WO2004081064A1 - 超高分子量エチレン系重合体 - Google Patents

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WO2004081064A1
WO2004081064A1 PCT/JP2004/003009 JP2004003009W WO2004081064A1 WO 2004081064 A1 WO2004081064 A1 WO 2004081064A1 JP 2004003009 W JP2004003009 W JP 2004003009W WO 2004081064 A1 WO2004081064 A1 WO 2004081064A1
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Koichi Miyamoto
Takashi Nozaki
Akio Fujiwara
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Asahi Kasei Chemicals Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrahigh molecular weight ethylene polymer (ethylene alone) having an ultrahigh molecular weight of 100,000 or more, a molecular weight distribution larger than 3, and a small amount of residual Ti and a small amount of residual C1 in the polymer. (Polymer or ethylene copolymer) and a method for producing such an ultrahigh molecular weight ethylene-based polymer.
  • Ultra-high molecular weight olefins especially ultra-high molecular weight polyethylene, have superior impact resistance, abrasion resistance, slidability, and chemical resistance compared to general-purpose polyethylene, and can be used as sliding parts. And is positioned as a type of engineering plastic. Also, after uniformly mixed with a plasticizer such as paraffin oil, the mixture is extruded into a sheet, film, or fiber, and in some cases, is stretched to form a separator for a lithium ion battery and a separator for a lead storage battery. It is also used for ultra-high strength and high elastic fiber.
  • a plasticizer such as paraffin oil
  • Ultra-high molecular weight polyethylene obtained with a metallocene catalyst has a narrow molecular weight distribution (Mw / M n) of 3 or less and can be expected to have improved impact resistance. It is difficult to heat melt, and the unmelted part does not fuse completely, resulting in an uneven molded body. There was a problem in that it was a part that was weak in physical properties, and although it was originally a material with high impact resistance, its performance could not be fully exhibited. It is difficult to uniformly dissolve in plasticizers and remains as an undissolved substance, easily affecting product strength and film properties. In addition, there has been a problem that the entanglement between molecules becomes strong, and it is difficult to obtain necessary stretchability when stretching is required like a fiber.
  • ultra-high molecular weight polyethylene obtained with a Ziegler-Natta catalyst generally has a wide molecular weight distribution and contains many low molecular weight components, so it has poor moldability, solubility in plasticizer, and entanglement between molecules. Excellent performance in elongation and other properties Is conducting.
  • the amount of Ti and C1 remaining in the ultra-high molecular weight polyethylene obtained with the Ziegler-Natta type catalyst is large, and thermal deterioration tends to occur during molding at high temperatures.
  • the molecular weight of the ultra-high molecular weight component was reduced by molecular chain cleavage, and the physical properties of the ultra-high molecular weight could not be exhibited.
  • Ultra-high molecular weight polyethylene is also used in ski soles because of its low coefficient of friction and good slipperiness.
  • ultra-high molecular weight polyethylene has high crystallinity, is white and opaque, and is inferior in transparency even in the form of a thin sheet or film, which impairs the design properties of the ski plate brand. In view of such circumstances, materials having excellent transparency are required.
  • Japanese Patent Publication No. 05-86863 proposes an ultrahigh molecular weight ethylene copolymer obtained from ethylene and another a-olefin (comonomer). ing.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-291111 discloses an ultrahigh molecular weight ethylene (co) polymer having a very narrow molecular weight distribution using a meta-mouth catalyst. Even in the case of coalescence, the density and melting point did not decrease sufficiently, and the transparency was not sufficiently improved.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-309926 discloses that an ethylene copolymer having a relatively wide molecular weight distribution can be obtained by using a meta-aqueous catalyst. No description of ultrahigh molecular weight ethylene copolymers of more than 100,000!
  • ultra-high molecular weight ethylene polymers obtained using metallocene catalysts and having excellent wear characteristics have a high melting point even if the molecular weight is high as described in JP-A-11-106417.
  • High Non-uniform plates tend to be formed during press forming, resulting in poor moldability.
  • a meta-aqueous catalyst makes it possible to obtain an ethylene polymer having high activity, a narrow molecular weight distribution, and a uniform composition distribution of constituent molecules.
  • the initial polymerization rate is high, and a rapid polymerization reaction occurs when the catalyst and ethylene come into contact with each other. Unable to catch up, a local heat-generating site (heat spot) is generated in the polymer by the heat of polymerization.
  • a local heat-generating site heat spot
  • a part of the particulate polymer has a melting point or higher, and the polymers are fused together to form a bulk polymer.
  • the pipe for extracting the polymer from the polymerization reactor will be blocked, and the polymer will not be able to be extracted, thus impeding continuous operation.
  • JP-A-2000-1990 and JP-A-2001-030271 discloses a method in which a metallocene catalyst is brought into contact with hydrogen in advance. After that, a method for producing an ethylene polymer has been proposed, which comprises introducing the catalyst into a polymerization reactor.
  • hydrogen which is a chain transfer agent, is used, the molecular weight of the obtained ethylene polymer is limited.
  • One of the objects of the present invention is to provide an ultra-high molecular weight ethylene-based polymer having improved balance between moldability and thermal stability during molding.
  • ethylene polymer refers to an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and another copolymer that is an olefin (ie, ethylene copolymer). Union) and.
  • Another object of the present invention is to provide an ultra-high-molecular-weight ethylene-based polymer having a reduced density, excellent transparency, and flexibility due to insertion of a comonomer.
  • Still another object of the present invention is to produce an ultra-high molecular weight ethylene polymer stably for a long period of time at an efficient temperature in an industrial process using a methacrylate catalyst as a catalyst, without causing scale.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the molecular weight distribution of the ethylene-based copolymer is larger than 3 obtained with a normal meta-opened catalyst, and An ultra-high molecular weight ethylene-based polymer with less than the residual Ti and residual C1 amounts obtained with a one-Natta catalyst has been found to be excellent in moldability during molding and thermal stability14. .
  • the viscosity average molecular weight is 1,000,000 or more
  • molecular weight distribution (Mw / Mn) is greater than 3 and
  • GPCZFT In the distribution of the comonomer amount measured by IR, as the molecular weight of the polymer increases, the insertion amount of the comonomer increases. Any one of the above items 1 to 3 and 5 to 6 2. The ultrahigh molecular weight ethylene polymer according to item 1.
  • Mc 1 and Mc 2 are two different arbitrary points Mc represented by the molecular weight satisfying the formula (3), and C (Mc 1 ) and C (Mc 2 ) are the above approximate straight lines, respectively. Mc 1 and Mc above are equivalent comonomer concentrations.
  • the total amount of the polymer fraction extracted at a temperature 10 ° C. or more lower than the temperature at which the maximum amount of extraction is obtained is 8% by weight or less based on the total extraction amount.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer according to any one of items 1 to 3 and 5 to 8.
  • T 1 and T 2 are two different optional extraction temperatures T (.C) in the range between the first temperature and the second temperature
  • Mp (T 1 ) and Mp (T 2 ) is a molecular weight corresponding to ⁇ 1 and T 2 on the above approximate straight line, respectively.
  • the total amount of the polymer fraction extracted at a temperature 10 ° C or more lower than the first temperature is based on the total amount of the polymer fraction extracted at all temperatures in the CFC measurement. 8 weight 0 /. 10.
  • the hydrogenating agent is hydrogen and Z or at least one kind of R n S i H 4 — n (where 0 ⁇ n ⁇ l N R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and 6 A hydrocarbon group selected from the group consisting of an aryl group having 12 to 12 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. 11. The method according to item 11 above.
  • the meta-opened catalyst (C) is represented by the following formula (6):
  • L is each independently a cyclopentagenenyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, and an octahydrofluorenyl group
  • L is each independently a cyclopentagenenyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, and an octahydrofluorenyl group
  • Halogen-substituted hydrocarbon group aminohydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms, hydrocarbyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, dihydrocarbylamino group having 1 to 12 carbon atoms, 1 to 1 carbon atoms 1 to 20 selected from the group consisting of 2 hydrocarbylphosphino groups, a silyl group, an aminosilyl group, a hydropowered noreoxyloxysilyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a peroxylsilyl group Is a substituent having a non-hydrogen atom,
  • M is a transition metal selected from the group of transition metals belonging to Group 4 of the Periodic Table having a formal oxidation number of +2, +3 or +4, and at least one ligand L has? 7 ⁇ Represents a bound transition metal,
  • W is a divalent substituent having 1 to 50 non-hydrogen atoms, and is bonded to L and ⁇ at a valence of 1 each, thereby cooperating with L and ⁇ .
  • X is each independently a monovalent anionic ⁇ -binding ligand, a divalent anionic ⁇ -binding ligand that bonds divalently with ⁇ , and L and ⁇ are each monovalent Selected from the group consisting of divalent anionic anionic binding ligands that bind by valence:! Represents an anionic ⁇ -bonded ligand having up to 60 non-hydrogen atoms,
  • X each independently::! Represents a neutral Lewis base coordinating compound having up to 40 non-hydrogen atoms
  • j is 1 or 2; and when j is 2, optionally two ligands L are linked to each other via a divalent group having 1-20 non-hydrogen atoms.
  • the divalent group is a hydrocarbazyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halohydro force lupazil group having 1 to 12 carbon atoms, and a carbon number:! ⁇ 12 hydrocarbyleneoxy groups, carbon number :!
  • k 0 or 1
  • p is 0, 1 or 2, provided that X is a monovalent anionic ⁇ -bonded ligand or a divalent anionic ⁇ -bonded ligand bonded to L and ⁇
  • ⁇ is an integer at least one less than the formal oxidation number of ⁇
  • X is only bonded to ⁇ 2
  • a valent anionic ⁇ -bonded ligand is an integer (j + 1) or more smaller than the formal oxidation number of ⁇
  • [LH] d ′ represents a proton donating brenstead acid, where L represents a neutral Lewis base, d is an integer of 1 to 7;
  • [M m Q p ] d is Represents a compatible non-coordinating anion, wherein M represents a metal or metalloid belonging to any one of Groups 5 to 15 of the periodic table, and Q represents hydride, halide, Selected from the group consisting of dihydrocarbylamide groups having 2 to 20 carbon atoms, hydrocarbyloxy groups having 1 to 30 carbon atoms, hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, and substituted hydrocarbon groups having 1 to 40 carbon atoms
  • the number of Q which is a halide is 0 or 1
  • m is an integer of 1 to 7
  • p is 2 to 14 Is an integer
  • the titanocene compound or the half titanocene compound is represented by the following formula (8):
  • L is each independently a cyclic ⁇ selected from the group consisting of a cyclopentagenenyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, and an otahydrofluorenyl group.
  • substituents each of which independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, Halogen storage with 1 to 12 carbon atoms
  • a substituent having a hydrogen atom
  • T i is the form oxidation number + 2, a + 3 or + 4, represents titanium are 77 5 coupled to at least one ligand L,
  • W is a divalent substituent having 1 to 50 non-hydrogen atoms, and is bonded to L and Ti with a monovalent valence, thereby cooperating with L and Ti. Represents a divalent substituent that forms a metallacycle
  • X and X are each independently a monovalent ligand, a divalent ligand that bonds divalently with Ti, and a monovalent ligand that bonds L and Ti each with a valence of one.
  • 1 to 12 aminohydrocarbyl groups 1 to 12 carbon atoms hydrocarbyloxy group, 1 to 12 carbon atoms dihydrocarbylamino group, 1 to 12 carbon atoms hydrocarbylphosphino group, silyl group, aminosilyl group
  • j is 1 or 2, provided that when j is 2, two ligands L may be bonded to each other via a divalent group having 1 to 20 non-hydrogen atoms,
  • the divalent group is a C1 to C20 hydrocarbazyl group, a C1 to C12 halohydro force rubasyl group, and a C1!
  • k 0 or 1
  • p is 0, 1 or 2, provided that when X is a monovalent ligand or a divalent ligand bonded to L and T i, p is a formal oxidation of T i A divalent anionic ⁇ -bonded ligand in which X is bonded only to Ti
  • p is an integer that is (j + 1) or more less than the formal oxidation number of T i, and q is 0, 1, or 2.
  • the ethylene homopolymer (A) in the present invention is a polymer obtained from a monomer mainly composed of ethylene, and a compound having a trace amount of a olefinic double bond contained as an impurity in ethylene is contained in the polymer. 0.1% by weight or less may be contained.
  • the compound can be produced by copolymerizing at least one olefin selected from the group consisting of a linear, branched or cyclic gen having 4 to 20 carbon atoms.
  • ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms include, for example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methinole — 1-pentene, 1-otaten, 1-decene, 1-dodecene, 1 -Tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
  • Cyclic olefins having 3 to 20 carbon atoms include, for example, pentene, hexene, hexene, heptene, norbornane, 5-methyl-12-norporene, tetracyclododecene, and 2-methyl-1.4 , 5.8—Dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a—Octahydronaphthalene.
  • Chain branched or cyclic di
  • 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,6-octadiene, 1,7-octadiene and 1,7-octadiene Hexagen is selected from the group.
  • the content of the comonomer in the copolymer is preferably in the range of 0.1 to 25.0% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 20.0% by weight. If the comonomer content exceeds 25.0% by weight, the density will be greatly reduced. In the suspension polymerization method, it will be dissolved in the solvent used, or a lump polymer will be formed, so stable continuous operation Can not. Also, in the gas phase polymerization method, the polymer becomes sticky and a massive polymer is generated, or adheres as a scale to the inner surface of the reactor, so that stable continuous operation cannot be performed.
  • the ultra-high molecular weight ethylene polymer of the present invention is produced by polymerizing ethylene or copolymerizing ethylene and a comonomer by a suspension polymerization method or a gas phase polymerization method.
  • a suspension polymerization method an inert hydrocarbon can be used as a medium, and olefin itself can be used as a solvent.
  • the inert hydrocarbon medium include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, isoptan, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; cyclopentane Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclopentane, etc .; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc .; halogenated hydrocarbons such as ethyl chloride, octanol benzene, dichloromethane and the like, and mixtures thereof. Can be mentioned.
  • aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, isoptan, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene
  • cyclopentane
  • the polymerization temperature is preferably at least 60 ° C, more preferably at least 70 ° C, and preferably at most 150 ° C, more preferably at most 100 ° C.
  • the polymerization pressure is usually from normal pressure to 10 MPa, more preferably from 0.2 to 5 MPa, and even more preferably from 0.5 to 3 MPa.
  • the polymerization reaction can be performed by any of a batch system, a semi-continuous system, and a continuous system.
  • the molecular weight of the resulting olefin polymer can be determined by the presence of hydrogen in the polymerization system or by changing the polymerization temperature. It can also be adjusted.
  • other components useful for producing the ultrahigh molecular weight ethylene polymer can be contained in addition to the above components.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention is determined by dissolving the ultrahigh molecular weight ethylene polymer in decalin at different concentrations and adjusting the solution viscosity obtained at 135 ° C to 0. From the intrinsic viscosity (7 (d 1 / g)) obtained by insertion, it can be obtained by the following equation.
  • the viscosity-average molecular weight of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention determined from this formula is usually 1,000,000 or more, preferably 2,000,000 or more.
  • Ultra-high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of more than 1,000,000 is excellent in abrasion resistance and low frictional strength. Therefore, driving members such as gears, bearing members, substitutes for artificial joints, sliding surfaces for skis, abrasives, slip sheets of various magnetic tapes, liners of flexible disks, bulletproof members, battery separators, various filters It has features such as being suitable as a material for applications such as foams, films, pipes, fibers, lines, fishing lines, and cutting boards.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention has not only low friction properties but also excellent flexibility and transparency. (Sole).
  • it since it has a higher strength (impact resistance and piercing strength) than ordinary ultrahigh molecular weight ethylene polymer, it is suitably used for battery separators and filters.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) defined as the ratio between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention can be determined by GPC measurement. .
  • Mw weight average molecular weight
  • Mn number average molecular weight
  • the quantity distribution (Mw / Mn) is greater than 3 and 10 or less, preferably 3.8 or more and 8 or less.
  • the amount of Ti and the amount of C1 remaining in the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention can be quantified by X-ray fluorescence or ICP (ion coupling plasma).
  • the residual amounts are 3 ppm or less and 5 ppm or less, respectively, which are very small compared to the ultrahigh molecular weight ethylene polymer obtained with the Ziegler-Natta catalyst.
  • the amount of residual Ti is 0.8 ppm or less, and the amount of residual C 1 is 3 ppm or less. Since the catalyst is inactive, the catalyst residue is small, and the use of a catalyst containing no C1 results in an ultra-high molecular weight ethylene-based polymer containing virtually no C1.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene-based polymer of the present invention containing no catalyst residue 1C1 has high thermal stability and can be used in a small amount of an antioxidant or the like, or when no addition is required. There is also.
  • the crystallinity (X (%)) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention was determined by DSC measurement. After holding the sample at 50 ° C for 1 minute, the temperature was raised to 180 ° C at a rate of 200 ° CZ and 180 °. For 5 minutes. The temperature was further reduced to 50 ° C at 10 ° C / min. After 5 minutes at 50 ° C, 180 at 10 ° C / min. The temperature was raised to C, and the melting enthalpy (lH (jZg)) was determined by drawing a baseline from 60 ° C to 145 ° C in the resulting melting curve. The crystallinity (X (%)) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention can be obtained from this melting enthalpy by using the following equation.
  • crystallinity (X (%)) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention and the density (p (g / cc)) measured according to ASTM D 1505 satisfy the following relational expression. .
  • Such low crystallinity is characteristic of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention, and is a characteristic that can be clearly distinguished from known ultrahigh molecular weight ethylene polymers.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention has a low density without introducing a comonomer, and a flexible molded article or fiber can be obtained. Also, since there is no need to introduce a comonomer, The polymerization activity does not decrease, and high activity can be maintained. On the other hand, when a large amount of comonomer is inserted, an ultra-high molecular weight ethylene-based polymer having excellent transparency and flexibility due to lower crystallinity can be obtained.
  • the amount of terminal vinyl groups of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention can be determined by measuring the infrared absorption spectrum (IR) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer film. It is calculated from the absorbance (ZIA) of the peak at cm- 1 and the thickness of the film (t (mm)) according to the following equation.
  • the amount is 0.02 or less, preferably 0.005 or less per 1000 carbons. If the vinyl group content is large, it becomes difficult to produce an ultrahigh molecular weight ethylene polymer. In other words, when a catalyst that easily generates a terminal vinyl group is used, it is not possible to obtain a sufficiently high molecular weight unless the polymerization temperature is lowered to suppress the generation of a terminal butyl group. In addition, it is necessary to control the molecular weight with a small amount of hydrogen, and stable production is difficult in terms of production and operation. Further, polymerization at lower temperature lowers the activity, so that the production rate also decreases, which has an adverse effect on the finishing and packaging processes.
  • the density (g / cc) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention and the viscosity average molecular weight (Mv) satisfy the following relational expression.
  • the density (g / cc) of the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention is not less than 0.850 and not more than 0.925.
  • HA ZE is a transparency indicator of ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the c the present invention is 0.925 or less, when measured by the method of AS TM D 1003, at 70% or less Yes, preferably 65% or less.
  • the slope of the approximate straight line by the least square method of the comonomer concentration profile in the polymer is 0. 0005 ⁇ ⁇ C (Mc 1) - C (Mc 2) ⁇ Z (lo gMc 1 - 1 o gMc 2) ⁇ 0. 05
  • M c 1 and Mc 2 indicate an arbitrary molecular weight
  • C (Mc 1 ) and C (Mc indicate the co-monomer concentration on the approximate straight line by the least square method in Mc Mc 2 . )
  • the above comonomer concentration profile can be determined by combining gel permeation 'chromatography (GPC) and Fourier transform infrared absorption spectrum (FT-IR).
  • GPC gel permeation 'chromatography
  • FT-IR Fourier transform infrared absorption spectrum
  • GPC / FT-IR uses a 15 OCA LCZGPC apparatus (manufactured by Waters), and is used as a column.
  • Shdex AT-807S Showa Denko KK 1 pcs TSK-gel GMH-H6 (Tosoh KK) 2 pcs were used in series.
  • 176 OX manufactured by PERK IN-E LMER
  • the comonomer concentration is defined as a value obtained by dividing the number of comonomers per 1,000 methylene groups contained in the ultrahigh molecular weight ethylene polymer by the number of methylene groups of 1,000. That is, when the number of comonomers per 1000 methylene groups is 5, the comonomer concentration is 0.005. Specifically, such a comonomer concentration is determined from the ratio of the absorption intensity of the comonomer to the absorption intensity of the methylene group determined by FT-IR.
  • the comonomer concentration is determined from the ratio of the absorption intensity of the methinole group at 2960 cm- 1 to the absorption intensity of the methylene group at 2925 cm- 1 .
  • the comonomer concentration profile obtained by the GPC / FT-IR measurement is displayed as an accumulation of points indicating the comonomer concentration.
  • an approximate straight line of the comonomer concentration profile is obtained by drawing an approximate straight line within the above range based on the measurement points thus obtained.
  • the slope of the approximate straight line of the comonomer concentration profile is defined by the following equation.
  • M c 1 and M c 2 indicate an arbitrary molecular weight
  • C (Mc 1 ) and C (Mc 2 ) indicate the comonomer concentration on the approximate straight line in M c ⁇ and M c 2 .
  • the comonomer concentration profile represents the change in the comonomer concentration with respect to the molecular weight, and the slope of the approximate straight line of the profile represents the degree of the change in the comonomer concentration with respect to the change in the molecular weight.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene-based polymer of the present invention exhibits a slope of the approximate straight line of the comonomer concentration profile of 0.0005 or more in the above range. From this, the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention shows a remarkable tendency that the high molecular weight component has a higher comonomer content than the low molecular weight component, and has a higher impact resistance and environmental resistance than the conventional product. It shows excellent physical properties in stress characteristics.
  • the ultra-high molecular weight ethylene polymer of the present invention is:
  • the ultra-high molecular weight ethylene-based polymer of the present invention has a maximum extraction amount at each extraction temperature of the ultra-high molecular weight ethylene'-based polymer when subjected to cross-separation chromatography (cross-fractionation chromatography; CFC) measurement.
  • CFC cross-fractionation chromatography
  • the arbitrary extraction temperature T (° C) in the CFC and the optional extraction temperature
  • the molecular weight distribution of the component (polymer fraction) extracted in Step 1 is a point represented by the molecular weight on the profile, and the relationship with the molecular weight Mp (T) showing the peak of the maximum intensity is as follows.
  • the slope of the approximate line satisfies the following relational expression.
  • Mp (T 1 ) and Mp (T 2 ) is a molecular weight corresponding to ⁇ 1 and ⁇ 2 on the above approximate straight line, respectively.
  • CFC in the present invention was measured by CFCT-150A (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
  • the sample is measured by dissolving 2 to 10 mg in 20 ml of dichlorbencene at 140 ° C.
  • Pour 5 ml of the upper sample into TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) filled with glass beads and cool down from 140 ° C at l ° C / min.
  • the column is heated up to 140 ° C. at 1 ° C./min to extract polymer components.
  • the extracted polymer component is guided to a GPC column (Shodex AD806MS (manufactured by Showa Denko KK)), and is subjected to FT-IR (Nicolet Magna-IRS spectrometer). 5 0) is detected.
  • the slope of the above-mentioned approximate straight line defined in the present invention is usually almost 0 or a positive value. Also, in the case of an ethylene-based polymer using a meta-opening catalyst that has been put into practical use in recent years, the value of the slope was almost zero.
  • the slope of the straight line when the relationship between the extraction temperature and the molecular weight at the maximum peak position is linearly approximated by the least squares method has a negative value
  • the component having a lower extraction temperature that is, the low-density component having a higher comonomer content has a higher molecular weight.
