JPH1160632A - エチレン重合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 エチレン単独重合体またはエチレンと炭
素数３〜２０のαーオレフィンとの共重合体であって、
（Ａ）１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのメルトイ
ンデックスが０．０００１から１０００ｇ／１０分、
（Ｂ）密度が０．９０ｇ／ｃｍ³ から０．９８５ｇ／ｃ
ｍ³ 、（Ｃ）ゲルパメーションクロマトグラフィーで測
定した分子量分布が３〜７、（Ｄ）重合体の分子末端に
存在するビニル基が０．０２（ヶ／１０００個の炭素）
以下、（Ｅ）重合体の分子末端に存在するのビニリデン
基が０．０２（ヶ／１０００個の炭素）以下、（Ｆ）ジ
ルコニウムが１０ｐｐｂ以下、であることを特徴とする
エチレン重合体。 【効果】 成形性、安定性及び種々の機械物性のバラン
スに優れているエチレン重合体を提供できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機械物性に優れ、成
形加工性及び成形加工時の熱安定性に優れたエチレン重
合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポ
リオレフィンは軽量で経済性に優れていることから押し
出し成形、ブロー成形、射出成形などの溶融成形によつ
て容易に成形されて広く利用されている。これら成形加
工の現場においては、一度成形された成形体を必要部分
と不必要部分、例えば射出成形におけるリブ等にわけ、
不必要部分は再度粉砕し、未成形のポリオレフィンと混
合して再利用されている。これらの工程においては、そ
のポリオレフィンの物性が熱処理後もほぼ一定に保たれ
るものが要求されている。

【０００３】また、近年ポリオレフィン等に用いられて
いる一部の酸化防止剤の有害性が指摘されており、とく
に食品分野の成形体を成形加工する現場においては、酸
化防止剤を低減しても充分な熱安定性を有するポリオレ
フィンが要求されている。さらにプラスチツクスのリサ
イクルという社会情勢面からも上記特性を有するポリオ
レフィンが要求されている。これらポリオレフィンのう
ちでエチレン重合体、特にチーグラー重合触媒によって
重合されたエチレン重合体が広く用いられている。しか
しこのエチレン重合体は、溶融成形性には優れるもの
の、機械物性、熱安定性という面では満足できるもので
はない。さらにブロー成形においては、成形加工性の改
良を目的として、クロム触媒で重合したエチレン重合体
が広く用いられている。しかしこのエチレン重合体は、
その重合中にオリゴメリゼーションが起こるためその結
果エチレン重合体の分子末端に多くの２重結合が残ると
いう問題がある。この分子末端の２重結合は、成形時の
熱安定性を極度に低下させることが本発明者らにより見
い出された。

【０００４】近年、メタロセン化合物とアルミノキサン
等から調整された触媒を用いることにより、機械物性が
を改良されたエチレン重合体を製造する試みが特開昭５
８ー１９３０９、同６０ー３５００６、同６０ー３５０
０７、同６１ー１３０３１４、同６１ー２２１２０８、
同６２ー１２１７０９、同６２ー１２１７１１号公報）
に開示されている。しかしこれら製法で得られたエチレ
ン重合体は、まだ分子末端の２重結合が多いため熱安定
性という面では満足のいくものではないし、成形性とい
う面では従来のポリエチレンにくらべ分子量分布が狭い
ため、成形加工性の問題がある。

【０００５】また、拘束幾何付加触媒（特開平３ー１６
３０８８号公報）により分子量分布を狭く保ち、かつそ
の分子中に長鎖分岐を挿入し、成形加工性、および機械
物性の両方を満足するエチレン重合体を製造する試みが
なされている。しかしこの触媒を溶液重合法に用いた場
合でも、分子末端の２重結合が多いために成形加工時の
熱安定性に劣るとゆう問題が解決されていない。さらに
特開平８ー３４８１９号公報には成形加工性に優れ、末
端ビニル基およびビニリデン基の比を限定したエチレン
重合体が熱安定性に優れていることが開示されている
が、本発明者は特にこの末端基の量が重要であり、これ
ら末端基の量比は特に重要ではないことを見い出してい
る。しかも該公報記載ののエチレン重合体は、ジルコノ
セン触媒を用いて調整されたものであり、この種の触媒
はエチレン重合体の熱安定性を低下させることが本発明
者により見い出された。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
をかんがみてなされたものであり、成形加工性、機械物
性に優れかつ成形加工時の熱安定性にもすぐれたエチレ
ン重合体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、機械物性、成形性、及び成形時の熱安定性に優れ
たエチレン重合体を見い出し本発明に到達した。本発明
は下記（Ａ）〜（Ｆ）の各条件を満足することを特徴と
するエチレン重合体に関する。すなわち、エチレン単独
重合体またはエチレンと炭素数３〜２０のαーオレフィ
ンとの共重合体であって、（Ａ）１９０℃における２．
１６ｋｇ荷重でのメルトインデックス（以下「ＭＩ」と
称する。）が０．０００１〜１０００ｇ／１０分、
（Ｂ）密度０．９０ｇ／ｃｍ³ 〜０．９８５ｇ／ｃ
ｍ³ 、（Ｃ）ゲルパメーションクロマトグラフィー（以
下「ＧＰＣ」と称する。）で測定した分子量分布（以下
「Ｍｗ／Ｍｎ」と称する。）が３〜７、（Ｄ）重合体の
分子末端に存在するビニル基が０．０２（ヶ／１０００
個の炭素）以下、（Ｅ）重合体の分子末端に存在するの
ビニリデン基が０．０２（ヶ／１０００個の炭素）以
下、（Ｆ）ジルコニウムが１０ｐｐｂ以下、であるエチ
レン重合体に関する。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
エチレン重合体は、エチレン単独重合体、またはエチレ
ンと炭素数３〜２０、好ましくは４〜２０のαーオレフ
ィンとのランダム共重合体である。炭素数３〜２０のα
ーオレフィンとしては、プロピレン、ブテンー１、ペン
テンー１、３ーメチルブテンー１、ヘキセンー１、４ー
メチルペンテンー１、オクテンー１、デセンー１、テト
ラデセンー１、ヘキサデセンー１、オクタデセンー１、
エイコセンー１などが挙げられる。さらにビニルシクロ
ヘキサンあるいはスチレンおよびその誘導体などのビニ
ル化合物も使用できる。また必要に応じて１、５ーヘキ
サジエン、１、７ーオクタジエンなどの非共役ポリエン
を少量含有する３元ランダム重合体であつてもよい。

