JP4233762B2 - エチレン系共重合体組成物およびその製造方法、この共重合体組成物を含有する樹脂組成物ならびにこれらの用途 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、エチレン系共重合体およびその用途、ならびにエチレン系共重合体の製造方法に関する。また本発明は、上記エチレン系共重合体を含有する樹脂組成物およびその用途に関する。
【背景技術】
【0002】
エチレン・α-オレフィン共重合体などのエチレン系共重合体は、例えば中空容器、パイプ、フィルム、発泡成形体、ゴムなどの用途に使用されている。そしてエチレン系共重合体には、押出特性に優れ、しかもインフレーション成形を行ったときにバブル安定性に優れる、発泡成形を行ったときに高発泡倍率化が可能であるなどの成形性(流動性)に優れることが求められている。また、エチレン系共重合体は、これを樹脂改質剤に用いた場合に、成形体の破断強度または耐衝撃性に優れるなどの機械的特性を改善する効果に優れることが求められる。
【0003】
このため成形性に優れ、機械的特性に優れた成形体が得られるようなエチレン系共重合体を得るためにこれまでいくつかの提案がなされている。
例えば、高分子量のエチレン系共重合体と、高圧法で重合した低密度ポリエチレンとをブレンドする方法では、成形性は改善されるが、成形品が硬くなったり、濁りが生じたりして風合いが悪くなるという問題点がある。
【0004】
また、エチレン系共重合体に電子線を照射したり、有機過酸化物などを配合することによりエチレン系共重合体を部分的に架橋させて長鎖分岐を形成させる方法では、成形性は改善されるが、ゲルを生じさせたりするという問題点がある。
【0005】
さらに、エチレン系共重合体の分子量分布を広げる方法では、フィルム成形性などの成形性は改善されるが、低分子量成分を多く含有することとなり、機械的特性が低下したり成形品の表面にベタが生じる問題点がある。そこで分子量分布が狭く、低分子量のエチレン・α-オレフィン共重合体と、高分子量のエチレン・α-オレフィン共重合体をブレンドすることが試みられた。しかし高分子量でしかもα−オレフィン含量の多いエチレン・α-オレフィン共重合体、特に耐衝撃性に優れ、α-オレフィン含量が多く、高分子量でゴム的特性を有するエチレン系共重合体は、従来公知の触媒、例えばバナジウム触媒、メタロセン触媒、チーグラー・ナッタ触媒を用いた方法では得られなかった。このため、分子量分布が広く、成形性に優れ、しかもα-オレフィン含量が多く、耐衝撃性に優れたエチレン・α-オレフィン共重合体およびその製造方法の出現が望まれていた。
【0006】
本発明は、このような状況のもとなされたものであって、押出特性に優れ、インフレーション成形を行ったときにバブル安定性に優れる、かつ発泡成形を行ったときに高発泡倍率化が可能であるなどの成形性に優れ、しかも破断強度および耐衝撃性に優れるなどの機械的特性に優れた成形体が得られるようなエチレン系共重合体およびその用途、ならびに該エチレン系共重合体の製造方法を提供することを目的としている。また、本発明は、上記エチレン系共重合体を含有する樹脂組成物およびその用途を提供することを目的としている。
【発明の開示】
【0007】
本発明に係るエチレン系共重合体組成物(a)は、
(A)下記一般式(I)で表される遷移金属イミン化合物と、
【0008】
【化1】
【0009】
(式中、Mは、周期表第4族の遷移金属原子を示し、
mは、2を示し、
R 1 〜R 6 は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、また、各配位子間でR 1 同士、R 2 同士、R 3 同士、R 4 同士、R 5 同士、R 6 同士は互いに同一でも異なっていてもよく、
nは、Mの価数を満たす数であり、
Xは、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を示し、nが2以上の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、またXで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。)
(B) (B-1) 有機金属化合物、
(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3) 遷移金属イミン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と
からなる遷移金属イミン触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα - オレフィンとを共重合させて得られ、
エチレンから導かれる繰返し単位を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα - オレフィンから導かれる繰返し単位を1〜60モル%の割合で含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したM w /M n の値が1 . 8〜3 . 0の範囲にあり、極限粘度が10dl/g以上であるエチレン・α - オレフィン共重合体(b)と、
(C)下記一般式( II )で表されるバナジウム化合物と、
VO ( OR ) n X 3-n …( II )
(式中、Rは直鎖状または分岐状のアルキル基を示し、Xはハロゲンを示し、0≦n≦3である。)
(D)有機アルミニウム化合物と
からなるバナジウム触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα - オレフィンを共重合させて得られ、
エチレンから導かれる繰返し単位を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα - オレフィンから導かれる繰返し単位を1〜60モル%の割合で含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したM w /M n の値が1 . 5〜3 . 0の範囲にあり、極限粘度が0 . 3〜3dl/gの範囲にあるエチレン・α - オレフィン共重合体(c)とからなり、
前記エチレン・α - オレフィン共重合体(b)と前記エチレン・α - オレフィン共重合体(c)の重量比{(b)/(c)}が0 . 1/99 . 9〜30/70の範囲にあり、
下記(i)ないし(v)の要件を満たすことを特徴としている;
(i)エチレンから導かれる繰返し単位(以下「エチレン単位」ということがある。)を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンから導かれる繰返し単位(以下「C3〜20α-オレフィン単位」ということがある。)を1〜60モル%の割合で含有すること、
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が10〜30の範囲にあり、かつ該(Mz/Mw)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)とが下記関係を満たすこと、
(Mz/Mw)>(Mw/Mn)
(iii)135℃デカリン中で測定した極限粘度が0.5〜4dl/gの範囲にあること、(iv)190℃で測定したせん断速度0.01rad/secにおける溶融粘度(η* 0.01)と、190℃で測定したせん断速度8rad/secにおける溶融粘度(η* 8)の比(η* 0.01/η* 8)と、極限粘度(η)とが次式(1)の関係を満たすこと、
(η* 0.01/η* 8)≧0.843×(η)+1.0 …(1)
(v)溶融粘弾性のシフトファクターの活性化エネルギー(Ea)の絶対値が4×104J/mol・K以下であること。
【0010】
本発明に係るエチレン系共重合体組成物(a)は、例えば樹脂改質剤、発泡成形体、フィルム成形体などに用いることができる。
【0011】
本発明に係るプロピレン系重合体組成物は、上記エチレン系共重合体組成物(a)と、ポリプロピレン(d)とからなり、上記エチレン系共重合体組成物(a)と、上記ポリプロピレン(d)との重量比((d)/(a))が60/40〜99/1の範囲にある。
【0012】
本発明に係るプロピレン系重合体組成物は、例えば発泡成形体、フィルム成形体などに用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明に係るエチレン系共重合体(a)は、エチレンと、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとから得られる共重合体である。
炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとしては、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。これらの中では、炭素原子数が4〜10、特に4〜8のα-オレフィンが好ましい。α-オレフィンが炭素原子数4〜10のα-オレフィンであると、エチレン系共重合体(a)は、特に耐衝撃性に優れる。
【0014】
また炭素原子数が3〜20のα-オレフィンが、炭素原子数が4〜10、特に4〜8のα-オレフィンである場合、このようなエチレン系共重合体(a)を、ポリプロピレンなどの合成樹脂の改質剤として用いたときに、低温での耐衝撃性の向上効果に優れ、特に低温特性(BTc)の改善効果に優れる。
【0015】
本発明のエチレン系共重合体(a)は、エチレン単位の含量が、通常40〜99モル%であり、好ましくは60〜95モル%、より好ましくは70〜93モル%、特に好ましくは75〜90モル%であり、C3〜20α-オレフィン単位の含量が、通常1〜60モル%であり、好ましくは5〜40モル%、より好ましくは7〜30モル%、特に好ましくは10〜25モル%である。より具体的には、C3〜20α-オレフィン単位がプロピレンから導かれる繰返し単位(以下「プロピレン単位」という。)である場合には、プロピレン単位の含量が、15〜30モル%、特に20〜25モル%であることが好ましく、C3〜20α-オレフィン単位が炭素原子数が4〜20のα-オレフィンから導かれる繰返し単位(以下「C4〜20α-オレフィン単位」という。)である場合には、C4〜20α-オレフィン単位の含量が、5〜25モル%、特に10〜20モル%であることが好ましい。
エチレン系共重合体(a)のエチレン単位およびC3〜20α-オレフィン単位の含量は、13C-NMRで求めることができる。13C-NMRは、サンプル管中で、エチレン系共重合体(a)をロック溶媒として少量の重水素化ベンゼンを含むオルトジクロルベンゼンに完全に溶解させた後、120℃においてプロトン完全デカップリング法により測定される。ケミカルシフトは、テトラメチルシランを基準として重水素化ベンゼンの炭素ピークを128.0ppmとし、他の炭素ピークはこれを基準とする。
【0016】
本発明のエチレン系共重合体(a)は、GPCにより測定したZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が10〜30、好ましくは12〜30、さらに好ましくは15〜30であり、かつ、該(Mz/Mw)と、GPCにより測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mw)とが
(Mz/Mw)>(Mw/Mn)
を満たしている。
【0017】
なおエチレン系共重合体(a)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常2〜5、好ましくは2.5〜4.5である。
(Mz/Mw)と(Mw/Mn)とが上記関係を満たすことは、エチレン系共重合体(a)が高分子量側に裾を引いたいわゆるハイテイル型の分子量分布を持つことを示しており、ハイテイル型の分子量分布を持つエチレン系共重合体(a)は、破断強度、破断伸びなどに優れ、フィルム成形性、発泡特性などの加工性に優れる。
【0018】
なお従来のバナジウム触媒、メタロセン触媒、チーグラー・ナッタ触媒を用いて、エチレンと炭素原子数が3〜20のα−オレフィンを従来の方法で共重合した場合には、(Mz/Mw)>(Mw/Mn)の関係を満たす重合体は得られない。
【0019】
このようなエチレン系共重合体(a)を、その他のポリオレフィン、特にポリプロピレンなどの樹脂の改質剤として用いると、硬度および衝撃強度のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。
【0020】
本発明のエチレン系共重合体(a)の135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]は、0.5〜4dl/g、好ましくは1〜3.5dl/g、さらに好ましくは1.5〜3dl/gである。極限粘度[η]が上記範囲にあると破断強度などの機械的特性に優れ、押出特性などの成形性に優れる傾向がある。
【0021】
また、本発明のエチレン系共重合体(a)は、190℃で測定したせん断速度0.01rad/secにおける溶融粘度(η* 0.01)と、せん断速度8rad/secにおける溶融粘度(η* 8)の比(η* 0.01/η* 8)と、極限粘度[η]が次式(1)の関係を満たし、
(η* 0.01/η* 8)≧0.843×[η]+1.0 …(1)
好ましくは、次式(2)の関係を満たす。
【0022】
(η* 0.01/η* 8)≧0.843×[η]+2.0 …(2)
(η* 0.01/η* 8)は、低せん断速度領域における粘度の大きさを示す尺度であり、上記の関係式を満たすエチレン系共重合体(a)は、インフレーションフィルム成形時にバブル安定性などに優れ、発泡成形時に高発泡倍率化が達成できる。また、エチレン系用重合体が上記関係式(1)を満たすことは、緩和時間が長い成分が含まれていることを示す。
このため本発明のエチレン系共重合体(a)は、衝撃吸収能に優れ、合成樹脂の改質剤として有用であり、特にゴムに改質剤として配合したときに耐衝撃性の改質効果に優れる。
【0023】
また、エチレン系共重合体(a)は、溶融粘弾性のシフトファクターの活性化エネルギー(Ea)絶対値が、4×104J/mol・K以下、好ましくは3.7×104J/mol・K以下、さらに好ましくは3.5×104J/mol・K以下である。溶融粘弾性のシフトファクターの活性化エネルギー(Ea)の絶対値は、長鎖分岐(LCB)の量を示す尺度であり、この絶対値が小さいほど長鎖分岐も少ない。本発明のエチレン系共重合体(a)は、実質的に長鎖分岐を有さない。
【0024】
本発明のエチレン系共重合体(a)は、長鎖分岐が少ないため破断強度等の物性に優れる。
エチレン系共重合体(a)の示差走査型熱量計により測定した融点(Tm)は、特に制限はないが好ましくは100℃以下である。
【0025】
融点は、ASTM D 3418に基づいて測定される。
本発明に係るエチレン系共重合体(a)は、押出特性に優れ、インフレーション成形を行ったときにバブル安定性に優れ、かつ発泡成形を行ったときに高発泡倍率化が可能であるなどの成形性に優れている。またエチレン系共重合体(a)を用いると、破断強度に優れ、耐衝撃性に優れるなどの機械的特性に優れた成形体が得られる。
さらにエチレン系共重合体(a)を、樹脂改質材として、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂にブレンドすると、耐衝撃性を向上させることができ、かつ硬度と耐衝撃性とのバランスに優れた樹脂組成物が得られる。