  • the ultra-high molecular weight ethylene polymer of the present invention has a tendency that the high-concentration copolymer-containing component has a higher molecular weight than the conventional product because the gradient is smaller than 0.0005 and a considerably large negative gradient is exhibited. Can be heard.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention exhibits a negative slope over a wide continuous extraction temperature range
  • the low comonomer concentration low molecular weight component that is, the high comonomer concentration high molecular weight
  • the composition changes continuously over a wide range of components, that is, low density and high molecular weight components.
  • the preferred range of the inclination of the straight line when the relationship between the extraction temperature and the molecular weight at the maximum peak position is linearly approximated by the least squares method is as follows:
  • the ultra-high molecular weight ethylene polymer of the present invention when subjected to CFC measurement, At each extraction temperature of the ethylene polymer, the total amount of components extracted at a temperature not more than 10 ° C lower than the extraction temperature at which the maximum extraction amount is obtained is 8% by weight or less.
  • the amount of the above-mentioned extracted component is determined from an integral curve with respect to the extraction temperature of the extracted component obtained by the CFC measurement.
  • the ethylene polymer obtained using a Ziegler-Natta catalyst can extract components over a wide temperature range below the extraction temperature at which the maximum amount of extraction can be obtained when CFC measurement is performed.
  • the composition distribution of ethylene polymers obtained with a metallocene catalyst that has been put into practical use in recent years is narrow, but according to CFC measurement, large amounts of low-temperature extractable components are still detected over a wide temperature range. Is done.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention has extremely low such low-temperature extraction components. Specifically, when the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention is subjected to CFC measurement, the total amount of components extracted at a temperature not higher than 10 ° C lower than the extraction temperature at which the maximum amount of extraction is obtained is reduced. The content is 8% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and even more preferably 3.5% by weight or less. Since the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention has such a low amount of low-temperature extractable components, there is no adverse effect on the physical properties due to the presence of the components of low-density and low-density, and is essentially of high quality.
  • a transition metal compound having a cyclic 7-bonding anion ligand is composed of two catalyst components of an activator capable of forming a complex.
  • the transition metal compound having a cyclic 77-bonded anion ligand used in the present invention can be represented, for example, by the following general formula (1).
  • L is each independently a cyclopentagenenyl group, an indul group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, and an ota
  • Roxy group dihydrocarbylamino group having 1 to 12 carbon atoms, hydrocarbylphosphino group having 1 to 12 carbon atoms, silyl group, aminosilyl group, hydrocarbyloxysilyl group having 1 to 12 carbon atoms, and halosilyl Selected from the group consisting of: A substituent having up to 20 non-hydrogen atoms,
  • ⁇ is a transition metal selected from the group of transition metals belonging to Group 4 of the periodic table having a formal oxidation number of +2, +3, or +4, and the transition metal bonded to at least one ligand L Represent
  • W is a divalent substituent having 1 to 50 non-hydrogen atoms, and is bonded to L and ⁇ at a valence of 1 each, thereby cooperating with L and ⁇ .
  • L and 1 are each monovalent A divalent anionic sigma-bonded ligand having 1 to 60 non-hydrogen atoms selected from the group consisting of divalent anionic sigma-bonded ligands,
  • X ′ each independently represents a neutral Lewis base coordinating compound having 1 to 40 non-hydrogen atoms
  • the divalent group is a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halohydrolrubilyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrocarbyleneoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a carbon atom.
  • k 0 or 1
  • p is 0, 1 or 2, provided that X is a monovalent anionic ⁇ -bonded ligand or a divalent anionic ⁇ -bonded ligand bonded to L and ⁇
  • ⁇ is If X is an integer less than or equal to the formal oxidation number of M and X is a divalent anionic ⁇ - bonded ligand bound only to M, then ⁇ is greater than the formal oxidation number of ((j + 1 )
  • Examples of the ligand X in the compound of the above formula (1) include halide, a hydrocarbon group having 1 to 60 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 60 carbon atoms, and a carbon atom having 1 to 60 carbon atoms.
  • Examples of the neutral Lewis base coordinating compound X ′ in the compound of the above formula (1) include phosphine, ether, amine, olefin having 2 to 40 carbon atoms, and gen having 1 to 40 carbon atoms. Examples include divalent groups derived from compounds.
  • Preferred examples of the compound represented by the formula (1) include a compound represented by the following formula (3).
  • M is a transition metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium, and represents a transition metal having a formal oxidation number of +2, +3 or +4,
  • R 5 is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a silyl group, a germyl group, a cyano group, a halogen atom, and a composite group thereof; Represents a substituent having two non-hydrogen atoms, provided that When the substituent R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a silyl group or a germyl group, two adjacent substituents R may be present. Form a ring but bonded together to form a divalent group together, thereby in cooperation with the bond between two carbon atoms of said two adjacent said you coupled respectively to substituents R 5 consequent opening Pentajeniru ring And
  • X is independently a halide, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 18 carbon atoms, a hydrocarbylamino group having 1 to 18 carbon atoms, or a silyl group.
  • Y represents 1 0—, 1 S—, 1 NR * — or 1 PR * —, where R * is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R * is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • CR * CR *
  • CR * 2 represents S i R * 2 or G e R * 2 , where R * is as defined above,
  • n 1, 2 or 3.
  • transition metal compound having a cyclic 7] -bonding anion ligand used in the present invention include the following compounds.
  • Ethylene bis (6-methinole 1-indeninole) Zirconium dimethinole, Ethylene bis (7-methinole 1-indeninole) Ginoleconidium dimethinole, Ethylene bis (5-methoxine 1-indeninole) Ginoleconidium dimethinole, Ethylene bis (2,3-dimethinol-1-1-indenyl) dinoreconidum dimethinole ethylene bis (4,7-dimethyl-1-1-indenyl) zirconium dimethyl, ethylene bis- (4,7-dimethyl-1-indenyl) Zirconium dimethylene, methylenebis (cyclopentageninole) dinoleconidimethylene,
  • transition metal compound having a cyclic 7) -bonding anion ligand used in the present invention include the above-mentioned “dimethyl” part of each zirconium and titanium compound (this is The part at the end of the name of the compound, that is, the part that appears immediately after the part of ⁇ zirconium '' or ⁇ titanium '' and is the name corresponding to the part of X '' in the above formula (3)) is listed below. Compounds with names that can be replaced with arbitrary ones can be fisted.
  • transition metal compound having a cyclic bonding anion ligand used in the present invention can be synthesized by a generally known method. These transition metal compounds may be used alone or in combination.
  • activator capable of forming a complex exhibiting catalytic activity by reacting with the transition metal compound used in the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “activator” in the present invention) will be described.
  • Examples of the activator in the present invention include compounds defined by the following general formula (2).
  • [LH] “— ′ represents a proton-donating prensted acid, wherein L represents a neutral Lewis base, d is an integer of 1 to 7;
  • [M m Q p ] d — represents a compatible non-coordinating anion, wherein M represents a metal or a metalloid belonging to any one of Groups 5 to 15 of the periodic table, and Q represents hydride, halide, each independently.
  • Dihydrocarbyl amide group having 2 to 20 carbon atoms; To 30 hydrocarbyloxy groups, 1 to 30 hydrocarbon groups, and carbon number:!
  • non-coordinating anions include, for example, tetrakisphenyl perolate, tri (p-trinole) (pheninole) porate, tris (pentafluorophenyl) (phenyl) borate, and tris (2,4-dimethyl) (Phenyl) (hydrophenyl) borate, tris (3,5-dimethinolephenyl) (phenyl) porate, tris (3,5-ditrifluoromethylphenyl) (phenyl) borate, tris
  • R is preferably a methyl group, an ethyl group or a tert-butyl group.
  • proton-providing Bronsted acid examples include, for example, triethynoleammonium, tripropylammonium, tri (n-butyl) ammonium And trialkyl-substituted ammonium cations such as trimethylammonium, tributylammonium and tri (n-octyl) ammonium, and N, N-dimethylaniline, N, N
  • N, N-dialkylanilinium cations such as getylanilinium, N, N—2,4,6-pentamethylanilinium, N, N-dimethylbenzylaniline and the like.
  • dialkylammonium cations such as di (i-propyl) ammonium, dicyclohexylammonium and the like are also suitable, and triphenylaminophosphonium, tri (methylphenyl) phosphonium, tri (dimethylphenyl) phosphonium and the like.
  • triarylphosphonium cations, or dimethinoles sulfonium, getylfluhonium, diphenylsulfonium and the like are also suitable.
  • an organometallic oxy compound having a unit represented by the following formula (4) can also be used as an activator.
  • Mz is a metal or metalloid of Groups 13 to 15 of the periodic table, and R is each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a substituted hydrocarbon group.
  • n is the valence of metal M 2 and m is an integer greater than or equal to 2.
  • a preferred example of the activator of the present invention is, for example, an organoaluminoxy compound containing a unit represented by the following formula (5).
  • a more preferred example of the activator of the present invention is, for example, methylalumoxane containing a unit represented by the following formula (6).
  • n is an integer of 2 to 60.
  • the activator component may be used alone or in combination.
  • these catalyst components can be supported on a solid component and used as a supported catalyst.
  • Such solid components include, for example, A porous polymeric material such as copolymers of ethylene, polypropylene or styrene divininolebenzene, or, for example, silica, alumina, magnesia, magnesium chloride, zirconia, titania, boron oxide, calcium oxide, zinc oxide, barium oxide, vanadium pentoxide, At least one selected from the group consisting of inorganic solid materials of elements of Groups 2, 3, 4, 13, and 14 of the periodic table, such as chromium oxide and trioxide, and mixtures thereof, and composite oxides thereof. And one kind of inorganic solid material.
  • the composite oxide of silica examples include a composite oxide of silica and an element of Group 2 or Group 13 of the Periodic Table, such as silica magnesium and silica alumina.
  • an organic aluminum compound can be used as a catalyst component, if necessary.
  • the organoaluminum compound that can be used in the present invention is, for example, a compound represented by the following formula (7).
  • R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, X is a halogen, hydrogen or alkoxyl group, and the alkyl group is linear or branched. Or cyclic, and n is an integer of 1 to 3.
  • the organoaluminum compound of the present invention may be a mixture of the compounds represented by the general formula (7).
  • R in the above general formula includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an isobutyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a phenyl group, a tolyl group, and the like.
  • organoaluminum compound used in the present invention examples include: trimethyl aluminum, triethyl aluminum, tributyl aluminum, triisobutyl aluminum, trihexyl aluminum, trioctyl aluminum, tridecyl aluminum, and tridecyl aluminum.
  • a reaction product of such organic aluminum with an alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, decyl alcohol, for example, dimethyl methoxy aluminum two And aluminum, getylethoxyaluminum, dibutylbutoxyaluminum and the like.
  • R n S i H 4 — n (where, 0 ⁇ n ⁇ 1, R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms) And a hydrocarbon group selected from the group consisting of an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms.) Silane compound, and hydrogen is particularly preferable.
  • Examples of the hydrogenation agent e.g., hydrogen, sodium ⁇ beam hydride, calcium Umuhai Doraido hydrogen I arsenide lithium aluminum, S i H 4, Mechinoreshiran, E Chirushiran, n- Buchinoreshiran, Otachinoreshiran, O Kuta Desi Honoré silane, Phenyl silane, penzinolesilane, dimethylsilane, ethynolesilane, di-n-butynolesilane, dioctylsilane, dioctadecylsilane, diphenylsilane, dibenzylenosilane, etheninolesilane, 3-buteninolesilane, 5-hexenylsilane, hexenesilane And octenyl silane, 17-octadecenyl silane, and the like, and is preferably hydrogen or octyl silane or phenyl silane.
  • the present invention
  • the meta-opened catalyst (C) is used in the polymerization after being brought into contact with a hydrogenating agent in advance.
  • the method of bringing the metallocene catalyst into contact with the hydrogenating agent before introducing it into the polymerization reactor may be, for example, 1) adding the hydrogenating agent to the catalyst transfer medium and transferring the catalyst to the polymerization reactor during the transfer.
  • a method of bringing the catalyst into contact with the hydrogenating agent, 2) a step before transferring the catalyst for example, a method of introducing the hydrogenating agent into a catalyst storage tank or the like, and bringing the catalyst into contact with the hydrogenating agent. I can do it.
  • a hydrogenation agent supply line is connected to a catalyst transfer line provided for introducing a catalyst into a polymerization reactor, and the hydrogenation agent is supplied to the line.
  • the medium may contain a hydrogenating agent.
  • a supply line for a hydrogenating agent is connected to a catalyst supply nozzle inside the polymerization reactor provided for introducing the catalyst into the polymerization reactor, and the medium is supplied to the medium by supplying the hydrogenating agent to the line.
  • a hydrogenating agent can be included.
  • a medium for transferring the catalyst to the polymerization reactor may contain a hydrogenating agent in advance, and the catalyst may be transferred to the polymerization reactor using a medium for transferring the catalyst containing the hydrogenating agent.
  • the contact time is not particularly limited, but is preferably within 10 minutes, more preferably within 5 minutes, further preferably within 1 minute, and still more preferably within 30 minutes. Within seconds, most preferably within 20 seconds.
  • the amount of the hydrogenating agent to be brought into contact with the meta-acene catalyst is 0.5 times or more and 500.000 times or less of the transition metal compound contained in the catalyst. If the amount of the hydrogenating agent is less than 0.5 mol, a lump polymer is formed, and stable operation becomes difficult. On the other hand, when the amount of the hydrogenating agent is more than 500,000 times, the polymerization activity and the molecular weight are reduced.
  • the amount of the hydrogenating agent is preferably not less than 1 mole and not more than 300000 moles, more preferably not less than 10 moles and not more than 1000 moles.
  • Compounds capable of hydrogenation include compounds that can react with hydrogen and hydrogenate ethylene or ⁇ -olefin in the system, thereby reducing the hydrogen concentration in the polymerization reactor. And preferably a compound which does not reduce the polymerization catalyst activity. It is possible to use meta-mouth compounds and compounds containing platinum, palladium, palladium-chromium, nickel and ruthenium. Among them, a metallocene compound having a high hydrogenation activity is preferable, and a titanocene compound capable of exhibiting a hydrogenation activity near the polymerization temperature is particularly preferably a half titanocene compound.
  • titanocene compounds or half-titanocene compounds have hydrogenation activity even when used alone, but have the potential for organic lithium, organic magnesium, and organic aluminum. Hydrogenation activity is increased by mixing and reacting with a metal compound, which is preferable.
  • the mixing and reaction of the organometallic compound and the titanocene compound or the half-titanocene compound may be performed before feeding into the polymerization reactor, or may be separately fed into the polymerization reactor and performed in the polymerization reactor system. good.
  • titanocene compound or half-titanocene compound used in the present invention can be represented, for example, by the following general formula (8).
  • L is each independently a cyclopentagenenyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydrofluorenyl group, A cyclic ⁇ -bonding anion ligand selected from the group consisting of octahydrofluorenyl groups, wherein the ligand optionally has 1 to 8 substituents;
  • T i represents titanium having a formal oxidation number of +2, +3 or +4 and 7? "Attached to at least one ligand L;
  • a divalent substituent having up to 50 non-hydrogen atoms, each of which is bonded to L and Ti with a monovalent valence, thereby cooperating with L and Ti to form a metallacycle Represents a divalent substituent to be formed
  • X and X ' are each independently a monovalent ligand, a divalent ligand that binds divalently with Ti, and a monovalent ligand that binds each of L and Ti with a monovalent valence
  • 1 to 12 halogen-substituted hydrocarbon groups 1 to 12 carbon atoms of an amino hydrohydrorenoyl group, 1 to 12 carbon atoms of a hydrocarbyloxy group, 1 to 12 carbon atoms of a dihydrocarbylamino group, 1 to 12 hydrocarbylphosphino groups, Represents a ligand having 1 to 20 non-hydrogen atoms, selected from the group consisting of a silyl group, an aminosilyl group, a hydrocarbyloxysilyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a nonoxysilyl group;
  • j is 1 or 2, provided that when j is 2, two ligands L may be bonded to each other via a divalent group having 1 to 20 non-hydrogen atoms,
  • the divalent group is a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; ⁇ 12 halohydro force Lubazil group, carbon number :!
  • k 0 or 1
  • p is 0, 1 or 2, provided that if X is a monovalent ligand or a divalent ligand bonded to L and T i, is the formal oxidation number of T i If X is a divalent anionic sigma-bonded ligand that is bound to T i only by at least 1 and ⁇ is (j + 1) or more than the formal oxidation number of T i A small integer,
  • titanocene compound used in the present invention include the following compounds when the cyclic 7] -bonding anion ligand is a cyclic pentagenenyl group.
  • titanocene compound used in the present invention include a name obtained by substituting the above-mentioned "cyclopentagenenyl” portion with any of the following cyclic 7) -bonding anion ligands. And compounds having the formula:
  • the two cyclic ⁇ -bonding anion ligands constituting the titanocene compound can be arbitrarily combined from the ligands shown above.
  • arbitrarily combined components include (pentamethinolesic pentageninole) (cycopena pentagenyl) titanium dichloride, (fluorenyl) (cycopene pentagenenyl) titanium dimethyl dichloride, (fluorenyl) (pentamethyl) (Cyclopentagenenyl) titanium dichloride, (indur) (cyclopentagenenyl) titanium dichloride, (indeninole) (pentamethinolecyclopentageninole) titanium dichloride, (indenyl) (fluoreninole) titanium dichloride, (tetrahydro (Indenyl) (cyclopentenyl) titanium dichloride.
  • Pentajen" gamma s one cis _ are four - 1, 4 Jitorinore 1, 3-Butaje down "," s- cis one '- 1, 4 one bis (trimethylolpropane Honoré Siri Honoré) one 1, 3 one Putaji E down "and the like.
  • These two cyclic ⁇ -bonding anion ligands may be bonded via the following groups.
  • R * is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 8 carbon atoms, a silyl group, a halogenated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a 6 to 20 carbon atoms. Represents a halogenated aryl group or a combination thereof.
  • binding of two cyclic 77-bonding anion ligands include ethylene bis (cyclopentagenenyl) titanium dichloride, ethylene bis (tetramethinolecyclopentageninole) titanium dichloride, and ethylene bis (indene).
  • Titanium dichloride (2 ⁇ ⁇ ) Titanium dichloride, ethylenebis (4,5,6,7-tetrahydro-1- 1-indenyl) Titanium dichloride, ethylenebis (4-methyl-1-1indenyl) Titanium dichloride, ethylenebis (5-methylin-1-indene) Ninole) Titanium dichloride, ethylene bis (6-methynolei 1-indenyl) Titanium dichloride, ethylene bis (7-methyl-11-indenyl) Titanium dichloride, ethylene bis (5-methoxy 1-indeinole) ) Titanium Chloride, Ethylenebis (2,3-dimethyl-1-indul) Titanium dichloride, Ethylenebis (4,7-Dimethinole-1-indul) Titanium dichloride, Ethylenebis (4,7-Dimethoxy 1-) Indenyl) titanium dichloride, methylenebis (cyclopentagenenyl) titanium dichloride, isopropylidenebis (Cyclo
  • half titanocene compound used in the present invention include cyclic 7
  • the binding anion ligand is a cyclic pentagenenyl group
  • half titanocene compound used in the present invention include: Compounds having a name that can be obtained by replacing the above-mentioned “cyclopentagenenyl” moiety with any cyclic ⁇ -bonding anion ligand as described in the specific examples of the titanocene compound are also included.
  • titanocene compounds or half-titanocene compounds can be used alone or in combination.
  • bis (cyclopentapentaenyl) titanium dichloride, bis (cyclopentapentaenyl) titanium di-m-trinole, bis (cyclopentagenyl) titanium dichloride which has a high hydrogenation activity and is preferred.
  • the titanocene compound or half-titanocene compound is preferable because the hydrogenation activity can be further improved by mixing and reacting with organic lithium, organic magnesium, and organic aluminum.
  • RL i (where R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group or an alkylamide group, and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms) which can be mixed and reacted with the titanocene compound or half-titanocene compound , A alkoxy group or an arylamide group, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryloxy group or an alkylarylamide group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an arylalkoxy group, Arylalkyl amide group, and a hydrocarbon group selected from the group consisting of alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms.).
  • organolithium examples include methyllithium, ethyllithium, isopropinolelithium, n-butynolelithium, sec-ptynorellitium, tert-butyllithium, methoxylithium, ethoxylithium, isopropoxylithium, and butoxylithium.
  • Dimethylamidolithium getylamidolithium, diisopropylamidolithium, dibutylamidolithium, diphenylamidolithium, phenyllithium, m-tolyllithium, p-tolyllithium, xylyllithium, methoxyphenyllithium, phenoxylithium, 4-methyllithium Monolithium compounds such as enoxylithium, 2,6-diisopropylphenoxylithium, 2,4,6-triisopropylphenoxylithium, benzyllithium Are mentioned.
  • oligomers having terminal living activity obtained by adding a small amount of monomer using the above-mentioned monolithium compound as an initiator for example, polybutenyl lithium, polyisoprenyl lithium, polystyryl lithium and the like can also be mentioned.
  • Compounds having two or more lithium atoms in one molecule such as dilithium compound which is a reaction product of disopropenylbenzene and sec-butyllithium, divinylbenzene and sec-butyllithium and a small amount of 1,3- Multilithium compounds, which are the reaction products of butadiene, can also be used. These organic lithiums can be used alone or in combination.
  • the amount added to the titanocene compound or half-titanocene compound is preferably in the range of 0.1 to 10 in terms of LiZTi (molar ratio). More preferably, in the range of 0.2 to 5 is there.
  • alkylhalogenmagnesium represented by a dialkylmagnesium-Grignard reagent.
  • Specific examples include dimethinore magnesium, getinoremagnesium, dibutinoremagnesium, etinolebutinoremagnesium, dihexinolemagnesium, methinole magnesium bromide, methinolemagnesium chloride, and ethinolemagnesium bromide.
  • Ethyl magnesium chloride Ethyl magnesium chloride, ptynolemagnesium bromide, ptynolemagnesium chloride, hexynolemagnesium bromide, cyclohexynolemagnesium bromide, feninolemagnesium bromide, feninole Magnesium chloride, aryl magnesium chloride, aryl magnesium chloride, and the like.
  • the addition amount D to the titanocene conjugate or the half titanocene compound is preferably in the range of 0.1 to 10 in terms of Mg / Ti (molar ratio). More preferably, it is in the range of 0.2 to 5.
  • Specific examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, triptylaluminum, triisobutylaluminum, trihexyl aluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, dimethylaluminum chloride, and getylaluminum chloride.
  • Methyl aluminum dimethyl dichloride ethyl aluminum dimethyl dichloride, and getyl ethoxy aluminum.
  • the amount added to the titanocene compound or half-titanocene compound is preferably in the range of 0.1 to 10 in terms of A1 / Ti (molar ratio). More preferably, it is in the range of 0.2 to 5.
  • a mixed reaction product of a titanocene compound and an organoaluminum has particularly high hydrogenation ability and can be suitably used in the present invention.
  • a titanocene compound and organoaluminum form a metallic compound, which is presumed to be a Tebbe-type complex.Titanocene dichloride is selected as the titanocene compound, and trimethylaluminum is selected as the organic aluminum.
  • the Tebbe-type complex obtained by mixing and reacting at a molar ratio of 1: 2 also has a high hydrogenation capacity.
  • This Tebbe-type complex may be used by isolating it from the reaction mixture, or the reaction mixture may be used as it is.However, a method using the reaction mixture as it is can omit a complicated operation for isolation. It is industrially advantageous.
