JP6068754B2 - 複数の種類の遷移金属触媒を用いるオレフィンブロックポリマーの製造方法、及び、エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物 - Google Patents
複数の種類の遷移金属触媒を用いるオレフィンブロックポリマーの製造方法、及び、エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物 Download PDFInfo
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Description
そこで、本発明が解決しようとする課題は、可逆的連鎖移動重合によるオレフィンブロックポリマーの合成において、副生成物がより少なくオレフィンブロックポリマーの生成効率が高いオレフィンブロックポリマーの製造方法を提供することと、融点が高い、エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物を提供することとである。
元素周期律表第2族、12族および13族から選ばれる原子を含む有機金属化合物(C)(活性化用助触媒成分(B)を除く)とを用いて、オレフィンを重合するオレフィンブロックポリマーの製造方法であって、
重合触媒(X)は、下記一般式(1−X)で表される遷移金属化合物(A−X)と、有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)、有機ホウ素化合物(B−2)、亜鉛助触媒成分(B−3)およびイオン交換性層状珪酸塩(B−4)から選ばれる活性化用助触媒成分(B)とを接触させて形成され、
重合触媒(Y)は、下記一般式(1−Y)(但し、下記一般式(1−X)で表される遷移金属化合物を除く)から選ばれる遷移金属化合物(A−Y)と、有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)、有機ホウ素化合物(B−2)、亜鉛助触媒成分(B−3)およびイオン交換性層状珪酸塩(B−4)から選ばれる活性化用助触媒成分(B)とを接触させて形成される、製造方法である。
MXは、チタニウム原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を表す。
RX1〜RX8は、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数2〜20のアルキニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
RX1〜RX8における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記へテロ環式化合物残基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
上記RX1〜RX8の定義に関わらず、RX1とRX2、RX2とRX3、RX3とRX4、RX5とRX6、RX6とRX7、RX7とRX8はそれぞれ相互に連結して環を形成してもよく、これらの環は置換基を有していてもよい。
XXは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20の置換シリル基、
炭素原子数1〜20の置換アミノ基、
炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または
炭素原子数1〜20のカルボキシラート基を表す。
XXにおける上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記カルボキシラート基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
XX同士は、相互に連結して環を形成してもよい。
EXは中性のルイス塩基を表す。EXが複数ある場合は、複数のEXは同一でも異なっていてもよい。EXの個数を示す下付のxは、0、1、または2である。)
Lは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、共役系π電子を介してMに結合するπ電子共役系アニオン性基であり、aが2以上の場合、Lは互いに同一でも異なっていてもよい。
Xは、水素原子を除いて70個までの原子を含有する非共役系アニオン性基であり、bが2以上の場合、Xは互いに同一でも異なっていてもよい。
Eは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、1つ以上の非共有電子対を介してMに結合する中性ルイス塩基性配位子であり、cが2以上の場合、Eは互いに同一でも異なっていてもよい。
aは0〜6の整数であり、bは0〜8の整数であり、cは0〜9の整数であり、nは1〜4の整数である。また、M、L、Xの価数がそれぞれme、le、xeのとき、me=le×a+xe×bの関係を満たす。また、L、X、Eは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、さらにaが2以上の場合、L同士が、bが2以上の場合、X同士が、cが2以上の場合、E同士が、nが2以上の場合、L同士、X同士、E同士が互いに連結して環を形成していてもよい。)
さらに、そのようなオレフィンブロックポリマーの生成効率の高いオレフィンブロックポリマーは、例えば、ポリプロピレン系樹脂組成物と混合した際に、剛性および耐衝撃性を向上させることができる。
本発明において用いられる遷移金属化合物(A−X)は、下記一般式(1−X)で表される。以下、式(1−X)で表される遷移金属化合物(A−X)について説明する。
MXは、チタニウム原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を表す。
RX1〜RX8は、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数2〜20のアルキニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
RX1〜RX8における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記へテロ環式化合物残基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
上記RX1〜RX8の定義に関わらず、RX1とRX2、RX2とRX3、RX3とRX4、RX5とRX6、RX6とRX7、RX7とRX8はそれぞれ相互に連結して環を形成してもよく、これらの環は置換基を有していてもよい。
XXは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20の置換シリル基、
炭素原子数1〜20の置換アミノ基、
炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または
炭素原子数1〜20のカルボキシラート基を表す。
XXにおける上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記カルボキシラート基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
XX同士は、相互に連結して環を形成してもよい。
EXは中性のルイス塩基を表す。EXが複数ある場合は、複数のEXは同一でも異なっていてもよい。EXの個数を示す下付のxは、0、1、または2である。)
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、または
炭素原子数6〜30のアリール基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、
RX1とRX5は、特に好ましくは、RX1とRX5とが同一であって、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、または
置換シリル基である。
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基であり、
より好ましくは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、または
置換シリル基である。
RX2、RX4、RX6およびRX8は、さらに好ましくは、水素原子である。
RX3およびRX7はさらに好ましくは、それぞれ独立して、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、または
置換シリル基である。
RX3およびRX7は、特に好ましくは、RX3とRX7とが同一であって、
炭素原子数1〜20のアルキル基
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、または
置換シリル基であり、
最も好ましくは、
RX3とRX7とが同一であって、炭素原子数1〜20のアルキル基である。
より好ましくは、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、テキシル基などの炭素原子数4〜6の第3級アルキル基である。
より好ましくは、パーフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、テキシル基などの炭素原子数1〜6のアルキル基であり、
さらに好ましくは、パーフルオロメチル基、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基などの炭素原子数1〜4のアルキル基である。
好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−インダニル基、2−インダニル基、ノルボルニル基、ボルニル基、メンチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などの環を構成する炭素原子数が5〜10のシクロアルキル基であり、
より好ましくは、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、ノルボルニル基、ボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などの、環を構成する炭素原子数が6〜10のシクロアルキル基である。
さらにこれらのシクロアルキル基は、炭素原子数1〜10のハイドロカルビル基を置換基として有していてもよい。例えば、環を構成する基が1−アダマンチル基であれば、3,5−ジメチルアダマンチル基、3,5,7−トリメチルアダマンチル基、3,5−ジエチルアダマンチル基、3,5,7−トリエチルアダマンチル基、3,5−ジイソプロピルアダマンチル基、3,5,7−トリイソプロピルアダマンチル基、3,5−ジイソブチルアダマンチル基、3,5,7−トリイソブチルアダマンチル基、3,5−ジフェニルアダマンチル基、3,5,7−トリフェニルアダマンチル基、3,5−ジ(3,5−キシリル)アダマンチル基、および3,5,7−トリ(3,5−キシリル)アダマンチル基などが挙げられ、より好ましくは3,5−ジメチルアダマンチル基、3,5−ジエチルアダマンチル基、3,5−ジイソプロピルアダマンチル基、3,5−ジイソブチルアダマンチル基、3,5−ジフェニルアダマンチル基、および3,5−ジ(3,5−キシリル)アダマンチル基である。
好ましくは、ジメチル(フェニル)メチル基、ジメチル(4−メチルフェニル)メチル基、ジメチル(1−ナフチル)メチル基、ジメチル(2−ナフチル)メチル基、メチル(ジフェニル)メチル基、メチルビス(4−メチルフェニル)メチル基、トリフェニルメチル基などの炭素原子数9〜20の第3級アラルキル基である。
好ましくは、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、3,5−ジイソプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、3,5−ジtert−ブチルフェニル基などの炭素原子数6〜20のフェニル基;2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基などのフッ素化フェニル基;2−トリフルオロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基などのフッ素化アルキルフェニル基である。
好ましくはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基などの炭素原子数3〜20のトリアルキルシリル基;メチルビス(トリメチルシリル)シリル基、ジメチル(トリメチルシリル)シリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基などの炭素原子数3〜20のハイドロカルビルシリル基を置換基として有するシリル基である。
好ましくは炭素原子数1〜4のアルコキシ基であり、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、またはn−ブトキシ基である。
好ましくは炭素原子数6〜14のアリールオキシ基であり、より好ましくは2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,6−ジイソプロピルフェノキシ基、またはペンタフルオロフェノキシ基である。
好ましくは炭素原子数7〜12のアラルキルオキシ基であり、より好ましくはベンジルオキシ基である。
好ましくはチエニル基、フリル基、1−ピロリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、2−イソインドリル基、1−インドリル基、キノリル基、ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル基、またはN−カルバゾリル基である。
好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジn−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基またはジベンジルアミノ基である。
好ましくはチオフェノキシ基、2,4,6−トリメチルチオフェノキシ基、3,4,5−トリメチルチオフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルチオフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルチオフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルチオフェノキシ基、ペンタメチルチオフェノキシ基またはペンタフルオロチオフェノキシ基である。
好ましくは炭素原子数2〜10のハイドロカルビルカルボキシラート基であり、より好ましくは、アセテート基、プロピオネート基、2−エチルヘキサノエート基またはトリフルオロアセテート基である。
下付のxは、EXの個数を表し、0、1、または2であり、好ましくは0または1であり、さらに好ましくは0である。EXが複数ある場合は、複数のEXは同一でも異なっていてもよい。
化合物(4)に1.0〜4.0当量、好ましくは1.0〜1.5当量の化合物(5)を塩基存在下で反応させ、化合物(6)を合成することができる。
化合物(6)に1.0〜4.0当量、好ましくは1.0〜1.5当量の化合物(7)を塩基存在下で反応させ、化合物(2)を合成することができる。
本発明において用いられる遷移金属化合物(A−Y)は、1つまたは複数の遷移金属原子、およびπ電子共役系アニオン性基、非共役系アニオン性基、中性ルイス塩基性配位子から選ばれる1つまたは複数の基・配位子を含有する下記一般式(1−Y)で表される遷移金属化合物のうち、前記一般式(1−X)で表される遷移金属化合物を除いた遷移金属化合物の群から選ばれる。
