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JP3416244B2 - シクロオレフィンコポリマーの製造法 - Google Patents

シクロオレフィンコポリマーの製造法

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JP3416244B2
JP3416244B2 JP01654194A JP1654194A JP3416244B2 JP 3416244 B2 JP3416244 B2 JP 3416244B2 JP 01654194 A JP01654194 A JP 01654194A JP 1654194 A JP1654194 A JP 1654194A JP 3416244 B2 JP3416244 B2 JP 3416244B2
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indenyl
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dichloride
cyclopentadienyl
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フランク・キューバー
フランク・オサン
トーマス・ヴェラー
ユルゲン・ロールマン
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Ticona GmbH
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F232/00Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system
    • C08F232/08Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system having condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02Ethene
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高い引張強さを有する
透明なシクロオレフィンコポリマーを製造する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】文献
によれば、メタロセン/アルミノキサン触媒系を使用し
てシクロオレフィンホモポリマーおよびシクロオレフィ
ンコポリマーを製造ができることが知られている。重合
は環状を保持しつつ進行し、溶液重合や塊状重合の形で
行うことができる。使用される溶媒は、例えば炭化水素
である。
【0003】シクロオレフィンコポリマーは高いシクロ
オレフィン含量にて製造することができ、高いガラス転
移温度を有する。これに関連して高い熱的形状安定性も
備えており、このためこれらのポリマーは熱可塑性成形
コンパウンドとして使用するのに適している。
【0004】メタロセン技術によって造られたシクロオ
レフィンコポリマーにおいては、2つの系列の特性を明
確に区別することができる。ミラー対称(mirror
symmetry)を有するメタロセンを使用して製
造したシクロオレフィンコポリマーは比較的低い引張強
さをもつ。これに比較して、C2対称を有するメタロセ
ンを使用して製造したシクロオレフィンコポリマーは高
い引張強さをもつ(表2参照)。しかしながら、エチレ
ンの存在下でのシクロオレフィンの重合においては、C
2対称を有するメタロセンはさらに、部分結晶質のエチ
レンポリマーを形成し、このエチレンポリマーはシクロ
オレフィンコポリマーの透明性を悪化させる。したがっ
て、C2対称のメタロセンを使用して製造されたシクロ
オレフィンポリマーが示す高い引張強さをもった透明な
シクロオレフィンポリマーを製造するには、粗製物のさ
らなる処理〔例えばEP447072に記載の多段階濾
過(これにより形成された部分結晶質のエチレンポリマ
ーが除去される)〕が必要となる。
【0005】本発明の目的は、C2対称を有するメタロ
センを使用して製造されたシクロオレフィンコポリマー
と同等程度の高い引張強さをもち、且つ透明であるよう
なエチレン含有シクロオレフィンコポリマーが得られる
方法を見いだすことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的は特定の非対
称メタロセン(asymmetrical metal
locene)を使用することによって達成できること
が見いだされた。
【0007】重合は、液体シクロオレフィン中またはシ
クロオレフィン溶液中で行われ、このとき圧力を1バー
ル以上にするのが有利である。
【0008】したがって本発明は、式XI
【化7】 (式中、M1はチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バ
ナジウム、ニオブ、またはタンタルであり、R14とR15
は同一または異なっていて、水素原子、ハロゲン原子、
1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、C6
10アリール基、C6〜C10アリールオキシ基、C2〜C
10アルケニル基、C7〜C40アリールアルキル基、また
はC8〜C40アリールアルケニル基であり、R18
【化8】 =BR19、=AlR19、−Ge−、−Sn−、−O−、
−S−、=SO、=SO2、=NR19、=CO、=PR
19、または=P(O)R19であって、このときR1 9、R
20、およびR21は同一または異なっていて、水素原子、
ハロゲン原子、C1〜C10アルキル基、C1〜C10フルオ
ロアルキル基、C6〜C10フルオロアリール基、C6〜C
10アリール基、C1〜C10アルコキシ基、C2〜C10アル
ケニル基、C7〜C40アリールアルキル基、C8〜C40
リールアルケニル基、またはC7〜C40アルキルアリー
ル基であるか、あるいはR19とR20またはR19とR21
それぞれの場合においてそれらを連結している原子と一