  • the reaction between the titanocene compound and the organoaluminum is a relatively slow reaction, it is necessary to take sufficient time. Specifically, a titanocene compound is dispersed or dissolved in an inert solvent, an organoaluminum compound is added, and the mixture is reacted with sufficient stirring at a temperature of 0 to 10 ° C. If the reaction temperature is too low, it takes too much time, while if it is too high, side reactions are likely to occur, and the hydrogenation ability is reduced.
  • the temperature is preferably from 10 ° C to 50 ° C. Since the reaction proceeds in two stages, it is preferable that at least one day is required at room temperature.
  • alcohols, ethers, amines, ketones, phosphorus compounds and the like can be added as the second component or the third component.
  • anorecols for enhancing the hydrogenation ability of the titanocene compound or half-titanocene compound include methinoreal alcohol, ethyl ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, phenol, ethylene glycol, and the like.
  • ethers for enhancing the hydrogenation ability of the titanocene compound or the half titanocene compound include dimethyl ether, getyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, diphenylenoleether, ethylene glycolone resin methylene ethereene.
  • Phenolic ethers such as ethylene glycol ether, ethylene glycol and other silyl ethers such as bistrimethylsilyl ether;
  • Examples of the amines for enhancing the hydrogenation ability of the titanocene compound or the half titanocene compound include secondary amines such as dimethylamine, getylamine, diisopropylamine, dibutylamine and diphenylamine, and trimethylamine, triethylamine, and triisopropylamine. And tertiary amines such as min, triptylamine, triphenylamine, N, N, N, N, 1-tetramethylethylenediamine and the like.
  • ketones for enhancing the hydrogenation ability of the titanocene compound or the half titanocene compound include dimethyl ketone, getyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl phenyl ketone, and ethyl phenyl ketone.
  • Examples of the phosphorus compound for enhancing the hydrogenation ability of the titanocene compound or the half titanocene compound include phosphorus compounds that can be coordinated to titanocene, such as trimethylphosphine, triethylphosphine, and triphenylphosphine. Can be
  • the amount added to the titanocene compound or half-titanocene compound is in the range of 0.01 to 10 in terms of molar ratio to Ti. Preferably, it is in the range of 0.02 to 5. More preferably, it is in the range of 0.02-1.
  • the compound (D) having a hydrogenation ability of the present invention in addition to the titanocene compound described above, a compound containing platinum, palladium, palladium-chromium, nickel, and ruthenium can also be used.
  • the compound (D) having a hydrogenation ability may be used in the polymerization after being brought into contact with the meta-aqueous catalyst (C) in advance, or may be separately introduced into the polymerization reactor.
  • the amount of each component used and the ratio of the amounts used are not particularly limited.
  • the molar ratio of the metal in the compound (D) having hydrogenation ability to the transition metal in the (C) is preferably 0.01 to 1000, more preferably 0.1 to 10. If the amount of the compound (D) having a hydrogenating ability is small, the molecular weight does not improve, and if it is too large, the polymerization activity is reduced.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention can be molded using the same molding method as ordinary ultrahigh molecular weight polyethylene.
  • the ultra-high molecular weight ethylene-based polymer of the present invention is molded by various known molding methods such as a method in which ultra-high molecular weight polyethylene powder is put into a mold and compression molding is performed under heating for a long time, and extrusion molding using a ram extruder. Obtainable.
  • the ultra-high-molecular-weight ethylene polymer of the present invention may be mixed with an ultra-high-molecular-weight ethylene polymer with an appropriate solvent or plasticizer, extruded into a film, stretched, and then used in a solvent.
  • a microporous film produced by extracting a plasticizer is also included. This film can be used for a battery separator and the like. In this case, it is also possible to form a film mixed with an inorganic material such as a sily force.
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer powder of the present invention is dissolved or mixed in a suitable solvent or plasticizer to prepare a gel-like mixture, and an ultra-high modulus and high strength fiber is obtained by a known gel spinning technique. You can also.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) was determined from the intrinsic viscosity (77) force according to the following equation.
  • test piece a piece cut from a press sheet was annealed at 120 ° C for 1 hour, and then cooled to room temperature over 1 hour.
  • a 0.7 mm thick press sheet was prepared and measured by the method of ASTM D 1003 using a test piece left at 23 ° C. ⁇ 1 ° C. for 24 hours.
  • ⁇ Measurement equipment Murakami Color Research Laboratory, grade name HM-100
  • Ultra high molecular weight polyethylene padder was pressed at 180 ° C to make a film.
  • the infrared absorption spectrum (IR) of this film was measured using FT-IR5300A (manufactured by JASCO Corporation). The absorbance of the peak at around 910 cm for the vinyl group
  • the calculated value 1 was determined from the above viscosity average molecular weight MV by the following formula.
  • the calculated value 2 was obtained from the above density p (gZc c) by the following equation.
  • a 3 wt% hexane suspension of 30 mmo 1 of titanocene dichloride manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and 6 Ommo 1 of a 1 M hexane solution of trimethylaluminum were stirred at room temperature for 100 hours to prepare a Tbebe reagent. .
  • the above solvent isobutane is used as a transfer liquid, and hydrogen is used for 10NL hydrogen (NL is No rmer litter (standard Along with the volume in terms of state))), and supplied at a production rate of 10 kr.
  • the Tebebe reagent was supplied at 0.13 mmo1 / Hr by a separate line from the meta-aqueous catalyst.
  • the polymerization slurry was continuously withdrawn so that the level of the polymerization reactor was maintained at a constant level.
  • the extracted slurry had no c- lumped polymer sent to the drying process, and the slurry extraction piping was also used. Stable continuous operation was possible without blockage.
  • the catalytic activity was 5000 g PE / g catalyst.
  • Example 2 The procedure was the same as in Example 1, except that the Te bbe reagent was supplied at 0.013 mmo 1 ZHr. Also in this case, no lump polymer was generated, and the slurry extraction pipe was not closed, and stable continuous operation was possible.
  • the average molecular weight determined from the intrinsic viscosity of the obtained polyethylene in decalin (135 ° C) was 2.1 million, and the density was 0.9300 g / cc. The crystallinity was 52%. Table 1 shows the measurement results of this example including other values.
  • the average molecular weight determined from the intrinsic viscosity at (135 ° C) was 11 million, the density was 0.9235 g / cc, and the crystallinity was 42%. Table 1 shows the measurement results of this example including other values.
  • the procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that the Tebbe reagent was supplied at 0.038 mmo 1 ZHr. Also in this case, no lump polymer was generated, and the slurry extraction pipe was not closed, and stable continuous operation was possible.
  • the obtained polyethylene had an average molecular weight of 4.4 million, a density of 0.9275 g / cc, and a crystallinity of 48%, as determined from the intrinsic viscosity in decalin (135 ° C). This example, including other values Table 1 shows the measurement results.
  • Example 1 In the same manner as in Example 1, except that a metal catalyst was used instead of a metallocene catalyst, a catalyst prepared by the method described in JP-B-52-36788 (described as ZN catalyst in Table 1) was used. Then, ethylene was polymerized. The catalytic activity was 7000 g PE / g catalyst. The resulting polyethylene had a viscosity average molecular weight of 2,000,000, a density of 0.939 g Z cc and a crystallinity of 64%, as determined from the intrinsic viscosity in decalin (135 ° C). Table 1 shows the measurement results of this comparative example, including other values.
  • Example 1 a meta-mouth catalyst was used according to the method described in Example 1 of JP-A-09-291112, and ethylene was fed without feeding the Tbebe reagent. Was polymerized. The resulting polyethylene did not have an ultra-high molecular weight and had a melt index measured at 190 ° C under a load of 2.16 kg.
  • Example Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Catalyst used Meta-metacene catalyst Z N catalyst Meta-metacene catalyst
  • the Tebbe reagent was continuously supplied to a vessel polymerization reactor equipped with a stirrer, and an ultrahigh molecular weight ethylene copolymer was produced at a rate of 10 kg / Hr.
  • As hydrogen more than 99.99 mol% of hydrogen purified by contact with molecular sieves was used.
  • the meta opening sensor based catalyst [(N-t one Puchiruamido) (tetramethyl-over eta 5 - cyclopentadienyl) Jimechinoreshiran] Titanium one 1, 3-Pentaji E down and bis (hydrogenated tallow alkyl) methyl ammonium Niu Mu tris
  • a mixture of (pentaphnolephenyl) (4-hydroxyphenyl) porate and triethylaluminum supported on silica treated with triethylaluminum was used. Isobutane as solvent was supplied at 3 OL / Hr.
  • the meta-aqueous catalyst was supplied with the above-mentioned solvent isobutane as a transfer liquid, together with hydrogen at 10 NL / Hr, so that the production rate became 10 kgZHr.
  • the Tebbe reagent was supplied at 45 ⁇ 1 ZH r by a separate line from the meta-aqueous catalyst.
  • Hexene_1 was purified at 0.35 L ZHr and purified by contact with molecular sieves.
  • the polymer slurry was continuously withdrawn so that the level of the polymerization reactor was kept constant, and the extracted slurry was sent to a drying step. Stable continuous operation was possible without the presence of lumpy polymer and without blocking the slurry extraction piping.
  • the catalyst activity was 4000 g PEZg catalyst.
  • the polyethylene thus obtained had an average molecular weight of 480,000, a density of 0.919 g / cc, and a crystallinity of 37%, as determined from the intrinsic viscosity in decalin (135 ° C).
  • HAZ E an indicator of transparency, was 42%.
  • Table 2 shows the measurement results of the present example including other values.
  • Example 7 The procedure was performed in the same manner as in Example 5, except that the Tebbe reagent was supplied at 75 ⁇ mo 1 / Hr.
  • HAZE an indicator of transparency, was 41%. Table 2 shows the measurement results for this example, including other values.
  • Example 5 The procedure was as in Example 5, except that hexene-1 was supplied at 1.1 l OL / hr and Tebbe reagent at 100 ⁇ 1 / Hr.
  • the obtained polyethylene had an average molecular weight of 6.2 million, a density of 0.905 g Z cc and a crystallinity of 17%, as determined from the intrinsic viscosity in decalin (135 ° C).
  • HAZE an indicator of transparency, was 20%. Table 2 shows the measurement results of this example including other values.
  • Example 5 The procedure was as in Example 5, except that hexene-1 was supplied at 1.80 L / hr and the Tbebe reagent at 150, "mo1 / Hr.
  • the resulting polyethylene decalin (135 ° C
  • the average molecular weight determined from the intrinsic viscosity in) was 4.8 million
  • the density was 0.885 g / cc
  • the crystallinity was 8%
  • the HAZE which was an index of transparency
  • a Ziegler catalyst (described as ZN catalyst in Table 2) prepared according to the method described in JP-B-52-36788 was used.
  • Ethylene was polymerized in the same manner as in Example 5 except that the Tebbe catalyst was not used.
  • the catalytic activity was 7000 g PEZg catalyst.
  • the average molecular weight three million determined from the intrinsic viscosity in the resultant decalin (1 35 ° C) in the polyethylene, density 0. 930 g Roh cm 3 and density higher than in Example 5, the degree of crystallinity 45 %, And HAZE, which is an index of transparency, was 56%, which was lower than that of Example 5.
  • Table 2 shows the measurement results of this comparative example, including other values. Comparative Example 4
  • Ethylene was polymerized in the same manner as in Example 5 except that the Tebebe catalyst was not used.
  • the catalytic activity was 4000 g PEZg catalyst.
  • the average molecular weight obtained from the intrinsic viscosity of the obtained polyethylene in decalin (135 C C) was 150,000, which was much lower than that of Example 5, and the density was 0.946 gZcm, which was higher than that of Example 5.
  • the crystallinity was 40%, and HAZE, which is an index of transparency, was 45% .Table 2 shows the measurement results of this comparative example, including other values.
  • Catalytic activity (g / g s) 4,000 4,000 6,000 8,000 6,000 7,000 5,000
  • Residual Ti amount (p pm) 0.5 0.5 0.3 0.2 0.3 3
