
た。また前記の方法による光分解性評価の結果は別表の
通りであり、350時間後の引張破断伸度は試験片の劣
化が著しく測定不可能であった。またこの間の分子量低
下も著しいことが判る。
【0074】<実施例2> (1)[層状ケイ酸塩粒子の調製] 市販の膨潤性合成雲母(「Na−テニオライト」、トピ
ー工業社製)200gを3.0重量%の硫酸2.0リッ
トル中に分散させ、常温で2時間攪拌した。これを濾過
後脱塩水にて洗浄した。得られた固体に水を添加して3
0.0重量%水スラリーを調製した。そのスラリーに市
販の親水性スメクタイト(「SWN」、コープケミカル
社製)の1.5重量%水スラリーを400ml添加し、
噴霧乾燥処理を行った。このとき親水性スメクタイトの
含量は3重量%であった。この結果、平均粒径65μm
の粒子が得られた。
【0075】(2)[触媒調製] 上記(1)で得られた層状ケイ酸塩粒子を用い、ビス
(ノルマルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリドに代えて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
リドを用いたこと以外は実施例1(2)(3)と同様に
して予備重合触媒成分を調製した。
【0076】(3)[エチレン−ヘキセン共重合] 3Lオートクレープにn−ヘプタン1.5L、トリエチ
ルアルミニウム2.5mmolおよび1−ヘキセン30
0mlを加え、65℃に昇温した。次いで上記(2)で
得られた予備重合触媒をケイ酸塩粒子成分として100
mgをエチレンと共に導入した。全圧を22kg/cm
2 ・Gに保つようにモノマーを供給しながら2時間重合
反応を続けた。得られた重合体のMFR、密度、内部不
飽和結合、三置換型不飽和結合及び光分解性評価結果を
表に示した。
【0077】<実施例3>実施例2(3)において1−
ヘキセンの量を700mlにしたこと以外は実施例2と
同様にしてエチレン−ヘキセン共重合体を得た。物性
値、光分解性評価の結果を別表に示した。
【0078】<比較例1〜3>市販の線状低密度ポリエ
チレンUF230,SPL9016,PL1840につ
いて実施例1と同様にして光分解性の評価を行った。結
果を表に纏めて示す。これらのポリエチレンは内部不飽
和結合、三置換型不飽和結合が認められず、光分解し難
いことが分かる。一方、初期の材料特性については本発
明の材料とこれらの比較例の材料とを比較しても寧ろ本
発明の材料の方が同等若しくは優れる傾向を示してい
る。
【0079】<比較例4>実施例1においてビス(ノル
マルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リドに替えてビス(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用いたこと以外は実施
例1と同様にして層状ケイ酸塩粒子の調製、触媒成分の
調製、予備重合、エチレン−ブテン共重合を行った。結
果を光分解性評価の結果と共に表に示す。内部不飽和結
合の含有量が少い場合は十分な光崩壊性を示さないこと
が分かる。
【0080】<結果の評価>本発明の特定の分子構造を
有するエチレン系重合体は、同じ程度のMFR、重量平
均分子量を有する本発明以外のエチレン系重合体と比べ
ると、次の特徴を有することが判る。 (1)加工直後(初期)の引張破断点強度は同等で実用
上問題がない。 (2)促進劣化後、特に250時間の促進劣化後では、
劣化が著しく、引張破断点強度が初期値の5%程度にな
っている。また分子量も低下している。
【0081】
【表2】
【0082】
【発明の効果】本発明によれば、太陽光あるいは人工の
紫外線の作用により容易に主鎖の切断、分解が進行する
光分解性に優れたエチレン系重合体が得られる。このエ
チレン系重合体はその成型加工性や成形品の物性は基本
的に従来包装材料や成形品として使用されてきた一般的
なエチレン系重合体と同様の実用物性を示すので使用上
の制限を受けることなく、かつ使用後の廃棄物処理にお
ける負荷が軽減される。
フロントページの続き (72)発明者 仲 善平 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社四日市技術センター内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレンまたはエチレンと炭素原子数3
    〜20のα−オレフィンとの混合物を重合して得られる
    重合体(以下まとめて「エチレン系重合体」と記す)で
    あって、以下の(1)〜(4)を満たすエチレン系重合
    体。 (1)190℃における2.16kg荷重でのメルトフ
    ローレート(MFR)が0.01〜1000g/10分 (2)密度が0.85〜0.97g/cm3 (3)化学式(1)〜化学式(4)で表される不飽和結合(以
    下まとめて「内部不飽和結合」と記す)を合わせて10
    00炭素原子あたり0.15個以上有する。 【化1】 (4)化学式(3) または化学式(4) で表される不飽和結
    合(式中Rは炭素原子数1以上の炭化水素基を示す。以
    下この2種の不飽和結合をまとめて「三置換型内部不飽
    和結合」と記す)を合わせて1000炭素原子あたり
    0.1個以上有する。
  2. 【請求項2】 内部不飽和結合を1000炭素原子あた
    り0.4個以上有し、かつ三置換型内部不飽和結合を
    0.3個以上有する請求項1に記載のエチレン系重合
    体。
  3. 【請求項3】 重合に用いる触媒が下記成分[A]及び
    成分[B]からなるものである請求項1又は2に記載の
    エチレン系重合体。 成分[A]:メタロセン系遷移金属化合物 成分[B]:以下の群から選ばれる少なくとも1種の化
    合物 (イ)アルミニウムオシ化合物 (ロ)ルイス酸 (ハ)メタロセン化合物と反応してこれをカチオンに変
    換することが可能なイオン性化合物成分
  4. 【請求項4】 重合に用いる触媒が下記の成分[A]及
    び成分[C]からなるものである請求項1又は2に記載
    のエチレン系重合体。 成分[A]:メタロセン系遷移金属化合物 成分[C]:イオン交換性層状ケイ酸塩
  5. 【請求項5】 触媒の成分[A]であるメタロセン系遷
    移金属化合物の共役五員環配位子の置換基の数が2以下
    である請求項3または4に記載のエチレン系重合体。
  6. 【請求項6】 触媒の成分[A]であるメタロセン系遷
    移金属化合物の共役五員環配位子が非架橋型のものであ
    る請求項3又は4に記載のエチレン系重合体。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のエ
    チレン系重合体を用いて成型した成形品。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のエ
    チレン系重合体を用いて成型したフィルム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020063434A (ja) * 2018-10-12 2020-04-23 日本ポリエチレン株式会社 エチレン系重合触媒、及びエチレン系重合体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020063434A (ja) * 2018-10-12 2020-04-23 日本ポリエチレン株式会社 エチレン系重合触媒、及びエチレン系重合体の製造方法

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