【０００９】本発明のエチレン重合体のＭＩは、０．０
００１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは０．００１〜
５００ｇ／１０分の範囲である。ＭＩが０．０００１ｇ
／１０分未満のエチレン重合体は、本発明で用いる特定
の触媒では製造することができない。一方、ＭＩが１０
００ｇ／１０分を越える場合には成形品の強度が低下す
る。なおＭＩはＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準じ、１９０℃
における２．１６ｋｇ荷重で測定した。

【００１０】本発明のエチレン重合体の密度は、０．９
０ｇ／ｃｍ³ 〜０．９８５ｇ／ｃｍ³ 好ましくは密度
０．９１ｇ／ｃｍ³ 〜０．９８０ｇ／ｃｍ³ の範囲であ
る。ここでの密度はＭＩ測定時に得られるストランド
を、１００℃で１時間熱処理し、さらに室温で１時間放
冷した後に、密度勾配管で測定したものである。密度が
０．９８５ｇ／ｃｍ³ を越えるエチレン重合体は、本発
明において用いら特定の触媒では製造不可能である。
０．９０ｇ／ｃｍ³ 未満の場合、本発明のエチレン重合
体の熱安定性が不良となる。つまり密度０．９０ｇ／ｃ
ｍ³ 未満のエチレン重合体においては、エチレン重合体
中のαーオレフィンのダイアツドの割合が増加する。該
ダイアツドにおいては主鎖構造はーメチンーメチレンー
メチンーメチレンーの炭素が連結して構成されており、
このメチン基が連続または一つのメチレン基を介してエ
チレン重合体主鎖に挿入された場合、エチレン重合体の
熱安定性が低下することも本発明者らは見いだした。す
なわちエチレン重合体中でαーオレフィンが連続に挿入
されたダイアツド量（以下「（ＸＸ）」と称する。）、
エチレンが連続に挿入されたダイアツド量（以下「（Ｅ
Ｅ）」と称する。）、エチレンとαーオレフィンが連続
に挿入されたダイアツド量（以下「（ＥＸ）」と称す
る。）を核磁気共鳴分析法により求め、Ｄ＝４（ＸＸ）
（ＥＥ）/ （ＥＸ）²で算出したＤ値が１．５以下であ
ることをが好ましい。この値が大きいほど（ＸＸ）の割
合が多いことを示している。

【００１１】また、本発明のエチレン重合体のＭｗ／Ｍ
ｎは、ＧＰＣで測定したＭｗ／Ｍｎが３〜７、好ましく
は３．５〜７である。Ｍｗ／Ｍｎが３未満の場合はエチ
レン重合体の成形性が不十分であり、Ｍｗ／Ｍｎが７を
越える場合はエチレン重合体の機械物性が低下するとい
う問題がある。尚ＧＰＣの測定に用いた測定装置はＷａ
ｔｅｒｓ社製１５０ーＣ ＡＬＣ／ＧＰＣ、カラムとし
てはＳｈｏｄｅｘ製ＡＴ−８０７Ｓと東ソー製ＴＳＫ−
ｇｅｌＧＭＨーＨ６を直列にして用い、溶媒にトリクロ
ロベンゼンを用いて、１４０℃で測定した。本発明にお
いては上記Ｍｗ／Ｍｎを満足させるために、ある特定の
触媒を用いて、スラリー状態でエチレン重合体を重合す
る製法を用いた。

【００１２】次に本発明のエチレン重合体の分子末端に
存在する２重結合、すなわちビニル基とビニリデン基の
量はいずれも０．０２（ヶ／１０００個の炭素）以下で
ある。好ましくは０．０１５（ヶ／１０００個の炭素）
以下、さらに好ましくは０．０１０（ケ／１０００個の
炭素）以下である。この末端２重結合の含有量が多いと
加熱成形時の架橋や重合体主鎖の切断が起こりやすくな
り、成形加工時のＭＩの変動ややけ等の問題を生じる。
ビニル基とビニリデン基の定量はプレスフィルムを作成
し、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）を日本分光社製ＦＴー
ＩＲー５３００Ａの装置を用いて測定する。ビニル基は
９１０ｃｍ^ー1、ビニリデン基は８７８ｃｍ^ー1のピークの
吸光度より次式から算出される。