【0026】
本発明に係るエチレン系共重合体(a)は、従来公知のエチレン系共重合体と比較してポリプロピレンの改質効果に優れている。このことは例えば以下のようにして確認することができる。
【0027】
従来公知のエチレン系共重合体を用い、エチレン系共重合体とポリプロピレンからなるポリプロピレン組成物を調製する。このポリプロピレン重合体組成物についてアイゾット衝撃強度(−30℃で測定)を測定する。種々のメルトフローレート(MFR)を有する従来公知のエチレン系共重合体についてこれと同様にしてポリプロピレン組成物を調製、得られた組成物についてアイゾット衝撃強度を測定し、従来のエチレン系共重合体のMFRと、これを用いたポリプロピレン組成物のアイゾット衝撃強度との関係を求める。
【0028】
本発明に係るエチレン系共重合体(a)を用い上記と同様にしてポリプロピレン組成物を調製し、得られた組成物のアイゾット衝撃強度を測定し、同じMFRでのアイゾット衝撃強度を比較することにより、本発明のエチレン系共重合体(a)と、従来公知のエチレン系共重合体との改質効果を比較する。なお、衝撃強度は低温脆化温度(BTc)で比較してもよい。
【0029】
また、従来公知のエチレン系共重合体と、これとほぼ同じMFRの本発明のエチレン系共重合体(a)とを用いてポリプロピレンを改質した場合の、R硬度と衝撃強度との関係を調べることにより、衝撃強度と硬度とのバランスを比べることができる。
【0030】
上記の場合において、アイゾット衝撃強度は、ASTM D256に準拠して測定し、R硬度は、ASTM D785に準拠して測定し、MFRは、ASTM D1238に準拠して測定し、BTcはASTM D746に準拠して測定する。
【0031】
このような本発明に係るエチレン系共重合体(a)は、例えば下記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)と、下記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)とからなる。
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)は、エチレンと、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとから得られる共重合体である。
【0032】
炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとしては、上記と同様のものが挙げられ、炭素原子数が4〜10、特に4〜8のα-オレフィンが好ましい。
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)は、エチレン単位の含量が、通常40〜99モル%であり、好ましくは60〜95モル%、より好ましくは70〜93モル%、特に好ましくは75〜90モル%であり、C3〜20α-オレフィン単位の含量が1〜60モル%、好ましくは5〜40モル%、より好ましくは7〜30モル%、特に好ましくは10〜25モル%である。具体的には、C3〜20α-オレフィン単位がプロピレン単位である場合には、プロピレン単位の含量が、15〜30モル%、特に20〜25モル%であることが好ましく、C3〜20α-オレフィン単位がC4〜20α-オレフィン単位である場合には、C4〜20α-オレフィン単位の含量が、5〜25モル%、特に10〜20モル%であることが好ましい。
【0033】
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)は、GPCにより測定した(Mw/Mn)が1.8〜3.0、好ましくは1.8〜2.8、さらに好ましくは1.8〜2.7の範囲にあり、極限粘度[η]が10dl/g以上、好ましくは10〜30dl/g、特に好ましくは12〜25dl/gの範囲にあることが好ましい。
【0034】
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)は、エチレンと、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとから得られる共重合体である。
炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとしては、上記と同様のものが挙げられ、炭素原子数が4〜10、特に4〜8のα-オレフィンが好ましい。
【0035】
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)は、エチレン単位の含量が、通常40〜99モル%であり、好ましくは60〜95モル%、より好ましくは70〜93モル%、特に好ましくは75〜90モル%であり、C3〜20α-オレフィン単位の含量が1〜60モル%、好ましくは5〜40モル%、より好ましくは7〜30モル%、特に好ましくは10〜25モル%である。具体的には、C3〜20α-オレフィン単位がプロピレン単位である場合には、プロピレン単位の含量が、15〜30モル%、特に20〜25モル%であることが好ましく、C3〜20α-オレフィン単位がC4〜20α-オレフィン単位である場合には、C4〜20α-オレフィン単位の含量が、5〜25モル%、特に10〜20モル%であることが好ましい。
【0036】
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)は、GPCにより測定した(Mw/Mn)が1.5〜3.0、好ましくは1.5〜2.8、さらに好ましくは1.5〜2.7の範囲にあり、極限粘度[η]が0.3〜3dl/g、好ましくは0.5〜2.7dl/g、特に好ましくは0.5〜2.5dl/gの範囲にあることが望ましい。
【0037】
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)とエチレン・α-オレフィン共重合体(c)の重量比{(b)/(c)}は、0.1/99.9〜30/70、好ましくは0.5/99.5〜20/80、さらに好ましくは1/99〜15/85の範囲である。
【0038】
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)とエチレン・α-オレフィン共重合体(c)の重量比が上記範囲にあると、エチレン系共重合体(a)は、破断強度などの機械的特性に優れ、押出特性などの成形性に優れる。
【0039】
またエチレン・α-オレフィン共重合体(b)中のC3〜20α-オレフィン単位の含量は、エチレン・α-オレフィン共重合体(c)中のC3〜20α-オレフィン単位の含量と同量かまたはそれより多いことが好ましい。エチレン・α-オレフィン共重合体(b)中のC3〜20α-オレフィン単位の含量が、エチレン・α-オレフィン共重合体(c)中のC3〜20α-オレフィン単位の含量と同量かまたはそれより多いと、エチレン系共重合体(a)は、耐衝撃性に優れ、エチレン系共重合体(a)を合成樹脂の改質剤として使用すると耐衝撃性の改質効果に優れる。
【0040】
上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)と、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)とからなるエチレン系共重合体(a)を製造する方法としては、製造工程におけるインラインブレンドや後ブレンドなどが挙げられる。
【0041】
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)と、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)とをブレンドする方法としてより具体的には、例えば
(1)エチレン・α-オレフィン共重合体(b)、エチレン・α-オレフィン重合体(c)、および所望により添加される他の成分を、押出機、ニーダーなどを用いて機械的にブレンドする方法
(2)エチレン・α-オレフィン共重合体(b)、エチレン・α-オレフィン重合体(c)、および所望により添加される他の成分を適当な良溶媒(例えば;ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素溶媒)に溶解し、次いで溶媒を除去する方法
(3)エチレン・α-オレフィン共重合体(b)、エチレン・α-オレフィン重合体(c)、および所望により添加される他の成分を適当な良溶媒にそれぞれ別個に溶解した溶液を調製した後混合し、次いで溶媒を除去する方法
(4)上記(1)〜(3)の方法を組み合わせて行う方法
などが挙げられる。
【0042】
上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)は、例えば
(A)下記一般式(I)で表される遷移金属イミン化合物と、
(B)(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金イミン属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物
から選ばれる少なくとも1種の化合物
とからなるオレフィン重合用触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数3〜20のα-オレフィンを共重合することによって得ることができる。
【0043】
また上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)は、例えば、(C)下記一般式(II)
VO(OR)n X3-n …(II)
(式中、Rは脂肪族炭化水素残基を示し、Xはハロゲンを示し、0≦n≦3である。)で表されるバナジウム化合物と、
(D)有機アルミニウム化合物と
からなるバナジウム触媒、または
(E)シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族のメタロセン化合物と、
(B)(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)メタロセン化合物(E)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と
からなるメタロセン触媒
の存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。また、エチレン・α-オレフィン共重合体(c)は、従来公知のチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造することもできる。
【0044】
以下、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる遷移金属イミン触媒を形成する各触媒成分、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられるバナジウム系化合物およびメタロセン化合物を形成する各成分について詳細に説明する。
【0045】
(A)遷移金属イミン化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる遷移金属イミン化合物は、下記一般式(I)で表される。
【0046】
【化1】
【0047】
(式中のN……Mは、一般的には配位していることを示すが、本発明においては配位していてもしていなくてもよい。)
一般式(I)中、Mは周期表第3〜11族の遷移金属原子(3族にはランタノイドも含まれる)を示し、好ましくは3〜9族(3族にはランタノイドも含まれる)の遷移金属原子であり、より好ましくは3〜5族および9族の遷移金属原子であり、特に好ましくは4族または5族の遷移金属原子である。具体的には、スカンジウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、コバルト、ロジウム、イットリウム、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウムなどであり、好ましくはスカンジウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、コバルト、ロジウムなどであり、より好ましくは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、コバルト、ロジウム、バナジウム、ニオブ、タンタルなどであり、特に好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウムである。
【0048】
mは、1〜6、好ましくは1〜4の整数を示す。
R1〜R6は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
【0049】
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
炭化水素基として具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシルなどの炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基;ビニル、アリル、イソプロペニルなどの炭素原子数が2〜30、好ましくは2〜20の直鎖状または分岐状のアルケニル基;エチニル、プロパルギルなどの炭素原子数が2〜30、好ましくは2〜20の直鎖状または分岐状のアルキニル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチルなどの炭素原子数が3〜30、好ましくは3〜20の環状飽和炭化水素基;シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニルなどの炭素原子数5〜30の環状不飽和炭化水素基;フェニル、ベンジル、ナフチル、ビフェニリル、ターフェニリル、フェナントリル、アントリルなどの炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基;トリル、iso-プロピルフェニル、tert-ブチルフェニル、ジメチルフェニル、ジ-tert-ブチルフェニルなどのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
【0050】
上記炭化水素基は、水素原子がハロゲンで置換されていてもよく、このような基としては、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロフェニル、クロロフェニルなどの炭素原子数1〜30、好ましくは1〜20のハロゲン化炭化水素基などが挙げられる。
【0051】
また、上記炭化水素基は、他の炭化水素基で置換されていてもよく、このような基としては、例えば、ベンジル、クミルなどのアリール基置換アルキル基などが挙げられる。