例として、メタロセン、ハーフメタロセン、もしくはヘテロ原子を配位元素とする多座キレート型基を有する遷移金属化合物などが含まれる。以下、式(1−Y)で表される遷移金属化合物について説明する。
Lは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、共役系π電子を介してMに結合するπ電子共役系アニオン性基であり、aが2以上の場合、Lは互いに同一でも異なっていてもよい。
Xは、水素原子を除いて70個までの原子を含有する非共役系アニオン性基であり、bが2以上の場合、Xは互いに同一でも異なっていてもよい。
Eは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、1つ以上の非共有電子対を介してMに結合する中性ルイス塩基性配位子であり、cが2以上の場合、Eは互いに同一でも異なっていてもよい。
aは0〜6の整数であり、bは0〜8の整数であり、cは0〜9の整数であり、nは1〜4の整数である。また、M、L、Xの価数がそれぞれme、le、xeのとき、me=le×a+xe×bの関係を満たす。また、L、X、Eは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、さらにaが2以上の場合、L同士が、bが2以上の場合、X同士が、cが2以上の場合、E同士が、nが2以上の場合、L同士、X同士、E同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
ハイドロカルビル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基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、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの炭素原子数3〜30、好ましくは3〜20の環状アルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基などの炭素原子数6〜30、好ましくは6〜20のアリール(aryl)基、ビニル基、アリル(allyl)基、イソプロペニル基などの炭素原子数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、エチニル基、プロパルギル基など炭素原子数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、また、上記ハイドロカルビル基は、水素原子の一部もしくは全てが他のハイドロカルビル基で置換されていてもよく、例えば、ベンジル、クミルなどのアラルキル基、トリル基、イソプロピルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジ−tert−ブチルフェニル基などのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
Rcによって置換されたフェニル基として好ましくは、2,4,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリエチルフェニル基、2,4,6−トリイソプロピルフェニル基、2,4,6−トリシクロヘキシルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、2,6−ジシクロヘキシルフェニル基、2−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2−シクロヘキシルフェニル基であり、またRc同士の結合によって形成された縮合環誘導体として好ましくは、ナフタレニル基、アントリル基、フェナントリル基である。
bは1〜4の整数である。またbが2以上の場合、X同士は互いに同一でも異なっていてもよく、2つ以上のX同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
bは1〜3の整数である。またbが2以上の場合、X同士は互いに同一でも異なっていてもよく、2つ以上のX同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、
本発明において用いられる活性用助触媒成分(B)としては、以下に挙げる有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)、有機ホウ素化合物(B−2)、亜鉛助触媒成分(B−3)およびイオン交換性層状珪酸塩(B−4)から選ばれる1種類以上の化合物が挙げられる。
有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)としては、下記の化合物(B−1−1)および(B−1−2)から選ばれる1種類以上の化合物が挙げられる。
(B−1−1):一般式 RB1{−Al(RB1)−O−}B1AlRB1 2 で表される鎖状アルミノキサン
(B−1−2):一般式 {−Al(RB2)−O−}B2 で表される環状アルミノキサン
RB1およびRB2は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を表し、RB1同士およびRB2同士は同一でも異なっていてもよい。下付のB1およびB2は2以上の整数を表す。
(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ハイドロカルビル懸濁液に、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、テトラハイドロフランなどの溶媒中で、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、水、氷または水蒸気を反応させる方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの溶媒中で、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。
有機ホウ素化合物(B−2)としては、下記の化合物(B−2−1)、(B−2−2)、および(B−2−3)から選ばれる1種類以上の化合物が挙げられる。
(B−2−1):一般式 BRB3 3 で表されるボラン化合物
(B−2−2):一般式 QB+BRB4 4 − で表されるボレート化合物
(B−2−3):一般式 EBH+BRB5 4 − で表されるボレート化合物
亜鉛助触媒成分(B−3)としては、下記の化合物(B−3a)および化合物(B−3b)を接触させて得られる亜鉛助触媒成分(B−3−1)または下記の化合物(B−3a)〜(B−3c)を接触させて得られる亜鉛助触媒成分(B−3−2)が挙げられる。
(B−3a):一般式 ZnRB6 2 で表される化合物
(B−3b):一般式 RB7 B3−1TB1H で表される化合物
(B−3c):一般式 RB8 B4−1TB2H2 で表される化合物
RB6は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロカルビル基またはハロゲン化ヒドロカルビル基を表し、RB6同士は同一でも異なっていてもよい。RB7およびRB8はそれぞれ独立にヒドロカルビル基、ハロゲン化ヒドロカルビル基、電子求引性基または電子求引性基を含有する基を表し、RB7同士およびRB8同士は同一でも異なっていてもよい。TB1およびTB2はそれぞれ独立に周期律表第15族または第16族の原子を表す。B3はTB1の原子価を表し、B4はTB2の原子価を表す。
トルエン溶媒に、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液を加え、0℃に冷却し、そこへジエチル亜鉛に対して2モル〜4モル量のハロゲン化アルコールを滴下した後に、90℃〜120℃で10分間〜24時間攪拌する。減圧下、揮発性物質を留去した後に、残渣を室温で減圧下1〜20時間乾燥する。これによって成分(B−3−1)を製造できる。
(1)(B−3a)と(B−3b)とを接触させた後に(B−3c)を接触させる方法。
(2)(B−3a)と(B−3c)とを接触させた後に(B−3b)を接触させる方法。
(3)(B−3b)と(B−3c)とを接触させた後に(B−3a)を接触させる方法。
接触順序として好ましくは(1)または(2)であり、より好ましくは(1)である。すなわち、成分(B−3−2)として好ましくは、(B−3a)と(B−3b)とを接触させて得られた接触物と(B−3c)とを接触させて得られる成分、または(B−3a)と(B−3c)とを接触させて得られた接触物と(B−3b)とを接触させて得られる成分であり、より好ましくは(B−3a)と(B−3b)とを接触させて得られた接触物と(B−3c)とを接触させて得られる成分である。
|2−y−2z|≦1 [B1]
0<y<2 [B2]
0<z [B3]
上記式[B1]および[B2]におけるyとしてより好ましくは0.20〜1.80の数であり、特に好ましくは0.25〜1.50の数であり、最も好ましくは0.50〜1.00の数である。
本発明において用いるイオン交換性層状珪酸塩(以下、単に「珪酸塩」と略記する)は、イオン結合などによって構成される面が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、かつ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英、クリストバライト等)が含まれることが多いが、それらを含んでもよい。珪酸塩の具体例としては、例えば、参考文献:白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1995年)に記載されている以下の層状珪酸塩が挙げられる。
化学処理を施すことが好ましい。化学処理は、表面に付着している不純物を除去する表面処理および粘土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いることができる。本発明における化学処理としては、具体的には、以下の(1)酸処理、(2)塩類処理、(3)アルカリ処理、および(4)有機物処理、などが挙げられる。
酸処理は珪酸塩の表面の不純物を取り除くほか、結晶構造のAl、Fe、Mgなどの陽イオンの一部または全部を溶出させることができる。
酸処理で用いられる酸として好ましくは、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸またはシュウ酸である。処理に用いる酸は、2種以上であってもよい。酸により珪酸塩を処理する条件は、通常、酸濃度は0.1〜50重量%、処理温度は室温〜沸点、処理時間は5分〜24時間である。酸は一般的には水溶液で用いられる。
本発明においては、塩類で処理される前の、珪酸塩の含有する交換可能な1族金属の陽イオンの40%以上、好ましくは60%以上を、下記に示す塩類から解離した陽イオンと、イオン交換することが好ましい。
アルカリ処理で用いられる処理剤としては、例えば、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2が挙げられる。
有機物処理に用いられる有機物としては、例えば、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、トリフェニルホスホニウムなどが挙げられる。
有機物処理剤を構成する陰イオンとしては、例えば、塩類処理剤を構成する陰イオンとして例示した陰イオン、ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレートなどが挙げられる。
珪酸塩の吸着水および層間水は、珪酸塩を加熱して除去できるが、層間水が残存しないように、また構造破壊を生じないよう加熱条件を選ぶことが必要である。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。温度200℃、圧力1mmHgの条件下で2時間珪酸塩を脱水して得られた珪酸塩の水分含有率を0重量%とした時、珪酸塩の水分含有率が3重量%以下、好ましくは1重量%以下、となるように、珪酸塩を加熱することが好ましい。
珪酸塩は、触媒の原料または触媒として使用する前に、後述する有機金属化合物(C)で処理を行うことが好ましい。珪酸塩1gに対する有機金属化合物(C)の使用量は、通常20mmol以下、好ましくは0.5mmol以上、10mmol以下である。処理温度は、通常0℃以上70℃以下であり、処理時間は10分以上3時間以下である。処理後に珪酸塩を洗浄することが好ましい。洗浄に用いる溶媒は後述する予備重合またはスラリー重合で使用する溶媒と同様の炭化水素溶媒を使用する。
造粒法としては、例えば攪拌造粒法、噴霧造粒法が挙げられる。
造粒の際に有機物、無機溶媒、無機塩、各種バインダ−を用いてもよい。
上記のようにして得られた球状粒子は、重合工程での破砕または微粉の生成を抑制する観点からは0.2MPa以上、特に好ましくは0.5MPa以上の圧縮破壊強度を有することが望ましい。このような強度の粒子を用いると、特に予備重合を行う場合に、ポリマー粒子性状改良効果が有効に発揮される。
本発明に用いる有機金属化合物(C)は、元素周期律表第2、12および13族から選ばれる元素を含む化合物(活性化用助触媒成分(B)を除く)であれば特に制限はないが、下式で表される化合物の群から選ばれる1種類以上の化合物が用いられる。
MCRC p(NRC 2)q(ORC)rXC s
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、およびn−オクチル基などの直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、イソアミル基、および2−エチルヘキシル基などの分岐状アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、およびシクロオクチル基などの環状アルキル基などが挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜20の直鎖状または分岐状アルキル基である。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基およびフェネチル基などが挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜20のアラルキル基である。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基およびトリル基などが挙げられ、好ましくは炭素原子数6〜20のアリール基である。
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、および5−ヘキセニル基などの直鎖状アルケニル基、イソブテニル基、および4−メチル−3−ペンテニル基などの分岐状アルケニル基、2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基などの環状アルケニル基などが挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜20の直鎖状または分岐状アルケニル基である。
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などのトリアリールアルミニウム、