【００１３】 ビニル基（ヶ／１０００Ｃ）＝０．９８×△Ａ₉₁₀ ／ｔ ビニリデン基（ヶ／１０００Ｃ）＝０．９１×△Ａ₈₈₇
／ｔ （式中、△Ａは吸光度、ｔはフィルム厚さ(mm)であ
る。） さらに本発明のエチレン重合体は、ジルコニウムを含ま
ないことが条件である。近年、エチレン重合体の機械物
性向上を目的にメタロセン触媒が開発されている。メタ
ロセン触媒としては、ジルコノセン、チタノセンが用い
られているが、ジルコノセンを用いて重合したエチレン
重合体は、触媒残さのジルコニュムによりエチレン重合
体の熱安定性に問題が生じることが本発明者により見い
だされた。そこで本発明のエチレン重合体においてはそ
のジルコニュムの量が１０ｐｐｂ好ましくは１ｐｐｂ以
下であることが好ましい。しかしこの程度のジルコニウ
ムを含むエチレン重合体をジルコノセン触媒で製造する
事は困難である。そこで本発明においてはチタノセン触
媒を用いて重合することにより、エチレン重合体中のジ
ルコニュムの量をゼロとした。すなわちエチレン重合体
が十分な熱安定性を有するには、限定された密度範囲
で、その分子末端の２重結合が少なく且つ極力エチレン
重合体中にジルコニュムを含まないことが必要である。

【００１４】次に本発明のエチレン重合体の製法につい
て述べる。本発明のエチレン重合体は（ア）担体物質、
（イ）有機アルミニウム化合物、（ウ）活性水素を有す
るボレート化合物、および（エ）シクロペンタジエニル
または置換シクロペンタジエニル基とη結合したチタン
化合物、から調整された担持触媒をもちいて、スラリー
状態でエチレン単独またはエチレンと炭素数３〜２０の
αーオレフィンを共重合させて得られる。

【００１５】担体物質（ア）としては、有機担体、無機
担体のいずれであつてもよい。有機担体としては、好ま
しくは炭素数２〜１０のαーオレフィン重合体、例え
ば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン
ー１、エチレンープロピレン共重合体、エチレンーブテ
ンー１共重合体、エチレンーヘキセンー１共重合体、プ
ロピレンーブテンー１共重合体、プロピレンージビニル
ベンゼン共重合体、（２）芳香族不飽和炭化水素重合
体、例えば、ポリスチレン、スチレンージビニルベンゼ
ン共重合体、および（３）極性基含有重合体、例えば、
ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、
ポリアクリルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、
ポリカーボネート等があげられる。無機担体としては、
（３）無機酸化物、例えば、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｍ
ｇＯ、ＴｉＯ₂ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、
ＴｈＯ、ＳｉＯ₂ −ＭｇＯ、ＳｉＯ₂ −Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｓ
ｉＯ₂ーＭｇＯ、ＳｉＯ₂ ーＶ₂ Ｏ₅ 等、（４）無機ハ
ロゲン化合物、例えば、ＭｇＣｌ₂ 、ＡｌＣｌ₃ 、Ｍｎ
Ｃｌ₂ 等、（５）無機の炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、例え
ば、Ｎａ₂ ＣＯ₃ 、Ｋ₂ ＣＯ₃ 、ＣａＣＯ₃ 、ＭｇＣＯ
₃ 、Ａｌ₂ （ＳＯ₄ ）₃、ＢａＳＯ₄ 、ＫＮＯ₃ 、Ｍｇ
（ＮＯ₃ ）₂ 等、（６）無機水酸化物、例えば、Ｍｇ
（ＯＨ）₂ 、Ａｌ（ＯＨ）₃ 、Ｃａ（ＯＨ）₂ 等が例示
される。最も好ましい担体物質はシリカである。担体の
粒子径は任意であるが一般的には１〜３０００μｍ、好
ましくは５〜２０００μｍ、さらに好ましくは１０〜１
０００μｍの範囲である。

【００１６】上記担体物質は有機アルミニウム化合物
（イ）で処理される。好ましい有機アルミニウム化合物
の例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルア
ルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシ
ルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシ
ルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロリド、
ジイソブチルアルミニウムモノクロリド、エチルアルミ
ニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロリ
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、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジメ
チルアルミニュウトリメチルシロキシド、ジメチルアル
ミニウムフェノキシドなどのアルミニウムアルコキシ
ド、メチルアルモキサン、エチルアルミキサン、イソブ
チルアルミキサン、メチルイソブチルアルモキサンなど
のアルモキサンなどが挙げられる。これらのうちでトリ
アルキルアルミニウム、アルミニウムアルコキシドなど
が好ましい。最も好ましく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
である。

【００１７】さらに本発明のエチレン重合体の製法にお
いて用いる担持触媒においては、下記一般式で表せる活
性水素を有するボレート化合物を用いる。このボレート
化合物は、シクロペンタジエニルまたは置換シクロペン
タジエニル基とη結合したチタン化合物（エ）と反応し
て、（エ）をカチオンに変換する活性化剤であり、かつ
このボレート化合物中の活性水素を有するグループ（Ｔ
ーＨ）は、担体物質にこれらボレート化合物を担持する
際に、担体と化学結合または物理結合する。