さらにまた、上記炭化水素基は、ヘテロ環式化合物残基;アルコキシ基、アリーロキシ基、エステル基、エーテル基、アシル基、カルボキシル基、カルボナート基、ヒドロキシ基、ペルオキシ基、カルボン酸無水物基などの酸素含有基;アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアン酸エステル基、アミジノ基、ジアゾ基、アミノ基がアンモニウム塩となったものなどの窒素含有基;ボランジイル基、ボラントリイル基、ジボラニル基などのホウ素含有基;メルカプト基、チオエステル基、ジチオエステル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオアシル基、チオエーテル基、チオシアン酸エステル基、イソチアン酸エステル基、スルホンエステル基、スルホンアミド基、チオカルボキシル基、ジチオカルボキシル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフェニル基などのイオウ含有基;ホスフィド基、ホスホリル基、チオホスホリル基、ホスファト基などのリン含有基;ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基を有していてもよい。
【0052】
炭化水素基としては、これらのうち、特に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシルなどの炭素原子数1〜30、好ましくは1〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基;フェニル、ナフチル、ビフェニリル、ターフェニリル、フェナントリル、アントリルなどの炭素原子数6〜30、好ましくは6〜20のアリール基;これらのアリール基にハロゲン原子、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルキル基、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルコキシ基、炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基、炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリーロキシ基などの置換基が1〜5個置換した置換アリール基などが好ましい。
【0053】
ヘテロ環式化合物残基としては、ピロール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、トリアジンなどの含窒素化合物の残基、フラン、ピランなどの含酸素化合物の残基、チオフェンなどの含硫黄化合物などの残基、およびこれらのヘテロ環式化合物残基に炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルキル基、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルコキシ基などの置換基がさらに置換した基などが挙げられる。
【0054】
R1〜R6 として示される酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基としては、上記炭化水素基が含んでいてもよい基として例示したものと同様のものが挙げられる。
【0055】
ケイ素含有基としては、シリル基、シロキシ基、炭化水素置換シリル基、炭化水素置換シロキシ基などが挙げられ、炭化水素置換シリル基として具体的には、メチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、エチルシリル、ジエチルシリル、トリエチルシリル、ジフェニルメチルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、ジメチル-tert-ブチルシリル、ジメチル(ペンタフルオロフェニル)シリルなどが挙げられる。これらの中では、メチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、エチルシリル、ジエチルシリル、トリエチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリルなどが好ましく、特にトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリルが好ましい。炭化水素置換シロキシ基として具体的には、トリメチルシロキシなどが挙げられる。
【0056】
ゲルマニウム含有基およびスズ含有基としては、前記ケイ素含有基のケイ素をゲルマニウムまたはスズに置換したものが挙げられる。
次に上記で説明したR1〜R6 の例について、より具体的に説明する。
【0057】
酸素含有基のうち、アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、tert-ブトキシなどが好ましく例示され、アリーロキシ基としては、フェノキシ、2,6-ジメチルフェノキシ、2,4,6-トリメチルフェノキシなどが好ましく例示され、アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基、p-クロロベンゾイル基、p-メトキシベンソイル基などが好ましく例示され、エステル基としては、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル、p-クロロフェノキシカルボニルなどが好ましく例示される。
【0058】
窒素含有基のうち、アミド基としては、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N-メチルベンズアミドなどが、アミノ基としては、ジメチルアミノ、エチルメチルアミノ、ジフェニルアミノなどが好ましく例示され、イミド基としては、アセトイミド、ベンズイミドなどが好ましく例示され、イミノ基としては、メチルイミノ、エチルイミノ、プロピルイミノ、ブチルイミノ、フェニルイミノなどが好ましく例示される。
【0059】
イオウ含有基のうち、アルキルチオ基としては、メチルチオ、エチルチオなどが好ましく例示され、アリールチオ基としては、フェニルチオ、メチルフェニルチオ、ナフチルチオなどが好ましく例示され、チオエステル基としては、アセチルチオ、ベンゾイルチオ、メチルチオカルボニル、フェニルチオカルボニルなどが好ましく例示され、スルホンエステル基としては、スルホン酸メチル、スルホン酸エチル、スルホン酸フェニルなどが好ましく例示され、スルホンアミド基としては、フェニルスルホンアミド、N-メチルスルホンアミド、N-メチル-p-トルエンスルホンアミドなどが好ましく例示される。
【0060】
なお、R6 は水素以外の置換基であることが好ましい。すなわち、R6 はハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基であることが好ましい。R6 は、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、炭化水素置換シリル基、炭化水素置換シロキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリーロキシ基、アリールチオ基、アシル基、エステル基、チオエステル基、アミド基、アミノ基、イミド基、イミノ基、スルホンエステル基、スルホンアミド基、シアノ基、ニトロ基またはヒドロキシ基であることがさらに好ましく、特にハロゲン原子、炭化水素基、炭化水素置換シリル基であることが好ましい。
【0061】
R6 として好ましい炭化水素基としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシルなどの炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチルなどの炭素原子数が3〜30、好ましくは3〜20の環状飽和炭化水素基;フェニル、ベンジル、ナフチル、ビフェニリル、トリフェニリルなどの炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基;および、これらの基に炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルキル基、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアルコキシ基、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基、炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20のアリーロキシ基、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基などの置換基がさらに置換した基などが好ましく挙げられる。
【0062】
R6 として好ましい炭化水素置換シリル基としては、メチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、エチルシリル、ジエチルシリル、トリエチルシリル、ジフェニルメチルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、ジメチル-tert-ブチルシリル、ジメチル(ペンタフルオロフェニル)シリルなどが挙げられる。特に好ましくは、トリメチルシリル、トリエチルフェニル、ジフェニルメチルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、ジメチル-tert-ブチルシリル、ジメチル(ペンタフルオロフェニル)シリルなどが挙げられる。
【0063】
本発明では、R6 としては特に、イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチルなどの炭素原子数が3〜30、好ましくは3〜20の分岐状アルキル基、これらの分岐状アルキル基の水素原子を炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基で置換した基(クミル基など);またはアダマンチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどの炭素原子数が3〜30、好ましくは3〜20の環状飽和炭化水素基から選ばれる基であることが好ましい。また、R6 としては特に、フェニル、ナフチル、フルオレニル、アントリル、フェナントリルなどの炭素原子数6〜30、好ましくは6〜20のアリール基;炭化水素置換シリル基から選ばれる基であることも好ましい。
【0064】
R1 〜R6 は、これらのうちの2個以上の基、好ましくは隣接する基が互いに連結して脂肪環、芳香環または、窒素原子などの異原子を含む炭化水素環を形成していてもよく、これらの環はさらに置換基を有していてもよい。
【0065】
また、mが2以上の場合には、いずれか一つの配位子に含まれるR1 〜R6 のうちの1個の基と、他の配位子に含まれるR1 〜R6 の1個の基が連結されていてもよい。さらに、mが2以上の場合には、各配位子間でR1同士、R2同士、R3同士、R4同士、R5同士
、R6同士は、互いに同一でも異なっていてもよい。
【0066】
nは、Mの価数を満たす数であり、具体的には0〜5、好ましくは1〜4、より好ましくは1〜3の整数である。
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基を示す。なお、nが2以上の場合には、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
【0067】
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
炭化水素基としては、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられる。具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、アイコシルなどのアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの炭素原子数が3〜30のシクロアルキル基;ビニル、プロペニル、シクロヘキセニルなどのアルケニル基;ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基;フェニル、トリル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ビフェニル、ナフチル、メチルナフチル、アントリル、フェナントリルなどのアリール基などが挙げられる。また、これらの炭化水素基には、ハロゲン化炭化水素、具体的には炭素原子数1〜20の炭化水素基の少なくとも一つの水素がハロゲンに置換した基も含まれる。
これらのうち、炭素原子数が1〜20のものが好ましい。
【0068】
ヘテロ環式化合物残基としては、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられる。
酸素含有基としては、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、ヒドロキシ基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどのアルコシキ基;フェノキシ、メチルフェノキシ、ジメチルフェノキシ、ナフトキシなどのアリーロキシ基;フェニルメトキシ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基;アセトキシ基;カルボニル基などが挙げられる。
【0069】
イオウ含有基としては、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、メチルスルフォネート、トリフルオロメタンスルフォネート、フェニルスルフォネート、ベンジルスルフォネート、p-トルエンスルフォネート、トリメチルベンゼンスルフォネート、トリイソブチルベンゼンスルフォネート、p-クロルベンゼンスルフォネート、ペンタフルオロベンゼンスルフォネートなどのスルフォネート基;メチルスルフィネート、フェニルスルフィネート、ベンジルスルフィネート、p-トルエンスルフィネート、トリメチルベンゼンスルフィネート、ペンタフルオロベンゼンスルフィネートなどのスルフィネート基;アルキルチオ基;アリールチオ基などが挙げられる。
【0070】
窒素含有基として具体的には、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、アミノ基;メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジブチルアミノ、ジシクロヘキシルアミノなどのアルキルアミノ基;フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ、ジナフチルアミノ、メチルフェニルアミノなどのアリールアミノ基またはアルキルアリールアミノ基などが挙げられる。
【0071】
ホウ素含有基として具体的には、BR4(Rは水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子等を示す)が挙げられる。
リン含有基として具体的には、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィンなどのトリアルキルホスフィン基;トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィンなどのトリアリールホスフィン基;メチルホスファイト、エチルホスファイト、フェニルホスファイトなどのホスファイト基(ホスフィド基);ホスホン酸基;ホスフィン酸基などが挙げられる。
【0072】