ジエチルアルミニウムブロマイド、ジn−プロピルアルミニウムブロマイド、ジn−ブチルアルミニウムブロマイド、ジn−ペンチルアルミニウムブロマイド、ジn−ヘキシルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジn−プロピルアルミニウムクロライド、ジn−ブチルアルミニウムクロライド、ジn−ペンチルアルミニウムクロライド、ジn−ヘキシルアルミニウムクロライドなどのジn−アルキルアルミニウムハライド;
ジイソプロピルアルミニウムブロマイド、ジイソブチルアルミニウムブロマイド、ジsec−ブチルアルミニウムブロマイド、ジtert−ブチルアルミニウムブロマイド、ジ2−メチルブチルアルミニウムブロマイド、ジ3−メチルブチルアルミニウムブロマイド、ジ2−メチルペンチルアルミニウムブロマイド、ジ3−メチルペンチルアルミニウムブロマイド、ジ4−メチルペンチルアルミニウムブロマイド、ジ2−メチルヘキシルアルミニウムブロマイド、ジ3−メチルヘキシルアルミニウムブロマイド、ジ2−エチルヘキシルアルミニウムブロマイド、ジイソプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジsec−ブチルアルミニウムクロライド、ジtert−ブチルアルミニウムクロライド、ジ2−メチルブチルアルミニウムクロライド、ジ3−メチルブチルアルミニウムクロライド、ジ2−メチルペンチルアルミニウムクロライド、ジ3−メチルペンチルアルミニウムクロライド、ジ4−メチルペンチルアルミニウムクロライド、ジ2−メチルヘキシルアルミニウムクロライド、ジ3−メチルヘキシルアルミニウムクロライド、ジ2−エチルヘキシルアルミニウムクロライドなどのジ分岐鎖アルキルアルミニウムハライド;
ジフェニルアルミニウムブロマイド、ジメチルフェニルアルミニウムブロマイド、ジエチルフェニルアルミニウムブロマイド、ジブロモフェニルアルミニウムブロマイド、ジクロロフェニルアルミニウムブロマイド、ジフルオロフェニルアルミニウムブロマイド、ジシアノフェニルアルミニウムブロマイド、ジフェニルアルミニウムクロライド、ジメチルフェニルアルミニウムクロライド、ジエチルフェニルアルミニウムクロライド、ジブロモフェニルアルミニウムクロライド、ジクロロフェニルアルミニウムクロライド、ジフルオロフェニルアルミニウムクロライド、ジシアノフェニルアルミニウムクロライドなどのジアリール(aryl)アルミニウムハライド;などが挙げられ、
好ましくは、炭素原子数3〜24の有機アルミニウム化合物であり、より好ましくは、炭素原子数3〜24のトリn−アルキルアルミニウム、トリ分岐鎖アルキルアルミニウム、またはトリアリールアルミニウムであり、さらに好ましくは、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、またはトリn−オクチルアルミニウムである。
ジイソプロピル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ジsec−ブチル亜鉛、ジtert−ブチル亜鉛、ジ2−メチルブチル亜鉛、ジ3−メチルブチル亜鉛、ジ2−メチルペンチル亜鉛、ジ3−メチルペンチル亜鉛、ジ4−メチルペンチル亜鉛、ジ2−メチルヘキシル亜鉛、ジ3−メチルヘキシル亜鉛、ジ2−エチルヘキシル亜鉛などのジ分岐鎖アルキル亜鉛、
ジシクロヘキシル亜鉛、ジシクロオクチル亜鉛などのジシクロアルキル亜鉛、
ジフェニル亜鉛などのジアリール亜鉛;
エチル亜鉛ブロマイド、n−プロピル亜鉛ブロマイド、n−ブチル亜鉛ブロマイド、n−ペンチル亜鉛ブロマイド、n−ヘキシル亜鉛ブロマイド、エチル亜鉛クロライド、n−プロピル亜鉛クロライド、n−ブチル亜鉛クロライド、n−ペンチル亜鉛クロライド、n−ヘキシル亜鉛クロライドなどのn−アルキル亜鉛ハライド;
イソプロピル亜鉛ブロマイド、イソブチル亜鉛ブロマイド、sec−ブチル亜鉛ブロマイド、tert−ブチル亜鉛ブロマイド、2−メチルブチル亜鉛ブロマイド、3−メチルブチル亜鉛ブロマイド、2−メチルペンチル亜鉛ブロマイド、3−メチルペンチル亜鉛ブロマイド、4−メチルペンチル亜鉛ブロマイド、2−メチルヘキシル亜鉛ブロマイド、3−メチルヘキシル亜鉛ブロマイド、2−エチルヘキシル亜鉛ブロマイド、イソプロピル亜鉛クロライド、イソブチル亜鉛クロライド、sec−ブチル亜鉛クロライド、tert−ブチル亜鉛クロライド、2−メチルブチル亜鉛クロライド、3−メチルブチル亜鉛クロライド、2−メチルペンチル亜鉛クロライド、3−メチルペンチル亜鉛クロライド、4−メチルペンチル亜鉛クロライド、2−メチルヘキシル亜鉛クロライド、3−メチルヘキシル亜鉛クロライド、2−エチルヘキシル亜鉛クロライドなどの分岐鎖アルキル亜鉛ハライド、
フェニル亜鉛ブロマイド、メチルフェニル亜鉛ブロマイド、エチルフェニル亜鉛ブロマイド、ブロモフェニル亜鉛ブロマイド、クロロフェニル亜鉛ブロマイド、フルオロフェニル亜鉛ブロマイド、シアノフェニル亜鉛ブロマイド、フェニル亜鉛クロライド、メチルフェニル亜鉛クロライド、エチルフェニル亜鉛クロライド、ブロモフェニル亜鉛クロライド、クロロフェニル亜鉛クロライド、フルオロフェニル亜鉛クロライド、シアノフェニル亜鉛クロライドなどのアリール(aryl)亜鉛ハライド;などが挙げられ、
好ましくは、炭素原子数2〜16の有機亜鉛化合物であり、より好ましくは、炭素原子数2〜16のジn−アルキル亜鉛、ジ分岐鎖アルキル亜鉛、またはジアリール亜鉛であり、さらに好ましくは、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、またはジn−オクチル亜鉛である。
本発明において、担体(D)は遷移金属化合物(A−X)および/または遷移金属化合物(A−Y)および/または活性化用助触媒成分(B)を担持する目的で必要に応じて使用される。
本発明において、有機化合物(E)は重合性能および生成ポリマーの物性を向上させる目的で必要に応じて使用される。有機化合物(E)としては、例えばアルコール類、フェノール類、カルボン酸類、アミン類、リン化合物、ならびにスルホン酸およびその塩が挙げられる。
RE5およびRE6は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基または炭素原子数1〜20のハロハイドロカルビル基である。
tおよびuは、1〜4のいずれかの整数であり、MEの原子価をvとするとき、t=u×vを満たす。
重合触媒(X)を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、遷移金属化合物(A−X)、活性化用助触媒成分(B)、任意成分として有機金属化合物(C)、および任意成分として担体(D)を接触させる方法が挙げられる。接触は溶媒の存在下または非存在下で行われ、これらの接触混合物を重合槽に添加してもよいし、これらを別々に任意の順序で重合槽に添加して重合槽中で接触させてもよいし、任意の二成分の接触混合物と残りの成分とを別々に重合槽に添加してもよい。
(1)遷移金属化合物(A−X)および活性化用助触媒成分(B)の接触混合物を重合槽に添加する方法。
(2)遷移金属化合物(A−X)、活性化用助触媒成分(B)および担体(D)の接触混合物を重合槽に添加する方法。
(3)遷移金属化合物(A−X)を担体(D)に担持した触媒成分と、活性化用助触媒成分(B)との接触混合物を重合槽に添加する方法。
(4)活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分と、遷移金属化合物(A−X)との接触混合物を重合槽に添加する方法。
(5)遷移金属化合物(A−X)および活性化用助触媒成分(B)を任意の順序で重合槽に添加する方法。
(6)遷移金属化合物(A−X)、活性化用助触媒成分(B)および担体(D)を任意の順序で重合槽に添加する方法。
(7)遷移金属化合物(A−X)を担体(D)に担持した触媒成分と、活性化用助触媒成分(B)とを任意の順序で重合槽に添加する方法。
(8)活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分と、遷移金属化合物(A−X)とを任意の順序で重合槽に添加する方法。
(9)遷移金属化合物(A−X)および活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分を重合槽に添加する方法。
重合触媒(Y)を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、遷移金属化合物(A−Y)、活性化用助触媒成分(B)、任意成分として有機金属化合物(C)、および任意成分として担体(D)を接触させる方法が挙げられる。接触は溶媒の存在下または非存在下で行われ、これらの接触混合物を重合槽に添加してもよいし、これらを別々に任意の順序で重合槽に添加して重合槽中で接触させてもよいし、任意の二成分の接触混合物と残りの成分とを別々に重合槽に添加してもよい。
(1)遷移金属化合物(A−Y)および活性化用助触媒成分(B)の接触混合物を重合槽に添加する方法。
(2)遷移金属化合物(A−Y)、活性化用助触媒成分(B)および担体(D)の接触混合物を重合槽に添加する方法。
(3)遷移金属化合物(A−Y)を担体(D)に担持した触媒成分と、活性化用助触媒成分(B)との接触混合物を重合槽に添加する方法。
(4)活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分と、遷移金属化合物(A−Y)との接触混合物を重合槽に添加する方法。
(5)遷移金属化合物(A−Y)および活性化用助触媒成分(B)を任意の順序で重合槽に添加する方法。
(6)遷移金属化合物(A−Y)、活性化用助触媒成分(B)および担体(D)を任意の順序で重合槽に添加する方法。
(7)遷移金属化合物(A−Y)を担体(D)に担持した触媒成分と、活性化用助触媒成分(B)とを任意の順序で重合槽に添加する方法。
(8)活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分と、遷移金属化合物(A−Y)とを任意の順序で重合槽に添加する方法。
(9)遷移金属化合物(A−Y)および活性化用助触媒成分(B)を担体(D)に担持した触媒成分を重合槽に添加する方法。
本発明で用いるオレフィンとしては、炭素原子数2〜20のオレフィンが好ましく、例えば、エチレン、α−オレフィン、環状オレフィン、アルケニル脂環式化合物、極性オレフィンが挙げられる。
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、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどが挙げられる。
環状オレフィンとしては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセン、ノルボルネン、5−メチルノルボルネン、5−エチルノルボルネン、5−ブチルノルボルネン、5−フェニルノルボルネン、5−ベンジルノルボルネン、テトラシクロドデセン、トリシクロデセン、トリシクロウンデセン、ペンタシクロペンタデセン、ペンタシクロヘキサデセン、8−メチルテトラシクロドデセン、8−エチルテトラシクロドデセン、5−アセチルノルボルネン、5−アセチルオキシノルボルネン、5−メトキシカルボニルノルボルネン、5−エトキシカルボニルノルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニルノルボルネン、5−シアノノルボルネン、8−メトキシカルボニルテトラシクロドデセン、8−メチル−8−テトラシクロドデセン、8−シアノテトラシクロドデセンなどが挙げられる。
アルケニル脂環式化合物としては、例えば、ビニルシクロヘキサンなどが挙げられる。
極性オレフィンとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ビシクロ(2,2,1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸などのα,β−不飽和カルボン酸、およびそのナトリウム、カリウム、リチウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウムなどの金属塩;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチルなどのα,β−不飽和カルボン酸エステル;マレイン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニルなどのビニルエステル;アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステルなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル;などが挙げられる。
上記のオレフィンとして好ましくは、エチレン、炭素原子数3〜20のα−オレフィン、炭素原子数3〜20の環状オレフィン、または炭素原子数5〜20のアルケニル脂環式化合物であり、より好ましくは、エチレンまたは炭素原子数3〜20のα−オレフィンであり、さらに好ましくは、エチレンまたは炭素原子数3〜10のα−オレフィンであり、最も好ましくは、エチレンまたはプロピレンである。
本発明では、オレフィンの重合法は溶媒重合法、懸濁重合法などの液相重合法または気相重合法のいずれでもよい。
1つの方法は、1種類以上の重合触媒(X)、1種類以上の重合触媒(Y)、1種類以上の有機金属化合物(C)、1種類以上のオレフィン、さらに必要に応じて有機化合物(E)を用いて、単一の重合工程からなる単段重合を行うオレフィンブロックポリマーの製造方法である。
該単段重合法(1)において、重合触媒(X)および重合触媒(Y)の形成は、それぞれ、前記重合触媒の形成方法に従い、ほぼ同時に行われることが好ましい。
該単段重合法(1)において、オレフィンは、重合触媒(X)または重合触媒(Y)が重合槽内で形成される前に、もしくは重合槽外で形成された重合触媒(X)または重合触媒(Y)が重合槽内に添加される前に、あらかじめ重合槽内に添加されることが好ましい。また1種類のオレフィンを用いる場合には重合槽内のオレフィン濃度が、2種以上のオレフィンを用いる場合には重合槽内の各オレフィン濃度および組成比が、重合中一定に保たれるように、オレフィンを重合槽に連続的に添加してもよい。
他の方法は、1種類以上の重合触媒(X)、1種類以上の重合触媒(Y)、1種類以上の有機金属化合物(C)、1種類以上のオレフィン、さらに必要に応じて有機化合物(E)を用いて、2つ以上の重合工程からなる多段重合を行うオレフィンブロックポリマーの製造方法であって、各重合工程は、オレフィンの組成が等しく、かつ、隣り合う2つの工程がそれぞれ1種類以上の重合触媒(X)を用いる重合工程と、1種類以上の重合触媒(Y)を用いる重合工程であり、1つ前の重合工程までに得られた重合体の存在下で該オレフィンの重合を行う製造方法である。
多段重合法(2)は、重合触媒(X)の存在下、オレフィンを重合する工程〈工程2X〉と、重合触媒(Y)の存在下、〈工程2X〉で用いたものと組成が等しいオレフィンを重合する工程〈工程2Y〉とを少なくとも含む。
該多段重合法(2)における〈工程2X〉で形成される重合触媒(X)および、〈工程2Y〉で形成される重合触媒(Y)は、いずれも重合槽内で形成させても、重合槽外で形成させた重合触媒を重合槽に添加して用いてもよい。
該多段重合法(2)において、〈工程2X〉で用いるオレフィンは、重合触媒(X)が重合槽内で形成される前に、もしくは重合槽外で形成された重合触媒(X)が重合槽内に添加される前に、あらかじめ重合槽内に添加されることが好ましく、〈工程2Y〉で用いるオレフィンは、重合触媒(Y)が重合槽内で形成される前に、もしくは重合槽外で形成された重合触媒(Y)が重合槽内に添加される前に、あらかじめ重合槽内に添加されることが好ましい。またオレフィンが1種類のオレフィンである場合には重合槽内のオレフィン濃度が、2種以上のオレフィンである場合には重合槽内の各オレフィン濃度および組成比が、重合中一定に保たれるように、オレフィンを重合槽に連続的に添加してもよい。