緒になって環を形成しており、M2はケイ素、ゲルマニ
ウム、または錫であり、R16はシクロペンタジエニル基
であり、そしてR17はインデニル基である)で示される
少なくとも1種のメタロセンと少なくとも1種の助触媒
とを含んだ触媒の存在下において、−78〜150℃の
温度および0.01〜64バールの圧力にて、モノマー
の全重量を基準として0.1〜99.9重量%の式I,
II,III,IV,V,またはVI
【化9】
【化10】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,および
8は同一または異なっていて、水素原子もしくは炭化
水素基であり、このときそれぞれの式における同じ表示
の基は異なった意味を有してもよい)で示される少なく
とも1種の多環式オレフィン;モノマーの全重量を基準
として0〜99.9重量%の式VII
【化11】 (式中、nは2〜10である)で示されるシクロオレフ
ィン;モノマーの全重量を基準として0.1〜99.9
重量%のエチレン;およびモノマーの全重量を基準とし
て0〜99.9重量%の式VIII
【化12】 (式中、R9,R10,R11,およびR12は同一または異
なっていて、水素原子もしくは炭化水素基である)で示
される少なくとも1種の非環式1−オレフィン;を重合
させることによってシクロオレフィンコポリマーを製造
する方法を提供する。
【0009】本発明の方法においては、式I,II,I
II,IV,V,またはVIで示される少なくとも1種
の多環式オレフィン〔好ましくは式IまたはIIIのシ
クロオレフィンであって、このときR1,R2,R3
4,R5,R6,R7,およびR8は同一または異なって
いて、水素原子もしくは炭化水素基(好ましくは、C6
〜C10アリール基もしくはC1〜C8アルキル基であっ
て、このときそれぞれの式における同じ表示の基は異な
った意味を有してもよい)〕が重合される。
【0010】必要に応じて、式VII
【化13】 (式中、nは2〜10の数である)で示される単環式オ
レフィンも使用される。他のコモノマーはエチレンであ
る。必要に応じて、式VIII
【化14】 〔式中、R9,R10,R11,およびR12は同一または異
なっていて、水素原子もしくは炭化水素基(好ましくは
6〜C10アリール基およびC1〜C8アルキル基であ
る)である〕で示される非環式1−オレフィンも使用さ
れる。好ましいのはプロピレンである。
【0011】多環式オレフィン(好ましくは式Iおよび
IIIの多環式オレフィン)とエチレンとのコポリマー
が特に好ましい。
【0012】特に好ましい多環式オレフィンはノルボル
ネンとテトラシクロドデセンであり、これらはC1〜C6
アルキルで置換されていてもよい。これらの多環式オレ
フィンはエチレンと共重合させるのが好ましく、特に重
要なのはエチレン/ノルボルネンコポリマーである。
【0013】モノマーの全重量を基準として、式I,I
I,III,IV,V,またはVIの多環式オレフィン
は0.1〜99.9重量%の量にて使用され、また式V
IIの単環式オレフィンは0〜99.9重量%の量にて
使用される。
【0014】使用されるエチレンと非環式オレフィンの
濃度は、ある与えられた圧力と温度における反応媒体に
対する溶解度によって求められる。
【0015】多環式オレフィン、単環式オレフィン、お
よび非環式オレフィンは、それぞれのタイプの2つ以上
のオレフィンの混合物も含むものとする。このことは、
本発明の方法によって、多環式のホモポリマーやビコポ
リマー(bicopolymer)の他に、ターコポリ
マー(tercopolymer)やマルチコポリマー
(multicopolymer)も製造できる、とい
うことを意味している。式VIIのシクロオレフィンと
エチレンとの(必要に応じて式VIIIの非環式オレフ
ィンとの)コポリマーも、本発明の方法によって有利に
製造することができる。
【0016】式VIIのシクロオレフィンの中で好まし
いのはシクロペンテンであり、置換されていてもよい。
【0017】本発明の方法において使用される触媒は、
少なくとも1種の助触媒と式XI
【化15】 で示される少なくとも1種のメタロセン(遷移金属成
分)を含む。
【0018】式XIにおいて、M1はチタン、ジルコニ
ウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、およびタンタ
ルを含む群から選ばれる金属であり、好ましいのはジル
コニウムとハフニウムである。ジルコニウムを使用する
のが特に好ましい。
【0019】R14とR15は同一または異なっていて、水
素原子、C1〜C10アルキル基(好ましくはC1〜C3
ルキル基)、C1〜C10アルコキシ基(好ましくはC1
3アルコキシ基)、C6〜C10アリール基(好ましくは
6〜C8アリール基)、C6〜C10アリールオキシ基
(好ましくはC6〜C8アリールオキシ基)、C2〜C10
アルケニル基(好ましくはC2〜C4アルケニル基)、C
7〜C40アリールアルキル基(好ましくはC7〜C10アリ
ールアルキル基)、C7〜C40アルキルアリール基(好
ましくはC7〜C12アルキルアリール基)、C8〜C40
リールアルケニル基(好ましくはC8〜C12アリールア
ルケニル基)、またはハロゲン原子(好ましくは塩素原
子)である。
【0020】R16はシクロペンタジエニル基であり、R
17はインデニル基であり、このとき必要に応じて、基R
16とR17の一方または両方が、同一または異なった1つ
以上の基R22を有し、このときR22はC1〜C10アルキ
ル基(好ましくはC1〜C4アルキル基)、C1〜C10
ルコキシ基(好ましくはC1〜C3アルコキシ基)、C6
〜C10アリール基(好ましくはC6〜C8アリール基)、
6〜C10アリールオキシ基(好ましくはC6〜C8アリ
ールオキシ基)、C2〜C10アルケニル基(好ましくは
2〜C4アルケニル基)、C7〜C40アリールアルキル
基(好ましくはC7〜C10アリールアルキル基)、C7
40アルキルアリール基(好ましくはC7〜C12アルキ
ルアリール基)、またはC8〜C40アリールアルケニル
基(好ましくはC8〜C12アリールアルケニル基)であ