ケイ素含有基として具体的には、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、フェニルシリル、ジフェニルシリル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリシクロヘキシルシリル、トリフェニルシリル、メチルジフェニルシリル、トリトリルシリル、トリナフチルシリルなどの炭化水素置換シリル基;トリメチルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリルエーテル基;トリメチルシリルメチルなどのケイ素置換アルキル基;トリメチルシリルフェニルなどのケイ素置換アリール基などが挙げられる。
【0073】
ゲルマニウム含有基として具体的には、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、具体的には、前記ケイ素含有基のケイ素をゲルマニウムに置換した基が挙げられる。
【0074】
スズ含有基として具体的には、前記R1 〜R6 で例示したものと同様のものが挙げられ、より具体的には、前記ケイ素含有基のケイ素をスズに置換した基が挙げられる。
ハロゲン含有基として具体的には、PF6 、BF4 などのフッ素含有基、ClO4 、SbCl6 などの塩素含有基、IO4 などのヨウ素含有基が挙げられる。
【0075】
アルミニウム含有基として具体的には、AlR4 (Rは水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子等を示す。)が挙げられる。
なお、nが2以上の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、またXで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。
【0076】
以下に、上記一般式(I)で表される遷移金属化合物の具体的な例を示すが、これらに限定されるものではない。
なお、下記具体例においてMは遷移金属元素であり、個々には、Sc(III)、Ti(III)、Ti(IV)、Zr(III)、Zr(IV)、Hf(IV)、V(IV)、Nb(V)、Ta(V)、Co(II)、Co(III)、Rh(II)、Rh(III)、Rh(IV)を示すが、これらに限定されるものではない。これらのなかではTi(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)が好ましく、特にTi(IV)が好ましい。
【0077】
Xは、例えばCl、Brなどのハロゲン、メチルなどのアルキル基を示す。また、Xが複数ある場合は、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。
nは金属Mの価数により決定される。例えば、2種のモノアニオン種が金属に結合している場合、2価金属ではn=0、3価金属ではn=1、4価金属ではn=2、5価金属ではn=3になる。例えば金属がTi(IV)の場合はn=2であり、Zr(IV)の場合はn=2であり、Hf(IV)の場合はn=2である。
【0078】
【化2】
【0079】
【化3】
【0080】
【化4】
【0081】
【化5】
【0082】
【化6】
【0083】
【化7】
【0084】
【化8】
【0085】
【化9】
【0086】
なお、上記例示中、Meはメチル基、Etはエチル基、iPrはi-プロピル基、tBuはtert-ブチル基、Phはフェニル基を示す。
上記一般式(I)で表される遷移金属化合物(A)において、mが2であり、2個のR1が連結されている化合物は、下記一般式(I-b)で表される。
【0087】
【化10】
【0088】
式中、Mは周期表第3〜11族の遷移金属原子を示し、具体的には上記一般式(I)中のMと同様の遷移金属原子を示す。
R2 〜R11は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。R2 〜R11が示す基として具体的には、上記一般式(I)中のR1 〜R6 と同じ原子および基が挙げられる。
【0089】
一般式(I-b)において、R6 またはR11の少なくとも一方、特に両方が、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基であることが好ましい。
【0090】
nは、Mの価数を満たす数であり、具体的には上記一般式(I)中のnと同様である。
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基またはスズ含有基を示す。具体的には、一般式(I)中のXと同様の原子または基が挙げられる。
【0091】
nが2以上の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、Xで示される2個以上の基は互いに結合して環を形成してもよい。2個以上のXが互いに連結して形成する環は、芳香族環であっても、脂肪族環であってもよい。
【0092】
Xとしては、特に、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜20の炭化水素基またはスルホネート基が好ましい。
Yは、酸素、イオウ、炭素、窒素、リン、ケイ素、セレン、スズおよびホウ素からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子またはこれらの原子を含む2価の結合基を示す。
【0093】
これらの結合基Yは置換基を有していてもよく、主鎖が好ましくは原子3個以上、より好ましくは4個以上20個以下、特に好ましくは4個以上10個以下で構成された構造を有する。
【0094】
Yとして具体的には、−O−、−S−、−Se−などのカルコゲン原子;−NH−、−N(CH3)−、−PH−、−P(CH3)−などの窒素含有基またはリン含有基;−SiH2−、−Si(CH3)2−などのケイ素含有基;−SnH2−、−Sn(CH3)2−などのスズ含有基;−BH−、−B(CH3)−、−BF−などのホウ素含有基などが挙げられる。また、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−(CH2)6−などの炭素原子数が3〜20の飽和炭化水素基;シクロヘキシリデン基、シクロヘキシレン基などの環状飽和炭化水素基;これらの飽和炭化水素基の一部が1〜10個の炭化水素基、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン、酸素、イオウ、窒素、リン、ケイ素、セレン、スズ、ホウ素などのヘテロ原子で置換された基;ベンゼン、ナフタレン、アントラセンなどの炭素原子数が6〜20の環状炭化水素の残基;ピリジン、キノリン、チオフェン、フランなどのヘテロ原子を含む炭素原子数が3〜20の環状化合物の残基などの炭化水素基などが炭素含有基として挙げられる。
【0095】
以下に、上記一般式(I-b)で表される遷移金属化合物の具体的な例を示すが、これらに限定されるものではない。
【0096】
【化11】
【0097】
【化12】
【0098】
なお、上記例示中、Meはメチル基を示し、Phはフェニル基を示す。
本発明では、上記のような化合物において、チタン金属をジルコニウム、ハフニウムなどのチタン以外の金属に置き換えた遷移金属化合物を用いることもできる。
【0099】
(B-1) 有機金属化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体の製造に用いられる(B-1)有機金属化合物として、具体的には下記のような周期表第1、2族および第12、13族の有機金属化合物が用いられる。
【0100】
(B-1a) 一般式 Ra m Al(ORb)n Hp Xq
(式中、Ra およびRb は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。)で表される有機アルミニウム化合物。
【0101】
(B-1b) 一般式 M2 AlRa 4
(式中、M2 はLi、NaまたはKを示し、Ra は炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す。)
で表される周期表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。
【0102】
(B-1c) 一般式 Ra Rb M3
(式中、Ra およびRb は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、M3 はMg、ZnまたはCdである。)
で表される周期表第2族または第12族金属のジアルキル化合物。
【0103】
前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物としては、次のような化合物などを例示できる。
一般式 Ra m Al(ORb)3-m
(式中、Ra およびRb は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、mは好ましくは1.5≦m≦3の数である。)
で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ra m AlX3-m
(式中、Ra は炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは好ましくは0<m<3である。)で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ra m AlH3-m
(式中、Ra は炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、mは好ましくは2≦m<3である。)で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ra m Al(ORb)n Xq
(式中、Ra およびRb は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+q=3である。)で表される有機アルミニウム化合物。
【0104】
(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物としてより具体的には、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ n-ブチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどのトリ n-アルキルアルミニウム;
トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ sec-ブチルアルミニウム、トリ tert-ブチルアルミニウム、トリ 2-メチルブチルアルミニウム、トリ 3-メチルブチルアルミニウム、トリ 2-メチルペンチルアルミニウム、トリ 3-メチルペンチルアルミニウム、トリ4-メチルペンチルアルミニウム、トリ 2-メチルヘキシルアルミニウム、トリ 3-メチルヘキシルアルミニウム、トリ 2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリ分岐鎖アルキルアルミニウム;
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム;
トリフェニルアルミニウム、トリトリルアルミニウムなどのトリアリールアルミニウム;
ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;(i-C4H9)x Aly(C5H10)z (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xである。
)などで表されるトリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;
イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシド、イソブチルアルミニウムイソプロポキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド;
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;
エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド;
Ra 2.5 Al(ORb)0.5 などで表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム;
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、エチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、ジイソブチルアルミニウム(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド)、イソブチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド) などのジアルキルアルミニウムアリーロキシド;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム;
ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド;
エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどその他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム;
エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。
【0105】
また(B-1a)に類似する化合物も使用することができ、例えば窒素原子を介して2以上のアルミニウム化合物が結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。このような化合物として具体的には、(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2 などを挙げることができる。
【0106】
前記(B-1b)に属する化合物としては、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4 などを挙げることができる。
またその他にも、(B-1)有機金属化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウムなどを使用することもできる。
【0107】
また重合系内で上記有機アルミニウム化合物が形成されるような化合物、例えばハロゲン化アルミニウムとアルキルリチウムとの組合せ、またはハロゲン化アルミニウムとアルキルマグネシウムとの組合せなどを使用することもできる。
【0108】
(B-1)有機金属化合物のなかでは、有機アルミニウム化合物が好ましい。
上記のような(B-1)有機金属化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
【0109】
(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2−78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【0110】