また各重合工程では1つ前の重合工程までに得られた重合体の存在下でオレフィンの重合が行われる。2番目以降の重合工程では、その一つ前の重合工程で製造された重合体の存在下でオレフィンを重合する。
さらに他の方法は、1種類以上の重合触媒(X)、1種類以上の重合触媒(Y)、1種類以上の有機金属化合物(C)、1種類以上のオレフィン、さらに必要に応じて有機化合物(E)を用いて、2つ以上の重合工程からなる多段重合を行うオレフィンブロックポリマーの製造方法であって、各重合工程は、隣り合う2つの重合工程でオレフィンの組成が互いに異なり、かつ、隣り合う2つの重合工程がそれぞれ1種類以上の重合触媒(X)を用いる重合工程と、1種類以上の重合触媒(Y)を用いる重合工程であり、1つ前の重合工程までに得られた重合体の存在下で該オレフィンの重合を行う製造方法である。
多段重合法(3)は、1種類以上の重合触媒(X)の存在下、オレフィン[X]を重合する工程〈工程3X〉と、重合触媒(Y)の存在下、〈工程3X〉で用いたものとは組成の異なるオレフィン[Y]を重合する工程〈工程3Y〉を少なくとも含む。
該多段重合法(3)における〈工程3X〉で形成される重合触媒(X)および、〈工程3Y〉で形成される重合触媒(Y)は、いずれも重合槽内で形成させても、重合槽外で形成させた重合触媒を重合槽に添加して用いてもよい。
該多段重合法(3)において、〈工程3X〉で用いるオレフィン[X]は、重合触媒(X)が重合槽内で形成される前に、もしくは重合槽外で形成された重合触媒(X)が重合槽内に添加される前に、あらかじめ重合槽内に添加されることが好ましく、〈工程3Y〉で用いるオレフィン[Y]は、重合触媒(Y)が重合槽内で形成される前に、もしくは重合槽外で形成された重合触媒(Y)が重合槽内に添加される前に、あらかじめ重合槽内に添加されることが好ましい。またオレフィンが1種類のオレフィンである場合には重合槽内のオレフィン濃度が、2種以上のオレフィンである場合には重合槽内の各オレフィン濃度および組成比が、重合中一定に保たれるように、オレフィンを重合槽に連続的に添加してもよい。
また各重合工程では1つ前の重合工程までに得られた重合体の存在下でオレフィンの重合が行われる。2番目以降の重合工程では、その一つ前の重合工程で製造された重合体の存在下でオレフィンを重合する。
さらに多段重合法(2)および(3)では、隣り合う2つの重合工程において形成されるセグメントの化学的または物理的性質が互いに異なるように、各工程で使用する重合触媒(X)および重合触媒(Y)を選択することが好ましい。
とくに多段重合法(3)では、隣り合う2つの重合工程において形成されるセグメントの化学的または物理的性質が互いに異なるように、各工程で使用する重合触媒(X)および重合触媒(Y)とオレフィンの組み合わせを選択することが好ましい。
有機金属化合物(C)は、遷移金属化合物(A−X)とのモル比〔(C)/(A−X)〕および遷移金属化合物(A−Y)とのモル比〔(C)/(A−Y)〕が、通常1〜100000、好ましくは10〜10000、より好ましくは20〜5000となるような量で用いられる。さらに有機化合物(E)を用いる場合は、有機金属化合物(C)とのモル比〔(E)/(C)〕が、通常0.001〜10、好ましくは0.005〜2となるような量で用いられる。
〈工程2X〉では、重合触媒(X)の存在下、オレフィンを重合する。
〈工程2X〉で有機金属化合物(C)を用いる場合には、有機金属化合物(C)は、遷移金属化合物(A−X)とのモル比〔(C)/(A−X)〕が、通常1〜100000、好ましくは10〜10000、より好ましくは20〜5000となるような量で用いられる。さらに有機化合物(E)を用いる場合は、有機金属化合物(C)とのモル比〔(E)/(C)〕が、通常0.001〜10、好ましくは0.005〜2となるような量で用いられる。
〈工程2Y〉では、〈工程2X〉に続いて、重合触媒(Y)の存在下、〈工程2X〉で用いたものと組成が等しいオレフィンを重合する。
〈工程2Y〉で有機金属化合物(C)を用いる場合には、有機金属化合物(C)は、遷移金属化合物(A−Y)とのモル比〔(C)/(A−Y)〕が、通常1〜100000、好ましくは10〜10000、より好ましくは20〜5000となるような量で用いられる。さらに有機化合物(E)を用いる場合は、有機金属化合物(C)とのモル比〔(E)/(C)〕が、通常0.001〜10、好ましくは0.005〜2となるような量で用いられる。
〈工程3X〉では、1種類以上の重合触媒(X)の存在下、オレフィン[X]を重合する。
〈工程3X〉で有機金属化合物(C)を用いる場合には、有機金属化合物(C)は、遷移金属化合物(A−X)とのモル比〔(C)/(A−X)〕が、通常1〜100000、好ましくは10〜10000、より好ましくは20〜5000となるような量で用いられる。さらに有機化合物(E)を用いる場合は、有機金属化合物(C)とのモル比〔(E)/(C)〕が、通常0.001〜10、好ましくは0.005〜2となるような量で用いられる。
〈工程3Y〉では、〈工程3X〉に続いて、重合触媒(Y)の存在下、〈工程3X〉で用いたものとは組成の異なるオレフィン[Y]を重合する。
〈工程3Y〉で有機金属化合物(C)を用いる場合には、有機金属化合物(C)は、遷移金属化合物(A―Y)とのモル比〔(C)/(A―Y)〕が、通常1〜100000、好ましくは10〜10000、より好ましくは20〜5000となるような量で用いられる。さらに有機化合物(E)を用いる場合は、有機金属化合物(C)とのモル比〔(E)/(C)〕が、通常0.001〜10、好ましくは0.005〜2となるような量で用いられる。
本発明の方法で製造するオレフィンブロックポリマーは、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる1種類以上のオレフィンが重合触媒(X)により重合して形成されるポリマーセグメント(X)と、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる1種類以上のオレフィンが重合触媒(Y)により重合して形成され、かつ、前記ポリマーセグメント(X)とは化学的または物理的性質の異なるポリマーセグメント(Y)とを、それぞれ1つ以上含むオレフィンブロックポリマーである。
プロピレンの単独重合体セグメントとしては、アイソタクチックポリプロピレンセグメント、アタクチックポリプロピレンセグメント、シンジオタクチックポリプロピレンセグメントであってもよいが、好ましくはアイソタクチックポリプロピレンセグメントおよびアタクチックポリプロピレンセグメントである。
エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合体セグメント、具体的にはエチレンと、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなどとの共重合体セグメント、
プロピレンと炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体セグメント、具体的にはプロピレンと1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなどとの共重合体セグメント、
エチレンまたはプロピレンと炭素数5〜20の環状オレフィンとの共重合体セグメント、具体的にはテトラシクロドデセン、ノルボルネン、メチルノルボルネンなどとの共重合体セグメント、
エチレンまたはプロピレンと炭素数8〜20のアルケニル脂環式化合物との共重合体セグメント、具体的にはビニルシクロヘキサンなどとの共重合体セグメント、などが挙げられ、
直鎖ポリエチレンセグメントと分岐ポリエチレンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとポリプロピレンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとポリブテンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとポリヘキセンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとポリオクテンセグメントとを有するブロックポリマー、
アイソタクチックポリプロピレンセグメントとシンジオタクチックポリプロピレンセグメントとを有するブロックポリマー、アイソタクチックポリプロピレンセグメントとアタクチックポリプロピレンセグメントとを有するブロックポリマー、アタクチックポリプロピレンセグメントとシンジオタクチックポリプロピレンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとポリブテンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとポリヘキセンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとポリオクテンセグメントとを有するブロックポリマー、
ポリエチレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとエチレン/ブテン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとエチレン/ヘキセン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとエチレン/オクテン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、
ポリプロピレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとプロピレン/ブテン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとプロピレン/ヘキセン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとプロピレン/オクテン共重合体セグメントとを有するブロックポリマーなどであり、
より好ましくは、ポリエチレンセグメントとポリプロピレンセグメントとを有するブロックポリマー、ポリエチレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマーなどであり、
さらに好ましくは、ポリエチレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマー、ポリプロピレンセグメントとエチレン/プロピレン共重合体セグメントとを有するブロックポリマーである。
本発明の製造方法に従って得られたオレフィンブロック共重合体組成物は、ポリマーセグメント(X)とポリマーセグメント(Y)とが化学的に結合したオレフィンブロックポリマーに加えて、ポリマーセグメント(X)と同等の構造のブロック化されていないポリマー(X)および/またはポリマーセグメント(Y)と同等の構造のブロック化されていないポリマー(Y)から構成される。
したがって上記の沸騰ヘキサン抽出において、エチレン含量が0.1mol%以上9.0mol%以下である低エチレン含量のエチレン/プロピレン共重合体(以下、LEP)セグメントはBHIS成分に、エチレン含量が80.0mol%以上94.5mol%以下である高エチレン含量のエチレン/プロピレン共重合体(以下、HEP)セグメントはBHS成分へと分別される。一方、LEP、HEPおよびLEPとHEPが化学的に結合したブロックポリマー(以下、LEP−b−HEP)から構成されるエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物について、上記の沸騰へキサン抽出を実施すると、LEPセグメントの性質によって、LEPおよびLEP−b−HEPの一部がBHIS成分に存在することになる。
HEPBHIS =(EEE+EEP+EPE)/(PPP+PPE+PEP+EPE+EEP+EEE)×100
HC2’BHIS = (EEE+EEP)/(EEE+EEP+EPE)×100
LEPBHIS =(PPP+PPE+PEP)/(PPP+PPE+PEP+EPE+EEP+EEE)×100
LC2’BHIS = PEP/(PPP+PPE+PEP) ×100
本発明におけるエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物中のLEPセグメントの融点も同様に、LC2’およびLEPセグメント中のプロピレン連鎖の立体規則性に依存しており、それらは用いる触媒のエチレンとプロピレンの反応性比およびプロピレン重合における立体規則性に依存する。
本発明のエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物は、耐熱性や機械物性の面から融点が高いことが好ましく、ポリエチレンよりも高い耐熱性示すために、好ましくは、130℃以上の融点を一つ以上有し、より好ましくは135℃以上の融点を一つ以上有し、さらに好ましくは140℃以上の融点を一つ以上有し、特に好ましくは145℃以上の融点を一つ以上有する。
12000≦ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)・・(M−1)
17000≦ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)・・(M−2)
25000≦ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)・・(M−3)
33000≦ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)・・(M−4)
42000≦ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)・・(M−5)
(1)130℃以上の融点を一つ以上有する
(2)HEPBHISの含量が2.0wt%以上である
(3)HC2’BHISが80.0mol%以上94.5mol%以下である
(4)LC2’BHISが0.1mol%以上9.0mol%以下である
(5)HC2’BHISとHC2’BHSの差の絶対値が5.0mol%以下である
(6)12000 ≦ ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2)
(7)ヘイズの値が18%以下である
(i)6-(1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチル-p-クレゾールの合成
窒素置換した1 L四口フラスコに2-(1-アダマンチル)-p-クレゾール 20.9 g(86.1 mmol)、 塩化マグネシウム 16.4 g(172 mmol)、パラホルムアルデヒド 13.0 g(433 mmol)およびテトラヒドロフラン 400 mLを加えた。ここにトリエチルアミン 24 mL(172 mmol)を加え、2.5時間加熱還流した。反応溶液を室温まで放冷した後、不溶物を濾過した。濾液から減圧下揮発成分を留去した後、残渣に酢酸エチルを加え、1M HCl、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した後、減圧下溶媒を留去することで、2-(1-アダマンチル)-5-メチルサリチルアルデヒドを含む混合物19.2 gを得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 〜 2.25 (15H), 2.32(s, 3H), 6.98 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 2 Hz, 1H), 9.82 (s, 1H), 11.64 (s, 1H).