【００１８】［Ｂ^ーＱｎ（Ｇｑ（ＴーＨ）ｒ）ｚ］Ａ⁺ ここで、Ｂはホウ素を表す。Ｇは多結合性ヒドロカーボ
ンラジカルを表し、好ましい多結合性ヒドロカーボンと
しては炭素数１〜２０を含むアルキレン、アリレン、エ
チレン、アルカリレンラジカルであり、Ｇの好ましい例
としては、フェニレン、ビスフェニレン、ナフタレン、
メチレン、エチレン、１、３ープロピレン、１，４−ブ
タジエン、ｐフェニレンメチレンがあげられる。多結合
性ラジカルＧはｒ＋１の結合、すなわち一つの結合はボ
レートアニオンと結合し、Ｇのその他の結合ｒは（Ｔー
Ｈ）基と結合する。

【００１９】上記一般式中のＴはＯ、Ｓ、ＮＲ、または
ＰＲを表し、Ｒはヒドロカルバニルラジカル、トリヒド
ロカルバニルシリルラジカル、トリヒドロカルバニルゲ
ルマニウムラジカル、またはハイドライドを表す。ｑは
１以上の整数で好ましくは１である。ＴーＨグループと
しては、ーＯＨ、ーＳＨ、−ＮＲＨ、またはーＰＲＨが
挙げられ、ここでＲは炭素数１〜１８好ましくは炭素数
１〜１０のヒドロカルビニルラジカルまたは水素であ
る。好ましいＲグループはアルキル、シクロアルキル、
アリル、アリルアルキルまたは炭素数１〜１８を有する
アルキルアリルである。−ＯＨ、ーＳＨ、−ＮＲＨまた
はーＰＲＨは、例えば、−Ｃ（Ｏ）−ＯＨ、ーＣ（Ｓ）
ーＳＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲＨ、及びＣ（Ｏ）−ＰＲＨでも
かまわない。最も好ましい活性水素を有する基は−ＯＨ
基である。Ｑは、ハイドライド、ジヒドロカルビルアミ
ド、好ましくはジアルキルアミド、ハライド、ヒドロカ
ルビルオキシド、アルコキシド、アリルオキシド、ハイ
ドロカルビル、置換ハイドロカルビルラジカルなどであ
る。ここでｎ＋ｚは４である。

【００２０】上記一般式の［Ｂ^ーＱｎ（Ｇｑ（ＴーＨ）
ｒ）ｚ］として、例えば、トリフェニル（ヒドロキシフ
ェニル）ボレート、ジフェニルージ（ヒドロキシフェニ
ル）ボレート、トリフェニル（２，４ージヒドロキシフ
ェニル）ボレートトリ（ｐートリル）（ヒドロキシフェ
ニル）ボレート、トリスー（ペンタフルオロフェニル）
（ヒドロキシフェニル）ボレート、トリスー（２，４ー
ジメチルフェニル）（ヒドロキシフェニル）ボレート、
トリスー（３，５ージメチルフェニル）（ヒドロキシフ
ェニル）ボレート、トリスー（３，５ージートリフルオ
ロメチルフェニル）（ヒドロキシフェニル）ボレート、
トリスー（ペンタフルオロフェニル）（２ーヒドロキシ
エチル）ボレート、トリスー（ペンタフルオロフェニ
ル）（４ーヒドロキシブチル）ボレート、トリスー（ペ
ンタフルオロフェニル）（４ーヒドロキシーシクロヘキ
シル）ボレート、トリスー（ペンタフルオロフェニル）
（４ー（４^, ーヒドロキシフェニル）フェニル）ボレー
ト、トリスー（ペンタフルオロフェニル）（６ーヒドロ
キシー２ナフチル）ボレートなどが挙げられ、最も好ま
しくはトリス（ペンタフルオロフェニル）（４ーヒドキ
シフェニル）ボレートである。さらに上記ボレート化合
物のーＯＨ基を−ＮＨＲ（ここで、Ｒはメチル、エチ
ル、ｔーブチル）で置換したものも好ましい。

【００２１】ボレート化合物の対カチオンとしては、カ
ルボニウムカチオン、トロピルリウムカチオン、アンモ
ニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウム
カチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。ま
たそれ自信が還元されやすい金属の陽イオンや有機金属
の陽イオンも挙げられる。これらカチオンの具体例とし
ては、トリフェニルカルボニウムイオン、ジフェニルカ
ルボニウムイオン、シクロヘプタトリニウム、インデニ
ウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニ
ウム、トリブチルアンモニウム、ジメチルアンモニウ
ム、ジプロピルアンモニウム、ジシクロヘキシルアンモ
ニウム、トリオクチルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アンモニウム、ジエチルアンモニウム、２，４, ６ーペ
ンタメチルアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルア
ンモニウム、ジ−（ｉープロピル）アンモニウム、ジシ
クロヘキシルアンモニウム、トリフェニルホスホニウ
ム、トリホスホニウム、トリジメチルフェニルホスホニ
ウム、トリ（メチルフェニル）ホスホニウム、トリフェ
ニルホスホニウムイオン、トリフェニルオキソニウムイ
オン、トリエチルオキソニウムイオン、ピリニウム、銀
イオン、金イオン、白金イオン、銅イオン、パラジュウ
ムイオン、水銀イオン、フェロセニウムイオンなどが挙
げられる。なかでも特にアンモニウムイオンが好まし
い。本発明では下記一般式で表せるシクロペンタジエニ
ルまたは置換シクロペンタジエニル基とη結合したチタ
ン化合物（エ）を用いる。