従来公知のアルミノキサンは、例えば下記のような方法によって製造することができ、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。
(1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。
(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
【0111】
なお該アルミノキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミノキサンの溶液から溶媒または未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解またはアルミノキサンの貧溶媒に懸濁させてもよい。
【0112】
アルミノキサンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
これらのうち、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、トリメチルアルミニウムが特に好ましい。
【0113】
上記のような有機アルミニウム化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
アルミノキサンの調製に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分または上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。さらにエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素が好ましい。
【0114】
またベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl成分がAl原子換算で通常10%以下、好ましくは5%以下、特に好ましくは2%以下であるもの、すなわち、ベンゼンに対して不溶性または難溶性であるものが好ましい。
【0115】
有機アルミニウムオキシ化合物の例としては、下記一般式(i)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物を挙げることもできる。
【0116】
【化13】
【0117】
式中、R20は炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示す。
R21は、互いに同一でも異なっていてもよい水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示す。
【0118】
前記一般式(i)で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物は、下記一般式(ii)
R20−B−(OH)2 …(ii)
(式中、R20は上記と同じ基を示す。)
で表されるアルキルボロン酸と、有機アルミニウム化合物とを、不活性ガス雰囲気下に不活性溶媒中で、−80℃〜室温の温度で1分〜24時間反応させることにより製造できる。
【0119】
前記一般式(ii)で表されるアルキルボロン酸の具体的なものとしては、メチルボロン酸、エチルボロン酸、イソプロピルボロン酸、n-プロピルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、n-ヘキシルボロン酸、シクロヘキシルボロン酸、フェニルボロン酸、3,5-ジフルオロボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸、3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニルボロン酸などが挙げられる。これらの中では、メチルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、3,5-ジフルオロフェニルボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸が好ましい。
【0120】
これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
このようなアルキルボロン酸と反応させる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物が挙げられる。
これらのうち、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、特にトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましい。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
【0121】
上記のような(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
(B-3) 遷移金属イミン化合物 ( A ) と反応してイオン対を形成する化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる遷移金属イミン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(B-3)(以下、「イオン化イオン性化合物」という。)は、前記遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物である。従って、少なくとも前記遷移金属イミン化合物(A)と接触させてイオン対を形成するものは、この化合物に含まれる。
【0122】
このような化合物としては、特開平1−501950号公報、特開平1−502036号公報、特開平3−179005号公報、特開平3−179006号公報、特開平3−207703号公報、特開平3−207704号公報、USP−5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などが挙げられる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
【0123】
具体的には、ルイス酸としては、BR3(Rは、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である。)で示される化合物が挙げられ、例えば、トリフルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
【0124】
イオン性化合物としては、例えば下記一般式(VI)で表される化合物が挙げられる。
【0125】
【化14】
【0126】
式中、R22としては、H+、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アンモニ
ウムカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプチルトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオンなどが挙げられる。
【0127】
R23〜R26は、互いに同一でも異なっていてもよい有機基、好ましくはアリール基または置換アリール基である。
前記カルボニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)カルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンなどが挙げられる。
【0128】
前記アンモニウムカチオンとして具体的には、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、トリ(n-ブチル)アンモニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチオン;N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオン、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのN,N-ジアルキルアニリニウムカチオン;ジ(イソプロピル)アンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
【0129】
前記ホスホニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
【0130】
R22としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどが好ましく、特にトリフェニルカルボニウムカチオン、N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオンが好ましい。
【0131】
またイオン性化合物として、トリアルキル置換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩なども挙げられる。
【0132】
トリアルキル置換アンモニウム塩として具体的には、例えばトリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(m,m-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(3,5-ジトリフルオロメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素などが挙げられる。
【0133】
N,N-ジアルキルアニリニウム塩として具体的には、例えばN,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、N,N-ジエチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
【0134】
ジアルキルアンモニウム塩として具体的には、例えばジ(1-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられる。
【0135】
さらにイオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、N,N-ジエチルアニリニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、下記式(VII)または(VIII)で表されるホウ素化合物なども挙げられる。
【0136】
【化15】
【0137】
(式中、Etはエチル基を示す。)
【0138】
【化16】
【0139】
ボラン化合物として具体的には、例えば
デカボラン(14);
ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ウンデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ドデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカクロロデカボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ドデカクロロドデカボレートなどのアニオンの塩;
トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ドデカハイドライドドデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッケル酸塩(III)などの金属ボランアニオンの塩などが挙げられる。
【0140】
カルボラン化合物として具体的には、例えば
4-カルバノナボラン(14)、1,3-ジカルバノナボラン(13)、6,9-ジカルバデカボラン(14)、ドデカハイドライド-1-フェニル-1,3-ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド-1-メチル-1,3-ジカルバノナボラン、ウンデカハイドライド-1,3-ジメチル-1,3-ジカルバノナボラン、7,8-ジカルバウンデカボラン(13)、2,7-ジカルバウンデカボラン(13)、ウンデカハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライド-11-メチル-2,7-ジカルバウンデカボラン、トリ(n-ブチル)アンモニウム 1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム 1-カルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム 1-カルバドデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム 1-トリメチルシリル-1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムブロモ-1-カルバドデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム 6-カルバデカボレート(14)、トリ(n-ブチル)アンモニウム 6-カルバデカボレート(12)、トリ(n-ブチル)アンモニウム 7-カルバウンデカボレート(13)、トリ(n-ブチル)アンモニウム7,8-ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n-ブチル)アンモニウム2,9-ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n-ブチル)アンモニウムドデカハイドライド-8-メチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-エチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-ブチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-アリル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-9-トリメチルシリル-7,8-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-4,6-ジブロモ-7-カルバウンデカボレートなどのアニオンの塩;
トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-1,3-ジカルバノナボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)銅酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)金酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(トリブロモオクタハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、トリス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)クロム酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)マンガン酸塩(IV)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッケル酸塩(IV)などの金属カルボランアニオンの塩などが挙げられる。