窒素置換した500 mL四口フラスコに上記混合物 19.2 gとテトラヒドロフラン 135 mLおよびメタノール 80 mLを加え、氷冷した。ここに水素化ホウ素ナトリウム 1.60 g(42.5 mmol)をゆっくり加え、室温まで昇温後、14.5時間撹拌した。減圧下揮発成分を留去した後、酢酸エチルを加え、1 M HCl、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した後、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 クロロホルム:へキサン=1:3〜1:0)で精製することで、6-(1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチル-p-クレゾール 8.80 g(収率 38%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 (m, 6H), 2.01 (br, 1H), 2.07 (m, 3H), 2.15 (m, 6H), 2.25 (s, 3H), 4.81 (d, J = 4 Hz, 2H), 6.70 (d, J = 2 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.50 (s, 1H).
(ii)臭化 3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルの合成
窒素置換した200 mL四口フラスコに6-(1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチル-p-クレゾール 8.80 g(32.3 mmol)とジクロロメタン 132 mLを加えた。ここに、三臭化リン 15 mL(1.23 M ジクロロメタン溶液, 18.5 mmol)を加え室温で、3.5時間撹拌した。反応溶液を氷水に加え、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下揮発成分を留去することで、臭化 3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル 11.1 g(粗収率 103%)を淡黄色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.78 (m, 6H), 2.09 (m, 3H), 2.12 (m, 6H), 2.26 (s, 3H), 4.54 (s, 2H), 6.92 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 2 Hz, 1H).
(iii)trans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタンの合成
窒素置換した200 mL四口フラスコに臭化 3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル 7.04 g(21.0 mmol)とtrans-シクロオクタン-1,2-ジチオール 1.83 g(10.4 mmol)とテトラヒドロフラン100 mLを加えた。ここに、トリエチルアミン 4.3 mL(31 mmol)を加え、室温で21.5時間撹拌した。反応溶液を濾過し、濾液から減圧下揮発成分を留去した。得られた残渣に酢酸エチルと塩化アンモニウム水溶液を加えた。有機層をさらに塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=20:1)で精製することで、trans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタンとtrans-1-(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)-2-スルファニルシクロオクタンの6:1混合物6.61 gを得た。この混合物および臭化 3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル1.36 g(3.98 mmol)をテトラヒドロフラン100 mLに溶解し、氷冷した。ここに、トリエチルアミン0.74 mL(5.31 mmol)を加え、15.5時間撹拌した。反応溶液を濾過し、濾液から減圧下揮発成分を留去した。得られた残渣に酢酸エチルと塩化アンモニウム水溶液を加え、有機層をさらに塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=20:1)で精製し、得られた固体をさらにヘキサンにて室温でリパルプ洗浄することで、trans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタン 6.08 g(収率 85%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
1.2〜2.0 (m, 12H), 1.77 (m, 12H), 2.05 (m, 6H), 2.13 (12H), 2.24 (s, 6H), 2.67 (m, 2H), 3.73 (d, J = 13 Hz, 2H), 3.82 (d, J = 13 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 2 Hz, 2H), 6.83 (s, 2H), 6.97 (d, J = 2 Hz, 2H).
窒素雰囲気下のグローブボックス中、50 mLシュレンク管でtrans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-ヒドロキシベンジルスルファニル)シクロオクタン 200 mg(0.29 mmol)のトルエン(6 mL)溶液に、テトラベンジルハフニウム159 mg(0.29 mmol)のトルエン(6 mL)溶液を室温で滴下した。1.5時間後、反応溶液を濾過し、濾液から減圧下揮発成分を留去した。得られた残渣をペンタンで洗浄し、減圧下乾燥することで、[シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス(3-(1-アダマンチル)-5-メチル-2-オキソイルベンジルスルファニル)]ジベンジルハフニウム 249 mg (収率 82%)を白色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, トルエン-d8)
0.6〜1.4 (m, 12H), 1.84 (m, 6 H), 2.1〜2.2 (16H), 2.17 (s, 6H), 2.41 (m, 12H),
2.66 (d, J = 12 Hz, 2H), 2.83 (d, J = 12 Hz, 2H), 3.11 (d, J = 14 Hz, 2H), 3.51 (d, J = 14 Hz, 2H), 6.27 (s, 2H), 6.78 (t, J = 7 Hz, 2H), 7.1〜7.2 (10H).
(i)4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノールの合成
窒素置換した50 mLシュレンクに、4-tert-ブチルフェノール3.3 g(22 mmol)、3,5-ジメチル-1-アダマンタノール 4.0 g(22 mmol)およびジクロロメタン20 mLを加え、氷浴で0℃まで冷却した。ここに硫酸 1.2 mL(22 mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。反応溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液に注いだ。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で揮発成分を留去した。得られた白色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:ヘキサン=1:10)で精製することで4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノール 4.0 g(収率 59%)を白色固体として得た。1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.874 (s, 6H), 1.20 (s, 2H), 1.29 (s, 9H), 1.35〜1.45 (m, 4H), 1.70〜1.78 (m, 4H), 1.95 (m,2H), 2.17 (m, 1H), 4.56 (s, 1H), 6.56 (d, J = 8 Hz, 1H), 7.06 (dd, J = 2 Hz, 8 Hz, 1H), 7.2〜7.3 (5H), 7.24 (d, J = 2 Hz, 1H).
窒素置換した100 mL二口フラスコに、4-tert-ブチル-2-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)フェノール4.0 g(13 mmol)、塩化マグネシウム4.8 g(50 mmol)、パラホルムアルデヒド2.1 g(70 mmol)およびテトラヒドロフラン50 mLを加えた。ここにトリエチルアミン6.7 mL(48 mmol)を加え、3時間加熱還流した。反応溶液を室温まで放冷した後、不溶物を濾過した。濾液から減圧下で揮発成分を留去した後、残渣に酢酸エチルおよび水を加えた。有機層を1 M HCl、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下で溶媒を留去することで、5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)サリチルアルデヒド(収率96%)を含む混合物4.2 gを得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.874 (s, 6H), 1.2〜2.2 (m, 22H), 7.32 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 2 Hz, 1H), 9.85 (s, 1H), 11.7 (s, 1H).
窒素置換した100 mLフラスコに、上記混合物 4.2 gとテトラヒドロフラン20 mLおよびメタノール20 mLとを加え、氷冷した。ここに水素化ホウ素ナトリウム 490 mg(13 mmol)をゆっくり加え、室温まで昇温後、1時間撹拌した。反応溶液から減圧下で揮発成分を留去した後、水および酢酸エチルを加えた。有機層を1 M HCl、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。減圧下、溶媒を留去した後、得られた無色オイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=1:10〜1:5)で精製することで4-tert-ブチル-6-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチルフェノール3.4 g(収率81%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.875 (s, 6H), 1.2〜2.2 (m, 23H), 4.85 (d, J = 5 Hz, 2H), 6.88 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.55 (s, 1H).
窒素置換した200 mLフラスコに、4-tert-ブチル-6-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシメチルフェノール3.4 g(9.9 mmol)とジクロロメタン20 mLを加えた。ここに、三臭化リン6.6 mL(1.0 M ジクロロメタン溶液, 6.6 mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。反応溶液に水を加え、有機層をさらに水で2回洗浄した後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で揮発成分を留去することで、臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル3.95 g(収率98%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.882 (s, 6H), 1.22 (s, 2H), 1.28 (s, 9H), 1.35〜1.45 (m, 4H), 1.70〜1.78 (m, 4H), 1.96 (m,2H), 2.19 (m, 1H), 4.57 (s, 1H), 7.08 (d, J = 2 Hz, 1H), 7.27 (d, J = 2 Hz, 1H).
窒素置換した50 mLシュレンクに、臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル1.0 g(2.5 mmol)、trans-シクロオクタン-1,2-ジチオール 0.18 g(1.0 mmol)およびテトラヒドロフラン 7 mLを加え、氷冷した。ここに、トリエチルアミン 0.7 mL(5.0 mmol)を加え、0℃で1時間、室温で2時間撹拌した。さらに臭化 5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジル0.05 g(0.013 mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応溶液から減圧下で揮発成分を留去した後、酢酸エチルおよび塩化アンモニウム水溶液を加えた。有機層を水、飽和食塩水の順で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒 酢酸エチル:へキサン=1:10)で精製することで、trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタン1.0 g(収率>99%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.88 (s, 12H), 1.2〜2.2 (m, 56H), 2.59 (m, 2H), 3.77 (d, J = 14 Hz, 2H), 3.87 (d, J = 14 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 2 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 2 Hz, 2H).