【００２２】

【化１】 ここで、Ｔｉは＋２、＋３、＋４の酸化状態であるチタ
ン原子、Ｃｐはチタンにη結合するシクロペンタジエニ
ルまたは置換シクロペンタジエニル基であり、Ｘ１はア
ニオン性リガンドであり、Ｘ２は中性共役ジエン化合物
である。ｎ＋ｍは１または２であり、ＹはーＯ−、ーＳ
ー、−ＮＲーまたはーＰＲーであり、ＺはＳｉＲ₂ 、Ｃ
Ｒ₂ 、ＳｉＲ₂ −ＳｉＲ₂ 、ＣＲ₂ ＣＲ₂ 、ＣＲ＝Ｃ
Ｒ、ＣＲ₂ＳｉＲ₂ 、ＧｅＲ₂ 、ＢＲ₂ であり、Ｒはそ
れぞれの場合水素、ハイドロカルビル、シリル、ゲルミ
ュム、シアノ、ハロ、またはこれらの組み合わせもの及
び２０個までの非水素原子をもつそれらの組み合わせか
ら選ばれる。

【００２３】置換シクロペンタジエニル基としては、１
種またはそれ以上の炭素数１〜２０のハイドロカルビ
ル、炭素数１〜２０のハロハイドロカルビル、ハロゲン
または炭素数１〜２０のハイドロカルビル置換第１４族
メタロイド基で置換されたシクロペンタジエニル、イン
デニル、テトラヒドロインデニル、フルオレニルもしく
はオクタフルオレニルが挙げられ、好ましくは炭素数１
〜６のアルキル基で置換されたシクロペンタジエニル基
である。

【００２４】Ｘ１、Ｘ２としては、たとえば上記一般式
において ｎが２、ｍが０で、チタンの酸化数が＋４で
あればＸ１はメチル、ベンジルから選ばれ、ｎが１、ｍ
が０でチタンの酸化数は＋３であればＸ１は２ー（Ｎ，
Ｎ−ジメチル）アミノベンジル、さらにチタンの酸化数
が＋４であればＸ１は２ーブテンー１，４ージイル、さ
らにｎが０で、ｍが１でチタンの酸化数が＋２であれば
Ｘ２は１，４ージフェニルー１，３ーブタジエン、また
は１，３ーペンタジエンである。

【００２５】本発明の触媒は成分（ア）に成分（イ）、
成分（ウ）及び成分（エ）を担持させることにより得ら
れるが、成分（イ）〜成分（エ）を担持させる方法は任
意であるが一般的には成分（イ）、成分（ウ）及び成分
（エ）をそれぞれが溶解可能な不活性溶媒中に溶解さ
せ、成分（ア）と混合した後、溶媒を留去する方法、ま
た成分（イ）、成分（ウ）及び成分（エ）を不活性溶媒
に溶解後、固体が析出しない範囲でないで、これを濃縮
して、次の濃縮液の全量を粒子内に保持できる量の成分
（ア）を加える方法、成分（ア）に成分（イ）および成
分（ウ）をまず担持させ、ついで成分（エ）を担持させ
る方法、成分（ア）に成分（イ）及び成分（エ）および
成分（ウ）を逐次に担持させる方法、成分（ア）、成分
（イ）、成分（ウ）および成分（エ）を共粉砕により、
担持させる方法等が例示される。

【００２６】本発明の成分（ウ）および成分（エ）は一
般的には固体であり、また成分（イ）は自然発火性を有
するため、これらの成分は、担持の際、不活性溶媒に希
釈して使用する場合がある。この目的に使用する不活性
溶媒としては、例えば、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、ジクロルメタン等のハ
ロゲン化炭化水素或いはこれらの混合物等を挙げること
ができる。かかる不活性炭化水素溶媒は、乾燥剤、吸着
剤などを用いて、水、酸素、硫黄分等の不純物を除去し
て用いることが望ましい。

【００２７】成分（ア）１グラムに対し、（イ）はＡｌ
原子換算で１×１０^ー5〜１×１０^ー1モル、好ましくは１
×１０^ー4モル〜５×１０^ー2モル、（ウ）は１×１０^ー7モ
ル〜１×１０^ー3モル、好ましくは５×１０^ー7モル〜５×
１０^ー4モル、（エ）は１×１０^ー7モル〜１×１０^ー3モ
ル、好ましくは５×１０^ー7モル〜５×１０^-4モルの範囲
で用いられる。各使用量、及び担持方法は活性、経済
性、パウダー特性、および反応器のスケール等により決
定される。得られた担持触媒は、担体に担持されていな
い有機アルミニウム化合物、ボレート化合物、チタン化
合物を除去することを目的に、不活性炭化水素溶媒を用
いでデカンテーション或いは濾過等の方法により洗浄す
ることもできる。

【００２８】上記一連の溶解、接触、洗浄等の操作は、
その単位操作毎に選択される−３０℃以上１５０℃以下
範囲の温度で行うことが推奨される。そのような温度の
より好ましい範囲は、０℃以上１００℃以下である。本
発明で、固体触媒を得る一連の操作は、乾燥した不活性
雰囲気下で行うことが好ましい。本発明の固体触媒は、
不活性炭化水素溶媒中に分散したスラリー状態で保存す
ることも、或いは乾燥して固体状態で保存することもで
きる。

【００２９】エチレン重合体の重合を行う場合、一般的
には重合圧力は１〜１００気圧、好ましくは３〜３０気
圧が好適であり、重合温度は２０〜１１５℃、好ましく
は５０℃〜１０５℃の範囲が好適である。ただし、温度
の上限は、生成するエチレン系重合体が実質的にスラリ
ー状態を維持し得る温度であり、この値を越える場合
は、エチレン重合体の分子末端２重結合が増大するいう
問題がある。そのような上限温度は、生成するエチレン
系共重合体の密度及び使用する溶媒に依存して変化し得
る。