【0141】
ヘテロポリ化合物は、ケイ素、リン、チタン、ゲルマニウム、ヒ素およびスズから選ばれる原子と、バナジウム、ニオブ、モリブデンおよびタングステンから選ばれる1種または2種以上の原子とを含んでいる。ヘテロポリ化合物として具体的には、リンバナジン酸、ゲルマノバナジン酸、ヒ素バナジン酸、リンニオブ酸、ゲルマノニオブ酸、シリコノモリブデン酸、リンモリブデン酸、チタンモリブデン酸、ゲルマノモリブデン酸、ヒ素モリブデン酸、スズモリブデン酸、リンタングステン酸、ゲルマノタングステン酸、スズタングステン酸、リンモリブドバナジン酸、リンタングストバナジンン酸、ゲルマノタングストバナジンン酸、リンモリブドタングストバナジン酸、ゲルマノモリブドタングストバナジン酸、リンモリブドタングステン酸、リンモリブドニオブ酸などのヘテロポリ酸が挙げられる。また、ヘテロポリ化合物としては、これらヘテロポリ酸の塩、例えばこれらのヘテロポリ酸と、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどの周期表第1族または第2族の金属との塩、トリフェニルエチル塩などの有機塩などが挙げられる。
【0142】
上記のような(B-3)イオン化イオン性化合物は、1種単独でまたは2種以上組み合せて用いられる。
(C)バナジウム化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられるバナジウム化合物は、下記一般式(II)で表される。
【0143】
VO(OR)nX3-n …(II)
(式中、Rは、直鎖状または分岐状のアルキル基などの脂肪族炭化水素残基を示し、Xはハロゲン原子を示し、0≦n≦3である。)
該バナジウム化合物として具体的には、VOCl3、VOBr3、VO(OCH3)Cl2、VO(OCH3)2Cl、VO(OCH3)3、VO(OC2H5)Cl2、VO(OC2H5)1.5Cl1.5、VO(OC2H5)1.5Br1.5、VO(OC2H5)2Cl、VO(OC2H5)3、VO(OC3H7)Cl2、VO(OC3H7)1.5Cl1.5、VO(OC3H7)2Cl、VO(OC3H7)3、VO(O-n-C4H9)3、VO(O-n-C4H9)Cl2、VO(O-isoC4H9)2Cl、VO(O-secC4H9)3、VO(OC5H11)1.5Cl1.5 などおよびこれらの混合物などが挙げられる。
【0144】
これらの中では、特に上記一般式(II)中のnが0≦n≦2の範囲にあるものが好ましく、なかでもRがC2H5 であるバナジウム化合物を用いるのが好ましい。これらのバナジウム化合物は、VOCl3 とアルコールを反応させたり、あるいはVOCl3 とVO(OR)3 を反応させることによって容易に製造することができる。
【0145】
(D)有機アルミニウム化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられる有機アルミニウム化合物としては、上述した(B-1a) 一般式 Ra m Al(ORb)n Hp Xqで表される有機アルミニウム化合物と同様のものが挙げられる。
【0146】
(E)メタロセン化合物
エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられるシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族のメタロセン化合物は、下記一般式(III)で示される。
【0147】
M1 Lx …(III)
式中、M1 は周期表第4族から選ばれる遷移金属原子を示し、具体的には、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、好ましくはジルコニウムである。
【0148】
xは遷移金属原子M1 の原子価を満たす数を示し、遷移金属原子M1 に配位する配位子Lの個数を示す。
Lは遷移金属原子に配位する配位子を示し、少なくとも1個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子であり、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外のLは、炭素原子数が1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基、ハロゲン原子または水素原子である。
【0149】
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては、例えばシクロペンタジエニル基;メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基などのアルキル置換シクロペンタジエニル基;インデニル基;4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基;フルオレニル基などが挙げられる。これらの基は、炭素原子数が1〜20の(ハロゲン化)炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基、ハロゲン原子などで置換されていてもよい。
【0150】
上記一般式(III)で表される化合物がシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を2個以上含む場合には、それらのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子同士は、(置換)アルキレン基、(置換)シリレン基などの2価の結合基を介して結合されていてもよい。
【0151】
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外の配位子Lとしては、具体的に下記のようなものが挙げられる。
炭素原子数が1〜20の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリール基などが挙げられ、より具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、アイコシルなどのアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどのシクロアルキル基;ビニル、プロペニル、シクロヘキセニルなどのアルケニル基;ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基;フェニル、トリル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ビフェニリル、ナフチル、メチルナフチル、アントリル、フェナントリルなどのアリール基が挙げられる。
【0152】
炭素原子数が1〜20のハロゲン化炭化水素基としては、前記炭素原子数が1〜20の炭化水素基にハロゲンが置換した基が挙げられる。
酸素含有基としてはヒドロキシ基;メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどのアルコキシ基;フェノキシ、メチルフェノキシ、ジメチルフェノキシ、ナフトキシなどのアリーロキシ基;フェニルメトキシ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基などが挙げられる。
【0153】
イオウ含有基としては前記酸素含有基の酸素がイオウに置換した置換基、およびメチルスルフォネート、トリフルオロメタンスルフォネート、フェニルスルフォネート、ベンジルスルフォネート、p-トルエンスルフォネート、トリメチルベンゼンスルフォネート、トリイソブチルベンゼンスルフォネート、p-クロルベンゼンスルフォネート、ペンタフルオロベンゼンスルフォネートなどのスルフォネート基;メチルスルフィネート、フェニルスルフィネート、ベンゼンスルフィネート、p-トルエンスルフィネート、トリメチルベンゼンスルフィネート、ペンタフルオロベンゼンスルフィネートなどのスルフィネート基が挙げられる。
【0154】
ケイ素含有基としてはメチルシリル、フェニルシリルなどのモノ炭化水素置換シリル;ジメチルシリル、ジフェニルシリルなどのジ炭化水素置換シリル;トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリシクロヘキシルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、メチルジフェニルシリル、トリトリルシリル、トリナフチルシリルなどのトリ炭化水素置換シリル;トリメチルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリルのシリルエーテル;トリメチルシリルメチルなどのケイ素置換アルキル基;トリメチルシリルフェニルなどのケイ素置換アリール基などが挙げられる。
【0155】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
このようなメタロセン化合物は、例えば遷移金属の原子価が4である場合、より具体的には下記一般式(III-a)で示される。
【0156】
R11R12R13R14M1 …(III-a)
式中、M1 は、前記と同様の周期表第4族から選ばれる遷移金属原子を示し、好ましくはジルコニウム原子である。
【0157】
R11は、シクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)を示し、
R12、R13およびR14は、互いに同一でも異なっていてもよく、シクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)、炭素原子数が1〜20の(ハロゲン化)炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基、ハロゲン原子または水素原子を示す。
【0158】
上記一般式(III-a)で示されるメタロセン化合物のなかでは、R12、R13 およびR14のうち少なくとも1個がシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)である化合物、例えばR11 およびR12 がシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)である化合物が好ましく用いられる。また、R11およびR12がシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)である場合、R13およびR14はシクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、スルフォネート基、ハロゲン原子または水素原子であることが好ましい。
【0159】
以下に、前記一般式(III)で表され、M1 がジルコニウムであるメタロセン化合物について具体的な化合物を例示する。
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドなど。
【0160】
また上記のようなジルコニウム化合物中のジルコニウムをチタンまたはハフニウムに代えた化合物も挙げられる。
また、(E)メタロセン化合物として下記式(IV)で表される化合物を用いることもできる。
【0161】
【化17】
【0162】
式中、M1 は周期表第4族の遷移金属原子を示し、具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、好ましくはジルコニウムである。
X1 は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、20個以下の炭素原子を含有する炭化水素基、20個以下のケイ素原子を含有するシリル基または20個以下のゲルマニウム原子を含有するゲルミル基である。
【0163】
Cpは、M1 にπ結合している置換シクロペンタジエニル基またはその誘導体を示す。
Zは、酸素原子、イオウ原子、ホウ素原子または周期表第14族の元素を含む配位子を示し、例えば−Si(R15 2)−、−C(R15 2)−、−Si(R15 2)Si(R15 2)−、−C(R15 2)C(R15 2)−、−C(R15 2)C(R15 2)C(R15 2)−、−C(R15)=C(R15)−、−C(R15 2)Si(R15 2)−、−Ge(R15 2)−などである。
【0164】
Yは、窒素原子、リン原子、酸素原子またはイオウ原子を含む配位子を示し、例えば−N(R16)−、−O−、−S−、−P(R16)−などである。
またZとYとで縮合環を形成してもよい。
【0165】
上記R15は、水素原子、20個までの非水素原子をもつアルキル基、20個までの非水素原子をもつアリール基、20個までの非水素原子をもつシリル基、20個までの非水素原子をもつハロゲン化アルキル基、20個までの非水素原子をもつハロゲン化アリール基およびこれらの組合せから選ばれた基である。R16は、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基もしくは炭素原子数7〜10のアラルキル基であるか、または1個もしくはそれ以上のR15と30個までの非水素原子の縮合環系を形成している。
【0166】
以下に上記一般式(IV)で表されるメタロセン化合物の具体的な例を示す。
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(エチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-メチレンチタンジクロリド、(tert-ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(tert-ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジクロリド、(ベンジルアミド)ジメチル-(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(フェニルホスフィド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジルなど。
【0167】
上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられる(B-1)有機金属化合物としては、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる(B-1)有機金属化合物と同様のものが挙げられる。
【0168】
上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられる(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物としては、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物と同様のものが挙げられる。
【0169】