  • Residual C 1 amount (p pm) 1>1>1>1>1> 20 1> Calculated value 2 (—) 49.0 47.7 40.2 27.6 47.0 55.9 66.0
  • the ultrahigh molecular weight ethylene polymer of the present invention has a molecular weight distribution of more than 3 and a small amount of residual Ti and residual C1 in the polymer, and has wear characteristics such as wear resistance and low friction, and strength. It is excellent in balance of mechanical properties such as etc., moldability and thermal stability during molding.
  • the ultra-high molecular weight ethylene-based polymer of the present invention is It can reduce the density and crystallinity while maintaining a high molecular weight, and is excellent in transparency and flexibility, so that it is particularly useful as a skiing surface material.
  • the above ultrahigh molecular weight ethylene-based polymer can be stably produced in a commercial process over a long period of time.

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Abstract

　本発明は、エチレン単独重合体（Ａ）；及びエチレン共重合体（Ｂ）であって、ａ）エチレン９９．９～７５．０重量％と、ｂ）炭素数３～２０のα−オレフィン、炭素数３～２０の環状オレフィン、式ＣＨ２＝ＣＨＲ（但し、Ｒは炭素数６～２０のアリール基である。）で表される化合物、及び炭素数４～２０の直鎖状、分岐状または環状のジエンよりなる群から選ばれる少なくとも１種のオレフィンであるコモノマー０．１～２５．０重量％、を共重合して得られる該エチレン共重合体（Ｂ）；のいずれか一方であるエチレン系重合体であって、ｉ）粘度平均分子量が１００万以上であり、ｉｉ）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３より大きく、かつ、ｉｉｉ）該ポリマー中のＴｉ含量が３ｐｐｍ以下、Ｃｌ含量が５ｐｐｍ以下である超高分子量エチレン系重合体に関する。

Description

超高分子量エチレン系重合体 技術分野
本発明は、 1 0 0万以上の超高分子量で、 かつ分子量分布が 3より大きく、 ポ リマー中の残存 T i量、 残存 C 1量の少ない超高分子量エチレン系重合体 (ェチ レン単独重合体又はエチレン共重明合体） 及ぴそのような超高分子量エチレン系重 合体の製造方法に関するものである。
背景技術 田 従来、 超高分子量ォレフイン、 特に超高分子量ポリエチレンは、 汎用のポリエ チレンに比べ、 耐衝撃性、 耐摩耗性、 摺動性、 耐薬品性に優れており、 摺動部品 として用いることができ、 エンジニアリングプラスチックの 1種として位置付け られている。 また、 パラフィンオイルのような可塑剤と均一に混合させた後、 シ ート状、 フィルム状、 あるいは繊維状に押出し、 場合によっては延伸させて、 リ チウムイオンバッテリー用セパレータ及ぴ鉛蓄電池用セパレータゃ、 超高強度 · 高弾性繊維等にも用いられている。
メタロセン系触媒で得られる超高分子量ポリエチレンは、 その分子量分布 (Mw/M n ) が 3以下と狭くなり、 耐衝擊性の改良等が期待できるものの、 低 分子量成分が少ないため、 一般に成形加工時に熱溶融しにくく、 溶融しなかった 部分が完全に融着せず、 不均一な成形体となる。 そこが物性的に弱い部分となり、 本来耐衝撃性の高い材料であるにもかかわらず、 その性能を十分に発揮できない という問題があった。 可塑剤に対しても均一溶解しにくく未溶解物として残り、 製品の強度、 フィルム特性に悪影響を起こしやすい。 また、 分子間の絡み合いが 強くなり、 繊維のように延伸が必要な場合には、 必要な延伸性を出すことが困難 である等の問題があった。
—方、 チーグラ一ナッタ系触媒で得られる超高分子量ポリエチレンは、 一般に 分子量分布が広く、 多くの低分子量成分を含んでいるため、 成形加工性、 可塑剤 に対す溶解性、 分子間の絡み合いに起因する延伸性等において、 優れた性能を発 揮している。 し力 しながら、 チーグラーナッタ系触媒で得られる超高分子量ポリ エチレン中には残存している T i量、 C 1量が多く、 高温での成形加工時に熱劣 化が起こりやすい。 そのため、 せっかくの超高分子量成分も分子鎖切断によって 分子量が低下してしまい、 本来の超高分子量としての物性が発揮できないことも あつた。
また、 超高分子量ポリエチレンは、 その摩擦係数が小さく、 滑り性が良いこと から、 スキー板ソールにも用いられている。 しかし超高分子量ポリエチレンは、 結晶性が高く白色不透明であり、 薄いシートゃフィルム状にしても透明性に劣る ため、 スキー板ソ一ルのブランド名等の意匠性が損なわれてレ、る。 そのような現 状に鑑み透明性の優れる材料が求められている。 この透明性を改善する目的で、 特公平 0 5— 8 6 8 0 3号公報には、 エチレンと他の a -ォレフィン （コモノマ 一） とから得られる超高分子量エチレン系共重合体が提案されている。 しかし、 エチレンと a—ォレフィンとを共重合させる場合には、 分子量を高めるために重 合温度を低くする必要があるが、 そのような重合温度の低下は工業プロセスの効 率の低下を招く。 逆に重合温度が工業プロセスにおいて効率的な 7 0〜1 0 0 °C で共重合を行う場合、 得られる共重合体の分子量が小さくなる。 その結果、 超高 分子量重合体の特徴である耐摩耗性が低下し、 摩擦係数も上がるという問題点が あった。 カロえて、 そのようなエチレンと a—ォレフインとの共重合において通常 のチーグラーナッタ系触媒を用いた場合には、 コモノマーである a—ォレフイン が均一にかつ十分に共重合体の分子鎖に挿入されず、 板状にした場合には十分な 透明性が得られていなかつた。
特開平 0 9— 2 9 1 1 1 2号公報には、 メタ口セン系触媒を用いて、 分子量分 布の非常に狭い超高分子量エチレン （共） 重合体が開示されているが、 共重合体 の場合でも密度や融点が十分に低下せず、 透明性も十分に改良されていなかった。 メタ口セン系触媒を用いて、 比較的分子量分布の広レ、ェチレン共重合体が得られ ることは特開平 0 9 - 3 0 9 9 2 6号公報に開示されているが、 分子量 1 0 0万 以上の超高分子量エチレン共重合体の記載はな!/、。 また、 メタロセン系触媒を用 いて得られた摩耗特性に優れる超高分子量エチレン重合体については特開平 1 1 - 1 0 6 4 1 7号公報にも記載されている力 分子量が高くても融点が高いため、 プレス成形加工時に不均一なプレートになりやすく、 成形性に劣る。
一方で、 メタ口セン系触媒を用いることによって、 高活性で、 分子量分布が狭 く、 かつ構成分子の組成分布が均一なエチレン系重合体が得られることが知られ ている。 しかし、 このようなメタ口セン系触媒を用いた重合におけるプロセス上 の問題としては、 一般的に初期の重合速度が速く、 触媒とエチレンとが接触時に 急激な重合反応を起こすため、 除熱が追いつかず、 重合ポリマーに重合熱による 局所的な発熱部位 (ヒートスポット) が発生する。 その結果粒子状のポリマーの 一部が融点以上となり、 ポリマー同士が融着して塊状のポリマーが生成するとい う問題点があった。 連続系のプロセスの場合、 このような塊状のポリマーが発生 すると、 重合反応器からのポリマーの抜き取り配管が閉塞し、 ポリマーの抜き取 りが不能となり、 連続運転が阻害されてしまう。
上記問題を解決するため、 特開 2 0 0 0— 1 9 8 8 0 4号公報、 特開 2 0 0 1 - 3 0 2 7 1 6号公報には、 メタロセン系触媒を予め水素と接触させた後、 該触媒を重合反応器へ導入することを特徴とするェチレン系重合体の製造 方法が提案されている。 しかし、 連鎖移動剤である水素を使用するため、 得られるェチレン系重合体の分子量には限界があった。
発明の開示
本発明の目的の一つは、 成形加工時の成形性と熱安定性のバランスを高めた超 高分子量エチレン系重合体を提供することである。 尚、 本明細書及ぴ添付の特許 請求の範囲において、 「エチレン系重合体」 というときは、 エチレン単独重合体、 又はエチレンと他のォレフィンであるコモノマーとの共重合体 （すなわちェチレ ン共重合体） 、 を意味するものとする。
本発明の他の目的は、 コモノマー挿入により、 密度が低下し、 透明性に優れ、 かつ、 柔軟性のある超高分子量ェチレン系重合体を提供することである。
本発明のさらなる他の目的は、 メタ口センを触媒とした工業プロセスにおいて 効率的な温度で、 スケールが発生しにくく、 長期に渡って上記超高分子量ェチレ ン系重合体を安定的に製造することが可能な製造方法、 を提供することである。 本発明者は前記課題を解決するため鋭意検討した結果、 エチレン系共重合体の 分子量分布が通常のメタ口セン系触媒で得られる 3より大きく、 かつ、 チーグラ 一ナッタ系触媒で得られる残存 T i量、 残存 C 1量よりも少ない超高分子量ェチ レン系重合体が、 成形加工時の成形性と熱安定 14のパランスに優れることを見い 出した。 さらに、 コモノマーを挿入した超高分子量エチレン共重合体について詳 しく検討した結果、 コモノマー挿入量を増加させても超高分子量を維持すること ができると共に、 分子量が大きくなる程コモノマーの揷入量が多く、 柔軟性およ ぴ透明性が大きく改良された超高分子量エチレン共重合体が得られることがわか つた。 一方、 予め水素化剤で処理したメタロセン系触媒と水素添加能を有する 化合物を組み合わせることで、 工業プロセスにおいて効率的な温度で上記超高分 子量エチレン系重合体が製造可能であることを見い出し、 本発明に到達した。 すなわち、 本発明は次の通りである。
[1] エチレン単独重合体 (A) ；及ぴ
エチレン共重合体 （B) であって、
a) エチレン 99. 9〜75. 0重量0 /0と、
b) 炭素数 3〜20の α—ォレフイン、 炭素数 3〜20の環状ォレフィン、 式 CH2 = CHR (但し、 Rは炭素数 6〜20のァリール基である。 ） で表される 化合物、 及び炭素数 4〜 20の直鎖状、 分岐状または環状のジェンよりなる群か ら選ばれる少なくとも 1種のォレフィンであるコモノマー 0. 1〜25. 0重量 %、 を共重合して得られる該エチレン共重合体 （B) ；
のいずれか一方であるエチレン系重合体であって、
i ) 粘度平均分子量が 100万以上であり、
i i) 分子量分布 (Mw/Mn) が 3より大きく、 かつ、
i i i) 該ポリマー中の T i含量が 3 p pm以下、 C 1含量が 5 p p m以下、 である超高分子量ェチレン系重合体。
[2] 密度 p (gZc c) と結晶化度 X (%) の関係が、 下記式 （1) ：
100X く 630 /0— 530 (1) を満足する、 上記 1項記載の超高分子量エチレン系重合体。
[3] 末端ビニル基量が 0. 02 (個 Z1000C) 以下である、 上記 1又 2項 に記載の超高分子量エチレン系重合体。
[4] 密度 P (g/c c) と粘度平均分子量 Mvの関係が、 下記式 （2) ： ≤- 9 X 10_1 0 XMv + 0. 937 (2) を満足する、 上記 1〜 3項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
[5] 密度 p力 SO. 850〜0· 925 g/c cである、 上記 1〜 4項のいずれ か 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
[6] ASTM D 1003に従つて測定した透明性の指標である H A Z Eが 7 0 %以下である、 上記 1〜 3及ぴ 5項のいずれか 1項に記載の超高分子量ェチレ ン系重合体。
[7] GPCZFT— I Rで測定したコモノマーの揷入量分布において、 重合体 の分子量が大きくなるほど該コモノマーの挿入量も多くなつている、 上記 1〜 3 及ぴ 5〜 6項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
[8] 分子量分布プロファイルが、 GPCZFT— I R測定により下記式
(3) ：
| l o g (Mt) - l o g (Mc) I ≤ 0. 5 (3) (式中、 Mtは分子量分布プロファイル上の分子量で表される 1地点であって、 上記プロファイルが最大強度のピークを示す地点であり、 M cは上記分子量分布 プロファイル上の分子量で表される任意点である。 ）
で定義される範囲内である場合において、
コモノマー濃度プロファイルの最小二乗法による近似直線の傾きが、 下記式
(4) ：
0. 0005≤ {C (Mc 1) -C (Mc } / (l o gMc 1 - 1 o gMc 2) ≤0. 05 (4)
(式中、 Mc 1および Mc 2は、 式 （3) を満足させる分子量で表される 2つの 異なる任意点 Mcであり、 C (Mc 1) および C (Mc 2) は、 それぞれ上記近 似直線上の Mc 1および Mc こ相当するコモノマー濃度である。 ）
で定義される範囲を満たす、 上記 7項記載の超高分子量エチレン系重合体。
[9] CF Cの測定において、 最大抽出量を示す温度よりも 10°C以上低い温度 で抽出される重合体画分の合計量が全体抽出量を基準にして 8重量％以下である、 上記 1〜 3及び 5〜 8項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
[10] CFCの測定において、 最大抽出量を示す第一温度と第一温度より 10 °C高い第二温度の間の範囲内にある任意温度 T (°c) での抽出において、 任意温度 T (°C) と、 任意温度 T (°C) で抽出される重合体画分が示す分子量 分布プロファイル上の分子量で表される 1地点であって、 最大強度のピークを示 す分子量で表される地点 M p (T) との間の関係を最小二乗法で処理して近似直 線を得るとき、 この近似直線が下記式 (5) ：
- 1≤ { 1 o gMp (T1) 一 1 o gMp (T") } / (τ1一 T2) ≤- 0. 005 (5)
(式中、 T 1および T 2は、 上記第一温度と上記第二温度の間の範囲内にある 2 つの異なる任意抽出温度 T (。C) であり、 Mp (T1) および Mp (T2) は、 それぞれ上記近似直線上の τ 1および T 2に相当する分子量である。 ） を満足し、 かつ
CFCで測定したとき、 上記第一温度より 10 °C以上低い温度で抽出される重 合体画分の合計量が、 C F C測定における全範囲の温度で抽出される重合体画分 の全量を基準にして 8重量0/。以下である、 上記 9項記載の超高分子量エチレン系 重合体。
[1 1] 上記 1〜 10項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体の 製造方法であって、 1種以上のォレフィンを重合するに際し、 予め水素化剤と接 触させたメタ口セン系触媒 （C) と水素添加能を有する化合物 （D) を用いる、 上記方法。
[12] 水素化剤が、 水素及ぴ Z又は少なくとも一種の R n S i H 4— n (式中、 0≤n≤lN Rは炭素原子数 1〜 4のアルキル基、 炭素原子数 6〜1 2のァリー ル基、 炭素原子数 7〜 20のアルキルァリール基、 炭素原子数 7〜 20のァリー ルアルキル基、 炭素原子数 2〜20のアルケニル基からなる群より選ばれる炭化 水素基である。 ） である、 上記 1 1項記載の方法。
[1 3] メタ口セン系触媒 (C) が、 下記式 (6) ：
L； WkMXpX' 。 (6) (式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 インデニル基、 テトラ ヒドロインデニル基、 フルォレニル基、 テトラヒドロフルォレニル基、 及びォク タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 η結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては 1〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜1 2のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜 1 2のアミノヒドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜 1 2のヒ ドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロ力ノレビルォキシシリル基、 及ぴノヽロシリル基からなる群より選ばれ る、 1〜 2 0個の非水素原子を有する置換基であり、
Mは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4の周期表第 4族に属する遷移金属群 から選ばれる遷移金属であって、 少なくとも 1つの配位子 Lに？ 7 ϋ結合している 遷移金属を表し、
Wは、 1〜5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと Μとに各 々 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及ぴ Μと共働してメタラサイクルを形 成する 2価の置換基を表し、
Xは、 各々独立して、 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 Μと 2価で結合する 2価のァニオン性 σ結合型配位子、 及び Lと Μとに各々 1価ずつの価数で結合す る 2価のァニオン性ひ結合型配位子からなる群より選ばれる、 ：！〜 6 0個の非水 素原子を有するァニオン性 σ結合型配位子を表し、
X， は、 各々独立して、 ：！〜 4 0個の非水素原子を有する中性ルイス塩基配位 性化合物を表し、
jは 1または 2であり、 伹し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 Lが、 1〜2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互いに結合し、 該 2価 の基は炭素数 1〜 2 0のヒ ドロカルパジィル基、 炭素数 1〜1 2のハロヒ ドロ力 ルパジィル基、 炭素数：！〜 1 2のヒ ドロカルビレンォキシ基、 炭素数:！〜 1 2の ヒ ドロカノレビレンアミノ基、 シランジィノレ基、 ハロシランジィル基、 及ぴシリレ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 但し、 Xが 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 ま たは Lと Μとに結合している 2価のァニオン性 σ結合型配位子である場合、 ρは Μの形式酸化数より 1以上小さい整数であり、 また Xが Μにのみ結合している 2 価のァニオン性 σ結合型配位子である場合、 は Μの形式酸化数より （ j + 1 ) 以上小さい整数であり、
qは 0、 1または 2である。 ）
で表される少なくとも 1種の化合物を用いて形成されたものである、 上記 1 1項 記載の方法。
[14] メタ口セン系触媒 （C) 、 下記式 （7) ：
[L-H] d+ [MmQp] d— (7)
(式中、 [L-H] d 'はプロトン供与性のブレンステツド酸を表し、 但し、 L は中性のルイス塩基を表し、 dは 1〜7の整数であり ； [MmQp] d一は両立 性の非配位性ァニオンを表し、 但し、 Mは、 周期表第 5族〜第 15族のいずれか に属する金属またはメタロイドを表し、 Qは、 各々独立して、 ヒドリ ド、 ハライ ド、 炭素数 2〜20のジヒドロカルビルアミド基、 炭素数 1〜30のヒドロカル ビルォキシ基、 炭素数 1〜 30の炭化水素基、 及ぴ炭素数 1〜 40の置換された 炭化水素基からなる群より選ばれ、 伹し、 上記 (7) 式中で各々独立に選ばれる Qの中でハライドである Qの数は 0又は 1であり、 mは 1〜7の整数であり、 p は 2〜 14の整数であり、 dは上で定義した通りであり、 p— m=dである。 ） で表される少なくとも 1種の化合物を用いて形成されたものである、 上記 1 1〜 13項のいずれか 1項に記載の方法。
[1 5] 水素添加能を有する化合物 （D) 、 チタノセン化合物単独、 ハーフチ タノセン化合物単独、 又は、 有機リチウム、 有機マグネシウム、 有機アルミニゥ ムから選ばれる 1種以上の有機金属化合物とチタノセン化合物又はハーフチタノ セン化合物との反応混合物である、 上記 1 1項記載の方法。
[16] チタノセン化合物又はハーフチタノセン化合物が、 下記式 （8) ：
L j Wk T i X p X ' q (8)
(式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 インデニル基、 テトラ ヒ ドロインデニル基、 フルォレニル基、 テトラヒ ドロフルォレニル基、 及びオタ タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 η結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては:！〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数 1〜 20の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜12のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜： 1 2のアミノヒ ドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2のジヒ ドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜 1 2のヒ ドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシシリル基、 及ぴノヽ口シリル基からなる群より選ばれ る、 1〜2 0個の非水素原子を有する置換基であり、
T iは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4であって、 少なくとも 1つの配位 子 Lに 77 5結合しているチタンを表し、
Wは、 1〜5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと T iとに 各々 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及ぴ T iと共働してメタラサイクル を形成する 2価の置換基を表し、
Xおよび X， は、 各々独立して、 1価の配位子、 T iと 2価で結合する 2価の 配位子、 及ぴ Lと T iとに各々 1価ずつの価数で結合する 2価の配位子からなる 群より選ばれる配位子であって、 水素原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1〜1 2のハロゲン置換炭化水素基、 炭素数：！〜 1 2のァミノ ヒドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2 のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1〜1 2のヒドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシシリル基、 及びハロシリル基からなる群より選ばれる、 1〜2 0個の非水素原子を有する配 位子を表し、
jは 1または 2であり、 但し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 Lが、 1〜2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互いに結合し、 該 2価 の基は炭素数 1〜 2 0のヒ ドロカルパジィル基、 炭素数 1〜1 2のハロヒ ドロ力 ルバジィル基、 炭素数:！〜 1 2のヒ ドロカルビレンォキシ基、 炭素数 1〜1 2の ヒドロカルビレンアミノ基、 シランジィル基、 ハロシランジィル基、 及びシリレ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 但し、 Xが 1価の配位子、 または Lと T iとに結 合している 2価の配位子である場合、 pは T iの形式酸化数より 1以上小さい整 数であり、 また Xが T iにのみ結合している 2価のァニオン性 σ結合型配位子で ある場合、 pは T iの形式酸化数より （j + 1) 以上小さい整数であり、 qは 0、 1または 2である。 ）
で表される少なくとも 1種の化合物である、 上記 1 5項記載の方法。
[17] 上記:！〜 10項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体か ら得られる成形体。
[18] 上記：！〜 10項のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体か ら得られる繊維。
発明を実施するための最良の形態
本発明について、 以下具体的に説明する。 まず、 超高分子量エチレン系重合体 の具体的な態様について述べる。
本発明におけるエチレン単独重合体 （A) は、 エチレンを主体とするモノマー から得られる重合体であり、 エチレン中に不純物として含まれる極微量のォレフ イン性二重結合を有する化合物が重合体中に 0. 1重量％以下含まれていても良 レ、。
本発明におけるエチレン共重合体 （B) は、 エチレンと炭素数 3〜20の 一 ォレフィン、 炭素数 3〜 20の環状ォレフィン、 式 CH2 = CHR (但し、 Rは 炭素数 6〜20のァリール基である。 ） で表される化合物、 及ぴ炭素数 4〜20 の直鎖状、 分岐状または環状のジェンよりなる群から選ばれる少なくとも 1種の ォレフィンとを共重合させることにより製造できる。
炭素数 3〜20の α—ォレフィンとは、 例えば、 プロピレン、 1ープテン、 1 —ペンテン、 1—へキセン、 4—メチノレ _ 1一ペンテン、 1—オタテン、 1—デ セン、 1 -ドデセン、 1ーテトラデセン、 1—へキサデセン、 1ーォクタデセン, 及び 1一エイコセンよりなる群から選ばれる。 炭素数 3〜 20の環状ォレフィン とは、 例えば、 シク口ペンテン、 シク口へキセン、 シク口ヘプテン、 ノルボルネ ン、 5—メチル一 2—ノルポルネン、 テトラシクロドデセン、 及ぴ 2—メチルー 1. 4， 5. 8—ジメタノ一 1， 2, 3， 4, 4 a, 5, 8， 8 a—ォクタヒド ロナフタレンよりなる群から選ばれる。 一般式 CH2 = CHR (式中 Rは炭素数 6〜20のァリール基である。 ) で表される化合物とは、 例えば、 スチレン、 ビ ニルシクロへキサン等であり、 炭素数 4〜20の直鎖状、 分岐状または環状のジ ェンとは、 例えば、 1 , 3—ブタジエン、 1， 4—ペンタジェン、 1， 5—へキ サジェン、 1， 4一へキサジェン、 1 , 6—ォクタジェン、 1， 7—ォクタジェ ン及ぴシク口へキサジェンょりなる群から選ばれる。
エチレンと上記ォレフイン (コモノマー) とを共重合させることにより、 ェチ レン共重合体 ( B ) の密度や柔軟性、 透明性といった物性を制御することが可能 でめる。
共重合体中のコモノマーの含有量は、 0 . 1〜2 5 . 0重量％の範囲が好まし く、 より好ましくは、 0 . 1〜2 0 . 0重量％の範囲である。 コモノマーの含有 量が 2 5 . 0重量％を超えると密度が大きく低下し、 懸濁重合法においては、 使 用する溶剤に溶解するため、 あるいは、 塊状のポリマーが生成するため、 安定な 連続運転ができない。 また、 気相重合法においても、 ポリマーがべとっきやすく なり、 塊状のポリマーが生成するため、 あるいは、 リアクター内面にスケールと して付着するため、 安定な連続運転ができない。
本努明の超高分子量ェチレン系重合体は、 懸濁重合法あるいは気相重合法によ りエチレンを重合あるいはエチレンとコモノマーを共重合させることによって製 造される。 懸濁重合法においては、 媒体として不活性炭化水素を用いることがで き、 さらにォレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
かかる不活性炭化水素媒体としては、 具体的には、 プロパン、 ブタン、 イソプ タン、 ペンタン、 ィソペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 デカン、 ドデ カン、 灯油等の脂肪族炭ィ匕水素；シクロペンタン、 シクロへキサン、 メチルシク 口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；ェチルク口ライド、 ク口ノレベンゼン、 ジクロロメタン等のハロゲン化炭ィ匕 水素またはこれらの混合物等を挙げることができる。