窒素雰囲気下のグローブボックス中、50 mLシュレンク管でtrans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3-(3, 5-ジメチル-1-アダマンチル)-2-ヒドロキシベンジルスルファニル]シクロオクタン 83 mg(0.10 mmol)のトルエン(1 mL)溶液に、ジクロロ{1,1’-オキシビス[エタン][ビス(フェニルメチル)ハフニウム]}51 mg(0.10 mmol)のトルエン(1 mL)溶液を室温で滴下した。1.5時間後、減圧下で揮発成分を留去した。得られた残渣をペンタンで洗浄し、減圧下で乾燥することで、{シクロオクタンジイル−trans-1,2-ビス[5-tert-ブチル-3- (3, 5-ジメチル-1-アダマンチル) -2-オキソイルベンジルスルファニル]}ジクロロハフニウム 55 mg (収率51%)を白色粉末として得た。
1H-NMR (400 MHz,δ, ppm, CDCl3)
0.901 (s, 12H), 1.0〜2.4 (m, 56H), 2.58 (brs, 2H), 3.88 (d, J = 14 Hz, 2H), 4.54 (d, J = 14 Hz, 2H), 6.85 (d, J = 2 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 2 Hz, 2H).
下記に示される遷移金属化合物(A−Y2)は、Small, B. L.; Brookhart, M.; Bennett, A. M. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4049-4050.に記載の方法により合成した。
d−MAOの合成
3方コックを取り付けた撹拌子入りの200mL二口フラスコを窒素置換し、東ソー・ファインケム社製PMAO−Sトルエン溶液(アルミニウム含量6.1wt%)100mLをシリンジで測り取り、フラスコに投入した。この溶液を減圧し揮発成分を除去した。得られた白色固体を脱水トルエン100mLに再溶解した後、揮発成分を減圧除去した。この操作を更に2回繰り返し、白色粉末14.1gを得た。
ウベローデ型粘度計を用いて、テトラリン溶媒および温度135℃の条件で、濃度0.1、0.2、および0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。次に、参考文献:「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版会社刊)第491頁に記載の計算法に従い、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって極限粘度を求めた。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、下記の条件で測定した。検量線は標準ポリスチレンを用いて作成した。
機種: ミリポアウオーターズ社製 150C型
カラム: TSK−GEL GMH−HT 7.5×600×2本
測定温度:140℃,152℃
溶媒: オルトジクロロベンゼン
測定濃度:5mg/5mL
DSC測定条件(1):熱分析装置 示差走査熱量計(TA Instruments社製 Q100)を用い下記の方法で測定した。
1)等温保持 220℃ 5分間
2)測定 220℃〜−90℃(10℃/分)・・・(Tc)
3)測定 −90℃〜220℃(10℃/分)・・・(Tm)、(ΔH)
4)冷却 220℃〜−90℃(10℃/分)
5)等温保持 −90℃ 5分間
6)測定 −90℃〜60℃(2℃/分)・・・(Tg)
(変調振幅±0.16℃、変調周期30秒)
DSC測定条件(2):熱分析装置 示差走査熱量計(Perkin Elmer社製 Diamond DSC)を用い下記の方法で測定した。
1)等温保持 220℃ 5分間
2)測定 220℃〜20℃(5℃/分)・・・(Tc)
3)等温保持 20℃ 2分間
4)測定 20℃〜220℃(5℃/分)・・・(Tm)、(ΔH)
核磁気共鳴分光器(NMR)を用い、以下のように測定したポリマーの13C−NMRスペクトルの結果を用い、Kakugoらの報告(参考文献:Macromolecules、1982年、15号、1150ページ〜1152ページ)に記載の方法に準拠して求めた。また、EP含量を、上述の算出法を用いて求めた。
装置 :Bruker社製 AVANCE600 10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,2−ジクロロベンゼン/1,2−ジクロロベンゼン−d4=75/25(容積比)の混合液
測定温度:130℃
測定方法:プロトンデカップリング法
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
化学シフト値基準:テトラメチルシラン
TREF分別については、次のように実施した。
装置 PREPmc2 PolymerChar社製
溶媒 1,2ジクロロベンゼン
溶媒量 各フラクションについて、100mlで溶解。
ポリマー量 500mg
TREF分別条件(1)
溶解ステップ 130℃、90分
安定化温度 120℃、45分
結晶化温度 0.2℃/分の降温速度で40℃まで冷却
分別温度 50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、130℃の8フラクションとした。
TREF分別条件(2)
溶解ステップ 130℃、90分
安定化温度 120℃、45分
結晶化温度 0.2℃/分の降温速度で40℃まで冷却
分別温度 30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃の11フラクションとした。
TREF分別で得られた各ポリマー溶液について、アセトンを1リットル加え、ポリマーを沈殿させたのち、減圧濾過にてポリマーを回収した。回収したポリマーを70℃真空乾燥を12時間以上実施することで、分析用サンプルとした。
得られた重合パウダーをアルミ板、更に鋼製平板に挟んで230℃の熱プレス機にて5分間予熱し、重合体粒子が融着するのに十分な圧力で5分間プレス、次に30℃の冷却プレス機にて冷却し、測定に供した。この際、鋼製スペーサーを用いることで所望の厚みのプレスシートに調整した。
得られた重合パウダーをアルミ板、更に鋼製平板に挟んで190℃の熱プレス機にて5分間予熱し、重合体粒子が融着するのに十分な圧力で5分間プレス、次に30℃の冷却プレス機にて冷却し、測定に供した。この際、鋼製スペーサーを用いることで所望の厚みのプレスシートに調整した。
ヘイズ(曇価)をJIS K7136に準拠した方法で測定した。上記の方法で0.1ミリメートルの厚みのプレスシートを作製し、ヘイズメーター(日本電色工業製NDH2000)を用いて測定した。
テンサイルインパクト(引張衝撃強度)を上記0.3mmtプレスシートより JIS K6251−7号試験片を作製し、引張衝撃試験機(オリエンテック社製CIT−150T−20)を用いて測定した。ハンマーの振り上げ角度を110°、チャック間距離は20mmとした。
ヤング率(剛性)を上記0.3mmtプレスシートより JIS K6251−7号試験片を作製し、引張試験機(オリエンテック社製STA−1225)を用いて5.0mm/分の速度で引張り試験を行い、引張−応力カーブのゼロ点での接線の傾きから初期弾性率を求めた。
降伏強度、引張強度および伸びをJIS K6251に準拠した方法で測定した。上記0.3mmtプレスシートよりJIS K6251−7号試験片を作製し、引張試験機(オリエンテック社製STA−1225)を用いて50mm/分の引張速度で測定した。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン40mL、プロピレン80gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.05MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmolとジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolの混合溶液、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(0.40mM、0.80μmol)の混合溶液、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.25mL(4.0mM、5.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを8.5g得た。
内容積300mLのナス型フラスコにヘキサン250mLを加え、実施例1(1)で合成した単段重合ポリマー2.00gを充填した円筒濾紙(ADVANTECH社製 R86 )をソックスレー抽出器内に設置し、還流管を取り付けた後5時間加熱還流し、円筒濾紙上の不溶成分(BHIS)および下部フラスコ中の溶出成分(BHS)へと分別した。減圧乾燥によりそれぞれ十分に溶媒を留去し、BHIS成分を0.89g、BHS成分を1.11g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
内容積1リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン100mL、プロピレン200gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.05MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmolとジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolの混合溶液、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを21.0g得た。
実施例2(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.13g、BHS成分を0.87g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(2.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを22.1g得た。
実施例3(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.81g、BHS成分を1.19g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の混合溶液としたこと、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の添加量を3.75mL(4.0mM、15.0μmol)としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを22.6g得た。
実施例4(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.10g、BHS成分を0.90g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(5.0mM、5.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液1.00mL(5.0mM、5.0μmol)の混合溶液としたこと、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の添加量を5.00mL(4.0mM、20.0μmol)としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを29.8g得た。
実施例5(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.24g、BHS成分を0.76g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolを0.10mmolとしたこと、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の混合溶液としたこと、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の添加量を3.75mL(4.0mM、15.0μmol)としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを29.2g得た。
実施例6(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.79g、BHS成分を1.21g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
重合温度を40℃に変更し、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の混合溶液としたこと、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の添加量を3.75mL(4.0mM、15.0μmol)としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを29.2g得た。
実施例7(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.89g、BHS成分を1.11g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
トリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmolを0.25mmolとし、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の混合溶液としたこと、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液2.50mL(4.0mM、10.0μmol)の添加量を3.75mL(4.0mM、15.0μmol)としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを41.0g得た。
実施例8(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.88g、BHS成分を1.12g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−Y5)のトルエン溶液0.10mL(0.20mM、0.020μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを14.0g得た。
比較例1(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.00g、BHS成分を1.00g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(2.0mM、4.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−Y5)のトルエン溶液0.10mL(0.20mM、0.020μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例2(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを13.7g得た。
比較例2(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.05g、BHS成分を1.95g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン40mL、プロピレン80gを加え40℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.05MPa分加えた。次いで、加圧投入器からMMAO-3A(有機金属化合物(C))2.0mmolとジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolの混合溶液、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液0.40mL(1.0mM、0.40μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(0.50mM、0.10μmol)の混合溶液の順にオートクレーブに加え、40℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを9.4g得た。
実施例9(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.62g、BHS成分を0.38g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
内容積1リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン100mL、プロピレン200gを加え40℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.05MPa分加えた。次いで、加圧投入器からMMAO-3A(有機金属化合物(C))2.0mmol、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmol、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液の順にオートクレーブに加え、40℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを14.0g得た。
実施例10(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.22g、BHS成分を0.78g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを8.2g得た。
実施例11(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.48g、BHS成分を0.52g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
トルエン100mLを300mLとし、プロピレン200gを100gとし、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを4.8g得た。
実施例12(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.77g、BHS成分を0.23g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolを0.10mmolとし、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを8.0g得た。
実施例13(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.10g、BHS成分を0.90g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolを0.30mmolとし、遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを14.3g得た。
実施例14(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.79g、BHS成分を1.21g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolを0.02mmolとしたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを16.5g得た。