上記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造に用いられる(B-3)メタロセン化合物(E)と反応してイオン対を形成する化合物としては、上記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる(B-3)遷移金属イミン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物と同様のものが挙げられる。
【0170】
次に、エチレン・α-オレフィン共重合体(b)およびエチレン・α-オレフィン共重合体(c)の製造方法について説明する。
エチレン・α-オレフィン共重合体(b)を製造する際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれるが、例えば以下のような方法が例示される。
(1)成分(A)と、(B-1)有機金属化合物、(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物および(B-3)イオン化イオン性化合物から選ばれる少なくとも1種の成分(B)(以下単に「成分(B)」という。)とを任意の順序で重合器に添加する方法。
(2)成分(A)と、成分(B-1)を予め接触させた触媒成分と、成分(B-3)を任意の順序で重合器に添加する方法。
(3)成分(A)と、成分(B-1)を予め接触させた触媒成分と、成分(B-1)及び成分(B-3)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合、成分(B-1)は、同一でも異なっていてもよい。
(4)成分(A)と成分(B-1)と成分(B-3)とを予め接触させた触媒成分と、成分(B-1)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合、成分(B-1)は、同一でも異なっていてもよい。
(5)成分(A)と成分(B-2)とを予め接触させた触媒を重合器に添加する方法。
(6)成分(A)と成分(B-2)を予め接触させた触媒成分、および成分(B-1)又は(B-2)を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合、成分(B-2)は、同一でも異なっていてもよい。
この中で特に(2)、(3)、(4)の方法が好ましい。
【0171】
重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施できる。
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物などを挙げることができ、オレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
【0172】
上記のような遷移金属イミン触媒を用いて、オレフィンの重合を行うに際して、成分(A)は、重合容積1リットル当たり通常10-12〜10-2モル、好ましくは10-10〜10-3モルになるような量で用いられる。
【0173】
成分(B-1)は、成分(B-1)と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-1)/M〕が、通常0.01〜100000、好ましくは0.05〜50000となるような量で用いられる。成分(B-2)は、成分(B-2)中のアルミニウム原子と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-2)/M〕が、通常10〜500000、好ましくは20〜100000となるような量で用いられる。成分(B-3)は、成分(B-3)と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-3)/M〕が、通常1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5となるような量で用いられる。
【0174】
また、このような遷移金属イミン触媒を用いた共重合温度は、通常−50〜+200℃、好ましくは0〜170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜100kg/cm2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2 の条件下であり、共重合反応は、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。さらに共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。
【0175】
得られるエチレン・α−オレフィン共重合体(b)の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、使用する成分(B)の違いにより調節することもできる。
【0176】
触媒としてバナジウム系触媒を用いてエチレン・α-オレフィン共重合体(c)を製造する場合には、重合系内のバナジウム化合物(C)の濃度は、重合容積1リットル当たり、通常0.01〜5ミリモル、好ましくは0.05〜3ミリモルとなる量で用いられる。バナジウム化合物(C)は、重合系内に存在するバナジウム化合物(C)の濃度の10倍以下、好ましくは1〜7倍、さらに好ましくは1〜5倍の濃度で供給されることが望ましい。また有機アルミニウム化合物(D)は、重合系内のバナジウム原子に対するアルミニウム原子のモル比(Al/V)で、2以上、好ましくは2〜50、さらに好ましくは3〜20となる量で用いられる。
【0177】
バナジウム化合物(C)および有機アルミニウム化合物(D)は、通常炭化水素溶媒、液状のエチレン、液状のα-オレフィで希釈されて供給される。この際、バナジウム化合物(C)は上記濃度に希釈されることが望ましいが、有機アルミニウム化合物(D)は重合系内における濃度の例えば50倍以下の任意の濃度に調整して重合系内に供給されることが望ましい、
【0178】
また、このようなバナジウム触媒を用いた共重合温度は、通常−50〜+200℃、好ましくは0〜170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜100kg/cm2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2 の条件下であり、重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに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。
【0179】
得られるエチレン・α-オレフィン共重合体(c)の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。
本発明に係るエチレン系共重合体(a)は、上記遷移金属イミン触媒と、上記バナジウム触媒または上記メタロセン触媒との存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとを共重合することにより製造することもできる。
【0180】
上記遷移金属イミン触媒と上記バナジウム触媒とを用いてエチレン系共重合体(a)を製造する場合、共重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施できる。
【0181】
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる不活性炭化水素媒体と同様のものが挙げられる。
【0182】
遷移金属イミン触媒とバナジウム触媒とを用いて、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとの共重合を行うに際して、成分(A)は通常10-12〜10-2モル、好ましくは10-10〜10-3モルとなるような量で用いられ、成分(C)は、反応容積1リットル当り、通常10-8〜10-3モル、好ましくは10-7〜10-4モルとなるような量で用いられる。また、成分(A)は、成分(A)と成分(C)とのモル比[(A)/(C)]が
、通常0.0001〜200、好ましくは0.001〜100となるような量で用いられる。
【0183】
成分(B-1)は、成分(B-1)と、成分(A)および成分(C)中の全遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-1)/M〕が、通常0.01〜100000、好ましくは0.05〜50000となるような量で用いられる。成分(B-2)は、成分(B-2)中のアルミニウム原子と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-2)/M〕が、通常10〜500000、好ましくは20〜100000となるような量で用いられる。成分(B-3)は、成分(B-3)と、成分(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-3)/M〕が、通常1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5となるような量で用いられる。
【0184】
重合の際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれる。
また、このような遷移金属イミン触媒とバナジウム触媒とを用いた共重合温度は、通常−50〜+200℃、好ましくは0〜170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜100kg/cm2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2 の条件下であり、重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに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。
【0185】
得られるエチレン系共重合体(a)の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、使用する成分(B)の量により調節することもできる。
【0186】
上位遷移金属イミン触媒と上記メタロセン触媒を用いてエチレン系共重合体(a)を製造する場合、共重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施できる。
【0187】
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、エチレン・α-オレフィン共重合体(b)の製造に用いられる不活性炭化水素媒体と同様のものが挙げられる。
【0188】
遷移金属イミン触媒とメタロセン触媒を用いて、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとの共重合を行うに際して、成分(A)は通常10-12〜10-2モル、好ましくは10-10〜10-3モルになるような量で用いられ、成分(E)は、反応容積1リットル当り、通常10-8〜10-3モル、好ましくは10-7〜10-4モルになるような量で用いられる。また、成分(A)は、成分(A)と成分(E)とのモル比[(A)/(E)]が、通常0.0001〜200、好ましくは0.001〜100となるような量で用いられる。
【0189】
成分(B-1)は、成分(B-1)と、成分(A)および成分(E)中の全遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-1)/M〕が、通常0.01〜100000、好ましくは0.05〜50000となるような量で用いられる。成分(B-2)は、成分(B-2)中のアルミニウム原子と、成分(A)および成分(E)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-2)/M〕が、通常10〜500000、好ましくは20〜100000となるような量で用いられる。成分(B-3)は、成分(B-3)と、成分(A)および成分(E)中の遷移金属原子(M)とのモル比〔(B-3)/M〕が、通常1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5となるような量で用いられる。
【0190】
重合の際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれる。
また、このような遷移金属イミン触媒とメタロセン触媒とを用いた共重合温度は、通常−50〜+200℃、好ましくは0〜170℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜100kg/cm2 、好ましくは常圧〜50kg/cm2 の条件下であり、重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに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。
【0191】
得られるエチレン系共重合体(a)の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、使用する成分(B)の違いにより調節することもできる。
【0192】
次に、本発明に係るプロピレン系重合体組成物について説明する。
本発明のプロピレン系重合体組成物は、エチレン系共重合体(a)とポリプロピレン(d)とを含み、エチレン系共重合体(a)とポリプロピレン(d)との重量比(d)/(a)が60/40〜99/1、好ましくは70/30〜99/1、より好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは70/30〜90/10の割合である。
【0193】
ここで、ポリプロピレン(d)として用いられるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレンであってもよく、プロピレンと、エチレン、炭素原子数4〜20のα-オレフィンなどとの共重合体であってもよい。またこの共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。またポリプロピレンは、アイソタクテッィクポリプロピレンであってもシンジオタクティックポリプロピレンであってもよい。
【0194】
ポリプロピレン(d)は、結晶化度が10%以上、好ましくは20%以上であることが好ましい。結晶化度は、例えばX線回折法により測定することができる。
ポリプロピレン樹脂(d)とエチレン系共重合体(a)とをブレンドしてプロピレン系重合体組成物を製造する方法としては、製造工程におけるインラインブレンドや後ブレンドが挙げられる。
【0195】
ポリプロピレン樹脂(d)とエチレン系共重合体(a)とをブレンドする方法としてより具体的には、例えば
(1)ポリプロピレン樹脂(d)、エチレン系共重合体(a)、および所望により添加される他の成分を、押出機、ニーダーなどを用いて機械的にブレンドする方法
(2)ポリプロピレン樹脂(d)、エチレン系共重合体(a)、および所望により添加される他の成分を適当な良溶媒(例えば;ヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素溶媒)に溶解し、次いで溶媒を除去する方法
(3)ポリプロピレン樹脂(d)、エチレン系共重合体(a)、および所望により添加される他の成分を適当な良溶媒にそれぞれ別個に溶解した溶液を調製した後混合し、次いで溶媒を除去する方法