重合温度は、 通常、 6 0 °C以上が好ましく、 より好ましくは 7 0 °C以上、 且つ 1 5 0 °C以下が好ましく、 より好ましくは 1 0 0 °C以下の範囲である。 重合圧力 は、 通常、 常圧〜 1 O M P aが好ましく、 より好ましくは 0 . 2〜5 M P a、 さ らに好ましくは 0 . 5〜3 MP aの条件下である。 重合反応は、 回分式、 半連続 式、 連続式のいずれの方法においても行うことができる。
また、 重合を反応条件の異なる 2段以上に分けて行うことも可能である。 さら に、 例えば、 西独国特許出願公開第 3127133号明細書に記載されているよ うに、 得られるォレフィン重合体の分子量は、 重合系に水素を存在させるか、 あ るいは重合温度を変化させることによって調節することもできる。 なお、 本発明 では、 上記のような各成分以外にも超高分子量ェチレン系重合体の製造に有用な 他の成分を含むことができる。
本発明の超高分子量エチレン系重合体の粘度平均分子量 （Mv) は、 デカリン 中に超高分子量エチレン系重合体を異なる濃度で溶解し、 1 35 °Cで求めた溶液 粘度を濃度 0に外挿して求めた極限粘度 （ 7 (d 1 /g) ) から、 以下の式によ り求めることができる。
Mv = 5. 34Χ 104 7] 1 ' 4 9
この式より求めた本発明の超高分子量エチレン系重合体の粘度平均分子量は、 通常 100万以上であり、 好ましくは 200万以上である。 粘度平均分子量が 1 00万を超える超高分子量ポリエチレンは、 耐摩耗性、 低摩擦性おょぴ強度に優 れている。 そのため、 ギヤ一などの搢動部材、 軸受部材、 人工関節代替品、 スキ 一用滑走面林、 研磨材、 各種磁気テープのスリップシート、 フレキシブルデイス クのライナー、 防弾部材、 電池用セパレータ、 各種フィルター、 発泡体、 フィル ム、 パイプ、 繊維、 糸、 釣り糸、 まな板等の用途の材料としても好適である等の 特長を有している。 また、 本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 低摩擦性だ けでなく、 柔軟性や透明性にも優れることから、 特に最近になって意匠性を求め られるスキー'スノーボード用滑走面材 （ソール） に好適である。 また、 通常の 超高分子量エチレン重合体に比ぺ、 強度 （耐衝撃性や突き刺し強度） が高くなる こと力 ら、 電池用セパレータゃ、 フィルター用にも好適に用いられる。
本発明の超高分子量エチレン系重合体の重量平均分子量 （Mw) と数平均分子 量 (Mn) との比として定義される分子量分布 (Mw/Mn) は、 G PC測定に より求めることができる。 通常の分子量範囲のポリマーの場合には、 一般的に約 20 m gのボリマーを 1 5mlの溶媒 (トリクロ口ベンゼン) に溶解させて 14 o°cで測定する。 それに対し、 本発明の超高分子量エチレン系重合体の場合は、 溶液粘度が高すぎるため、 約 2 m gのポリマーを 15mlの溶媒に溶解させて測 定した。 この方法により求められる本努明の超高分子量エチレン系重合体の分子 量分布 (Mw/Mn) は、 3より大きく 1 0以下であり、 好ましくは 3. 8以上 8以下である。
本発明の超高分子量エチレン系重合体に残存する T i量および C 1量は蛍光 X 線や I CP (イオンカップリングプラズマ） によって定量することができる。 そ の残存量は各々 3 p p m以下、 5 p p m以下とチーグラーナッタ系触媒により得 られる超高分子量エチレン系重合体に比べて非常に少ない。 好ましくは残存 T i 量は 0. 8 p pm以下、 残存 C 1量は 3 p pm以下である。 触媒が髙活性である ので、 触媒残渣が少ない上に、 C 1を含まない触媒を使用していることから、 実 質的に C 1を含まない超高分子量エチレン系重合体が得られる。 このように触媒 残渣ゃ C 1を含まない本発明の超高分子量エチレン系重合体は熱安定性が高く、 抗酸化剤等の添加量を少なくすることができる、 あるいは添加を必要としない場 合もある。
本発明の超高分子量エチレン系重合体の結晶化度 （X (%) ) は、 DSCの測 定により求めた。 サンプルを 50°Cで 1分保持したのち、 200°CZ分の速度で 180 °Cまで昇温し、 180。じで 5分間保持した。 さらに 10 °C /分で 50 °Cま で降温した。 50°Cで 5分間保持したのち、 10°C /分で 180。Cまで昇温し、 その際に得られる融解曲線において、 60°Cから 145°Cに基線を引き融解ェン タルピー （ lH (jZg) ) を求めた。 本発明の超高分子量エチレン系重合体の 結晶化度 （X (%) ) は、 この融解ェンタルピーから以下の式を用いて求めるこ とができる。
X=ZlHX 100/293
また、 上記により求めた本発明の超高分子量エチレン系重合体の結晶化度 （X (%) ) と ASTM D 1505に従って測定した密度 (p (g/c c) ) とが 以下の関係式を満たす。
100 X く 630 |0— 530
このような低い結晶化度は、 本発明の超高分子量エチレン系重合体の特徴であ り、 公知の超高分子量エチレン系重合体とは明確に区別できる特性である。 本発 明の超高分子量エチレン系重合体は、 コモノマーを導入せずとも低い密度となり、 柔軟性のある成形体や繊維が得られる。 またコモノマーを導入しないで済むため、 重合活性の低下も起こらず、 高活性を維持することができる。 一方、 コモノマー を多く挿入した場合、 さらに低い結晶化度により透明性と柔軟性に優れた超高分 子量ェチレン系重合体が得られる。
本発明の超高分子量エチレン系重合体の末端ビニル基量は超高分子量エチレン 系重合体フィルムの赤外吸収スぺク トル （I R) を測定することによって求める ことができ、 ビュル基量は 910 cm— 1のピークの吸光度 (ZIA) およぴフィ ルムの厚み （t (mm) ) より次式に従い、 算出される。
ビニル基量 （個 Z 1000 C) = 0. 98 X IAZ t
その量が炭素 1000個あたり 0. 02個以下、 好ましくは 0. 005個以下 である。 このビニル基量が多いと超高分子量エチレン系重合体の製造が困難とな る。 つまりこの末端ビニル基を生成しやすい触媒を用いた場合、 重合温度を低下 させて末端ビュル基の生成を抑制しないと、 十分に超高分子量化しない。 また、 微量の水素により分子量の制御をしなくてはならなくなり、 製造運転面からも安 定生産が困難である。 さらに低温で重合すると活性が低下するので、 生産レート も低下し、 仕上工程、 包装工程等に悪影響を及ぼす。
また、 本発明の超高分子量エチレン系重合体の密度 (g/c c) ) と上記 粘度平均分子量 （Mv) とが以下の関係式を満たす。
ρ≤-9 X 10- 1 0 XMv + 0. 937
本発明の超高分子量エチレン系重合体の密度 (g/c c) ) は 0. 850 以上 0. 925以下である。 好ましくは 0. 900以上、 0. 925以下である c 本発明の超高分子量エチレン系重合体の透明性の指標である HA Z Eは、 AS TM D 1003の方法で測定した場合、 70 %以下であり、 好ましくは 65 % 以下である。
本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 GPCZFT— I Rで求められる重 合体の分子量分布プロファイルにおいて、 最大ピーク位置を示す分子量を Mtと し、 任意の分子量を M cとしたとき、 Mtと Mcとが、
I l o g (Mt) - l o g (Mc) I≤0. 5
の範囲内である場合に、 重合体中のコモノマー濃度プロファイルの最小二乗法に よる近似直線の傾きが、 0. 0005≤ {C (Mc 1) - C (Mc 2) } Z (l o gMc 1 - 1 o gMc 2) ≤ 0. 05
(但し、 上記式中 M c 1、 Mc 2は任意の分子量を示し、 また、 C (Mc 1) 、 C (Mcつ は、 Mc Mc 2における最小二乗法による近似直線上のコモノ マー濃度を示す。 )
の範囲にある。
上記コモノマー濃度プロファイルは、 ゲルパーミエーシヨン ' クロマトグラフ ィー (GPC) とフーリエ変換赤外吸収スペク トル （FT— I R) とを組み合わ せることにより求めることが出来る。 本発明においては、 G PC/FT— I Rは 1 5 OCA LCZGPC装置 （Wa t e r s社製） を用ぃ、 カラムに
Sh o d e x AT- 807 S (昭和電工社製） 1本おょぴ TSK— g e l G MH-H6 (東ソ一社製） 2本を直列に組み合わせて使用した。 丁ー 11^には 1 76 OX (PERK I N—E LMER社製） を使用し、 試料 2 m gないし 1 0 m gを温度 140°Cのトリクロ口ベンゼン 15mlに溶角 し、 そのうち 500 μ 1ないし 1000 μ 1を注入し、 測定した。
本発明において、 コモノマー濃度は、 超高分子量エチレン系重合体に含まれる メチレン基 1000個当たりのコモノマーの数を、 メチレン基の個数 1000個 で除した値として定義される。 すなわち、 メチレン基 1000個当たりのコモノ マーの数が 5個である場合、 コモノマー濃度は、 0. 005である。 このような コモノマー濃度は、 具体的には、 FT— I Rで求められるコモノマーに関わる吸 収強度とメチレン基の吸収強度との比より求められる。 例えば、 コモノマーが直 鎖状 ーォレフインの場合、 コモノマー濃度は、 2960 cm—1のメチノレ基の 吸収強度と、 2925 cm— 1のメチレン基の吸収強度の比より求められる。
一般に、 上記 G PC/FT— I R測定により得られるコモノマー濃度プロファ ィルは、 コモノマー濃度を示す点の集積として表示される。 コモノマー濃度プロ フアイルの測定の精度を高めるためには、 同一サンプルを同一条件で数回測定し, コモノマー濃度の測定点数をできるだけ増やすことが望ましい。 本発明では、 そ のようにして得られた測定点を基に、 上記範囲内で近似直線を描くことによりコ モノマー濃度プロフアイルの近似直線を求める。 本発明では、 コモノマー濃度プロファイルの近似直線の傾きは以下の式により 定義される。
{C (M c 1 ) -C (Mc 2) } / ( l o gMc 1 - l o gMcつ
(但し、 上記式中 M c 1、 M c 2は任意の分子量を示し、 また、 C (Mc 1) 、 C (Mc 2) は、 M c丄、 M c 2における近似直線上のコモノマー濃度を示 す。 )
コモノマー濃度プロフアイルは、 分子量に対するコモノマー濃度の変化を表し ており、 該プロフアイルの近似直線の傾きは、 分子量の変化に対するコモノマー 濃度の変化の程度を表す。
従来、 一般に使用されているチーグラーナッタ系触媒より得られるエチレン系 重合体では、 該近似直線の傾きが負のものし力 4辱られていなかった。 すなわち、 分子量の増加に伴い、 コモノマーの含有量が低下していた。 また、 コモノマーを 導入した場合には、 分子量を上げることが困難で、 超高分子量の領域のものはほ とんど無かった。 近年実用化されたメタ口セン系触媒による通常分子量範囲のェ チレン系重合体においても、 その多くは上記コモノマー濃度プロファイルの近似 直線の傾きの値はほぼ 0であり、 測定のばらつきを含めても、 その値は 0. 00 01以下であった。
それとは対照的に、 本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 上記範囲におい て、 コモノマー濃度プロファイルの近似直線の傾きが 0. 0005以上のィ頃きを 示す。 このことから、 本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 高分子量成分が 低分子量成分よりもコモノマー含有量が多レ、という傾向を顕著に示し、 従来品に 比べて耐衝撃性、 耐環境応力特性において優れた物性を示す。
さらに好ましくは、 本努明の超高分子量エチレン系重合体は、
I l o g (Mt) — l o g (Mc) I≤ 0. 5
(但し、 Mt、 M cは上記の定義通りである。 )
の範囲内において、 重合体中のコモノマー濃度プロフアイルの最小二乗法による 近似直線の傾きが、
0. 001≤ {C (Mc 1) - C (Mc 2) } / (l o gMc 1 - 1 o gMc 2) ≤0. 02 (但し、 C (Mc 、 C (Mc 2) 、 Mc Mc 2は上記の定義通りであ る。 ）
の範囲にある。
本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 交差分別クロマトグラフィー （クロ ス分別クロマトグラフィー； CFC) 測定を行つた際に、 該超高分子量エチレン' 系重合体の各抽出温度において最大抽出量が得られる抽出温度 （第一温度） 以上、 該温度より 10°C高い温度 （第二温度） 以下の温度範囲において、 該 CFCにお ける任意の抽出温度 T (°C) と、 該任意抽出温度で抽出される成分 （重合体画 分） の分子量分布プロフアイル上の分子量で表される 1地点であって、 最大強度 のピークを示す分子量 Mp (T) との関係が、 該関係を最小二乗法で直線近似し たとき、 該近似直線の傾きが以下の関係式を満たす。
- 1≤ { 1 o gMp (T1) ― 1 o gMp (T2) } / (T1一 T2) ≤-0. 005
(式中、 ！^ぉょぴ！^は、 上記第一温度と上記第二温度の間の範囲内にある 2 つの異なる任意抽出温度 T (°C) であり、 Mp (T1) および Mp (T2) は、 それぞれ上記近似直線上の τ 1および τ 2に相当する分子量である。 ）
上記式において、
{ 1 o gMp (T1) 一 1 o gMp (T2) } / (T2-T2)
は CFCにおける抽出温度 T (°C) と、 該抽出温度で抽出される重合体成分の分 子量分布の最大ピーク位置の分子量 Mp (T) との関係を最小二乗法で直線近似 したときの直線の傾きを示している。
本発明における C F Cは、 C F C T— 1 50 A (三菱化学製） で測定した。 試料は 2〜10mgを 140°Cのジクロルベンセン 20 m 1に溶解して測定する。 ガラズビーズが充填された T R E F (T emp e r a t u r e R i s i n g E l u t i o n F r a c t i o n a t i o n) カフム中へ上 d試料 5m 1を注 入し、 l°C/m i nで 140°Cから降温させる。 さらに該カラムを逆に 1 °C/ m i nで 140°Cまで昇温し、 重合体成分を抽出する。 抽出された重合体成分は G PCカラム （Sh o d e x AD806MS (昭和電工社製） ) に導かれ、 F T— I R (N i c o l e t Ma gn a— I R S p e c t r ome t e r 5 5 0) により検出される。
従来、 一般に使用されているチーグラーナッタ系触媒により得られるエチレン 系重合体では、 本発明に定める上記近似直線の傾きは通常ほぼ 0または正の値で あった。 また、 近年実用化されたメタ口セン系触媒によるエチレン系重合体にお いても、 その傾きの値はほとんど 0に近い値であった。 それに対し、 本発明の如 く、 超高分子量エチレン系重合体の CF C測定において、 抽出温度に対する最大 ピーク位置の分子量の関係を最小二乗法で直線近似したときの該直線の傾きが負 の値を示すことは、 抽出温度の低い成分、 すなわち、 コモノマー含有量が多い低 密度成分ほど高分子量であることを示している。 本発明の超高分子量エチレン系 重合体は、 該傾きが一 0. 00 5よりも小さく、 かなり大きな負の傾きをしめす こと力 ら、 高濃度コポリマー含有成分の高分子量化傾向が従来品より強いことが 伺える。
しかも、 本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 広い連続した抽出温度範囲 にわたり負の傾きを示すことから、 低コモノマー濃度低分子量成分、 すなわち、 高密度低分子量成分から、 高コモノマー濃度高分子量成分、 すなわち、 低密度高 分子量成分へと、 広い範囲にわたり、 連続的に組成が変化していることも示して レ、る。
本発明の超高分子量エチレン系重合体の C F C測定において、 抽出温度に対す る最大ピーク位置の分子量の関係を最小二乗法で直線近似したときの該直線の傾 きの好ましい範囲は、
- 0. 1≤ { 1 o gMp (T 1) — l o gMp (T 2) } / (Ύ 1 -Ύ 2) ≤ - 0. 0 1
(Μρ (Τ 1) 、 Μρ (Τ2) 、 Τ 1, Τ 2については上記の定義の通りであ る。 ）
であり、 さらに好ましい範囲は、
- 0. 0 8≤ { 1 o gMp (Tつ - 1 o gMp (T2) } / は1— ) ≤- 0. 0 2
である。
本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 CF C測定を行った際に、 該超高分 子量エチレン系重合体の各抽出温度において、 最大抽出量が得られる抽出温度よ り 1 0 °C低い温度以下の温度で抽出される成分の合計量が 8重量％以下である。 本発明においては、 上記抽出成分の量は、 前記 C F C測定により得られる抽出成 分の抽出温度に対する積分曲線より求める。
従来チーグラーナッタ系触媒を用いて得られるェチレン系重合体は、 C F C測 定を行うと、 最大抽出量が得られる抽出温度以下の広い温度範囲にわたって成分 の抽出が可能である。 これは、 すなわち、 チーグラーナッタ系触媒により得られ るェチレン系重合体の組成分布が広く、 低温で抽出可能な低分子量ワックス成分 や極めて低い密度成分が含まれていることを示している。 近年実用化されたメタ 口セン系触媒により得られるエチレン系重合体は、 一般的に組成分布が狭いとさ れているが、 C F C測定によれば、 やはり広い温度範囲にわたり低温抽出成分が 多量検出される。
本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 そのような低温抽出成分が極端に少 ない。 具体的には、 本発明の超高分子量エチレン系重合体の C F C測定を行った 場合、 最大抽出量が得られる抽出温度より 1 0 °C低い温度以下の温度で抽出され る成分の合計量が 8重量％以下であり、 より好ましくは、 5重量％以下であり、 さらに好ましくは 3 . 5重量％以下である。 本発明の超高分子量エチレン系重合 体は、 このように低温抽出成分が極めて少ないため、 ヮックス成分や低密度成分 の存在による物性に及ぼす悪影響がなく、 本質的に高品質である。
次に、 本発明における超高分子量エチレン系重合体を製造する方法について述 ベる。
本発明で使用されるメタ口セン系触媒 （C) は、 少なくとも a ) 環状 7?結合性 ァニオン配位子を有する遷移金属化合物及ぴ b ) 該遷移金属化合物と反応して触 媒活性を発現する錯体を形成可能な活性化剤の二つの触媒成分から構成される。 本発明で使用される環状 77結合性ァニオン配位子を有する遷移金属化合物は、 例えば以下の一般式 ( 1 ) で表すことができる。
L j wkivix D x' n ( 1 ) (式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 インデュル基、 テトラ ヒドロインデニル基、 フルォレニル基、 テトラヒドロフルォレニル基、 及びオタ タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 η結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては 1〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜1 2のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜 1 2のアミノヒドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜1 2のヒドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシシリル基、 及びハロシリル基からなる群より選ばれ る、 ：！〜 2 0個の非水素原子を有する置換基であり、
Μは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4の周期表第 4族に属する遷移金属群 から選ばれる遷移金属であって、 少なくとも 1つの配位子 Lに 結合している 遷移金属を表し、
Wは、 1〜5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと Μとに各 各 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及ぴ Μと共働してメタラサイクルを形 成する 2価の置換基を表し、
は、 各々独立して、 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 Μと 2価で結合する 2価のァニオン性 σ結合型配位子、 及ぴ Lと Μとに各々 1価ずつの価数で結合す る 2価のァニオン性 σ結合型配位子からなる群より選ばれる、 1〜 6 0個の非水 素原子を有するァニオン性ひ結合型配位子を表し、
X ' は、 各々独立して、 1〜4 0個の非水素原子を有する中性ルイス塩基配位 性化合物を表し、
jは 1または 2であり、 但し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 Lが、 1〜2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互い'に結合し、 該 2価 の基は炭素数 1〜2 0のヒ ドロ力ルバジィル基、 炭素数 1〜1 2のハロヒ ドロ力 ルバジィル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビレンォキシ基、 炭素数 1〜 1 2の ヒ ドロカノレビレンアミノ基、 シランジィル基、 ハロシランジィル基、 及びシリレ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 但し、 Xが 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 ま たは Lと Μとに結合している 2価のァニオン性 σ結合型配位子である場合、 ρは Mの形式酸化数より 1以上小さい整数であり、 また Xが Mにのみ結合している 2 価のァニオン性 σ結合型配位子である場合、 ρは Μの形式酸化数より （ j + 1 ) 以上小さい整数であり、
qは 0、 1または 2である。 )
上記式 （1 ) の化合物中の配位子 Xの例としては、 ハライ ド、 炭素数 1 〜6 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 6 0のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 6 0のヒ ドロカルビルァミ ド基、 炭素数 1〜6 0のヒ ドロカルビルホ スフイ ド基、 炭素数 1〜 6 0のヒ ドロカルビルスルフイ ド基、 シリル基、 これらの複合基等が挙げられる。
上記式 （1 ) の化合物中の中性ルイス塩基配位性化合物 X ' の例として は、 ホスフィン、 エーテル、 ァミン、 炭素数 2〜4 0のォレフィン、 炭素 数 1〜4 0のジェン、 これらの化合物から誘導される 2価の基等が挙げら れる。
本発明において、 環状 77結合性ァニオン配位子を有する遷移金属化合物とし ては、 前記式 （1 ) (だだし、 j = l ) で表される遷移金属化合物が好ま しい。
前記式 （1 ) (ただし、 で表される化合物の好ましい例として は、 下記の式 （3 ) で表される化合物が挙げられる。
Figure imgf000022_0001
(式中、 Mは、 チタン、 ジルコニウム及ぴハフニウムからなる群より選 ばれる遷移金属であって、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4である遷移 金属を表し、
R 5は、 各々独立して、 水素原子、 炭素数 1〜 8の炭化水素基、 シリル 基、 ゲルミル基、 シァノ基、 ハロゲン原子及ぴこれらの複合基からなる群 より選ばれる、 1〜2 0個の非水素原子を有する置換基を表し、 但し、 該 置換基 R 5が炭素数 1〜 8の炭化水素基、 シリル基またはゲルミル基であ る時、 場合によっては 2つの隣接する置換基 R。が互いに結合して 2価の 基を形成し、 これにより該 2つの隣接する該置換基 R 5にそれぞれ結合す るシク口ペンタジェニル環の 2つの炭素原子間の結合と共働して環を形成 し、
X" は、 各々独立して、 ハライ ド、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素 数 1〜 1 8のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 8のヒ ドロカルビル アミノ基、 シリル基、 炭素数 1〜 1 8のヒ ドロカルビルアミ ド基、 炭素数 1〜 1 8のヒ ドロカルビルホスフィ ド基、 炭素数 1〜 1 8のヒ ドロカルビ ルスルフイ ド基及びこれらの複合基からなる群より選ばれる、 1〜2 0個 の非水素原子を有する置換基を表し、 但し、 場合によっては 2つの置換基 X" が共働して炭素数 4〜 3 0の中性共役ジェンまたは 2価の基を形成し
Y， は、 一0—、 一 S―、 一 NR*—または一 P R*—を表し、 但し、 R*は、 水素原子、 炭素数 1〜 1 2の炭化水素基、 炭素数 1〜 8のヒ ドロ カルビルォキシ基、 シリル基、 炭素数 1〜 8のハロゲン化アルキル基、 炭 素数 6〜20のハロゲン化ァリール基、 またはこれらの複合基を表し、 ん ifよ 0 1 2ヽ し 2ヽ S l l 2 ° 1 2ヽ し し I ゥヽ
CR*=CR*、 CR*2S i R*2または G e R*2を表し、 但し、 R*は 上で定義した通りであり、
nは 1、 2または 3である。 ）
本発明において用いられる環状 7]結合性ァニオン配位子を有する遷移金属 化合物の具体例としては、 以下に示すような化合物が挙げられる。
ビス （メチルシクロペンタジェ二ノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 ビス （n ーブチノレシク口ペンタジェ二ノレ) ジノレコニゥムジメチノレ、 ビス （インデニ ノレ） ジノレコニゥムジメチル、 ビス （1， 3—ジメチノレシクロペンタジェ二 ル） ジルコニウムジメチル、 '
(ペンタメチルシクロペンタジェニル） （シクロペンタジェニル） ジル コニゥムジメチル、 ビス (シク口ペンタジェニル) ジルコニウムジメチル. ビス （ペンタメチノレシクロペンタジ工二ノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 ビス （フルォレニル） ジルコニウムジメチル、 エチレンビス （インデニ ル） ジルコニウムジメチル、 エチレンビス （4 , 5， 6， 7—テトラヒ ド 口一 1 一インデニノレ） ジルコニウムジメチノレ、 エチレンビス ( 4ーメチノレ 一 1一イ ンデニル） ジルコニウムジメチノレ、 エチレンビス （5—メチノレー 1一インデニノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、
エチレンビス （ 6—メチノレー 1 —イ ンデニノレ） ジルコニウムジメチノレ、 エチレンビス （ 7—メチノレー 1一インデニノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 ェ チレンビス （5—メ トキシー 1 一インデニノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 ェ チレンビス （2， 3—ジメチノレ一 1一インデニノレ） ジノレコニゥムジメチノレ エチレンビス （4， 7—ジメチル一 1 _インデニル） ジルコニウムジメチ ル、 エチレンビス一 （4， 7—ジメ トキシー 1一インデニル） ジルコニゥ ムジメチノレ、 メチレンビス (シクロペンタジェニノレ) ジノレコニゥムジメチ ル、
イソプロピリデン （シクロペンタジェニル） ジルコニウムジメチル、 ィ ソプロピリデン （シクロペンタジェ二ルーフルォレニル） ジルコニウムジ メチル、
シリ レンビス （シクロペンタジェ二ノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 ジメチ ノレシリレン （シクロペンタジェ二ノレ） ジノレコニゥムジメチノレ、 [ ( N— t 一ブチルアミ ド） （テトラメチル一 η 5—シクロペンタジェニル） ー 1， 2—エタンジィル] チタニウムジメチル、 [ ( N— t _ブチルアミ ド）
(テトラメチルー 7] ーシクロペンタジェニル） ジメチルシラン] チタ二 ゥムジメチル、
[ (N—メチルアミ ド） （テトラメチル一 η 5—シクロペンタジェ二 ル） ジメチルシラン] チタニウムジメチル、 [ ( Ν—フエニルアミ ド） (テトラメチルー -η 5—シク口ペンタジェニル) ジメチルシラン] チタ二 ゥムジメチル、 [ ( Ν—ベンジルアミ ド) (テトラメチルー 7? "—シクロ ペンタジェニル） ジメチルシラン] チタニウムジメチル、 [ ( Ν— tーブ チルアミ ド） （？7 "—シクロペンタジェニル） _ 1， 2—エタンジィル] チタニウムジメチ^、 [ ( N— t一ブチルアミ ド） （ °—シクロペンタジェニル） ジメチル シラン] チタニウムジメチル、 [ ( Ν—メチルアミ ド） ( 7) 5—シクロぺ ンタジェニル） 一 1 , 2一エタンジィル] チタニウムジメチル、 [ ( Ν— メチルアミ ド） ( η 5—シク口ペンタジェニル) ジメチルシラン] チタ二 ゥムジメチル、 [ ( Ν— t一ブチルアミ ド） ( η "—ィンデニル) ジメチ ルシラン] チタニウムジメチル、 [ ( Ν—ベンジルアミ ド） ( η 5一イン デュル） ジメチルシラン] チタニウムジメチル、