実施例15(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.05g、BHS成分を0.95g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmolを0.01mmolとしたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを14.7g得た。
実施例16(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.04g、BHS成分を0.96g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−Y5)のトルエン溶液0.10mL(0.060mM、0.0060μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを7.0g得た。
比較例3(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を1.13g、BHS成分を0.87g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−Y5)のトルエン溶液0.10mL(0.060mM、0.0060μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.40mL(1.0mM、0.40μmol)の混合溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを7.9g得た。
比較例4(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例1(2)に記載の方法に従って行い、BHIS成分を0.45g、BHS成分を1.55g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合(HEPの合成)
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の混合溶液を、遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液3.00mL(1.0mM、3.0μmol)の溶液としたこと以外は実施例4(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを19.0g得た。
90〜110℃で溶出する成分のNMR解析結果から、HEP成分が9.7〜23.0%確認された。観測されたHEP成分は参考例11とほぼ等しい組成を有しており、50℃以下で溶出するべき成分であるにもかかわらず、90〜110℃で溶出する成分に存在している。すなわち、これは単独では50℃以下で溶出するべきHEP成分が、HEP成分に対して化学的に連結したLEP成分の性質によって、90〜110℃で溶出したことを表しており、実施例4で得られたエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物において、オレフィンブロックポリマーが存在していることを強く示唆する結果である。
さらに実施例10と同一の重合条件にて重合触媒(Y)のみを用いてエチレン/プロピレン共重合を実施した参考例12より得られたHEP、および実施例10と同一の重合条件にて重合触媒(X)のみを用いてエチレン/プロピレン共重合を実施した参考例13より得られたLEP、以上の2成分を3種類の混合比にてそれぞれ溶媒ブレンドを実施した参考例14〜16にて得られたブロックポリマーを含まないHEPとLEPのブレンドポリマーについても、同様に各種機械的強度および透明性測定を実施した。結果を、表5、表6および図3に示す。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合(HEPの合成)
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.20μmol)の溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを5.7g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合(LEPの合成)
遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)の混合溶液を遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)の溶液としたこと以外は実施例10(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを12.5g得た。
(1)LEPおよびHEPの溶媒ブレンド
内容積1Lのナス型フラスコに参考例12(1)で合成した単段重合ポリマー1.0g、参考例13(1)で合成した単段重合ポリマー4.0gと、キシレン500mLを加え、還流管を取り付けた後1時間加熱還流した。得られた均一溶液を、氷冷したエタノール2000mL中へと攪拌しながら一度に加えてさらに15分間攪拌した。次いで、析出物を濾過した後に減圧乾燥することで、溶媒ブレンドポリマーを5.0g得た。
(1)LEPおよびHEPの溶媒ブレンド
参考例12(1)で合成した単段重合ポリマー1.0g、参考例13(1)で合成した単段重合ポリマー4.0gを、参考例12(1)で合成した単段重合ポリマー2.5g、参考例13(1)で合成した単段重合ポリマー2.5gとしたこと以外は、参考例14(1)に記載の方法に従って行い、溶媒ブレンドポリマーを5.0g得た。
(1)LEPおよびHEPの溶媒ブレンド
参考例12(1)で合成した単段重合ポリマー1.0g、参考例13(1)で合成した単段重合ポリマー4.0gを、参考例12(1)で合成した単段重合ポリマー4.0g、参考例13(1)で合成した単段重合ポリマー1.0gとしたこと以外は、参考例15(1)に記載の方法に従って行い、溶媒ブレンドポリマーを5.0g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン100mL、プロピレン50gを加え70℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.6MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmol、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmol、遷移金属化合物(A−X1)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y1)のトルエン溶液0.10mL(1.0mM、0.1μmol)の混合溶液、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、70℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを13.5g得た。
内容積1リットルのナス型フラスコに実施例17(1)で合成した単段重合ポリマー2.00gと、キシレン1.00Lを加え、還流管を取り付けた後、オイルバス中140℃で3時間攪拌した。得られた均一溶液を氷冷した後、室温で2時間攪拌した。次いで、析出物を濾過、濾液を濃縮乾固した後に、各々減圧乾燥することで、CXIS成分を1.05g、CXS成分を0.95g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X1)の替わりに遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)を加え、重合時間を15分としたこと以外は実施例17(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを7.8g得た。
実施例18(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を1.55g、CXS成分を0.45g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X1)を加えなかったこと以外は実施例17(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを10.0g得た。
比較例5(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を2.00g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X1)の替わりに遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)を加え、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートの替りにd−MAO(活性化用助触媒成分(B))31.0mgを加え、トリイソブチルアルミニウムを加えなかったこと以外は実施例17(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを15.1g得た。
実施例19(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を0.87g、CXS成分を1.13g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X2)を加えなかったこと以外は実施例19(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを9.4g得た。
比較例6(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を2.00g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−Y1)の替わりに遷移金属化合物(A−Y2)のトルエン溶液0.50mL(1.0mM、0.5μmol)を加えたこと以外は実施例17(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを8.9g得た。
実施例20(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を0.47g、CXS成分を1.53g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X1)の替わりに遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)を加え、重合時間を15分としたこと以外は実施例20(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを4.5g得た。
実施例21(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を1.19g、CXS成分を0.81g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合の単段重合
遷移金属化合物(A−X1)を加えなかったこと以外は実施例20(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを2.5g得た。
比較例7(1)で得られた単段重合ポリマーを用いたこと以外は、実施例17(2)と同様に行い、CXIS成分を2.00g得た。
このことは、CXIS成分中に重合触媒(X)由来の非晶性のエチレン/プロピレン共重合体セグメント(X)が存在することを示している。しかし、該セグメント(X)はそのTgの値から、通常ではすべてCXS成分に分別される組成である。したがってこのことは、単独ではCXS成分として分別されるべき非晶性のエチレン/プロピレン共重合体セグメント(X)が、該セグメント(X)に対して化学的に連結した結晶性のエチレン/プロピレン共重合体セグメント(Y)の性質によって、不溶成分としてCXIS成分中に存在していることを示しており、実施例17〜21で得られた単段重合ポリマーにおいて、オレフィンブロックポリマーが生成していることが示唆される。
(1)エチレンの単段重合
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン200mLを加え40℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.6MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.25mmol、遷移金属化合物(A−X1)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)と遷移金属化合物(A−Y3)のトルエン溶液1.00mL(1.0mM、1.0μmol)の混合溶液、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、40℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、単段重合ポリマーを4.4g得た。
(1)エチレンの単段重合
遷移金属化合物(A−X1)を加えなかったこと以外は実施例22(1)に記載の方法に従って行い、単段重合ポリマーを1.2g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合(前段)とプロピレン単独重合(後段)の2段重合
前段:内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン160mL、プロピレン20gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.4MPa分加えた。次いで、加圧投入器からdーMAO(活性化用助触媒成分(B))31.8mg、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmol、遷移金属化合物(A−Y4)のトルエン溶液0.10mL(1.0mM、0.1μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で30分重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、アルゴン2.0MPaを加え、再びパージする操作を2回繰り返した。
後段:オートクレーブ内をアルゴン雰囲気に保ったまま室温に冷却した後、再びプロピレン20gを加え50℃に昇温した。次いで、加圧投入器から遷移金属化合物(A−X1)のトルエン溶液4.00mL(1.0mM、4.0μmol)をオートクレーブに加え、50℃で60分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、2段重合ポリマーを4.3g得た。
実施例23(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例17(2)に記載の方法に従って行い、CXIS成分を1.19g、CXS成分を0.81g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合(前段)とプロピレン単独重合(後段)の2段重合
前段:内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン160mL、プロピレン20gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.2MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmol、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.05mmol、遷移金属化合物(A−Y4)のトルエン溶液0.20mL(1.0mM、0.2μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で15分重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、アルゴン2.0MPaを加え、再びパージする操作を2回繰り返した。
後段:オートクレーブ内をアルゴン雰囲気に保ったまま室温に冷却した後、再びプロピレン20gを加え50℃に昇温した。次いで、加圧投入器から遷移金属化合物(A−X1)のトルエン溶液4.00mL(1.0mM、4.0μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で120分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、2段重合ポリマーを16.7g得た。
実施例24(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例17(2)に記載の方法に従って行い、CXIS成分を0.91g、CXS成分を1.09g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合(前段)とプロピレン単独重合(後段)の2段重合
前段:内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン160mL、プロピレン20gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.2MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))0.50mmol、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.01mmol、遷移金属化合物(A−Y4)のトルエン溶液0.10mL(1.0mM、0.1μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で15分重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、アルゴン2.0MPaを加え、再びパージする操作を2回繰り返した。
後段:オートクレーブ内をアルゴン雰囲気に保ったまま室温に冷却した後、再びプロピレン20gを加え50℃に昇温した。次いで、加圧投入器から遷移金属化合物(A−X2)のトルエン溶液4.00mL(1.0mM、4.0μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で60分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール500mLおよび1N塩酸水溶液5mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、2段重合ポリマーを15.3g得た。
実施例25(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例17(2)に記載の方法に従って行い、CXIS成分を1.09g、CXS成分を0.91g得た。
(1)エチレン/プロピレン共重合(前段)とプロピレン単独重合(後段)の2段重合
前段:内容積3.0リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後、トルエン800mL、プロピレン100gを加え50℃に昇温し、さらにエチレンを分圧で0.2MPa分加えた。次いで、加圧投入器からトリイソブチルアルミニウム(有機金属化合物(C))1.00mmol、ジエチル亜鉛(有機金属化合物(C))0.15mmol、遷移金属化合物(A−Y4)のトルエン溶液0.80mL(1.0mM、0.8μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、50℃で30分重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、アルゴン2.0MPaを加え、再びパージする操作を2回繰り返した。