(4)上記(1)〜(3)の方法を組み合わせて行う方法
などが挙げられる。
【0196】
本発明に係るプロピレン系重合体組成物は、硬度および衝撃強度にバランス良く優れている。
次に、本発明に係るエチレン系共重合体(a)およびプロピレン系重合体組成物の用途について説明する。
【0197】
本発明に係るエチレン系共重合体(a)およびプロピレン系重合体組成物は、例えば発泡成形体、フィルム成形体などに用いられる。
発泡成形体は、エチレン系共重合体(a)またはプロピレン系重合体組成物を、発泡倍率1.2倍〜50倍に発泡して得られるものである。エチレン系共重合体(a)または含む組成物は、高発泡倍率化が可能であり、しかも得られた発泡成形体は、引裂強度が高い。
【0198】
発泡成形に用いられる発泡剤としては、アゾ系の発泡剤などの化学発泡剤や二酸化炭素、水蒸気、ブテンガスなどの気体が用いられる。また、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて発泡助剤を用いることができる。
【0199】
発泡成形の方法としては、押出機を用い、エチレン系共重合体(a)またはプロピレン系重合体組成物と、発泡剤とを混練と同時に発泡させる連続押出し発泡や、エチレン系共重合体(a)またはプロピレン系重合体組成物と、発泡剤とを混練後に熱オーブン中で発泡させる方法や、プレスを用いて型発泡させる方法などが挙げられる。
【0200】
本発明の発泡成形体では目的に応じて、独立泡のスポンジと連続泡のスポンジのものが製造される。また、本発明の目的を損なわない範囲で、架橋剤や低密度ポリエチレン(LDPE)を配合して用いても良い。
【0201】
フィルム成形体は、エチレン系共重合体(a)またはプロピレン系重合体組成物をフィルム成形してなるものである。
フィルム成形法としては、インフレーション成形法、Tダイ成形法等が挙げられるが、インフレーション成形法が、フィルムの縦横の物性バランスが取れることと、コストの点で好ましい。また、インフレーション成形を行った場合、バブル安定性に優れるという効果もある。
【0202】
衝撃強度の高いフィルムが得られる。
さらに、本発明に係るエチレン系共重合体またはプロピレン系重合体組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、塩酸吸収剤、耐熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、顔料、染料、分散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、気泡防止剤、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、過酸化物などの流れ性改良剤、ウェルド強度改良剤、加工助剤、耐候安定剤、ブルーミング防止剤などの添加剤のほか、必要により他のポリオレフィン系重合体、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのホモポリマー、他のα-オレフィン共重合体等を添加してもよい。これら任意の添加剤や他のポリオレフィン系重合体は、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【発明の効果】
【0203】
本発明のエチレン系共重合体および該共重合体(a)を含む組成物は、長鎖分岐が少なく、かつ低せん断速度領域における粘度が高いため、発泡成形体としてスポンジ用途に使用すれば、発泡倍率を高くすることができ、しかも引き裂き強度の強いスポンジが得られる。また、フィルム成形体としてフィルム用途に使用すれば、成形性に優れ、衝撃強度の高いフィルムが得られる。またポリプロピレン等の樹脂の改質剤に使用すれば、硬度および衝撃強度にバランス良く優れた樹脂組成物が得られる。
【0204】
[実施例]
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0205】
なお、本実施例において、極限粘度([η])は、135℃、デカリン中で測定した。分子量分布(Mw/Mn)は、o-ジクロルベンゼンを溶媒として、140℃においてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定して求めた。
【0206】
また溶融粘弾性はレオメトリックス社製のRDS−IIを用いて測定した。サンプルは、厚さ2mmのシートから25mmφの円盤を打ち抜いたものを用いた。
シフトファクターの活性化エネルギーは、150℃、170℃、190℃、210℃、230℃における貯蔵弾性率(G’)の周波数依存性を測定し、このデータをシフトさせることにより求めた。
【0207】
具体的には、以下のようにしてシフトファクターの活性化エネルギー(Ea)を測定する。
レオメトリックス社製レオメーターRDS-II を用い、貯蔵弾性率(G'(dyne/cm2)) の角速度(ω(rad/秒))分散を測定した。サンプルホルダーは25mmφのパラレルプレートを用い、サンプル厚みは約2mmとした。測定温度は150℃,170℃,190℃,210℃,230℃とし、各温度で0.04≦ω≦400の範囲でG'を測定した。歪み量は、測定範囲でのトルクが検出可能で、かつトルクオーバーにならないよう、2〜25%の範囲で適宜選択した。測定後に190℃を基準温度として5つの温度条件のフローカーブを重ね合わせ、シフトファクターのアレニウス型プロットからEaを求めた。計算は、RDS-II に付属の解析用ソフトウェアRHIOSを用いて行った。
【0208】
重合例1
充分に窒素置換したステンレススチール製2リットルオートクレーブに、室温でヘプタン850mlを装入し、60℃まで昇温した。続いて60℃に保ったまま圧力が6.0kg/cm2 Gになるまでプロピレンを装入し、さらに全圧が8kg/cm2 Gになるまでエチレンで加圧した。その後、トリイソブチルアルミニウム0.2mmolと、あらかじめ混合しておいたトリイソブチルアルミニウムを0.05mmol、下記式の化合物1を0.0025mmol、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを0.005mmolを含む溶液を加え、温度を60℃に保ったまま重合を開始した。5分後メタノールを加えて重合を停止した。得られたポリマー溶液をアセトン2リットルと混合してポリマーを析出させ、溶媒と分離した後、130℃にて10時間減圧乾燥した。
【0209】
得られたエチレン・プロピレン共重合体は4.24gであり、エチレン単位含量は79.1モル%、極限粘度は14.5dl/g、Mw/Mnは2.4であった。
結果を表1に示す。
【0210】
【化18】
【0211】
重合例2
充分に窒素置換したステンレススチール製2リットルオートクレーブに、室温でヘプタンを600ml、1-ブテンを400ml挿入して60℃まで昇温した。続いてエチレンで全圧が8kg/cm2 Gになるように加圧した。その後、トリイソブチルアルミニウムを0.2mmolと、あらかじめ混合しておいたトリイソブチルアルミニウムを0.05mmol、上記式の化合物1を0.0025mmol、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを0.005mmol含む溶液を加え、温度を60℃に保ったまま重合を開始した。5分後メタノールを加えて重合を停止した。得られたポリマー溶液をアセトン2リットルと混合してポリマーを析出させ、溶媒と分離した後、130℃にて10時間減圧乾燥した。
【0212】
得られたエチレン・1-ブテン共重合体は、4.89gであり、エチレン単位含量は89.1モル%、極限粘度は14.2dl/g、Mw/Mnは2.4であった。
結果を表1に示す。
【0213】
【表1】
【0214】
重合例3
充分に窒素置換した容量2リットルの攪拌翼付連続重合反応器に、脱水精製したヘキサン1リットルを張り、8.0mmol/リットルに調整したエチルアルミニウムセスキクロリド(Al(C2H5)1.5・Cl1.5)のヘキサン溶液を500ml/hの流量で連続的に1時間供給した後、更に触媒として0.8mmol/リットルに調整したVO(OC2H5)Cl2のヘキサン溶液を500ml/hの流量で、ヘキサンを500ml/hの流量で連続的に供給した。一方重合器上部から、重合器内の重合液が常に1リットルになるように重合液を連続的に抜き出した。次にバブリング管を用いてエチレンを240リットル/hの流量で、プロピレンを60リットル/hの流量で、水素を5リットル/hの流量で反応器に供給した。共重合反応は、重合器外部に取り付けられたジャケットに冷媒を循環させることにより35℃で行った。上記条件で反応を行うと、エチレン・プロピレン共重合体を含む重合溶液が得られた。得られた重合溶液は、塩酸で脱灰した後に大量のメタノールに投入してエチレン・プロピレン共重合体を析出させた後、130℃で24時間減圧乾燥を行った。
得られたポリマーの性状を表2に示す。
【0215】
重合例4〜6
エチレン、プロピレンおよび水素のフィード量、コモノマー種を表2のようにに変えた以外は重合例3と同様に行った。ポリマー性状を表2に示す。
【0216】
【表2】
【0217】
実施例1
重合例1で得られたエチレン・プロピレン共重合体(1) 0.5gと、重合例4で得られたエチレン・プロピレン共重合体(4) 4.5gとを80℃に加熱した5リットルヘプタン中に溶かして攪拌して均一にした。その後エバポレーターを用いて溶媒を留去した。得られた組成物を190℃でプレス成形して2mmのシートを作製し、各種測定を行った。結果を表3に示す。
【0218】
実施例2
重合例2で得られたエチレン・1-ブテン共重合体(2) 0.5gと、重合例6で得られたエチレン・1-ブテン共重合体(6) 4.5gとを80℃に加熱した5リットルヘプタン中に溶かして均一に攪拌した。その後エバポレーターを用いて溶媒を留去した。得られた組成物を190℃でプレス成形して2mmのシートを作製し、各種測定を行った。結果を表3に示す。
【0219】
比較例1、2
重合例3、5の共重合体(3)、(5)をそれぞれ用いて評価を行った。結果を表3に示す。
【0220】
【表3】
Claims (7)
- (A)下記一般式(I)で表される遷移金属イミン化合物と、
mは、2を示し、
R1 〜R6 は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、また、各配位子間でR1 同士、R2 同士、R3 同士、R4 同士、R5 同士、R6 同士は互いに同一でも異なっていてもよく、
nは、Mの価数を満たす数であり、
Xは、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を示し、nが2以上の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、またXで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。)
(B)(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属イミン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と
からなる遷移金属イミン触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンとを共重合させて得られ、
エチレンから導かれる繰返し単位を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα-オ
レフィンから導かれる繰返し単位を1〜60モル%の割合で含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したMw/Mnの値が1.8〜3.0の範囲にあり、極限粘度が10dl/g以上であるエチレン・α-オレフィン共重合体(b)と、
(C)下記一般式(II)で表されるバナジウム化合物と、
VO(OR)n X3-n …(II)
(式中、Rは直鎖状または分岐状のアルキル基を示し、Xはハロゲンを示し、0≦n≦3である。)
(D)有機アルミニウム化合物と
からなるバナジウム触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数が3〜20のα-オレフィンを共重合させて得られ、
エチレンから導かれる繰返し単位を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンから導かれる繰返し単位を1〜60モル%の割合で含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したMw/Mnの値が1.5〜3.0の範囲にあり、極限粘度が0.3〜3dl/gの範囲にあるエチレン・α-オレフィン共重合体(c)とからなり、
前記エチレン・α-オレフィン共重合体(b)と前記エチレン・α-オレフィン共重合体(c)の重量比{(b)/(c)}が0.1/99.9〜30/70の範囲にあり、
下記(i)ないし(v)の要件を満たすことを特徴とするエチレン系共重合体組成物(a);
(i)エチレンから導かれる繰返し単位を40〜99モル%、炭素原子数が3〜20のα-オレフィンから導かれる繰返し単位を1〜60モル%の割合で含有すること、
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したZ平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)が10〜30の範囲にあり、かつ該(Mz/Mw)と、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)とが下記関係を満たすこと、
(Mz/Mw)>(Mw/Mn)
(iii)135℃デカリン中で測定した極限粘度が0.5〜4dl/gの範囲にあること、(iv)190℃で測定したせん断速度0.01rad/secにおける溶融粘度(η* 0.01)と、190℃で測定したせん断速度8rad/secにおける溶融粘度(η* 8)の比(η* 0.01/η* 8)と、極限粘度(η)とが次式(1)の関係を満たすこと、
(η* 0.01/η* 8)≧0.843×(η)+1.0 …(1)
(v)溶融粘弾性のシフトファクターの活性化エネルギー(Ea)の絶対値が4×104J/mol・K以下であること。 - 請求項1に記載のエチレン系共重合体組成物(a)からなることを特徴とする樹脂改質剤。
- 請求項1に記載のエチレン系共重合体組成物(a)を発泡倍率1.2〜50倍に発泡させて得られることを特徴とする発泡成形体。
- 請求項1に記載のエチレン系共重合体組成物(a)を成形して得られることを特徴とするフィルム成形体。
- 請求項1に記載のエチレン系共重合体組成物(a)と、ポリプロピレン(d)とからなり、上記エチレン系共重合体組成物(a)と、上記ポリプロピレン(d)との重量比((d)/(a))が60/40〜99/1であることを特徴とするプロピレン系重合体組成物。
- 請求項5に記載のプロピレン系重合体組成物を発泡倍率1.2〜50倍に発泡させて得られることを特徴とする発泡成形体。
- 請求項5に記載のプロピレン系重合体組成物を成形して得られることを特徴とするフィルム成形体。
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