るか、あるいはインデニル基R17の少なくとも2つの隣
接基R22が一緒になって環系を形成する。
【0021】置換インデニル基R17の場合、2,4,
5,6,および7位が置換されているのが好ましい。イ
ンデニル基R17の基R22が一緒になって環系を形成する
場合、この環系は単環式でも多環式でもよく、さらにま
た置換基を有してもよい。
【0022】R18は基R16とR17を連結している単数員
または複数員のブリッジであり、好ましくは
【化16】 =BR19、=AlR19、−Ge−、−Sn−、−O−、
−S−、=SO、=SO2、=NR19、=CO、=PR
19、または=P(O)R19であって、このときR1 9、R
20、およびR21は同一または異なっていて、水素原子、
ハロゲン原子、C1〜C10アルキル基、C1〜C10フルオ
ロアルキル基、C6〜C10アリール基、C1〜C10アルコ
キシ基、C2〜C10アルケニル基、C7〜C40アリールア
ルキル基、C8〜C40アリールアルケニル基、またはC7
〜C40アルキルアリール基であるか、あるいはR19とR
20またはR19とR21がそれぞれの場合においてそれらを
連結している原子と一緒になって環を形成している。
【0023】好ましいR18
【化17】 または
【化18】 であり、特に好ましいのは
【化19】 あるいは
【化20】 である。
【0024】M2はケイ素、ゲルマニウム、または錫で
あって、好ましいのはケイ素またはゲルマニウムであ
り、特に好ましいのはケイ素である。
【0025】使用するのが好ましいメタロセンは、二塩
化イソプロピレン−(1−インデニル)シクロペンタジ
エニルジルコニウム、二塩化イソプロピレン−(1−イ
ンデニル)−2−メチルシクロペンタジエニルジルコニ
ウム、二塩化エチレン−(1−インデニル)シクロペン
タジエニルジルコニウム、二塩化メチルフェニルメチレ
ン−(1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニ
ウム、二塩化ジフェニルメチレン−(1−インデニル)
シクロペンタジエニルジルコニウム、二塩化ジフェニル
メチレン−〔1−(5−イソプロピル)インデニル〕シ
クロペンタジエニルジルコニウム、二塩化ジメチルシリ
ル−(1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニ
ウム、二塩化メチルフェニルシリル−(1−インデニ
ル)シクロペンタジエニルジルコニウム、二塩化ジフェ
ニルシリル−(1−インデニル)シクロペンタジエニル
ジルコニウム、二塩化イソプロピレン−(1−インデニ
ル)シクロペンタジエニルチタン、二塩化イソプロピレ
ン−(1−インデニル)−2−メチルシクロペンタジエ
ニルチタン、二塩化メチルフェニルメチレン−(1−イ
ンデニル)シクロペンタジエニルチタン、二塩化ジフェ
ニルメチレン−(1−インデニル)シクロペンタジエニ
ルチタン、二塩化ジメチルシリル−(1−インデニル)
シクロペンタジエニルチタン、二塩化メチルフェニルシ
リル−(1−インデニル)シクロペンタジエニルチタ
ン、二塩化ジフェニルシリル−(1−インデニル)シク
ロペンタジエニルチタン、二塩化ジメチルシリル−
(4,5−ベンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエ
ニルジルコニウム、二塩化ジフェニルメチレン−(4,
5−ベンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエニルジ
ルコニウム、二塩化ジメチル−(4,5−ベンゾ−1−
インデニル)(メチル−1−シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム、二塩化イソプロピレン−(4,5−ベンゾ
−1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニウ
ム、二塩化イソプロピレン−(2−メチル−4,5−ベ
ンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニ
ウム、またはこれらメタロセンの少なくとも2種の混合
物である。特に好ましいのは二塩化イソプロピレン−
(1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニウム
である。
【0026】好ましい助触媒はアルミノキサン、特に線
状タイプの式IX
【化21】 のアルミノキサンおよび/または環状タイプの式X
【化22】 のアルミノキサンであり、このとき式IXとXにおいて
13は同一または異なっていて、C1〜C6アルキル基、
フェニル基、またはベンジル基であり、nは2〜50の
整数である。好ましいC1〜C6アルキル基はメチル、エ
チル、イソブチル、ブチル、またはネオペンチルであ
り、特に好ましいのはメチルである。nは0〜50の整
数であり、特に好ましいのは5〜40である。
【0027】アルミノキサンは、公知の方法にしたがっ
て種々の方法で製造することができる。例えばある1つ
の方法では、不活性溶媒(例えばトルエン)中でアルミ
ニウム炭化水素化合物および/またはヒドリドアルミニ
ウム(hydridoaluminum)炭化水素化合
物と水とを反応させる(このとき水は、気体状、固体
状、液体状、あるいは例えば結晶水として結合した形で
もよい)。異なるアルキル基R13を有するアルミノキサ
ンを製造するためには、所望する組成にしたがって2種
の異なったトリアルキルアルミニウム(AlR3+Al
R’3)を水と反応させる〔S.Pasynkiewi
cz, Polyhedron 9(1990)42
9,EP−A 302,424〕。
【0028】アルミノキサンの正確な立体構造は明らか
でない。
【0029】製造法に関係なく、アルミノキサン溶液は
いずれも、種々の含量の未反応アルミニウム化合物(出
発化合物)を含み、これが遊離形態または付加物の形で
存在している。
【0030】アルミノキサンを支持体に施し、それを担
持された形で懸濁液として使用することもできる。アル
ミノキサンを支持体(例えばシリカゲル)に施すための
種々の方法が知られている(EP 92107331.