後段:オートクレーブ内をアルゴン雰囲気に保ったまま室温に冷却した後、再びプロピレン100gを加え80℃に昇温した。次いで、加圧投入器から遷移金属化合物(A−Y4)のトルエン溶液2.00mL(1.0mM、2.0μmol)、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(活性化用助触媒成分(B))のトルエン溶液1.00mL(4.0mM、4.0μmol)の順にオートクレーブに加え、80℃で30分重合を行った。少量のエタノールを加えて反応を停止させ、未反応モノマーをパージして、オートクレーブを開放した後、エタノール2000mLおよび1N塩酸水溶液20mLを加え、室温で30分攪拌した。析出したポリマーを吸引濾過した後、真空乾燥機にて十分に減圧乾燥し、2段重合ポリマーを53.8g得た。
比較例9(1)で合成した2段重合ポリマーを使用すること以外は、実施例17(2)に記載の方法に従って行い、CXIS成分を1.40g、CXS成分を0.60g得た。
このことは、CXIS成分中に重合触媒(Y)由来のエチレン/プロピレン共重合体セグメント(Y)が存在することを示している。しかし、該セグメント(Y)はそのTgの値から、通常ではすべてCXS成分に分別される組成である。したがってこのことは、単独ではCXS成分として分別されるべき非晶性のエチレン/プロピレン共重合体セグメント(Y)が、該セグメント(Y)に対して化学的に連結した結晶性のプロピレン単独重合体セグメント(X)の性質によって、不溶成分としてCXIS成分中に存在していることを示しており、実施例23〜25で得られた2段重合ポリマーにおいて、オレフィンブロックポリマーが生成していることが示唆される。
さらに上記の実施例23〜25では、重合触媒(Y)のみを用いた比較例9に比べて、CXIS成分中のEP含量の値が大きく、オレフィンブロックポリマーの生成効率が高い。
Claims (21)
- 以下の要件(1)〜(5)の全てを満たすエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物。
(1)130℃以上153.4℃以下の融点を一つ以上有する
(2)HEPBHISの含量が2.0wt%以上65.7wt%以下
(3)HC2’BHISが80.0mol%以上94.5mol%以下
(4)LC2’BHISが1.3mol%以上6.0mol%以下
(5)HC2’BHISとHC2’BHSの差の絶対値が2.5mol%以下
ここで、前記エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物は、エチレン含量が0.1mol%以上9.0mol%以下であるエチレン/プロピレン共重合体LEP、エチレン含量が80.0mol%以上94.5mol%以下であるエチレン/プロピレン共重合体HEP、および、LEPとHEPが化学的に結合したブロックポリマーLEP−b−HEPから構成されており、
前記HEPBHISは、前記エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物の沸騰ヘキサン不溶成分中の前記HEP含量であり、
前記HC2’BHISは、前記エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物の沸騰ヘキサン不溶成分中の前記HEP成分中のエチレン含量であり、
前記LC2’BHISは、前記エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物の沸騰ヘキサン不溶成分中の前記LEP成分中のエチレン含量であり、
前記HC2’BHSは、前記エチレン/プロピレンブロック共重合体組成物の沸騰ヘキサン可溶成分中の前記HEP成分中のエチレン含量である。 - 以下の要件(6)を満たす請求項1に記載のエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物。
(6)12000 ≦ ヤング率(MPa)×テンサイルインパクト(kJ/m2) - 以下の要件(7)を満たす請求項2に記載のエチレン/プロピレンブロック共重合体組成物。
(7)ヘイズの値が18%以下 - 重合触媒(X)と、重合触媒(Y)と、
元素周期律表第2族、12族および13族から選ばれる原子を含む有機金属化合物(C)(活性化用助触媒成分(B)を除く)とを用いて、オレフィンを重合するオレフィンブロックポリマーの製造方法であって、
重合触媒(X)は、下記一般式(1−X)で表される遷移金属化合物(A−X)と、有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)、有機ホウ素化合物(B−2)、亜鉛助触媒成分(B−3)およびイオン交換性層状珪酸塩(B−4)から選ばれる活性化用助触媒成分(B)とを接触させて形成され、
重合触媒(Y)は、下記一般式(1−Y)(但し、下記一般式(1−X)で表される遷移金属化合物を除く)から選ばれる遷移金属化合物(A−Y)と、有機アルミニウムオキシ化合物(B−1)、有機ホウ素化合物(B−2)、亜鉛助触媒成分(B−3)およびイオン交換性層状珪酸塩(B−4)から選ばれる活性化用助触媒成分(B)とを接触させて形成される、製造方法。
(式中、nは1、2または3であり、
MXは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子を表す。
RX1〜RX8は、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数2〜20のアルキニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基を表す。
RX1〜RX8における上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記へテロ環式化合物残基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
上記RX1〜RX8の定義に関わらず、RX1とRX2、RX2とRX3、RX3とRX4、RX5とRX6、RX6とRX7、RX7とRX8はそれぞれ相互に連結して環を形成してもよく、これらの環は置換基を有していてもよい。
XXは、それぞれ独立して、
水素原子、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数2〜20のアルケニル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
炭素原子数7〜30のアラルキルオキシ基、
炭素原子数6〜30のアリールオキシ基、
炭素原子数1〜20の置換シリル基、
炭素原子数1〜20の置換アミノ基、
炭素原子数1〜20の置換チオラート基、または
炭素原子数1〜20のカルボキシラート基を表す。
XXにおける上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記アラルキル基、上記アリール基、上記アルコキシ基、上記アラルキルオキシ基、上記アリールオキシ基および上記カルボキシラート基はそれぞれ置換基を有していてもよい。
XX同士は、相互に連結して環を形成してもよい。
EXは中性のルイス塩基を表す。EXが複数ある場合は、複数のEXは同一でも異なっていてもよい。EXの個数を示す下付のxは、0、1、または2である。)
(式中、Mは、元素周期律表の4〜11族の遷移金属原子を表し、nが2以上の場合、Mは互いに同一でも異なっていてもよい。
Lは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、共役系π電子を介してMに結合するπ電子共役系アニオン性基であり、aが2以上の場合、Lは互いに同一でも異なっていてもよい。
Xは、水素原子を除いて70個までの原子を含有する非共役系アニオン性基であり、bが2以上の場合、Xは互いに同一でも異なっていてもよい。
Eは、水素原子を除いて70個までの原子を含有し、1つ以上の非共有電子対を介してMに結合する中性ルイス塩基性配位子であり、cが2以上の場合、Eは互いに同一でも異なっていてもよい。
aは0〜6の整数であり、bは0〜8の整数であり、cは0〜9の整数であり、nは1〜4の整数である。また、M、L、Xの価数がそれぞれme、le、xeのとき、me=le×a+xe×bの関係を満たす。また、L、X、Eは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、さらにaが2以上の場合、L同士が、bが2以上の場合、X同士が、cが2以上の場合、E同士が、nが2以上の場合、L同士、X同士、E同士が互いに連結して環を形成していてもよい。) - 重合触媒(Y)を形成する遷移金属化合物(A−Y)として、式(1−Y−1)〜(1−Y−8)に示す化合物の少なくとも1つを用いる、請求項4に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
(式中、M、X、bはそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表す。
R1は水素原子以外に1〜30個の原子を含有するハイドロカルビル基を表す。
T1は水素原子以外に1〜40個の原子を含有する二価の架橋基を表す。
E1はルイス塩基性を有する炭素原子数5〜40の複素環式化合物残基を表す。)
(式中、M、X、a、bはそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表す。
Gは酸素原子、硫黄原子、セレン原子または置換基Rdを有する窒素含有基(−NRd−)を表す。また、aが2以上の場合、G同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
T2は窒素原子または置換基Reを有する炭素含有基(−CRe=)である。また、aが2以上の場合、T2同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
R9〜R11、Gに含まれるRd、T2に含まれるReは、前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。R9〜R11、Rd、Reは、互いに同一でも異なっていてもよく、aが2以上の場合、R9同士、R10同士、R11同士、Rd同士、Re同士は互いに同一でも異なっていてもよい。また、R10、R11、Rd、Reは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、aが2以上の場合、R9〜R11、Rd、Reのうちの1個の基と、他の配位子に含まれるR9〜R11、Rd、Reのうちの1個の基とが連結されていてもよい。)
(式中、M、X、G、R10、R11、a、bはそれぞれ前記一般式(1−Y−2)と同様のものを表す。
T4は、−CRg 2−、−C6Rg 4−、−SiRg 2−、−NRg−、−PRg−、−P(O)Rg−、−S−、−S(O)−または−SO2−を表す。T4がヘテロ原子を含む場合は、T4のヘテロ原子がMに直接配位結合していてもよい。
R10、R11、R16、Gに含まれるRd、T4に含まれるRgは、前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。R10、R11、R16、Rd、Rgは、互いに同一でも異なっていてもよく、R16同士は互いに同一でも異なっていてもよく、aが2以上の場合、R10同士、R11同士、Rd同士、Rg同士は互いに同一でも異なっていてもよい。また、R10、R11、Rd、Rgは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、aが2以上の場合、R10、R11、R16、Rd、Rgのうちの1個の基と、他の配位子に含まれるR10、R11、R16、Rd、Rgのうちの1個の基とが連結されていてもよい。)
(式中、M、X、はそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表す。
T3は、−CRf 2−、−SiRf 2−、−NRf−、−PRf−、−P(O)Rf−、−O−、−S−、−S(O)−または−SO2−を表す。T3がヘテロ原子を含む場合は、T3のヘテロ原子がMに直接配位結合していてもよい。gは、1〜7の整数である。また、gが2以上の場合、T3同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
T5は、−CRh 2−、−C6Rh 4−、−SiRh 2−、−NRh−、−PRh−、−P(O)Rh−、−S−、−S(O)−または−SO2−を表す。T5がヘテロ原子を含む場合は、T5のヘテロ原子がMに直接配位結合していてもよい。また、T5同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
R12〜R15は、前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。R12〜R15、T3に含まれるRf、T5に含まれるRhは互いに同一でも異なっていてもよく、R12同士、R13同士、R14同士、R15同士、Rh同士は互いに同一でも異なっていてもよく、gが2以上の場合、Rf同士は互いに同一でも異なっていてもよい。また、R12〜R15、Rf、Rh、は、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、gが2以上の場合、2個以上のRf同士が互いに連結して環を形成していてもよい。)
(式中、M、Xはそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表し、R22は前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。
bは1〜4の整数である。またbが2以上の場合、X同士は互いに同一でも異なっていてもよく、2つ以上のX同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
また、R22はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、隣接する2つのR22同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
シクロペンタジエニル環上の置換基R22同士の結合により形成される上記環上の水素原子の一部もしくは全てが、さらにR22によって置換されていてもよい。)
(式中、M、X、R22はそれぞれ前記一般式(1−Y−5)と同様のものを表す。
bは1〜3の整数である。またbが2以上の場合、X同士は互いに同一でも異なっていてもよく、2つ以上のX同士が互いに連結して環を形成していてもよい。
(式中、M、X、bはそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表す。
Zは窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子、置換基Rmを有する窒素含有基(−NRm−)または、置換基Rmを有するリン含有基(−PRm−)である。
R23〜R25、Zに含まれるRmは、前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。R23〜R25、Rmは、互いに同一でも異なっていてもよく、R23同士、R24同士、R25同士は互いに同一でも異なっていてもよい。また、R23、R24、R25、Rmは、これらのうち2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。
(式中、M、X、bはそれぞれ前記一般式(1−Y)と同様のものを表す。
R26、R27は、互いに独立に、前記一般式(1−Y)中のXと同様のものを表す。R26同士、R27同士は、互いに同一でも異なっていてもよい。また、2個のR26および2個のR27から選ばれる2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。 - 一般式(1−X)において、
RX1およびRX5が、それぞれ独立して、
ハロゲン原子、
炭素原子数1〜20のアルキル基、
環を構成する炭素原子数が3〜10のシクロアルキル基、
炭素原子数7〜30のアラルキル基、
炭素原子数6〜30のアリール基、
置換シリル基、または
環を構成する炭素原子数が3〜20のヘテロ環式化合物残基
である請求項4または5に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。 - 一般式(1−X)において、
nが3である請求項4〜6のいずれか1項に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。 - 有機金属化合物(C)が有機アルミニウム化合物および/または有機亜鉛化合物を含む、請求項4〜7のいずれか1項に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 有機金属化合物(C)が炭素原子数3〜24の有機アルミニウム化合物および/または炭素原子数2〜16の有機亜鉛化合物を含む、請求項8に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- オレフィンブロックポリマーの製造方法が、重合触媒(X)および重合触媒(Y)を単一の工程で形成させてオレフィンを重合する単段重合である、請求項4〜9のいずれか1項に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 単段重合において2種類以上のオレフィンを重合する、請求項10に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- オレフィンブロックポリマーの製造方法が、重合触媒(X)を形成させてオレフィンを重合する工程と重合触媒(Y)を形成させてオレフィンを重合する工程とを含む多段重合であり、隣り合う2つの工程で形成される重合触媒の種類が互いに異なり、かつ、一つ前の工程までに得られた重合体の存在下で該オレフィンを重合する、請求項4〜9のいずれか1項に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 多段重合が2段重合である、請求項12に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 2段重合の前段と後段で、オレフィンの組成が互いに異なる、請求項13に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 2段重合の前段と後段の一方で2種以上のオレフィンの共重合を行い、当該前段と後段の他方で1種のオレフィンの単独重合を行う、請求項14に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- オレフィンが、エチレン、炭素原子数が3〜20のα−オレフィン、炭素原子数が3〜20の環状オレフィン、および炭素原子数が5〜20のアルケニル脂環式化合物から選ばれる、請求項4〜15のいずれか1項に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- オレフィンが、エチレンおよび炭素原子数が3〜10のα−オレフィンからなる群より選ばれる、請求項16に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- オレフィンが、エチレンおよびプロピレンからなる群より選ばれる、請求項17に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 単段重合において、エチレンおよび炭素原子数が3〜10のα−オレフィンを重合する、請求項11に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 炭素原子数が3〜10のα−オレフィンがプロピレンである請求項19に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
- 2段重合の前段と後段の一方でエチレンおよびプロピレンの共重合を行い、当該前段と後段の他方でプロピレンの単独重合を行う、請求項15に記載のオレフィンブロックポリマーの製造方法。
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