【００３０】スラリー法に用いる溶媒としては、本発明
で先に記載した不活性炭化水素溶媒が好適であり、特
に、イソブタン、イソペンタン、ヘプタン、ヘキサン、
オクタン等が好適である。本発明で用いることができる
コモノマーは、次の一般式で表されるαーオレフィンで
ある。 Ｈ₂ Ｃ＝ＣＨＲ （式中、Ｒ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。）

【００３１】このようなコモノマーは、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３〜２
０の環状オレフィン、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，５，８，８
ａ−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。本発明に於
いては、特にプロピレン、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−エイコセン等
が好適である。

【００３２】また、本発明による触媒はそれのみでエチ
レン、またはエチレンとαーオレフィンの重合が可能で
あるが、溶媒や反応系の被毒の防止のため、付加成分と
して有機アルミニウム化合物を共存させて使用すること
も可能である。好ましい有機アルミニウム化合物の例と
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、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアル
ミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアル
ミニウムなどのアルキルアルミニウム、、ジエチルアル
ミニウムモノクロリド、ジイソブチルアルミニウムモノ
クロリド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチ
ルアルミニウムジクロリド、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、ジエチルアルミ
ニウムエトキシド、ジメチルアルミニュウトリメチルシ
ロキシド、ジメチルアルミニウムフェノキシドなどのア
ルミニウムアルコキシド、メチルアルモキサン、エチル
アルミキサン、イソブチルアルミキサン、メチルイソブ
チルアルモキサンなどのアルモキサンなどが挙げられ
る。これらのうちでトリアルキルアルミニウム、アルミ
ニウムアルコキシドなどが好ましい。最も好ましくは、
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である。

【００３３】本発明のエチレン重合体はそれ単独、また
は混合しても用いてもよい。特に高いＭＩのエチレン重
合体と低いＭＩのポリマーを混合したバイモーダル組成
物として用いてもよい。他のポリマー及びフィラー、タ
ルク等の無機材料とのブレンド、アロイ、さらには一般
に公知の変性技術を用いて変性してもよい。また酸化防
止剤、耐光剤、離型剤等の添加剤を加えてもよい。本発
明のエチレン重合体は、射出成形、ブロー成形、パイ
プ、フィルム、圧縮成形等の公知の成形法により成形さ
れる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例などにより更に詳しく
説明するが、本発明はこれによ何ら限定されるものはな
い。本発明における各種物性は以下に述べる方法により
測定した。 ＭＩは、ＡＳＴＭ Ｄー１２３８に従い、１９０
℃、荷重２．１６Ｋｇで測定した値である。 成形加工性の尺度（ＭＩＲ）は、温度１９０℃、荷
重２１．６Ｋｇにて測定したＭＩの値を、１９０℃、荷
重２．１６Ｋｇで測定したＭＩで割った値である。この
値がおおきいほど成形加工性に優れる。

【００３５】 Ｍｗ／Ｍｎ：測定に用いた測定装置
は、Ｗａｔｅｒｓ社製１５０ーＣ ＡＬＣ／ＧＰＣ、カ
ラムとしてはＳｈｏｄｅｘ社製ＡＴ−８０７Ｓとと東ソ
ー社製ＴＳＫ−ｇｅｌＧＭＨーＨ６を直列にして用い、
溶媒に１０ｐｐｍのイルガノクス１０１０を含むトリク
ロロベンゼンをもちいて、１４０℃で測定した。尚、標
準物質として市販の単分散のポリスチレンを用い、検量
線を作成した。 末端２重結合：エチレン重合体パウダーを１８０℃
でプレスしフィルムを作成した。このフィルムの赤外吸
収スペクトル（ＩＲ）を日本分光社製ＦＴーＩＲー５３
００Ａの装置をもちいて測定した。ビニル基は９１０ｃ
ｍ^ー1、ビニリデン基は８７８ｃｍ^ー1のピークの吸光度よ
り次式から算出される。

【００３６】 ビニル基（ヶ／１０００Ｃ）＝０．９８×△Ａ₉₁₀ ／ｔ ビニリデン基（ヶ／１０００Ｃ）＝０．９１×△Ａ₈₈₇
／ｔ ここで、△Ａは吸光度、ｔはフィルム厚さ（ｍｍ）であ
る。 Ｄ値：¹³Ｃ−ＮＭＲは日本電子ＪＮＭ４００型を用
い、オルトジクロロベンゼン／重水素化ベンゼン（１０
／３）にエチレン重合体１３重量％溶解し、温度１２０
℃、パルス４５度（インターバル１．６８９秒）、積算
２００００回測定した。

【００３７】Ｃαα ４０．１５ｐｐｍ、Ｃαγ ３
４．４８ｐｐｍ、Ｃαδ ３４. ３２ｐｐｍ、Ｃβδ
３７．２４ｐｐｍ、Ｃδδ ３９．６１ｐｐｍ、Ｃγδ
３０．４７ｐｐｍに帰属されるピークの積分値を求
め、 （ＸＸ）＝（Ｃαα） （ＸＥ）＝（Ｃαγ）＋（Ｃαδ） （ＥＥ）＝１／２［（Ｃβδ）＋（Ｃδδ）］＋１／４
（Ｃγδ） により各ダイアツド量を求め、Ｄ＝４（ＸＸ）（ＥＥ）
／（ＥＸ）² で算出した値である。この値が大きいほ
ど、コモノマーが連続に挿入された割合が多いことを示
す。