8)。
【0031】メタロセンを重合反応に使用する前に、メ
タロセンを助触媒(特にアルミノキサン)で予備活性化
することができる。これによって重合活性は大幅に増大
する。
【0032】遷移金属化合物の予備活性化は溶液中で行
われる。このときアルミノキサンの不活性炭化水素溶液
中にメタロセンを溶解するのが好ましい。適切な不活性
炭化水素は脂肪族もしくは芳香族の炭化水素である。ト
ルエンを使用するのが好ましい。
【0033】溶液中のアルミノキサンの濃度は、全溶液
の重量を基準として約1重量%〜飽和限界の範囲であ
り、好ましくは5〜30重量%である。メタロセンは同
じ濃度で使用することもできるが、アルミノキサン1モ
ル当たり10-4〜1モルの量で使用するのが好ましい。
予備活性化時間は5分〜60時間であり、好ましくは5
〜60分である。予備活性化は−78〜100℃(好ま
しくは0〜70℃)の温度で行われる。
【0034】これらは予備重合させることもできるし、
あるいは支持体に施すこともできる。予備重合に対して
は、重合に使用されるオレフィンを使用するのが好まし
い。
【0035】適切な支持体としては、例えばシリカゲ
ル、酸化アルミニウム、固体アルミノキサン、または他
の無機支持体材料がある。他の適切な支持体材料として
はポリオレフィンの微粉末がある。
【0036】本発明の方法のさらなる実施態様は、アル
ミノキサンの代わりに、あるいはアルミノキサンに加え
て、式RxNH4-xBR’4もしくは式R3PHBR’4
示される塩様化合物(salt−like compo
und)を助触媒として使用することを含む。前記式
中、x=1,2,または3であり、Rは同一または異な
っていてアルキル基またはアリール基であり、そして
R’はフッ素化もしくは部分フッ素化されていてもよい
アリール基である。この場合においては、触媒は、特定
の化合物の1種とメタロセンとの反応生成物を含む(E
P−A 277 004)。
【0037】反応混合物に溶媒が加えられる場合、溶媒
は従来の不活性溶媒であり、例えば脂肪族炭化水素、脂
環式炭化水素、石油留分、水素化ディーゼル油留分、ま
たはトルエン等がある。
【0038】メタロセンは、ラセミ化合物の形で使用す
るのが好ましい。メタロセン化合物は、遷移金属を基準
として、反応器容積1dm3当たり遷移金属10-3〜1
-8モル(好ましくは10-4〜10-7モル)の濃度にて
使用される。アルミノキサンは、アルミニウムの含量を
基準として、反応器容積1dm3当たり10-4〜10- 1
モル(好ましくは10-4〜2×10-2モル)の濃度にて
使用される。しかしながら、原理的にはより高い濃度も
使用可能である。
【0039】コポリマーの製造に際しては、使用する多
環式オレフィンと開鎖オレフィンとのモル比を広い範囲
にわたって変えることができる。シクロオレフィン対開
鎖オレフィンが3:1〜100:1のモル比を使用する
のが好ましい。重合温度、触媒成分の濃度、モル比、お
よびガス状開鎖オレフィンの圧力を選択することによ
り、コモノマーの導入量をほとんどいかなる所望値に対
しても調節することができる。環式成分は20〜80モ
ル%導入するのが好ましく、40〜60モル%導入する
のが特に好ましい。
【0040】重合は多段階工程で行うこともでき、これ
によりブロックコポリマーを形成させることもできる
(P 42 05 416.8)。
【0041】さらに、形成されるポリマーの平均分子量
は、水素の計量、触媒濃度の選択、あるいは温度の変化
等、公知の方法にて調節することができる。
【0042】本発明のコポリマーの多分散性(Mw
n)はかなり狭く、1.9〜3.5の値である。した
がって、こうした特性分布によりこれらのポリマーは射
出成形に特に適したものとなる。
【0043】本発明の方法は、部分結晶質のエチレンポ
リマーを含有しない非晶質シクロオレフィンコポリマー
を製造するのに使用することができる。このコポリマー
は透明かつ硬質であり、熱可塑的に加工することができ
る。引張強さ(DIN 53457による)は50〜1
00MPaの範囲であり、好ましくは55〜70MPa
の範囲である。押出においても射出成形においても、3
00℃の温度において分解反応や粘度低下(visco
sity degradation)は認められない。
【0044】本発明にしたがって製造される材料は、押
出品(例えばフィルム、ホース、パイプ、ロッド、およ
びファイバー)の製造に、さらにまた所望の形状とサイ
ズを有する射出成形品の製造に特に適している。本発明
の材料の重要な特性はその透明性にある。このことは、
これらの材料から造られた押出品や射出成形品の光学的
用途が極めて重要なものとなる。アッベ屈折計と後記実
施例に記載の反応生成物の混合光(mixed lig
ht)を使用して測定した屈折率は1.520〜1.5
55の範囲である。本発明の生成物は、屈折率がクラウ
ンガラスのそれ(n=1.51)に極めて近いので、種
々の用途(例えばレンズ、プリズム、基板、光学データ
記憶用フィルム、ビデオディスク用フィルム、およびコ
ンパクトディスク用フィルム等)におけるガラスの代替
品として、太陽電池のための被覆・収束用シートとし
て、パワー・オプティクス(power optic
s)のための被覆・分散用ディスクとして、そしてファ
イバーもしくはフィルムの形の光導波管として使用する
ことができる。
【0045】耐衝撃性を改良した形においては、本発明
の材料は、種々の産業分野での構造材料として使用する
ことができる(P 42 13 219.3)。
【0046】本発明のポリマーはさらに、ポリマーアロ
イの製造に対しても使用することができる。ポリマーア