ジブロモビス ト リフェニノレホスフィンエッケノレ、 ジク口口ビス ト リ フエ 二ノレホスフィンニッケノレ、 ジブロモジァセトニトリノレニッケノレ、 ジブロモ ジベンゾニト リノレニッケノレ、 ジブロモ （ 1， 2—ビスジフエ二ノレホスフィ ノエタン） ニッケノレ、 ジブロモ （1， 3 _ビスジフエニノレホスフイノプロ パン） ニッケノレ、 ジブロモ （ 1， 1 ' —ジフエニノレビスホスフイノ フエ口 セン） エッケノレ、 ジメチルビスジフエ二ノレホスフィンニッケ Λ^、 ジメチノレ ( 1， 2—ビスジフエ二ノレホスフィノエタン） ニッケノレ、 メチノレ （ 1， 2 —ビスジフエ二ノレホスフィノエタン） ニッケノレテトラフノレォロボレート、 ( 2ージフエニルホスフィノ一 1一フエニノレエチレンォキシ） フエニノレピ リジン二ッケノレ、 ジクロロビストリフエニノレホスフィンパラジウム、 ジク 口ロジベンゾニトリルパラジウム、 ジクロ口ジァセトニトリルパラジウム、 ジクロロ （ 1， 2一ビスジフエニノレホスフィ ノエタン) パラジウム、 ビス トリフエニルホスフィンパラジウムビステトラフルォロボレート、 ビス . ( 2 , 2 ' —ビビリジン） メチル鉄テトラフルォロボレートエーテラート 等。
本発明において用いられる環状 7)結合性ァニオン配位子を有する遷移金属 化合物の具体例としては、 さらに、 上に挙げた各ジルコニウム及ぴチタン 化合物の名称の 「ジメチル」 の部分 （これは、 各化合物の名称末尾の部分、 すなわち 「ジルコニウム」 または 「チタニウム」 という部分の直後に現れ ているものであり、 前記式 ( 3 ) 中の X " の部分に対応する名称である) を、 以下に掲げる任意のものに替えてできる名称を持つ化合物も拳げられ る。 「ジクロル」 、 「ジブロム」 、 「ジョード」 、 「ジェチノレ」 、 「ジブチ ノレ」 、 「ジフエ二ノレ」 、 「ジベンジル」 、 「2— (N, N—ジメチノレアミ ノ） ベンジル J 、 「 2—ブテン一 1， 4ージィル」 、 「 s—トランス一 77 4- 1 , 4―ジフエ二ルー 1， 3 _ブタジエン」 、 「 s— トランス一 ? 4— 3—メチ /レー 1， 3—ペンタジェン」 、 「 s—トランス一 77 4— 1， 4 -ジペンジノレー 1， 3—ブタジエン」 、 「 s—トランス一 ？7 4— 2 , 4 一へキサジェン」 、 「 s—トランス一 一 1 , 3—ペンタジェン」 、
「 s— トランス一？7，一 1， 4ージトリル一 1， 3—ブタジエン」 、 Γ s 一トランス一 η 4— 1， 4一ビス (トリメチルシリル) 一 1， 3—ブタジ ェン」 、
「 5 —シス一 ，ー 1， 4—ジフエニノレー 1， 3—ブタジエン」 、 「 s 一シス一 7) 4_ 3—メチノレー 1， 3—ペンタジェン」 、 「 s—シス一 7? 4 一 1， 4—ジベンジルー 1， 3—ブタジエン」 、 「s—シス一 ，一 2， 4一へキサジェン」 、 「 s—シス一 7? _ l， 3—ペンタジェン」 、 「 s 一シス一 7J 4— 1， 4—ジト リル一 1， 3—ブタジエン」 、 「 s—シス一 77 4 - 1 , 4—ビス （トリメチルシリル） 一 1 , 3—ブタジエン」 等。 本発明において用いられる環状 結合性ァニオン配位子を有する遷移金属 化合物は、 一般に公知の方法で合成できる。 これら遷移金属化合物は単独 で使用してもよいし組み合わせて使用してもよい。
次に本発明において用いられる遷移金属化合物と反応して触媒活性を発現する 錯体を形成可能な活性化剤 （本発明において以下単に 「活性化剤」 と称すること がある） について説明する。
本発明における活性化剤として例えば、 以下の一般式 (2) で定義される化合 物が挙げられる。
[L-H] d+ [MmQp] d— (2)
(式中、 [L-H] "—'はプロトン供与性のプレンステツド酸を表し、 但し、 L は中性のルイス塩基を表し、 dは 1〜7の整数であり ； [MmQp] d—は両立 性の非配位性ァニオンを表し、 但し、 Mは、 周期表第 5族〜第 1 5族のいずれか に属する金属またはメタロイドを表し、 Qは、 各々独立して、 ヒドリド、 ハライ ド、 炭素数 2〜 2 0のジヒドロカルビルアミ ド基、 炭素数：！〜 3 0のヒドロカル ビルォキシ基、 炭素数 1〜 3 0の炭化水素基、 及ぴ炭素数：！〜 4 0の置換された 炭化水素基からなる群より選ばれ、 但し、 上記 ( 2 ) 式中で各々独立に選ばれる Qの中でハライ ドである Qの数は 0又は 1であり、 mは 1〜7の整数であり、 p は 2〜1 4の整数であり、 dは上で定義した通りであり、 p— m= dである。 ） 非配位性ァニオンの具体例としては、 例えば、 テトラキスフエ二ルポレート、 トリ （p—トリノレ） （フエ二ノレ） ポレート、 トリス (ペンタフルオロフェニル) (フエニル) ボレート、 トリス ( 2 , 4—ジメチルフエニル） （ヒ ドフエニル） ボレート、 トリス （3， 5—ジメチノレフエニル） (フエニル) ポレート、 トリス ( 3， 5—ジートリフルォロメチルフエニル） （フエニル） ボレート、 トリス
(ペンタフルオロフェニル） （シクロへキシル） ボレート、 トリス （ペンタフル オロフェニル） （ナフチル） ポレート、 テトラキス （ペンタフルオロフェニル） ポレート、 トリフエ二ノレ （ヒ ドロキシフエ二ノレ） ポレート、 ジフエニノレージ （ヒ ドロキシフエ二ノレ） ポレート、 トリフエ二ノレ ( 2 , 4ージヒ ドロキシフエ二ノレ） ポレート、 トリ （p—トリル） （ヒ ドロキシフエニル） ポレート、 トリス （ペン タフルオロフェニル） （ヒ ドロキシフエニル） ボレート、 トリス （2 , 4—ジメ チルフエニル） （ヒ ドロキシフエニル） ポレート、 トリス （3， 5—ジメチノレフ ェニル） （ヒ ドロキシフエニル） ボレート、 トリス （3， 5—ジートリフルォロ メチルフエニル) (ヒ ドロキシフエ二ノレ) ボレート、 トリス （ペンタフノレオロフ ェニル） （2—ヒ ドロキシェチル） ポレート、 トリス （ペンタフルオロフェニ ル） （4ーヒドロキシプチル） ポレート、 トリス （ペンタフルオロフェニル）
( 4ーヒ ドロキシーシクロへキシノレ) ボレート、 トリス （ペンタフノレオロフェニ ル） （4— ( 4， 一ヒ ドロキシフエニル） フエニル） ボレート、 トリス （ペンタ フルオロフェニル） ( 6—ヒ ドロキシー 2 _ナフチル) ボレート等が挙げられる c 他の好ましい非配位性ァニオンの例としては、 上記例示のボレートのヒドロキ シ基が N H R基で置き換えられたボレートが挙げられる。 ここで、 Rは好ましく は、 メチル基、 ェチル基または t e r t一ブチル基である。
また、 プロトン付与性のブレンステッド酸の具体例としては、 例えば、 トリエ チノレアンモニゥム、 トリプロピルアンモニゥム、 トリ ( n—ブチル) アンモニゥ ム、 トリメチルアンモニゥム、 トリブチルアンモニゥム及びトリ （n—ォクチ ル） アンモニゥム等のようなトリアルキル基置換型アンモニゥムカチオンが挙げ られ、 また、 N, N—ジメチルァ二リニゥム、 N, N—ジェチルァニリニゥム、 N, N— 2 , 4， 6—ペンタメチルァ二リニゥム、 N, N -ジメチルベンジルァ 二リニゥム等のような N, N—ジアルキルァ二リニゥムカチオンも好適である。 さらに、 ジー ( i 一プロピル) アンモニゥム、 ジシクロへキシルアンモニゥム 等のようなジアルキルアンモニゥムカチオンも好適であり、 トリフエ二ノレフォス フォニゥム、 トリ （メチルフエニル） ホスホニゥム、 トリ （ジメチルフエニル） ホスホニゥム等のようなトリアリールホスホニゥムカチオン、 またはジメチノレス ルホニゥム、 ジェチルフルホニゥム、 ジフエニルスルホニゥム等も好適である。 また本発明において活性化剤として次の式 （4 ) で表されるユニットを有する 有機金属ォキシ化合物も用いることができる。
Figure imgf000028_0001
(伹し、 M zは周期律表第 1 3族〜第 1 5族の金属またはメタロイ ドであ り、 Rは各々独立に炭素数 1〜1 2の炭化水素基又は置換炭化水素基であ り、 nは金属 M 2の価数であり、 mは 2以上の整数である。 ）
本発明の活性化剤の好ましい例は、 例えば次式 （5 ) で示されるュニッ トを含む有機アルミニウムォキシ化合物である。
A 1 R - O )- (但し、 Rは炭素数 1〜 8のアルキル基であり、 mは 2〜6 0の整数であ る。 ）
本発明の活性化剤の更に好ましい例は、 例えば次式 （6 ) で示されるュ ニッ トを含むメチルアルモキサンである。
-B A 1 ( C H 3 ) - O
(但し、 mは 2〜 6 0の整数である。 ）
本発明においては、 活性化剤成分を単独で使用してもよいし組み合わせて使用 してもよい。
本発明に於いて、 これらの触媒成分は、 固体成分に担持して担持型触媒 としても用いることができる。 このような固体成分としては、 例えば、 ポ リエチレン、 ポリプロピレンまたはスチレンジビニノレベンゼンのコポリマ 一等の多孔質高分子材料、 或いは例えばシリカ、 アルミナ、 マグネシア、 塩化マグネシウム、 ジルコニァ、 チタニア、 酸化硼素、 酸化カルシウム、 酸化亜鉛、 酸化バリウム、 五酸化バナジウム、 酸化クロム及ぴ酸化トリ ゥ ム等のような周期律表第 2、 3、 4、 1 3及び 1 4族元素の無機固体材料、 及ぴそれらの混合物、 並びにそれらの複合酸化物から選ばれる少なく とも 1種の無機固体材料が挙げられる。
シリカの複合酸化物としては、 例えばシリカマグネシァ、 シリ力アルミ ナ等のようなシリカと周期律表第 2族または第 1 3族元素との複合酸化物 が挙げられる。 また、 上記二つの触媒成分の他に、 必要に応じて有機アル ミニゥム化合物を触媒成分として用いることができる。 本発明において用 いることができる有機アルミニウム化合物とは、 例えば次式 （7 ) で表さ れる化合物である。
A l R n X 3— n ( 7 )
(伹し、 Rは炭素数 1〜 1 2までのアルキル基、 炭素数 6〜 2 0のァリー ル基であり、 Xはハロゲン、 水素またはアルコキシル基であり、 アルキル 基は直鎖状、 分岐状または環状であり、 nは 1〜3の整数である。 ）
'本発明の有機アルミニウム化合物は、 上記一般式 （7 ) で表される化合 物の混合物であっても構わない。 例えば上記一般式中の Rとして、 メチル 基、 ェチル基、 ブチル基、 イソブチル基、 へキシル基、 ォクチル基、 デシ ル基、 フエニル基、 トリル基等が挙げられ、 また Xとしては、 メ トキシ基、 エトキシ基、 プトキシ基、 クロル等が挙げられる。
本発明で用いられる有機アルミニウム化合物の具体例としては、 トリメ チルアルミ二ゥム、 トリェチルアルミ二ゥム、 トリブチルアルミ二ゥム、 トリイソブチルアルミニゥム、 トリへキシルアルミ二ゥム、 トリオクチル アルミニウム、 トリデシルアルミニゥム等、 或いはこれらの有機アルミ二 ゥムとメチルアルコール、 エチルアルコール、 プチルアルコール、 ペンチ ルアルコール、 へキシルアルコール、 オタチルアルコール、 デシルアルコ ール等のアルコール類との反応生成物、 例えばジメチルメ トキシアルミ二 ゥム、 ジェチルエトキシアルミニウム、 ジブチルブトキシアルミニウム等 が挙げられる。
次に本発明において用いられる水素化剤について説明する。
水素化剤としては例えば、 水素、 Rr_n (Mt) αΗη (式中、 Mtは周期律 表第 1〜3族及ぴ 14、 1 5族に属する原子であり、 Rは炭素原子数 1〜4のァ ルキル基、 炭素原子数 6〜 12のァリール基、 炭素原子数 7〜 20のアルキルァ リール基、 炭素原子数 7〜20のァリールアルキル基、 炭素原子数 2〜20のァ ルケニル基からなる群より選ばれる炭化水素基であり、 n > 0、 r一 n≥ 0、 r は Mtの原子価） が挙げられる。
これらの中で、 好ましいものは水素または Rn S i H4— n (式中、 0≤n≤ 1、 Rは炭素原子数 1〜4のアルキル基、 炭素原子数 6〜1 2のァリール基、 炭 素原子数 7〜 20のアルキルァリール基、 炭素原子数 7〜 20のァリールアルキ ル基、 炭素原子数 2〜20のアルケニル基からなる群より選ばれる炭化水素基で ある。 ) で表されるシラン化合物であり、 特に水素が好ましい。
水素化剤の具体例としては、 例えば、 水素、 ナトリゥムハイドライド、 カルシ ゥムハイ ドライド、 水素ィヒリチウムアルミニウム、 S i H4、 メチノレシラン、 ェ チルシラン、 n—ブチノレシラン、 オタチノレシラン、 ォクタデシノレシラン、 フエ二 ノレシラン、 ペンジノレシラン、 ジメチルシラン、 ジェチノレシラン、 ジ n—ブチノレシ ラン、 ジォクチルシラン、 ジォクタデシルシラン、 ジフエ二ルシラン、 ジベンジ ノレシラン、 ェテニノレシラン、 3—ブテニノレシラン、 5—へキセニ^^シラン、 シク 口へキセニルシラン、 ァ一ォクテニルシラン、 17—ォクタデセニルシラン、 等 が挙げられ、 好ましくは水素またはォクチルシランまたはフエニルシランである。 本発明においては、 これらの水素化剤を単独で使用してもよいし組み合わせて 使用してもよい。
メタ口セン系触媒 (C) は予め水素化剤と接触させてから重合に使用する。 メ タロセン系触媒を重合反応器に導入する前に水素化剤とを接触させる方法として は、 例えば 1) 触媒移送用の媒体に水素化剤を含有させ、 触媒を重合反応器に移 送中に触媒と水素化剤とを接触させる方法、 2) 触媒を移送する前の段階、 例え ば触媒貯槽等に水素化剤を導入し、 触媒と水素化剤とを接触させる方法、 等が挙 げられる。
上記 1 ) の方法としては、 例えば、 重合反応器に触媒を導入するために設けら れた触媒移送ラインに、 水素化剤の供給ラインを接続し、 水素化剤を該ラインに 供給することにより、 該媒体に水素化剤を含有させることができる。 或いは、 重 合反応器に触媒を導入するために設けられた重合反応器内部の触媒供給ノズルに 水素化剤の供給ラインを接続し、 水素化剤を該ラインに供給することにより該媒 体に水素化剤を含有させることができる。 また、 触媒を重合反応器へ移送する媒 体に予め水素化剤を含有させておき、 触媒を該水素化剤含有触媒移送用の媒体を 用レヽて重合反応器へ移送してもよい。
上記 2 ) の方法の場合は、 接触時間は特に限定されるものではないが、 好まし くは 1 0分以内、 より好ましくは 5分以内、 さらに好ましくは 1分以内、 さらに また好ましくは 3 0秒以内、 最も好ましくは 2 0秒以内である。
本発明で、 メタ口セン系触媒と接触させる水素化剤の量は、 該触媒に含まれる 遷移金属化合物の 0 . 5倍モル以上且つ 5 0 0 0 0倍モル以下である。 水素化剤 の量が 0 . 5倍モル未満であると、 塊状のポリマーが生成し、 安定運転が困難と なる。 また、 水素化剤の量が 5 0 0 0 0倍モルよりも多ければ、 重合活性と分子 量の低下を招く。 水素化剤の量は、 好ましくは 1倍モル以上且つ 3 0 0 0 0倍モ ル以下であり、 より好ましくは 1 0倍モル以上且つ 1 0 0 0倍モル以下である。 次に、 本発明において用いられる水素添加能を有する化合物 （D) について説 明する。 水素添加能を有するィ匕合物としては、 水素と反応し、 系内のエチレンま たは α—ォレフィンを水素添カロし、 結果的に重合反応リアクター内の水素濃度を 低下させることのできる化合物であり、 好ましくは重合触媒活性を低下させない 化合物であればよい。 メタ口セン化合物や白金、 パラジウム、 パラジウム一クロ ム、 ニッケル、 ルテニウムを含有する化合物を使用することができる。 その中で も水素添加活性能の高いメタロセン化合物が好ましく、 とりわけ重合温度付近で 水素添加活性能を発現できるチタノセン化合物あるレ、はハーフチタノセン化合物 が特に好ましい。
これらのチタノセン化合物あるいはハーフチタノセン化合物は単独でも水素添 加活性能があるが、 有機リチウム、 有機マグネシウム、 有機アルミニウム等の有 機金属化合物と混合 ·反応させることによつて水素添加活性能が高くなり、 好ま しい。
上記有機金属化合物とチタノセン化合物あるいはハーフチタノセン化合物との 混合 ·反応は、 重合リアクター内にフィードする前に行つても良いし、 重合リア クター内に別々にフィードし、 重合リアクター系内で行つても良い。
本発明において使用されるチタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物は 例えば以下の一般式 ( 8 ) で表すことができる。
L j Wk T i Χ ρ Χ ' q ( 8 ) (式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 ィンデニル基、 テトラ ヒ ドロインデニル基、 フルォレニル基、 テトラヒドロフルォレニル基、 及ぴォク タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 η結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては 1〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数 1〜2 0の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜1 2のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜： 1 2のアミノヒドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜 1 2のヒドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシシリル基、 及びハロシリル基からなる群より選ばれ る、 1〜 2 0個の非水素原子を有する置換基であり、
T iは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4であって、 少なくとも 1つの配位 子 Lに 7? "結合しているチタンを表し、
Wは、 ：！〜 5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと T iとに 各々 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及び T iと共働してメタラサイクル を形成する 2価の置換基を表し、
Xおよび X ' は、 各々独立して、 1価の配位子、 T iと 2価で結合する 2価の 配位子、 及ぴ Lと T iとに各々 1価ずつの価数で結合する 2価の配位子からなる 群より選ばれる配位子であって、 水素原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 ハロ ゲン原子、 炭素数:！〜 1 2のハロゲン置換炭化水素基、 炭素数 1〜1 2のァミノ ヒドロ力ノレビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2 のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1〜1 2のヒドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシシリル基、 及ぴノヽロシリル基からなる群より選ばれる、 1〜 2 0個の非水素原子を有する配 位子を表し、
jは 1または 2であり、 但し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 Lが、 1〜 2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互いに結合し、 該 2価 の基は炭素数 1 〜 2 0のヒドロ力ルバジィル基、 炭素数;！〜 1 2のハロヒ ドロ力 ルバジィル基、 炭素数：！〜 1 2のヒ ドロカルビレンォキシ基、 炭素数 1 〜 1 2の ヒドロカノレビレンアミノ基、 シランジィル基、 ハロシランジィル基、 及びシリレ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 但し、 Xが 1価の配位子、 または Lと T i とに結 合している 2価の配位子である場合、 は T iの形式酸化数より 1以上小さい整 数であり、 また Xが T iにのみ結合している 2価のァニオン性 σ結合型配位子で ある場合、 ρは T iの形式酸化数より （j + 1 ) 以上小さい整数であり、
qは 0、 1または 2である。 )
本発明において用いられるチタノセン化合物の具体例としては、 環状 7]結合性 ァニオン配位子をシク口ペンタジェニル基とした場合、 以下に示すような化合物 が挙げられる。
ビス (シク口ペンタジェニノレ) チタニウムジメチノレ、 ビス (シク口ペンタジ工 ニル） チタニウムジェチル、 ビス （シクロペンタジェニル） チタニウムジイソプ 口ピル、 ビス （シクロペンタジェニル） チタニウムジ一 η—プチル、 ビス （シク 口ペンタジェ二ノレ） チタニウムジー S e c—ブチノレ、 ビス （シクロペンタジェ二 ル） チタニウムジへキシノレ、 ビス （シクロペンタジェ二ル） チタニウムジォクチ ル、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジメ トキシド、 ビス (シク口ペン タジェ二ノレ） チタニウムジェトキシド、 ビス (シク口ペンタジェ二ノレ) チタニゥ ムジイソプロポキシド、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジブトキシド、 ビス （シクロペンタジェ二/レ） チタニウムジフエ二ノレ、 ビス （シクロペンタジェ 二ノレ） チタニウムジ一 m—トリル、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジ 一 p—トリノレ、 ビス （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジー m, p _キシリノレ、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジー 4ーェチノレフエ二ノレ、 ビス (シク 口ペンタジェ二ノレ） チタニウムジー 4一へキシノレフエ二ノレ、 ビス (シクロペンタ ジェニル) チタニウムジ一 4ーメ トキシフエ二ノレ、 ビス (シクロペンタジェニ ノレ） チタニウムジー 4一エトキシフエ二 Λ ビス （シクロペンタジェ二ノレ） チタ 二ゥムジフエノキシド、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジフノレオライ ド、 ビス (シク口ペンタジェニノレ) チタニウムジブロマイ ド、 ビス （シクロペン タジェニル） チタニウムジクロライド、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタユウ ムジブロマイド、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジアイオダイド、 ビ ス (シク口ペンタジェ二ノレ) チタニゥムクロライドメチノレ、 ビス (シク口ペンタ ジェニル） チタニウムクロライドエトキサイド、 ビス （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウムクロライドフエノキシド、 ビス （シクロペンタジェニル） チタニウム ジベンジノレ、 ビス （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジ一ジメチノレアミ ド、 ビ ス （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジージェチノレアミ ド、 ビス （シクロペン タジェ二ノレ） チタニウムジージイソプロピ アミ ド、 ビス （シクロペンタジェ二 ル） チタニウムジージ一 s e c—ブチルアミ ド、 ビス （シクロペンタジェニル） チタニウムジージ一 t e r t一ブチルアミ ド、 ビス （シクロペンタジェニル） チ タニゥムジ一ジトリメチルシリルアミ ド等。
本発明において用いられるチタノセン化合物の具体例としては、 さらに、 上に 挙げた 「シクロペンタジェニル」 の部分を、 以下に掲げる任意の環状 7)結合性ァ 二オン配位子に替えてできる名称を持つ化合物も挙げられる。
「メチノレシク口ペンタジェニル j 、 「n _ブチノレシク口ペンタジェ二ノレ」 、 「1 , 3—ジメチノレシクロペンタジェ二ノレ」 、 「ペンタメチノレシク口ペンタジェ 二ル」 、 「テトラメチルシクロペンタジェ二ル」 、 「トリメチルシリルシクロべ ンタジェニル」 、 「 1， 3—ピストリメチルシリルシク口ペンタジェニル」 、 「インデニル」 、 「4， 5， 6 , 7ーテトラヒドロー 1—ィンデニル」 、 「5— メチル一 1ーィンデニル」 、 「 6—メチル一 1—ィンデニル」 、 「 7—メチルー 1一インデニル」 、 「5—メ トキシ一 1一インデエル」 、 「2， 3—ジメチルー 1一インデニル」 、 「4， 7—ジメチルー 1一インデニル」 、 「4， 7—ジメ ト キシー 1一インデュル」 、 「フルォレニル」 等。 さらに、 チタノセン化合物を構成する 2つの環状 η結合性ァニオン配位子は、 上に示した配位子から任意に組み合わせることができる。 任意に組み合わせた具 '体例としては、 (ペンタメチノレシク口ペンタジェ二ノレ) (シク口ペンタジェニ ル） チタニウムジクロライ ド、 （フルォレニル） (シク口ベンタジェニル) チタ 二ゥムジクロライ ド、 （フルォレニル） （ペンタメチルシクロペンタジェニル） チタニウムジクロライド、 （インデュル） (シクロペンタジェニル） チタニウム ジクロライド、 （インデニノレ） （ペンタメチノレシクロペンタジェ二ノレ） チタニゥ ムジクロライド、 (ィンデニル) (フルォレニノレ） チタニウムジクロライ ド、 (テトラヒドロインデニル) (シク口ペンタジェニル) チタニウムジク口ライ ド. (テトラヒドロインデニル） （ペンタメチルシクロペンタジェニル） チタニウム ジクロライド、 （テトラヒドロインデニル） （フルォレニル） チタニウムジクロ ライド、 （シクロペンタジェニル） （1 , 3—ピストリメチルシリルシクロペン タジェニル） チタニウムジクロライド、 (ペンタメチルシク口ペンタジェニル) ( 1， 3—ビストリメチルシリルシクロペンタジェニル） チタニウムジクロライ ド、 （フルォレニル） （1， 3—ビストリメチルシリルシクロペンタジェニル） チタニウムジクロライド、 （インデニル） （1， 3—ビストリメチルシリルシク 口ペンタジェニル） チタニウムジクロライド、 （テトラヒドロインデニル） （1 , 3一ビストリメチルシリルシク口ペンタジェニル) チタニウムジクロライド等が 挙げられる。 また、 これらの化合物の 「ジクロライド」 の部分を以下に掲げる任 意のものに替えてできる名称を持つ化合物も挙げられる。
「ジブロマイド」 、 「ジアイオダイド」 、 「メチルクロライド」 、 「メチルブ 口マイド」 、 「ジメチノレ」 、 「ジェチノレ」 、 「ジブチノレ」 、 「ジフエ二ノレ」 、
「ジベンジル」 、 「ジメ トキシ」 、 「メ トキシクロライド」 、 「ビス一 2— (Ν, Ν—ジメチノレアミノ） ベンジル」 、 「2—ブテン一 1， 4—ジィル」 、 「 s—ト ランス一 4— 1， 4ージフエニノレー 1， 3—ブタジエン」 、 Γ s一トランス一 ？? 4一 3—メチルー 1 , 3—ペンタジェン」 、 「 s一トランス一？7—'— 1， 4― ジベンジルー 1， 3—ブタジエン」 、 「 s—トランス一 4ー 2， 4一へキサジ ェン」 、 「 s—トランス一 _ 1， 3—ペンタジェン」 、 「s—トランス一 77 4 - 1 , 4—ジトリル一 1， 3—ブタジエン」 、 「 s—トランス一？？ 4— 1， 4一ビス （トリメチルシリル） 一 1, 3—ブタジエン」 、 「s—シスー77 4— 1， 4—ジフエニノレー 1， 3—ブタジエン」 、 「 s—シス一 4— 3—メチノレー 1， 3—ペンタジェン」 、 「s—シス一 ，一 1， 4ージベンジノレ一 1， 3—ブタジ ェン」 、 「 3—シス一 ^ー2， 4一 \キサジェン」 、 「 3—シスー？ 4— 1, 3 _ペンタジェン」 、 Γ s一シス _り 4— 1， 4ージトリノレー 1， 3—ブタジェ ン」 、 「 s—シス一 '— 1 , 4一ビス (トリメチノレシリノレ) 一 1， 3一プタジ ェン」 等。
この 2つの環状 η結合性ァニオン配位子は以下に掲げる基を介して結合してい ても良い。
一 S i R*2 -、 一 CR*2 -、 _S i R*2S i R*2 -、
一 CR*2CR个 2 -、 一 CR* = CR* -、 _CR*2S i R*2—、
一 GeR*2—等。 但し、 R*は、 水素原子、 炭素数 1〜12の炭化水素基、 炭 素数 1〜 8のヒドロカルビルォキシ基、 シリル基、 炭素数 1〜 8のハロゲン化ァ ルキル基、 炭素数 6〜 20のハロゲン化ァリール基、 またはこれらの複合基を表 す。