【００３８】 機械物性：エチレン重合体にイルガノ
ックス１０１０；５００ｐｐｍを添加し、１９０℃で単
軸押し出機で造粒した。得られたペレツトをプレス成形
機で２００℃、１００ｋｇ／ｃｍ² で３分間溶融させ、
その後１０℃／分で冷却し、得られた成形品をＡＳＴＭ
−Ｄ２５６に準じてー２５℃のアイゾツト衝撃強度を求
めた。 熱安定性：エチレン重合体にイルガノクス１０１０
を１０ｐｐｍを添加し、１９０℃で単軸押し出機で造粒
した。得られたペレツトをさらに３００℃で１０回繰り
返し造粒し、その後のＭＩ（以下「ＭＩ₁₀」と称す
る。）を評価し、ＭＩの変化の程度で熱安定性を評価し
た。

【００３９】（実施例１）６．２ｇ（８．８ｍｍｏｌ）
のトリエチルアンモニウムトリス（ペンタフルオロフェ
ニル）（４−ヒドロキシフェニル）ボレートを４ｌのト
ルエンに加え、９０℃、３０分間攪拌した。次にこの溶
液に１ｍｏｌ／ｌのトリヘキシルアルミニウムのトルエ
ン溶液４０ｍｌを加え９０℃で１分間攪拌した。一方、
シリカＰ−１０（日本、富士シリシア社製）を５００℃
で３時間窒素気流で処理し、その処理後のシリカを１．
７ｌのトルエン中に入れ攪拌した。このシリカスラリー
溶液に上記のトリエチルアンモニウムトリス（ペンタフ
ルオロフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）ボレート
とトリヘキシルアルミニウムのトルエン溶液を加え３時
間、９０℃で攪拌した。次に１ｍｏｌ／ｌのトリヘキシ
ルアルミニウムのトルエン溶液２０６ｍｌを加え、さら
に９０℃で１時間攪拌した。

【００４０】その後上澄み液を９０℃のトルエンを用い
てデカンテーションを５回行い過剰のトリヘキシルアル
ミニウムを除いた。０．２１８ｍｏｌ／ｌの濃い紫色の
チタニウム（Ｎ−１，１−ジメチルエチル）ジメチル
（１−（１，２，３，４，５，−ｅｔａ）−２，３，
４，５−テトラメチル−２，４−シクロペンタジエン−
１−イル）シラナミナート）（（２−）Ｎ）−（η⁴ −
１，３−ペンタジエン）のＩＳＯＰＡＲ^TMＥ（米国、Ｅ
ｘｘｏｎ化学社製）溶液２０ｍｌを上記混合物に加え３
時間攪拌し緑色の担持触媒を得た。得られた担持触媒の
一部を脱水脱酸素したヘキサン０．８ｌと共に、内部を
真空脱気し窒素置換した１．５ｌの反応器に入れた。容
器内温度を７５℃としてエチレンと１ーブテン、水素の
混合ガス（ガス組成はエチレン７００ｇ、１- ブテン２
０ｇ、水素０．３ｌ）で全圧が８ｋｇ／ｃｍ² とした。
上記組成の混合ガスを補給することで、全圧８Ｋｇ／ｃ
ｍ² を保ち２時間重合を行い、第一表のエチレン重合体
を得た。得られたエチレン重合体は優れた機械物性、成
形性、熱安定性を有するものであつた。

【００４１】（実施例２〜５）混合ガス中の1 ーブテ
ン、及び水素の量を変えたこと以外は、実施例１と同様
に操作し、表１記載のエチレン重合体を得た。尚、実施
例３、４、５は１ーブテンを入れずに重合した。得られ
たエチレン重合体は優れた機械物性、成形性、熱安定性
を有していた。 （実施例６）実施例４のエチレン重合体５０重量部、実
施例５のエチレン重合体５０重量部を、２００℃の２軸
押し出し機を用いて混合した。このエチレン重合体組成
物のアイゾツト衝撃強度は３０ｋｇｆｃｍ／ｃｍであつ
た。

【００４２】（比較例１）〈クロム触媒によるエチレン
重合体〉 三酸化クロム０．４ｇを蒸留水８０ｇに溶解して、この
溶液中にシリカ（富士デブイソン社Ｇｒａｎｄｅ９５
２）２０ｇを浸漬し、室温にて１時間攪拌した。このス
ラリーを加熱して水を除き、１２０℃にて１０時間減圧
乾操した。この固体を乾燥空気６００℃で５時間乾燥し
た。得られた固体２０ｍｇを脱水脱酸素した、ヘキサン
０．８ｌとともに、内部を真空脱気し、窒素置換した
１．５ｌの反応器に入れた。反応器の内温度を８５℃に
保ち、エチレンを１０Ｋｇ／ｃｍ² 加え、水素で全圧１
３ｋｇ／ｃｍ² とした。エチレンを補給することで、全
圧１３Ｋｇ／ｃｍ² を保ち２時間重合をこない１８０ｇ
のエチレン重合体を得た。表１記載の得られたエチレン
重合体は成形性には優れているが、分子量分布が広いた
め機械物性が不良である。またこの重合体の熱安定性は
不良であるが比較例２より、この原因は末端２重結合が
多いためであることがわかる。