ロイは、溶融液の形でも溶液の形でも製造することがで
きる。ポリマーアロイは、それぞれの場合において特定
の用途向けの、成分の好ましい特性組み合わせを有して
いる。以下に記載のポリマーは、本発明のポリマーと組
み合わせてポリマーアロイの製造に使用することができ
る:ポリエチレン、ポリプロピレン、(エチレン/プロ
ピレン)コポリマー、ポリブチレン、ポリ(4−メチル
−1−ペンテン)、ポリイソプレン、ポリイソブチレ
ン、天然ゴム、ポリ(メチルメタクリレート)、他のポ
リメタクリレート、ポリアクリレート、(アクリレート
/メタクリレート)コポリマー、ポリスチレン、(スチ
レン/アクリロニトリル)コポリマー、ビスフェノール
Aポリカーボネート、他のポリカーボネート、芳香族ポ
リエステルカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、非晶質ポリアクリレ
ート、ナイロン−6、ナイロン−66、他のポリアミ
ド、ポリアラミド、ポリエーテルケトン、ポリオキシメ
チレン、ポリオキシエチレン、ポリウレタン、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルホン、およびポリフッ化ビニリ
デン。
【0047】下記の実施例において記載されているガラ
ス転移点Tgは、DSC(示差走査熱量法)により20
℃/分の加熱速度にて測定して求めた。
【0048】実施例1 1.5dm3の反応器にエチレンを仕込み、85重量%
濃度のノルボルネンのトルエン溶液600cm3を加え
た。エチレンを導入して数回加圧し(6バール)、溶液
をエチレンで飽和させた。圧力を6.0バール(ゲージ
圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエン溶液
(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降下
による分子量は1300g/モル)5cm3を反応器中
に導入し、本混合物を70℃で15分撹拌した。メチル
アルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に1.5mg
の二塩化イソプロピレン(1−インデニル)シクロペン
タジエニルジルコニウムを溶解して得られた溶液を、1
5分の予備活性化後に加えた。(分子量を調節するため
には、触媒の添加前に水素を加えればよい)。
【0049】本混合物を、撹拌しながら(750rp
m)70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさら
に計量導入することによって、エチレンの圧力を6.0
バールに保持した。
【0050】反応溶液を容器に抜き取って速やかに5d
3のアセトン中に導入し、本混合物を10分撹拌し、
次いで沈殿物を濾別した。濾過ケークを、10%濃度の
塩酸とアセトンで交互に数回洗浄した。最後に中性にな
るまでケークを洗浄し、アセトンと共に撹拌した。この
ように洗浄したポリマーを濾別し、0.2バールの圧力
および80℃の温度にて15時間乾燥した。41gの無
色のポリマーが得られた。本ポリマーの粘度数は64c
3/gであり、そしてガラス転移温度は197℃であ
ることが測定により得られた。熱分析(DSC)によれ
ば、20〜220℃の範囲において溶融ピーク(mel
ting peak)は認められなかった。
【0051】実施例2(実施例1に対する比較例) 1.5dm3の反応器にエチレンを仕込み、85重量%
濃度のノルボルネンのトルエン溶液575cm3を加え
た。エチレンを導入して数回加圧し(6バール)、溶液
をエチレンで飽和させた。圧力を6.0バール(ゲージ
圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエン溶液
(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降下
による分子量は1300g/モル)5cm3を反応器中
に導入し、本混合物を70℃で15分撹拌した。メチル
アルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に10.0m
gの二塩化racジメチルシリル−ビス−(1−インデ
ニル)ジルコニウムを溶解して得られた溶液を、15分
の予備活性化後に加えた。(分子量を調節するために
は、触媒の添加前に水素を加えればよい)。
【0052】本混合物を、撹拌しながら(750rp
m)70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさら
に計量導入することによって、エチレンの圧力を6.0
バールに保持した。
【0053】反応溶液を容器に抜き取って速やかに5d
3のアセトン中に導入し、本混合物を10分撹拌し、
次いで沈殿物を濾別した。濾過ケークを、10%濃度の
塩酸とアセトンで交互に数回洗浄した。最後に中性にな
るまでケークを洗浄し、アセトンと共に撹拌した。この
ように洗浄したポリマーを濾別し、0.2バールの圧力
および80℃の温度にて15時間乾燥した。23gの乳
白ポリマーが得られた。本ポリマーの粘度数は123c
3/gであり、そしてガラス転移温度は175℃であ
ることが測定により得られた。熱分析(DSC)によれ
ば127℃にて溶融ピークが得られ、これは0.540
J/gの融解熱に相当し、部分結晶質のエチレンポリマ
ーによるものであると考えられる。
【0054】実施例3 撹拌機を取り付けた75dm3の乾燥した重合反応器
を、窒素で、次いでエチレンでフラッシングし、27.