2つの環状 77結合性ァニオン配位子が結合している具体例としては、 エチレン ビス （シクロペンタジェニル） チタニウムジクロライド、 エチレンビス （テトラ メチノレシクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジクロライド、 エチレンビス （インデ 二 Λ^) チタニウムジクロライド、 エチレンビス （4, 5， 6, 7—テトラヒ ドロ 一 1_インデニル） チタニウムジクロライド、 エチレンビス （4ーメチルー 1一 インデニル） チタニウムジクロライド、 エチレンビス （5—メチノレ一 1 _インデ 二ノレ） チタニウムジクロライド、 エチレンビス （ 6—メチノレー 1—インデニ ル） チタニウムジクロライ ド、 エチレンビス （ 7—メチルー 1一インデニ ル） チタニウムジク口ライ ド、 エチレンビス （ 5—メ トキシー 1ーィンデ 二ノレ） チタニウムジクロライ ド、 エチレンビス （2， 3—ジメチルー 1 - ィンデュル) チタニウムジクロライ ド、 エチレンビス (4 , 7—ジメチノレ 一 1—インデュル） チタニウムジクロライ ド、 エチレンビス (4， 7—ジ メ トキシー 1—インデニル） チタニウムジクロライ ド、 メチレンビス （シ クロペンタジェニル） チタニウムジクロライ ド、 イソプロピリデンビス (シクロペンタジェニル） チタニウムジクロライ ド、 イソプロピリデン (シクロペンタジェニル） （フルォレニル） チタニウムジクロライ ド、 シ リ レンビス (シク口ペンタジェ二ノレ) チタニウムジクロライ ド、 ジメチノレ シリ レンビス （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジクロライ ド、 ジメチ ルシリ レンビス (テトラメチルシク口ペンタジェニル) チタニウムジクロ ライ ド、 ジメチルシリ レンビス (メチルシク口ペンタジェニル) チタ二ゥ ムジクロライ ド、 ジメチノレシリ レンビス (トリメチルシリルシクロペンタ ジェニル) チタニウムジクロライ ド、 ジメチノレシリ レン （シクロペンタジ ェニノレ） （フノレオレニノレ） チタニウムジクロライ ド、 ジメチルシリ レン (シクロペンタジェニル） （インデュル） チタニウムジクロライ ド、 ジメ チノレシリ レン (テトラメチノレシク口ペンタジェニノレ) (フルォレニル） チ タニゥムジクロライ ド、 ジメチルシリ レン （テトラメチルシクロペンタジ ェニル） （インデニル） チタニウムジクロライ ド、 ジメチルシリ レン （テ トラメチノレシクロペンタジェ二ノレ） （シクロペンタジェ二ノレ） チタニウム ジクロライ ド、 ジメチルシリ レン （フルォレニル） （インデニル） チタニウム ジクロライド、 ジメチルシリ レン （テトラメチルシクロペンタジェニル） （トリ メチノレシリルシクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジクロライド、 ジメチノレシリレ ン （テトラメチルシクロペンタジェニル） （3， 5—ピストリメチルシリルシク 口ペンタジェニル) チタニウムジクロライド、 ジメチノレシリレン (シク口ペンタ ジェニノレ） （トリメチノレシリルシクロペンタジェ二ノレ） チタニウムジクロライド ジメチルシリレン （テトラメチルシクロペンタジェニル） （3， 5—ピストリメ チルシリルシクロペンタジェニル） チタニウムジクロライド、 ジメチノレシリレン (フルォレニル） （トリメチルシリルシクロペンタジェニル） チタニウムジクロ ラィド、 ジメチルシリレン (フルォレニル) ( 3 , 5—ピストリメチルシリルシ クロペンタジェ二ル） チタニウムジクロライド、 ジメチルシリレン (インデニ ル） (トリメチルシリルシク口ペンタジェニル) チタニウムジクロライド、 ジメ チルシリレン (ィンデニル) ( 3 , 5—ピストリメチルシリルシクロペンタジェ ニル） チタニウムジクロライド等が挙げられる。
本発明において用いられるハーフチタノセン化合物の具体例としては、 環状 7 結合性ァニオン配位子をシク口ペンタジェニル基とした場合、 以下に示すような 化合物が拳げられる。
シク口ペンタジェニルチタニウムトリメチル、 シク口ペンタジェニルチタニゥ ムトリエチノレ、 シクロペンタジェニルチタニウムト リイソプロピル、 シクロペン タジェ二ノレチタニウムトリー n—ブチノレ、 シク口ペンタジェニルチタニウム卜リ - s e c—プチノレ、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリメ トキシド、 シクロぺ ンタジェニノレチタニウムトリエトキシド、 シク口ペンタジェ二ノレチタニウムトリ イソプロポキシド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリブトキシド、 シクロぺ ンタジェニノレチタニウムトリフ； ニル、 シク口ペンタジェ二ノレチタニウムトリー m—トリル、 シクロペンタジェニルチタニウムトリ一 p—トリル、 シクロペンタ ジェニノレチタニウムトリー m， p _キシリノレ、 シクロペンタジェ二ノレチタニウム トリ一4ーェチノレフエ二ノレ、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリ一 4 _へキシ ノレフエ二ノレ、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリ _ 4ーメ トキシフエ二ノレ、 シ ク口ペンタジェニノレチタニウムト リー 4—ェトキシフエ二ノレ、 シク口ペンタジェ ニルチタニウムトリフエノキシド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリフルォ ライド、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリブロマイド、 シクロペンタジェ二 ルチタニウムトリクロライド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリブロマイド、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリアイォダイド、 シクロペンタジェ二ノレチタ 二ゥムメチノレジクロライド、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムジメチノレクロライ ド、 シクロペンタジェニルチタニウムェトキサイドジクロライド、 シクロペンタ ジェニノレチタニウムジェトキサイドク口ライド、 シクロペンタジェ二ノレチタユウ ムフエノキシドジクロライド、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムジフエノキシド クロライド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリベンジル、 シクロペンタジェ 二ノレチタニウムトリージメチルアミド、 シクロペンタジェ二ノレチタニウムトリー ジェチルアミ ド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリージイソプロピルアミ ド、 シクロペンタジェニルチタニウムトリ一ジー s e c—プチルアミ ド、 シクロペン タジェ二ノレチタニウムト リージ一 t e r t—ブチノレアミ ド、 シクロペンタジェ二 ルチタニウムトリージトリメチルシリルアミ ド等。
本発明において用いられるハーフチタノセン化合物の具体例としては、 さらに、 上に挙げた 「シクロペンタジェニル」 の部分を、 チタノセン化合物の具体例で掲 げたのと同様に任意の環状 η結合性ァニオン配位子に替えてできる名称を持つ化 合物も挙げられる。
さらに、 以下に掲げるハーフチタノセン化合物も挙げられる。
[ (Ν— t e r t一ブチルアミ ド） (テトラメチルシク口ペンタジェニル) - 1 ， 2 エタンジィル] チタニウムジクロライド、 [ (N - t e r t—プチノレァ ミ ド） (テトラメチノレシク口ペンタジェニル) ジメチノレシラン] チタニウムジク 口ライド、 [ (N _メチルアミ ド) (テトラメチルシクロペンタジェニル） ジメ チルシラン] チタニウムジクロライド、 [ (N フエニルアミ ド) (テトラメチ ルシクロペンタジェニル） ジメチルシラン] チタニウムジクロライド、 [ (N— ベンジルアミ ド） （テトラメチルシクロペンタジェニル） ジメチルシラン] チタ 二ゥムジクロライド、 [ (N— t e r t—ブチルアミ ド） （シクロペンタジェ二 ル） 一 1， 2—エタンジィル] チタニウムジクロライド、 [ (N— t e r t—ブ チルアミ ド） （シクロペンタジェニル） ジメチルシラン] チタニウムジクロライ ド、 [ (N メチルアミ ド） （シクロペンタジェニル） 一 1 , 2 _エタンジィ ル] チタニウムジクロライド、 [ (N—メチルアミ ド） （シクロペンタジェ二 ル） ジメチルシラン] チタニウムジクロライド、 [ (N— t e r t—ブチルアミ ド） （インデュル） ジメチルシラン] チタニウムジクロライド、 [ (N—べンジ ルアミ ド） （インデニル） ジメチルシラン] チタニウムジクロライド等。
また、 これらのハーフチタノセン化合物の 「ジクロライド」 の部分をチタノセ ン化合物で掲げた任意のものに替えてできる名称を持つ化合物も挙げられる。 これらのチタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物は単独であるいは組 み合わせて用いることができる。 これらの中で水素添加活性が高く、 好ましいィ匕 合物としては、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジクロライド、 ビス (シク口ペンタジェニル) チタニウムジ一 m—トリノレ、 ビス （シクロペンタジェ ニル） チタニウムジ一p トリルが挙げられる。
また、 上記チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物は有機リチ ゥム、 有機マグネシウム、 有機アルミニウムと混合 '反応させることで、 水素添加活性をさらに向上させることができるので好ましい。 チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物と混合 ·反応させうる 有機リチウムとして、 R L i (式中、 Rは炭素数 1〜 1 0のアルキル基、 アルコキシ基またはアルキルァミ ド基、 炭素数 6〜 1 2のァリール基、 了 リロォキシ基またはァリールアミ ド基、 炭素数 7〜 2 0のアルキルァリ一 ル基、 アルキルァリ口ォキシ基またはアルキルァリールアミ ド基、 炭素数 7〜 2 0のァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキ ルアミ ド基、 炭素数 2〜 2 0のアルケニル基からなる群より選ばれる炭化 水素基である。 ) で表される化合物が挙げられる。
このような有機リチウムの具体例としては、 メチルリチウム、 ェチルリ チウム、 イソプロピノレリチウム、 n—ブチノレリチウム、 s e c—プチノレリ チウム、 t e r t —プチルリチウム、 メ トキシリチウム、 エトキシリチウ ム、 イソプロポキシリチウム、 ブトキシリチウム、 ジメチルアミ ドリチウ ム、 ジェチルアミ ドリチウム、 ジイソプロピルアミ ドリチウム、 ジブチル アミ ドリチウム、 ジフエニルアミ ドリチウム、 フヱニルリチウム、 m—ト リルリチウム、 p—トリルリチウム、 キシリルリチウム、 メ トキシフエ二 ルリチウム、 フエノキシリチウム、 4一メチルフエノキシリチウム、 2， 6—ジイソプロピルフエノキシリチウム、 2 , 4 , 6—トリイソプロピル フヱノキシリチウム、 ベンジルリチウム等のモノ リチウム化合物が挙げら れる。
また、 上記のモノリチウム化合物を開始剤として少量のモノマーを付加 させた末端リビング活性を有するオリゴマー、 例えば、 ポリブタジェニル リチウム、 ポリイソプレニルリチウム、 ポリスチリルリチウム等も挙げら れる。 また、 一分子内に 2個以上のリチウムを有する化合物、 例えば、 ジ ィソプロぺニルベンゼンと s e c一プチルリチウムの反応生成物であるジリチウ ム化合物、 ジビニルベンゼンと s e c—プチルリチウムと少量の 1， 3—ブタジ ェンの反応生成物であるマルチリチウム化合物等も拳げられる。 これらの有機リ チウムは単独で、 あるいは組み合わせて使用することもできる。 チタノセン化合 物またはハーフチタノセン化合物に対する添加量としては、 L i ZT i (モル 比） で 0 . 1〜1 0の範囲が好ましい。 さらに好ましくは、 0 . 2〜5の範囲で ある。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物と混合 ·反応させうる 有機マグネシウムとしては、 ジアルキルマグネシウムゃグリ二ヤール試薬 に代表されるアルキルハロゲンマグネシウム等が挙げられる。 その具体例 としては、 ジメチノレマグネシウム、 ジェチノレマグネシゥム、 ジブチノレマグ ネシゥム、 ェチノレブチノレマグネシウム、 ジへキシノレマグネシウム、 メチノレ マグネシウムブロマイ ド、 メチノレマグネシゥムクロライ ド、 ェチノレマグネ シゥムブロマイ ド、 ェチルマグネシウムクロライ ド、 プチノレマグネシウム ブロマイ ド、 プチノレマグネシウムクロライ ド、 へキシノレマグネシゥムブ口 マイ ド、 シクロへキシノレマグネシウムブロマイ ド、 フエ二ノレマグネシウム ブロマイ ド、 フエ二ノレマグネシウムクロライ ド、 ァ リノレマグネシウムプロ マイ ド、 ァリルマグネシゥムクロライ ド等が挙げられる。
これらの有機マグネシウムは単独で、 あるいは組み合わせて使用することも できる。 チタノセンィ匕合物またはハーフチタノセン化合物に対する添力 D量として は、 M g /T i (モル比） で 0 . 1 〜 1 0の範囲が好ましい。 さらに好ましくは、 0 . 2 〜 5の範囲である。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物と混合 ·反応させうる 有機アルミニウムとしては、 トリアルキルアルミニウムゃジアルキルアル ミニゥムクロライ ド、 アルキルマグネシウムジク口ライ ド等が挙げられる。 その具体例としては、 トリメチルアルミニウム、 トリェチルアルミニウム、 トリプチルアルミニウム、 トリイソブチルアルミニウム、 トリへキシルァ ルミ二ゥム、 トリオクチルアルミニウム、 トリデシルアルミニウム、 ジメ チルアルミニウムクロライ ド、 ジェチルアルミニウムクロライ ド、 メチル アルミ二ゥムジクロライ ド、 ェチルアルミ二ゥムジクロライ ド、 ジェチル エトキシアルミニウム等が使用できる。
これらの有機アルミ二ゥムは単独で、 あるいは組み合わせて使用することもで きる。 チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物に対する添加量としては、 A 1 /T i (モル比） で 0 . 1 〜 1 0の範囲が好ましい。 さらに好ましくは、 0 . 2 〜 5の範囲である。 これらの組み合わせの中でも、 チタノセン化合物と有機アルミニウムと の混合 ·反応物はとりわけ水素添加能が高く、 本発明において好適に使用 できる。 この場合、 チタノセン化合物と有機アルミニウムとでメタラサイ クルな化合物を形成し、 T e b b e型錯体となっているものと推定される チタノセン化合物としてチタノセンジク口ライ ド、 有機アルミニゥムと し てトリメチルアルミニウムを選ぴ、 1 ： 2 (モル比) で混合 ·反応させて 得られる T e b b e型錯体も水素添カ卩能が高い。 この T e b b e型錯体は、 反 応混合物から単離して得られたものを用いても、 反応混合物をそのまま用 いても良いが、 反応混合物をそのまま用いる方法が単離する煩雑な作業を 省略できるので工業的に有利である。
このようなチタノセン化合物と有機アルミニウムの反応は比較的ゆつく り とした反応であるため、 十分な時間をかける必要がある。 具体的には、 チタノセン化合物を不活性溶媒中に分散または溶解し、 有機アルミニウム 化合物を加えて 0 から 1 0 o °cの温度で十分に攪拌して反応させる。 反 応温度は低すぎると時間がかかりすぎ、 一方高すぎると副反応が起こりや すく、 水素添加能が低下する。 好ましくは 1 0 °Cから 5 0 °Cの温度である, 又反応は 2段階で進むため、 好ましくは室温で 1 日以上の時間が必要であ る。
これらのチタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能 をさらに高めるために、 アルコール類、 エーテル類、 アミン類、 ケトン類 りん化合物等を第 2成分あるいは第 3成分として添加することもできる。 チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能を高める ためのァノレコール類の例としては、 メチノレアルコーノレ、 ェチルァノレコーノレ イ ソプロピノレアノレコーノレ、 プチルアルコール、 フヱノールや、 エチレング リコール等のダリコール類が挙げられる。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能を高める ためのエーテル類の例としては、 ジメチルエーテル、 ジェチルエーテル、 ジイソプロピルエーテル、 ジプチルエーテル、 テトラヒ ドロフラン、 ジフ ェニノレエーテル、 エチレングリコーノレジメチノレエーテノレ. エチレングリコ ーノレジェチノレエ一テル、 エチレングリ コーノレジブチノレエーテノレ等のァノレキ ルエーテル類、 ビス トリメチルシリルエーテル等のシリルエーテル類が挙 げられる。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能を高める ためのァミン類の例としては、 ジメチルァミン、 ジェチルァミン、 ジイソ プロピルァミン、 ジブチルァミン、 ジフエニルァミン等の 2級ァミ ンや、 トリメチルァミン、 トリェチルァミン、 ト リイソプロピルァミン、 ト リプ チルァミン、 トリフエニルァミン、 N , N , N， ， N， 一テ トラメチルェ チレンジァミン等の 3級ァミン等が挙げられる。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能を高める ためのケトン類の例としては、 ジメチルケトン、 ジェチルケトン、 メチル ェチルケトン、 メチルフエ二ルケトン、 ェチルフヱニルケトン等が挙げら れる。
チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能を高める ためのりん化合物の例としては、 チタノセンに配位可能なりん化合物が挙 げられ、 例えば、 トリメチルホスフィン、 トリェチルホスフィン、 ト リフ ェニルホスフィン等が挙げられる。
これらのチタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物の水素添加能 を高めるための化合物は単独で、 あるいは組み合わせて使用することもできる。 チタノセン化合物またはハーフチタノセン化合物に対する添加量としては、 T i に対するモル比で 0 . 0 1〜1 0の範囲である。 好ましくは、 0 . 0 2〜5の範 囲である。 さらに好ましくは、 0 . 0 2〜1の範囲である。
本発明の水素添加能を有する化合物 （D) としては、 上記のチタノセン化合物 の他に、 白金、 パラジウム、 パラジウム一クロム、 ニッケル、 ルテニウムを含有 する化合物も使用することができる。 好ましくは、 T e b b e試薬または
T e b b e型錯体である。
本発明において、 水素添加能を有する化合物 ( D) は、 予めメタ口セン系触媒 ( C) と接触させてから重合に使用しても良いし、 別々に重合反応器に導入して も良い。 各成分の使用量、 使用量の比は特に制限されないが、 メタ口セン系触媒 (C) 中の遷移金属に対する水素添加能を有する化合物 (D) 中の金属のモル比 は、 0. 01〜1000が好ましく、 より好ましくは 0. 1〜10である。 水素 添加能を有する化合物 (D) の量が少ないと、 分子量が向上せず、 また多すぎる と重合活性の低下を招く。
本発明の超高分子量ェチレン系重合体は、 通常の超高分子量ポリエチレンと同 じ成形加工方法を用いて成形が可能である。 例えば、 金型に超高分子量ボリエチ レン粉末を入れ、 長時間加熱下圧縮成形する方法ゃラム押出機による押出し成形 等の各種公知成形法により本発明の超高分子量エチレン系重合体の成形体を得る ことができる。
また、 本発明の超高分子量エチレン系重合体の成形体には、 超高分子量ェチレ ン系重合体を適当な溶剤あるいは可塑剤と混合し、 フィルム状に押し出し、 延伸 させた後、 使用した溶剤あるいは可塑剤を抽出することによって製造される微多 孔質のフィルムも含まれる。 このフィルムは電池用セパレータ等に使用できる。 この場合、 シリ力等の無機材料と混合したフィルムにすることもできる。
さらに、 本発明の超高分子量エチレン系重合体粉体を適当な溶剤あるいは可塑 剤に溶解あるいは混合してゲル状混合物を調製し、 公知のゲル紡糸技術により超 高弾性率高強度繊維を得ることもできる。
実施例 1〜 9及ぴ比較例 1〜 4
以下、 本発明を実施例、 比較例を用いてさらに具体的に説明する。 本発明はこ れらの実施例によって一切限定されるものではない。 なお、 各実施例、 比較例で 用いた測定方法は次の通りである。
[Mw/Mnの測定]
1 50-CA LC/GPC装置 （Wa t e r s社製） 、 カラムとして Sh o d e x AT-807 S (昭和電工社製） と TSK— g e l GMH-H 16 (東ソ一社製) を直列にして用い、 溶媒に 10 p pmのィルガノクス 1 01 0を含むトリクロ口ベンゼンを用いて 140°Cで測定した。 なお、 標準物質とし て市販の単分散ポリスチレンを用い、 検量線を作成した。
[粘度平均分子量の測定]
20m 1のデカリンにポリマー 2mgをいれ、 150°C、 2時間攪拌してポリ マーを溶解させた。 その溶液を 135°Cの高温糟で、 ウベローデタイプの粘度計 を用いて、 標線間の落下時間 （t s) を測定した。 なお、 プランクとしてポリマ 一を入れていない、 デカヒドロナフタレンのみの落下時間 (t b) を測定した。 以下の式に従いポリマーの比粘度 (?7 s p/C) をプロットし、 濃度 0に外揷し た極限粘度 （7 ) を求めた。
77 Sp/C - (tノ t b - 1) /0. 1
この極限粘度 （77) 力 ら以下の式に従い、 粘度平均分子量 （Mv) を求めた。
Μν = 5. 34X 10% 49
[密度の測定]
ASTM D 1505に従って測定した。 試験片としては、 プレスシートから 切り出した切片を 120 °Cで 1時間ァニーリングし、 その後 1時間かけて室温ま で冷却したものを使用した。
[HAZEの測定]
厚さ 0. 7mmのプレスシートを作製し、 23°C± 1°Cで 24時間放置した 試験片を用いて、 ASTM D 1003の方法で測定した。 <測定機器 （村上色 彩技術研究所製、 グレード名 HM— 100) 試料の大きさ 5 Omm (w) * 10 mm (t) * 5 Omm (h) 、 光学系 ASTM D 1003に準拠 >
[結晶化度の測定]
示差走查型熱量計 D SC 7 (パーキンエルマ一社製） を用い、 50°Cで 1分保 持したのち、 200°CZ分の速度で 180°Cまで昇温し、 180°Cで 5分間保持 したのち、 10°CZ分で 50°Cまで降温した。 50°Cで 5分間保持したのち、 1 0°C/分で 180°Cまで昇温し、 その際に得られる融解曲線において、 60°Cか ら 145 °Cに基線を引き融解ェンタルピー （jZg) を求めた。 これを 293 ( J/g) で除した値に 100を乗じた値を結晶化度 （％) とした。
[末端ビュル基量の測定]
超高分子量ポリエチレンパゥダーを 180°C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ベクトル ( I R) を FT— I R5300A (日本分光 社製） を用いて測定した。 ビニル基は 910 cm—よ のピークの吸光度
およびフィルム厚み （t (mm) ) より次式に従い算出した。 ビニル基量 （個 Z 1000 C) =0. 98 XZlA/ t
[残存 T i量おょぴ C 1量の測定]
超高分子量エチレン系重合体パゥダーを適当量採取し、 硝酸を添加し分解させた。 この分解物に純水を加えて測定試料を調製した。 市販されている原子吸光分析用 標準液を硝酸水溶液で希釈し、 標準液として用いた。 I C P測定を J Y 138 (理学社製） を用いて測定した。
[計算値 1の計算式]
計算値 1は、 上記粘度平均分子量 M Vから以下の式により求めた。
計算値 1=—9X 10— 1 QXMv + 0. 937
[計算値 2の計算式〕
計算値 2は、 上記密度 p (gZc c) カ ら以下の式により求めた。
計算値 2 = 630 p - 530
実施例 1
(水素添加能を有する化合物 （D) の調製）
和光純薬製チタノセンジクロリ ド 30 mm o 1の 3 w t %へキサン懸濁液とト リメチルアルミニウムの 1Mへキサン溶液 6 Ommo 1を、 室温で 100時間攪 拌し、 T e b b e試薬を調整した。
(エチレンの重合：エチレン単独重合体 (A) の調製）
イソブタン、 エチレン、 水素、 メタ口セン系触媒及ぴ T e b b e試薬を連続的 に攪拌装置が付いたベッセル型重合反応器に供給し、 ポリエチレン （エチレン単 独重合体） を 1 Ok gZHrの速度で製造した。 水素は、 モレキュラーシーブス との接触により精製された 99. 99モル％以上のものを使用した。 メタ口セン 系触媒としては、 [ (N— t一プチルアミ ド） （テトラメチルー 77 °—シクロぺ ンタジェニル） ジメチルシラン] チタニウム一 1， 3一ペンタジェンとビス (水 素化タロウアルキル) メチルアンモニゥムートリス （ペンタフルオロフェニル） (4ーヒドロキシフエニル) ボレート及ぴトリェチルアルミニゥムの混合物をト リエチルアルミニウムで処理されたシリカに担持したものを用いた。 溶媒として のイソブタンは 32 LZHr供給した。 メタ口セン系触媒は、 上記溶媒イソブタ ンを移送液とし、 水素 10NLノ H r (NLは No rma l L i t e r (標準 状態に換算した容積） ) と共に、 製造速度が 10 k rとなるように供給さ れた。 Te b b e試薬は、 メタ口セン系触媒とは別のラインによって、 0. 1 3 mm o 1/Hrで供給した。 重合スラリ一は、 重合反応器のレベルが一定に保た れるように連続的に抜き取られ、 抜き取られたスラリ一は、 乾燥工程へ送られた c 塊状のポリマーの存在も無く、 スラリー抜き取り配管も閉塞することなく、 安定 して連続運転ができた。 触媒活性は 5000 g PE/g触媒であった。 こうして 得られたポリエチレンのデカリン （1 35°C) 中における極限粘度から求めた平 均分子量は 920万、 密度は 0. 9 2 72 gZc c、 結晶化度は 46 %であった c その他の値も含めて、 本実施例に関する測定結果を表 1に示す。
実施例 2
Te b b e試薬を、 0. 01 3 mm o 1 ZH rで供給した以外は実施例 1と同 様に行った。 この場合も塊状のポリマーは生成せず、 スラリー抜き取り配管も閉 塞することなく、 安定して連続運転ができた。 得られたポリエチレンのデカリン (135°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 210万、 密度は 0. 9300 g/c c 結晶化度は 52%であった。 その他の値も含めて、 本実施例 に関する測定結果を表 1に示す。
実施例 3
Te b b e試薬を、 0. 38 mm o 1/Hrで供給した以外は実施例 1と同様 に行った。 この場合も塊状のポリマーは生成せず、 スラリー抜き取り配管も閉塞 することなく、 安定して連続運転ができた。 得られたポリエチレンのデカリン
(135°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 1 100万、 密度は 0. 9235 g/c c、 結晶化度は 42%であった。 その他の値も含めて、 本実施例 に関する測定結果を表 1に示す。
実施例 4
T e b b e試薬を、 0. 038 mm o 1 ZH rで供給した以外は実施例 1と同 様に行った。 この場合も塊状のポリマーは生成せず、 スラリー抜き取り配管も閉 塞することなく、 安定して連続運転ができた。 得られたポリエチレンのデカリン (135°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 440万、 密度は 0. 9275 g/c c, 結晶化度は 48%であった。 その他の値も含めて、 本実施例 に関する測定結果を表 1に示す。
比較例 1
メタロセン系触媒の代わりに、 特公昭 52— 36788号報に記載の方法に従 つて調製したチ一ダラー系触媒 (表 1の中で Z N触媒と記載) を使用した以外は 実施例 1と同様にして、 エチレンの重合を行った。 触媒活性は 7000 g PE/ g触媒であった。 得られたポリエチレンのデカリン （135°C) 中における極限 粘度から求めた粘度平均分子量は 200万、 密度は 0. 939 g Z c c、 結晶化 度は 64%であった。 その他の値も含めて、 本比較例に関する測定結果を表 1に 示す。
比較例 2
実施例 1でメタ口セン系触媒として、 特開平 09— 291 1 1 2号公報の実施 例 1に記載の方法に従って調製したメタ口セン系触媒を使用し、 T e b b e試薬 をフィードせずにエチレンの重合を行つた。 得られたポリエチレンは超高分子量 とならず、 190 °C、 2. 16 k g荷重で測定したメルトインデックス
(Me l t I n d e x) の値は 1. 0 g 10 m i nであった。 その他の値も 含めて、 本比較例に関する測定結果を表 1に示す。
また、 分子量を上げるために水素フィード量を 1 ONLZH rより減少させる 実験を試みたが、 スラリー抜き取り配管が閉塞し、 運転を停止した。
表 1
例 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 比較例 1 比較例 2 使用触媒 メタ口セン触媒 Z N触媒 メタ口セン触媒
Mw/Mn 4.5 4.3 4.5 5.1 19 2.5.