【００４３】（比較例２）実施例３のエチレン重合体１
８０ｇに、比較例１で得られた固体触媒２０ｍｇを２軸
押し出し機で添加、混合した。得られたエチレン重合体
の物性を表１に示す。比較例１で用いた固体触媒は、エ
チレン重合体の熱安定性には、影響しておらず、比較例
１のエチレン重合体の熱安定性不良の原因は末端２重結
合が多いためであることがわかる。 （比較例３〜６）〈チーグラ触媒によるエチレン重合
体〉 既に周知の塩化マグネシュム６水和物、２ーエチルヘキ
サノール、塩化マグネシュムから調整されたチーグラー
触媒を用いて、比較例３、４、５、６のエチレン重合体
を重合した。得られたエチレン重合体はいずれも分子量
分布が広く、機械物性が不良である。さらに末端２重結
合も多いため熱安定性も不良である。

【００４４】（比較例７）比較例６のエチレン重合体５
０重量部、実施例５のエチレン重合体５０重量部を、２
００℃の２軸押し出し機を用いて混合した。このエチレ
ン重合体組成物のアイゾツト衝撃強度は１２ｋｇｆｃｍ
／ｃｍであつた。このような高いＭＩにおいても、本発
明の実施例４のエチレン重合体は、従来のチグラー触媒
によるエチレン重合体に比べ優れた機械物性を有するこ
とがわかる。

【００４５】（比較例８）〈ジルコノセン触媒によるエ
チレン重合体〉 充分に窒素乾燥された２００ｍｌのフラスコにシリカ
（富士デブイソン社Ｇｒａｎｄｅ９５２）４ｇ、トルエ
ン４０ｍｌを入れ、ー４０℃まで冷却した。メチルアル
モキサンのトルエン溶液（東ソーアクゾ社製ＭＭＡＯー
３）３０ｍｌを加え一時間反応させ、その後０℃で一時
間、さらに８０℃で３時間反応を行い、反応終了後２０
℃まで冷却し、メチルアルモキサンを担持したシリカの
担体を得た。次にビス（ｎーブチルシクロペンタジエニ
ル）ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液２．５ｍｌ
／ｌをジルコニウム換算で１μｍｏｌ、およびトリイソ
ブチルアルミニウム（１．０ｍｏｌ／l)０．１２ｍｍｏ
ｌを加え、触媒を合成した。得られた懸濁溶液を脱水脱
酸素した、ヘキサン０．８ｌとともに、内部を真空脱気
し、窒素置換した１．５ｌの反応器に入れた。容器内温
度を７５℃としてエチレンと１ーブテン、水素の混合ガ
スの量を調整し、（ガス組成はエチレン７００ｇ、１-
ブテン２０ｇ、水素０．３ｌ）で全圧が８ｋｇ／ｃｍ²
とした。混合ガスを補給することで、全圧８Ｋｇ／ｃｍ
² を保ち２時間重合を行い、第一表のエチレン重合体を
えた。得られたエチレン重合体は優れた機械物性は有し
ていいるものの、成形性、熱安定性は不良であつた。特
にエチレン重合体が激しく黄変した。この熱安定性不良
の原因は主にジルコニュム残さによるものである。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明のエチレン重合体は、機械物性に
優れ、かつ成形性及び成形時の熱安定性に優れており、
フィルム、ブロー、パイプ等への適用が出来る。特に酸
化防止剤等が問題になる食品分野においても本発明のエ
チレン重合体は適用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン単独重合体またはエチレンと炭
   素数３〜２０のαーオレフィンとの共重合体であって、
   （Ａ）１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのメルトイ
   ンデックスが０．０００１〜１０００ｇ／１０分、
   （Ｂ）密度０．９０ｇ／ｃｍ³ 〜０．９８５ｇ／ｃ
   ｍ³ 、（Ｃ）ゲルパメーションクロマトグラフィーで測
   定した分子量分布が３〜７、（Ｄ）重合体の分子末端に
   存在するビニル基が０．０２（ヶ／１０００個の炭素）
   以下、（Ｅ）重合体の分子末端に存在するのビニリデン
   基が０．０２（ヶ／１０００個の炭素）以下、（Ｆ）ジ
   ルコニウムが１０ｐｐｂ以下、であることを特徴とする
   エチレン重合体。
2. 【請求項２】 重合体の分子末端に存在するビニル基が
   ０．０１（ヶ／１０００個の炭素）以下で、ビニリデン
   基が０．０１５（ヶ／１０００個の炭素）以下である請
   求項１記載のエチレン重合体。
3. 【請求項３】 エチレン重合体中でαーオレフィンが連
   続に挿入されたダイアツド量（以下（ＸＸ）と称す
   る。）、エチレンが連続に挿入されたダイアツド量（以
   下（ＥＥ）と称する。）、エチレンとαーオレフィンが
   連続に挿入されたダイアツド量（以下（ＥＸ）と称す
   る）をＤ＝４（ＸＸ）×（ＥＥ）/ （ＥＸ）² で算出
   し、そのＤ値が１．５以下であることを特徴とする請求
   項１及び２記載のエチレン重合体。
4. 【請求項４】 少なくとも（ア）担体物質、（イ）有機
   アルミニウム化合物、（ウ）活性水素を有するボレート
   化合物、および（エ）シクロペンタジエニルまたは置換
   シクロペンタジエニル基とη結合したチタン化合物、か
   ら調整された担持触媒を用いて、スラリー状態でエチレ
   ン単独またはエチレンと炭素数３〜２０のαーオレフィ
   ンを共重合させて得られた請求項１、２、及び３記載の
   エチレン重合体。