2kgのノルボルネン溶融液を80℃にて仕込んだ。撹
拌しながら、反応器を80℃の温度に保持し、20バー
ル(ゲージ圧)のエチレンで加圧した。
【0055】メチルアルミノキサンのトルエン溶液(1
0.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降下によ
る分子量は1300g/モル)500cm3を反応器中
に導入し、本混合物を80℃で15分撹拌し、このとき
エチレンをさらに計量導入することによって、エチレン
の圧力を20バールに保持した。これと並行して、32
mgの二塩化イソプロピレン(1−インデニル)シクロ
ペンタジエニルジルコニウムを、メチルアルミノキサン
のトルエン溶液500cm3中に溶解し、15分間静置
することによって予備活性化させた。次いで、この錯体
の溶液を反応器中に計量導入した。撹拌しながら(75
0rpm)80℃にて1.1時間重合を行い、このとき
エチレンをさらに計量導入することによってエチレンの
圧力を20バールに保持した。次いで、200cm3
イソプロパノール(停止剤として)を仕込んでおいた撹
拌容器中に、反応器内容物を速やかに抜き取った。本混
合物を500dm3のアセトン中に析出沈殿させ、10
分間撹拌し、次いで沈殿物を濾別した。
【0056】分離採取したポリマーを、2部の3N塩酸
と1部のエタノールとの混合物と混合し、本混合物を2
時間撹拌した。再度濾別した後、ポリマーを中性になる
まで水で洗浄し、80℃の温度および0.2バールの圧
力にて15時間乾燥した。
【0057】7.4kgの無色ポリマーが得られた。本
ポリマーの粘度数は66cm3/gであり、ガラス転移
温度(Tg)は155℃であった。熱分析によれば、2
0〜250℃の範囲に溶融ピークは認められなかった。
【0058】実施例4 1.5dm3容量の反応器に、ノルボルネンのトルエン
中85重量%濃度溶液600cm3とエチレンを仕込ん
だ。エチレンによる数回の加圧(1バール)によって、
溶液をエチレンで飽和させた。圧力を1.0バール(ゲ
ージ圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエン溶
液(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降
下による分子量は1300g/モル)5cm3を反応器
中に導入し、本混合物を70℃で15分間撹拌した。メ
チルアルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に1.0
mgの二塩化イソプロピレン(1−インデニル)シクロ
ペンタジエニルジルコニウムを加えて得られた溶液を、
15分の予備活性化後に加えた。(分子量を調節するた
めには、触媒を加える前に水素を加えればよい)。
【0059】撹拌しながら(750rpm)本混合物を
70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさらに計
量導入することによって、エチレンの圧力を1.0バー
ルに保持した。
【0060】反応溶液を容器に抜き取って5dm3のア
セトン中に速やかに滴下し、本混合物を10分間撹拌
し、次いで生成した沈殿物を濾別した。この濾過ケーク
を、10%濃度の塩酸とアセトンで交互に数回洗浄し
た。最後に中性になるまでケークを洗浄し、アセトンと
共に撹拌した。このように洗浄して得られたポリマーを
濾別し、80℃の温度および0.2バールの圧力にて1
5時間乾燥した。
【0061】12gの無色ポリマーが得られた。本ポリ
マーの粘度数は40cm3/gであり、ガラス転移温度
は239℃であった。熱分析(DSC)によれば、20
〜250℃において溶融ピークは認められなかった。
【0062】実施例5 1.5dm3容量の反応器に、ノルボルネンのトルエン
中85重量%濃度溶液600cm3とエチレンを仕込ん
だ。エチレンによる数回の加圧(6バール)によって、
溶液をエチレンで飽和させた。圧力を6.0バール(ゲ
ージ圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエン溶
液(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降
下による分子量は1300g/モル)5cm3を反応器
中に導入し、本混合物を70℃で15分間撹拌した。メ
チルアルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に5.3
mgの二塩化イソプロピレン(1−インデニル)−3−
メチルシクロペンタジエニルジルコニウム(ラセミ形と
メソ形の1:1混合物)を加えて得られた溶液を、15
分の予備活性化後に加えた。(分子量を調節するために
は、触媒を加える前に水素を加えればよい)。
【0063】撹拌しながら(750rpm)本混合物を
70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさらに計
量導入することによって、エチレンの圧力を6.0バー
ルに保持した。
【0064】反応溶液を容器に抜き取って5dm3のア
セトン中に速やかに滴下し、本混合物を10分間撹拌
し、次いで生成した沈殿物を濾別した。この濾過ケーク
を、10%濃度の塩酸とアセトンで交互に数回洗浄し
た。最後に中性になるまでケークを洗浄し、アセトンと
共に撹拌した。このように洗浄して得られたポリマーを
濾別し、80℃の温度および0.2バールの圧力にて1
5時間乾燥した。
【0065】56gの無色ポリマーが得られた。本ポリ
マーの粘度数は95cm3/gであり、ガラス転移温度
は168℃であった。熱分析(DSC)によれば、20
〜250℃において溶融ピークは認められなかった。
【0066】実施例6 1.5dm3容量の反応器に、ノルボルネンのトルエン
中85重量%濃度溶液600cm3とエチレンとを仕込
んだ。エチレンによる数回の加圧(6バール)によっ
て、溶液をエチレンで飽和させた。圧力を6.0バール
(ゲージ圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエ
ン溶液(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固
点降下による分子量は1300g/モル)5cm3を反
応器中に導入し、次いで本混合物を70℃で15分間撹
拌した。メチルアルミノキサンのトルエン溶液5cm3
中に1.5mgの二塩化ジメチルシリル(1−インデニ
ル)シクロペンタジエニルジルコニウムを加えて得られ
た溶液を、15分の予備活性化後に加えた。(分子量を
調節するためには、触媒を加える前に水素を加えればよ
い)。
【0067】撹拌しながら(750rpm)本混合物を
70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさらに計
量導入することによって、エチレンの圧力を6.0バー
ルに保持した。
【0068】反応溶液を容器に抜き取って5dm3のア
セトン中に速やかに滴下し、本混合物を10分間撹拌
し、次いで生成した沈殿物を濾別した。この濾過ケーク
を、10%濃度の塩酸とアセトンで交互に数回洗浄し
た。最後に中性になるまでケークを洗浄し、アセトンと
共に撹拌した。このように洗浄して得られたポリマーを
濾別し、80℃の温度および0.2バールの圧力にて1
5時間乾燥した。
【0069】16gの無色ポリマーが得られた。本ポリ