Mv (X 104) 920 210 1100 440 200 190 密度 (g/c c) 0,9272 0.9300 0.9235 0.9275 0.939 0.941 融点 （°c) 134.8 133.9 134.5 134.3 137.2 134.0 結晶化度 （％) 46 52 42 48 64 64 末端ビュル基量
0 ぐ 0.005 0 0 0.032 <0.005 (個 /1000 C)
残存 T i量
0.5 0.5 0.6 1.2 1 1 P P m)
残存 C 1量
2 3 3 2 17 5 (p P m) 計算値 1 0.9287 0.9351 0.9271 0.9333 0.9352 0.9354 計算値 2 54.1 55.9 51.8 55.4 56.5 57.5
実施例 5
(エチレン Zへキセン一 1の共重合：エチレン共重合体 （B) の調製）
イソブタン、 エチレン、 へキセン一 1、 水素、 メタ口セン系触媒及び
T e b b e試薬を連続的に攪拌装置が付いたベッセル型重合反応器に供給し、 超 高分子量エチレン共重合体を 1 0 k g /H rの速度で製造した。 水素は、 モレキ ユラーシーブスとの接触により精製された 9 9. 9 9モル％以上のものを使用し た。 メタ口セン系触媒としては、 [ (N— t一プチルアミド） (テトラメチルー η 5—シクロペンタジェニル) ジメチノレシラン] チタニウム一 1， 3—ペンタジ ェンとビス (水素化タロウアルキル) メチルアンモニゥムートリス (ペンタフノレ オロフェニル） （4ーヒ ドロキシフエニル） ポレート及ぴトリェチルアルミニゥ ムの混合物をトリェチルアルミニウムで処理されたシリカに担持したものを用い た。 溶媒としてのイソブタンは 3 O L/H r供給した。 メタ口セン系触媒は、 上 記溶媒ィソブタンを移送液とし、 水素 1 0 N L/H rと共に、 製造速度が 1 0 k gZH rとなるように供給された。 T e b b e試薬は、 メタ口セン系触媒とは 別のラインによって、 4 5 μπιο 1 ZH rで供給した。 へキセン _ 1はモレキュ ラーシーブスとの接触により精製されたものを 0. 3 5 L ZH rで供給した。 重 合スラリーは、 重合反応器のレベルが一定に保たれるように連続的に抜き取られ、 抜き取られたスラリーは、 乾燥工程へ送られた。 塊状のポリマーの存在も無く、 スラリー抜き取り配管も閉塞することなく、 安定して連続運転ができた。 触媒活 性は 4000 g PEZg触媒であった。 こうして得られたポリエチレンのデカリ ン （1 3 5°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 4 8 0万、 密度は 0. 9 1 9 g/c c、 結晶化度は 3 7%であった。 透明性の指標となる HAZ Eは 4 2%であった。 その他の値も含めて、 本実施例に関する測定結果を表 2に示す。 実施例 6
T e b b e試薬を 7 5 μ m o 1 /H rで供給した以外は実施例 5と同様に行つ た。 得られたボリェチレンのデカリン ( 1 3 5 °C) 中における極限粘度から求め た平均分子量は 6 8 0万、 密度は 0. 9 1 7 g/c c、 結晶化度は 3 7 %であつ た。 透明性の指標となる HAZEは 4 1 %であった。 その他の値も含めて、 本実 施例に関する測定結果を表 2に示す。 実施例 7
へキセン一 1を 1. l OL/h r、 T e b b e試薬を 100 μπιο 1 /H rで 供給した以外は実施例 5と同様に行った。 得られたポリエチレンのデカリン （1 35°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 620万、 密度は 0. 90 5 g Z c c、 結晶化度は 17 %であつた。 透明性の指標となる H A Z Eは 20 % であった。 その他の値も含めて、 本実施例に関する測定結果を表 2に示す。
実施例 8
へキセン一 1を 1. 80 L/h r、 T e b b e試薬を 1 50 ," m o 1 /H rで 供給した以外は実施例 5と同様に行った。 得られたポリエチレンのデカリン (1 35 °C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 480万、 密度は 0. 88 5 g/c c、 結晶化度は 8%であった。 透明性の指標となる HAZEは 15%で あった。 その他の値も含めて、 本実施例に関する測定結果を表 2に示す。
実施例 9
(エチレン Zブテン一 1の共重合：エチレン共重合体 （B) の調製）
へキセン一 1の代わりにブテン一 1を使用し、 ブテン一 1を 1. 00LZh r、 T e b b e試薬を 45 μ m o 1 ZH rで供給した以外は実施例 5と同様に行つた c 得られたポリエチレンのデカリン （135°C) 中における極限粘度から求めた平 均分子量は 510万、 密度は 0. 916 gZc c、 結晶化度は 35%であった。 透明性の指標となる HAZEは 32%であった。 その他の値も含めて、 本実施例 に関する測定結果を表 2に示す。
比較例 3
メタロセン系触媒の代わりに、 特公昭 52— 36788号報に記載の方法に従 つて調製したチーグラー系触媒 （表 2の中で ZN触媒と記載） を使用し、
T e b b e触媒を用いない以外は実施例 5と同様にして、 エチレンの重合を行つ た。 触媒活性は 7000 g PEZg触媒であった。 得られたポリエチレンのデカ リン （1 35°C) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 300万、 密度は 0. 930 gノ c m 3と密度が実施例 5に比べ高く、 結晶化度は 45%、 透明性 の指標となる HAZEは 56%と実施例 5に比べ透明性に劣っていた。 その他の 値も含めて、 本比較例に闋する測定結果を表 2に示す。 比較例 4
Te b b e触媒を用いない以外は実施例 5と同様にして、 エチレンの重合を行 つた。 触媒活性は 4000 g PEZg触媒であった。 得られたポリエチレンのデ カリン (135 CC) 中における極限粘度から求めた平均分子量は 15万と実施例 5に比べ非常に低く、 密度は 0. 946 gZcm"と実施例 5に比べ高かつた。 結晶化度は 40 %、 透明性の指標となる HAZEは 45 %であった。 その他の値 も含めて、 本比較例に関する測定結果を表 2に示す。
表 2
実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施例 8 実施例 9 比較例 3 比較例 4 使用触媒 メタ口セン触媒 Z N触媒 メタ口セン触媒
T e b b e |¾薬 45 75 100 150 45 0 0
(μ χϊΐ ο 1 /Ή r )
コモノマー種 1一へ -キセン 1ーブテン 1 - -へキセン コモノマーフィード量 0.35 0.35 1.10 1.80 1.00 0.35 0.35
(L/h r)
触媒活性 (g/g s) 4,000 4,000 6,000 8,000 6,000 7,000 5,000
Mw/Mn (一） 4.5 4.3 4.8 5.1 4.5 18.5 3.5 分子量 （X 1 04) 480 680 620 480 510 300 15 密度 （g/c C ) 0.919 0.917 0.905 0.885 0.916 0.930 0.946 結晶化度 （％) 37 37 17 8 32 45 40
HAZE (%) 42 41 20 15 40 56 45 末端ビニル基量 0 0 0 0 0 0.04 0.005>
(個 Zl 000 C)
残存 T i量 （p pm) 0.5 0.5 0.3 0.2 0.3 3 0.5 残存 C 1量 （p pm) 1〉 1> 1> 1> 1> 20 1> 計算値 2 (—） 49.0 47.7 40.2 27.6 47.0 55.9 66.0
産業上の利用可能性
本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 分子量分布が 3より大きく、 かつ、 ポリマー中の残存 T i量、 残存 C 1量が少なく、 耐摩耗性、 低摩擦性等の摩耗特 性、 強度等の機械物性、 成形加工性および成形加工時の熱安定性のパランスに優 れている。 そのような特性から、 ギヤ一などの摺動部材、 軸受部材、 人工関節代 替品、 スキー用滑走面材、 研磨材、 各種磁気テープのスリップシート、 フレキシ プルディスクのライナー、 防弾部材、 電池用セパレータ、 各種フィルター、 発泡 体、 フィルム、 パイプ、 繊維、 糸、 釣り糸、 まな板等の分野で好適に利用できる ( さらに、 本発明の超高分子量エチレン系重合体は、 従来のものに比べて、 超高分 子量を維持したまま、 密度および結晶化度を低下させることができ、 透明性と柔 軟性にも優れている。 そのため、 スキー用滑走面材として特に有用である。 ま た、 本発明の製造方法により、 上記超高分子量エチレン系重合体を商業プロセス にて長期にわたり安定的に生産することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. エチレン単独重合体 （A) ；及ぴ
エチレン共重合体 （B) であって、
a) エチレン 99. 9〜75. 0重量0 /0と、
b) 炭素数 3〜 20のひーォレフイン、 炭素数 3〜 20の環状ォレフィン、 式 CH2 = CHR (但し、 Rは炭素数 6〜 20のァリール基である。 ) で表される 化合物、 及び炭素数 4〜 20の直鎖状、 分岐状または環状のジェンよりなる群か ら選ばれる少なくとも 1種のォレフィンであるコモノマー 0. 1〜25. 0重量 %、 を共重合して得られる該エチレン共重合体 （B) ；
のいずれか一方であるエチレン系重合体であって、
i ) 粘度平均分子量が 100万以上であり、
i i ) 分子量分布 (Mw/Mn) が 3より大きく、 かつ、
i i i ) 該ポリマー中の T i含量が 3 p p m以下、 C 1含量が 5 p p m以下、 である超高分子量エチレン系重合体。
2. 密度/) (gZc c) と結晶化度 X (%) の関係が、 下記式 （1) ：
100X < 630 p-530 (1) を満足する、 請求項 1記載の超高分子量エチレン系重合体。
3. 末端ビニル基量が 0. 02 (個 Z1000 C) 以下である、 請求項 1又 は 2に記載の超高分子量ェチレン系重合体。
4. 密度 p (gZc c) と粘度平均分子量 Mvの関係が、 下記式 （2) ：
ρ≤— 9 X 10一10 ΧΜν + 0. 937 (2) を満足する、 請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
5. 密度 Pが 0. 850〜0. 925 gZc cである、 請求項:！〜 4のいず れか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
6. ASTM D 1003に従って測定した透明性の指標である HAZEが 70%以下である、 請求項 1〜 3及び 5のいずれか 1項に記載の超高分子量ェチ レン系重合体。
7. GPCZFT— I Rで測定したコモノマーの揷入量分布において、 重合 体の分子量が大きくなるほど該コモノマーの揷入量も多くなっている、 請求項 1 〜 3及び 5〜 6のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体。
8. 分子量分布プロファイルが、 G P C FT - I R測定により下記式
(3) ：
I l o g (M t) - l o g (M c ) I ≤ 0. 5 (3)
(式中、 Mtは分子量分布プロファイル上の分子量で表される 1地点であって、 上記プロファイルが最大強度のピークを示す地点であり、 Mcは上記分子量分布 プロファイル上の分子量で表される任意点である。 ）
で定義される範囲内である場合において、
コモノマー濃度プロファイルの最小二乗法による近似直線の傾きが、 下記式
(4) ：
0. 0 00 5≤ {C (Mc 1) — C (Mcつ } / ( l o gMc 1 - 1 o gMc 2) ≤ 0. 0 5 (4)
(式中、 ；^。 1ぉょ1)¾^ 2は、 式 （3) を満足させる分子量で表される 2つの 異なる任意点 Mcであり、 C (Mc 1) および C (Mc 2) は、 それぞれ上記近 似直線上の Mc 1および Mc 2に相当するコモノマー濃度である。 ）
で定義される範囲を満たす、 請求項 7記載の超高分子量ェチレン系重合体。
9. C F Cの測定において、 最大抽出量を示す温度よりも 1 0°C以上低い温 度で抽出される重合体画分の合計量が全体抽出量を基準にして 8重量％以下であ る、 請求項 1〜 3及び 5〜 8のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合 体。
1 0. CFCの測定において、 最大抽出量を示す第一温度と第一温度より 1 0°C高い第二温度の間の範囲内にある任意温度 T (°C) での抽出において、 任意温度 T (°C) と、 任意温度 T (°c) で抽出される重合体画分が示す分子量 分布プロファイル上の分子量で表される 1地点であって、 最大強度のピークを示 す分子量で表される地点 M p (T) との間の関係を最小二乗法で処理して近似直 線を得るとき、 この近似直線が下記式 （5) ：
- 1≤ { 1 o gMp (T 1) 一 l o gMp (T ) } / (T 1— ) ≤- 0. 0 0 5 (5) (式中、 ！^ぉょぴ！^は、 上記第一温度と上記第二温度の間の範囲内にある 2 つの異なる任意抽出温度 T (°C) であり、 Mp (T1) および Mp (T2) は、 それぞれ上記近似直線上の T 1および T 2に相当する分子量である。 ）
を満足し、 かつ
CFCで測定したとき、 上記第一温度より 1 0°C以上低い温度で抽出される重 合体画分の合計量が、 C F C測定における全範囲の温度で抽出される重合体画分 の全量を基準にして 8重量％以下である、 請求項 9記載の超高分子量エチレン系 重合体。
11. 請求項 1〜 10のレ、ずれか 1項に記載の超高分子量ェチレン系重合体 の製造方法であって、 1種以上のォレフィンを重合するに際し、 予め水素化剤と 接触させたメタ口セン系触媒 (C) と水素添加能を有する化合物 （D) を用いる、 上記方法。
12. 水素化剤が、 水素及び/又は少なくとも一種の RnS i H4_n (式中、 0≤n≤ 1, Rは炭素原子数 1〜 4のアルキル基、 炭素原子数 6〜 12のァリー ル基、 炭素原子数 7〜 20のアルキルァリール基、 炭素原子数 7〜 20のァリー ルアルキル基、 炭素原子数 2〜20のアルケニル基からなる群より選ばれる炭化 水素基である。 ） である、 請求項 1 1記載の方法。
13. メタ口セン系触媒 （C) 下記式 （6) ：
L jWkMXpX' q (6) (式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 インデュル基、 テトラ ヒ ドロインデニル基、 フルォレニル基、 テトラヒ ドロフルォレニル基、 及ぴォク タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 77結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては 1〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数 1〜 20の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜12のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜 12のアミノヒ ドロカルビル基、 炭素数 1〜 12のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜12のジヒ ドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜12のヒ ドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 12のヒ ドロカルビルォキシシリル基、 及ぴノヽロシリル基からなる群より選ばれ る、 1〜 20個の非水素原子を有する置換基であり、 Mは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4の周期表第 4族に属する遷移金属群 力 ら選ばれる遷移金属であって、 少なくとも 1つの配位子 Lに 77 結合している 遷移金属を表し、
Wは、 1〜5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと Mとに各 各 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及び Mと共働してメタラサイクルを形 成する 2価の置換基を表し、
Xは、 各々独立して、 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 Μと 2価で結合する 2価のァニオン性 σ結合型配位子、 及ぴ Lと Μとに各々 1価ずつの価数で結合す る 2価のァニオン性 σ結合型配位子からなる群より選ばれる、 ：！〜 6 0個の非水 素原子を有するァニオン性 σ結合型配位子を表し、
X， は、 各々独立して、 1〜4 0個の非水素原子を有する中性ルイス塩基配位 性化合物を表し、
jは 1または 2であり、 但し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 Lが、 1〜2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互いに結合し、 該 2価 の基は炭素数；！〜 2 0のヒドロカルパジィル基、 炭素数 1〜 1 2のハロヒドロ力 ルバジィル基、 炭素数 1〜1 2のヒドロカルビレンォキシ基、 炭素数 1〜1 2の ヒドロカルビレンアミノ基、 シランジィル基、 ハロシランジィル基、 及ぴシリレ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 伹し、 Xが 1価のァニオン性 σ結合型配位子、 ま たは Lと Μとに結合している 2価のァニオン性ひ結合型配位子である場合、 ρは Μの形式酸化数より 1以上小さい整数であり、 また Xが Μにのみ結合している 2 価のァニオン性 σ結合型配位子である場合、 は Μの形式酸化数より （ j + 1 ) 以上小さい整数であり、
qは 0、 1または 2である。 ）
で表される少なくとも 1種の化合物を用いて形成されたものである、 請求項 1 1 記載の方法。
1 4 . メタ口セン系触媒 （C ) 力 下記式 （7 ) ：
[ L一 H] d + [MmQ p ] d一 ( 7 ) (式中、 [ L— H] d +はプロトン供与性のブレンステッド酸を表し、 但し、 L は中性のルイス塩基を表し、 dは 1〜7の整数であり ； [Mm Q p ] α—は両立 性の非配位性ァニオンを表し、 但し、 Μは、 周期表第 5族〜第 1 5族のいずれか に属する金属またはメタロイ ドを表し、 Qは、 各々独立して、 ヒドリ ド、 ハライ ド、 炭素数 2〜2 0のジヒ ドロカルビルアミ ド基、 炭素数 1〜3 0のヒ ドロカル ビルォキシ基、 炭素数 1〜 3 0の炭化水素基、 及び炭素数 1〜 4 0の置換された 炭化水素基からなる群より選ばれ、 但し、 上記 ( 7 ) 式中で各々独立に選ばれる Qの中でハライドである Qの数は 0又は 1であり、 mは 1〜7の整数であり、 p は 2〜 1 4の整数であり、 dは上で定義した通りであり、 p— m= dである。 ） で表される少なくとも 1種のィ匕合物を用いて形成されたものである、 請求項 1 1 〜 1 3のいずれか 1項に記載の方法。
1 5 . 水素添加能を有する化合物 (D) 力 チタノセン化合物単独、 ハーフ チタノセン化合物単独、 又は、 有機リチウム、 有機マグネシウム、 有機アルミ二 ゥムから選ばれる 1種以上の有機金属化合物とチタノセン化合物又はハーフチタ ノセン化合物との反応混合物である、 請求項 1 1記載の方法。
1 6 . チタノセン化合物又はハーフチタノセン化合物が、 下記式 （8 ) ：
L j Wk T i X p X ' q ( 8 ) (式中、 Lは、 各々独立して、 シクロペンタジェニル基、 インデニル基、 テトラ ヒ ドロインデュル基、 フルォレニル基、 テトラヒ ドロフルォレニル基、 及ぴォク タヒドロフルォレニル基からなる群より選ばれる環状 77結合性ァニオン配位子を 表し、 該配位子は場合によっては:！〜 8個の置換基を有し、 該置換基は各々独立 して炭素数:！〜 2 0の炭化水素基、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜1 2のハロゲン置 換炭化水素基、 炭素数 1〜 1 2のアミノヒドロカルビル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1 〜： 1 2のヒドロカルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ド口カルビルォキシシリル基、 及ぴノヽ口シリル基からなる群より選ばれ る、 1〜 2 0個の非水素原子を有する置換基であり、
T iは、 形式酸化数が + 2、 + 3または + 4であって、 少なくとも 1つの配位 子 Lに 7? 5結合しているチタンを表し、 Wは、 1〜 5 0個の非水素原子を有する 2価の置換基であって、 Lと T iとに 各々 1価ずつの価数で結合し、 これにより L及ぴ T iと共働してメタラサイクル を形成する 2価の置換基を表し、
Xおよび X 5 は、 各々独立して、 1価の配位子、 T iと 2価で結合する 2価の 配位子、 及び Lと T iとに各々 1価ずつの価数で結合する 2価の配位子からなる 群より選ばれる配位子であって、 水素原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1〜 1 2のハロゲン置換炭化水素基、 炭素数 1〜 1 2のァミノ ヒドロカルビル基、 炭素数 1〜1 2のヒドロカルビルォキシ基、 炭素数 1〜 1 2 のジヒドロカルビルァミノ基、 炭素数 1〜1 2のヒド口力ルビルホスフイノ基、 シリル基、 アミノシリル基、 炭素数 1〜 1 2のヒ ドロカルビルォキシシリル基、 及ぴハロシリル基からなる群より選ばれる、 1〜2 0個の非水素原子を有する配 位子を表し、
jは 1または 2であり、 但し、 jが 2である時、 場合によっては 2つの配位子 しが、 1〜2 0個の非水素原子を有する 2価の基を介して互いに結合し、 該 2価 の基は炭素数:！〜 2 0のヒドロ力ルバジィル基、 炭素数 1〜1 2のハロヒドロ力 ルバジィル基、 炭素数;！〜 1 2のヒドロカルビレンォキシ基、 炭素数 1〜 1 2の ヒ ドロカルビレンアミノ基、 シランジィル基、 ハロシランジィル基、 及びシリ レ ンァミノ基からなる群より選ばれる基であり、
kは 0または 1であり、
pは 0、 1または 2であり、 但し、 Xが 1価の配位子、 または Lと T iとに結 合している 2価の配位子である場合、 pは T iの形式酸化数より 1以上小さい整 数であり、 また Xが T iにのみ結合している 2価のァニオン性 σ結合型配位子で ある場合、 ρは T iの形式酸ィ匕数より （j + 1 ) 以上小さい整数であり、
qは 0、 1または 2である。 ）
で表される少なくとも 1種の化合物である、 請求項 1 5記載の方法。
1 7 . 請求項 1〜 1 0のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体 から得られる成形体。
1 8 . 請求項 1〜1 0のいずれか 1項に記載の超高分子量エチレン系重合体 から得られる繊維。
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