マーの粘度数は46cm3/gであり、ガラス転移温度
は215℃であった。熱分析(DSC)によれば、融解
熱は測定されなかった。
【0070】実施例7(実施例1に対する比較例) 1.5dm3容量の反応器に、ノルボルネンのトルエン
中85重量%濃度溶液600cm3とエチレンを仕込ん
だ。エチレンによる数回の加圧(6バール)によって、
溶液をエチレンで飽和させた。圧力を6.0バール(ゲ
ージ圧)に設定し、メチルアルミノキサンのトルエン溶
液(10.1重量%のメチルアルミノキサン,凝固点降
下による分子量は1300g/モル)5cm3を反応器
中に導入し、本混合物を70℃で15分間撹拌した。メ
チルアルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に2.7
mgの二塩化ジフェニルメチレン(9−フルオレニル)
シクロペンタジエニルジルコニウムを加えて得られた溶
液を、15分の予備活性化後に加えた。
【0071】撹拌しながら(750rpm)本混合物を
70℃で1時間重合させ、このときエチレンをさらに計
量導入することによって、エチレンの圧力を6.0バー
ルに保持した。
【0072】反応溶液を容器に抜き取って5dm3のア
セトン中に速やかに滴下し、本混合物を10分間撹拌
し、次いで生成した沈殿物を濾別した。
【0073】得られた固体を、10%濃度の塩酸とアセ
トンで交互に数回洗浄した。固体を中性になるまで洗浄
し、再びアセトンと共に撹拌した。このように洗浄して
得られたポリマーを濾別し、80℃の温度および0.2
バールの圧力にて15時間乾燥した。
【0074】59gの無色ポリマーが得られた。本ポリ
マーの粘度数は172cm3/gであり、ガラス転移温
度Tgは160℃であった(表1)。
【0075】実施例8 1.5dm3容量のオートクレーブ(エテンであらかじ
め充分にフラッシングしておいたもの)に、ノルボルネ
ンのトルエン中85重量%濃度溶液600cm3を仕込
んだ。エテンによる数回の加圧(6バール)によって、
溶液をエテンで飽和させた。このように調製した反応器
に、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(10.1重
量%のメチルアルミノキサン,凝固点降下による分子量
は1300g/モル)5cm3を向流の形で計量導入
し、、本混合物を70℃で30分間撹拌した。メチルア
ルミノキサンのトルエン溶液5cm3中に1.0mgの
二塩化イソプロピレン(4,5−ベンゾ−1−インデニ
ル)シクロペンタジエニルジルコニウムを加えて得られ
た溶液を、15分の予備活性化後に加えた。(水素で分
子量を調節する場合には、この段階でオートクレーブを
水素で加圧することができる)。
【0076】撹拌しながら(750rpm)本混合物を
1時間重合させ、このときエテンをさらに計量導入する
ことによって、エテンの圧力を6バール(6バールのゲ
ージ圧)に保持した。反応時間の終了後、重合混合物を
容器に抜き取って5dm3のアセトン中に速やかに導入
し、本混合物を10分間撹拌し、次いで生成した沈殿物
を濾別した。濾過ケークを、10%濃度の塩酸とアセト
ンで交互に3回ずつ洗浄した。最後に中性になるまで水
で洗浄し、再びアセトンと共に撹拌した後に濾別した。
このように精製して得られたポリマーを、80℃の温度
および減圧(0.2バール)にて15時間乾燥した。
【0077】乾燥後、12gの無色ポリマーが得られ
た。本ポリマーのガラス転移温度は180℃であり、粘
度数は96cm3/gであった実施例9 4mgの二塩化ジメチルシリル(4,5−ベンゾ−1−
インデニル)シクロペンタジエニルジルコニウムを使用
したこと以外は、実施例8に記載の手順を繰り返した。
【0078】乾燥後、4.8gの無色ポリマーが得られ
た。本ポリマーのガラス転移温度は224℃であり、粘
度数は56cm3/gであった。
【0079】
【表1】
【表2】
フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル−ヨアヒム・ブレクナー ドイツ連邦共和国デー−60529 フラン クフルト・アム・マイン,ガイゼンハイ マー・シュトラーセ 90 (72)発明者 フランク・キューバー ドイツ連邦共和国デー−61440 オーバ ーウルゼル,ブライビスコプフシュトラ ーセ 10 (72)発明者 フランク・オサン ドイツ連邦共和国デー−65779 ケルク ハイム/タウヌス,ハッテルスハイマ ー・シュトラーセ 27−29 (72)発明者 トーマス・ヴェラー ドイツ連邦共和国デー−55130 マイン ツ,アム・ユングシュテュック 42 (72)発明者 ユルゲン・ロールマン ドイツ連邦共和国デー−65779 ケルク ハイム/タウヌス,ハインプファド 5 (56)参考文献 特開 平3−45612(JP,A) 特開 平6−271627(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/00 - 246/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式XI 【化1】 (式中、 M1はチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウ
    ム、ニオブ、またはタンタルであり、 R14とR15は同一または異なっていて、水素原子、ハロ
    ゲン原子、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ
    基、C6〜C10アリール基、C6〜C10アリールオキシ
    基、C2〜C10アルケニル基、C7〜C40アリールアルキ
    ル基、またはC8〜C40アリールアルケニル基であり、
    18は 【化2】 =BR19、=AlR19、−Ge−、−Sn−、−O−、
    −S−、=SO、=SO2、=NR19、=CO、=PR
    19、または=P(O)R19であって、このときR19、R
    20、およびR21は同一または異なっていて、水素原子、
    ハロゲン原子、C1〜C10アルキル基、C1〜C10フルオ
    ロアルキル基、C6〜C10フルオロアリール基、C6〜C
    10アリール基、C1〜C10アルコキシ基、C2〜C10アル
    ケニル基、C7〜C40アリールアルキル基、C8〜C40
    リールアルケニル基、またはC7〜C40アルキルアリー
    ル基であるか、あるいはR19とR20またはR19とR21
    それぞれの場合においてそれらを連結している原子と一
    緒になって環を形成しており、 M2はケイ素、ゲルマニウム、または錫であり、 R16はシクロペンタジエニル基であり、 R17はインデニル基であり、 基R 16 とR 17 の一方または両方は、同一または異なった
    1つ以上の基R 22 によって置換されていてもよく、この
    ときR 22 はC 1 〜C 10 アルキル基、C 1 〜C 10 アルコキシ
    基、C 6 〜C 10 アリール基、C 6 〜C 10 アリールオキシ
    基、C 2 〜C 10 アルケニル基、C 7 〜C 40 アリールアルキ
    ル基、C 7 〜C 40 アルキルアリール基、またはC 8 〜C 40
    アリールアルケニル基である) で示される少なくとも1
    種のメタロセンと少なくとも1種の助触媒とを含んだ触
    媒の存在下において、20〜150℃の温度および0.
    01〜64バールの圧力にて、 モノマーの全重量を基準として0.1〜99.9重量%
    の式I,II,III,IV,V,またはVI 【化3】 【化4】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,および
    8は同一または異なっていて、水素原子もしくは炭化
    水素基であり、このときそれぞれの式における同じ表示
    の基は異なった意味を有してもよい)で示される少なく
    とも1種の多環式オレフィン; モノマーの全重量を基準として0〜99.9重量%の式
    VII 【化5】 (式中、nは2〜10である)で示されるシクロオレフ
    ィン; モノマーの全重量を基準として0.1〜99.9重量%
    のエチレン;および モノマーの全重量を基準として0〜99.9重量%の式
    VIII 【化6】 (式中、R9,R10,R11,およびR12は同一または異
    なっていて、水素原子もしくは炭化水素基である)で示
    される少なくとも1種の非環式1−オレフィン;を重合
    させることによってシクロオレフィンコポリマーを製造
    する方法。
  2. 【請求項2】 重合が、液体シクロオレフィン中または
    シクロオレフィン溶液中で行われる、請求項1記載の製
    造法。
  3. 【請求項3】 使用される前記式XIのメタロセンが、
    二塩化イソプロピレン−(1−インデニル)シクロペン
    タジエニルジルコニウム、二塩化イソプロピレン−(1
    −インデニル)−2−メチルシクロペンタジエニルジル
    コニウム、二塩化エチレン−(1−インデニル)シクロ
    ペンタジエニルジルコニウム、二塩化メチルフェニルメ
    チレン−(1−インデニル)シクロペンタジエニルジル
    コニウム、二塩化ジフェニルメチレン−(1−インデニ
    ル)シクロペンタジエニルジルコニウム、二塩化ジメチ
    ルシリル−(1−インデニル)シクロペンタジエニルジ
    ルコニウム、二塩化メチルフェニルシリル−(1−イン
    デニル)シクロペンタジエニルジルコニウム、二塩化ジ
    フェニルシリル−(1−インデニル)シクロペンタジエ
    ニルジルコニウム、二塩化イソプロピレン−(1−イン
    デニル)シクロペンタジエニルチタン、二塩化イソプロ
    ピレン−(1−インデニル)−2−メチルシクロペンタ
    ジエニルチタン、二塩化メチルフェニルメチレン−(1
    −インデニル)シクロペンタジエニルチタン、二塩化ジ
    フェニルメチレン−(1−インデニル)シクロペンタジ
    エニルチタン、二塩化ジメチルシリル−(1−インデニ
    ル)シクロペンタジエニルチタン、二塩化メチルフェニ
    ルシリル−(1−インデニル)シクロペンタジエニルチ
    タン、二塩化ジフェニルシリル−(1−インデニル)シ
    クロペンタジエニルチタン、二塩化ジメチルシリル−
    (4,5−ベンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエ
    ニルジルコニウム、二塩化ジフェニルメチレン−(4,
    5−ベンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエニルジ
    ルコニウム、二塩化ジメチル−(4,5−ベンゾ−1−
    インデニル)(メチル−1−シクロペンタジエニル)ジ
    ルコニウム、二塩化イソプロピレン−(4,5−ベンゾ
    −1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニウ
    ム、二塩化イソプロピレン−(2−メチル−4,5−ベ
    ンゾ−1−インデニル)シクロペンタジエニルジルコニ
    ウム、またはこれら触媒の少なくとも2種の混合物であ
    る、請求項1又は2に記載の製造法。
  4. 【請求項4】 使用される前記助触媒がアルミノキサン
    である、請求項1〜3のいずれかに記載の製造法。
  5. 【請求項5】 前記多環式オレフィンがノルボルネンま
    たはテトラシクロドデセンである、請求項1〜4のいず
    れかに記載の製造法。
  6. 【請求項6】 ノルボルネンとエチレンとのコポリマー
    が製造される、請求項1〜4のいずれかに記載の製造
    法。
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