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JP7334449B2 - Ethylene-isoolefin copolymer - Google Patents

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JP7334449B2 JP2019077671A JP2019077671A JP7334449B2 JP 7334449 B2 JP7334449 B2 JP 7334449B2 JP 2019077671 A JP2019077671 A JP 2019077671A JP 2019077671 A JP2019077671 A JP 2019077671A JP 7334449 B2 JP7334449 B2 JP 7334449B2
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

本発明は、耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等に優れる新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to novel ethylene-isoolefin copolymers which are excellent in heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance and the like.

オレフィンの重合によりポリオレフィンを製造する方法として、遷移金属化合物および有機金属化合物の組み合わせからなる触媒系を用いることはすでに知られており、メタロセンとメチルアルミノキサンを用いたメタロセン触媒が、オレフィン系重合体を製造する際に、高い活性を示すことを開示している(例えば、特許文献1参照)。 As a method for producing polyolefin by polymerization of olefin, it is already known to use a catalyst system consisting of a combination of a transition metal compound and an organometallic compound, and a metallocene catalyst using a metallocene and methylaluminoxane produces an olefin polymer. It is disclosed that it exhibits high activity during production (see, for example, Patent Document 1).

メタロセン触媒は、メタロセン化合物の構造を変えることで、その重合性能が大きく変化させることが可能であり、得られるポリマーの性質をコントロールすることが可能であるため、様々なメタロセン化合物が合成され、オレフィン重合用触媒の構成成分として用いる検討が行われている(例えば、非特許文献1参照)。たとえば、シクロペンタジエニル基とインデニル基をイソプロピレン架橋で結合したジルコニウム錯体を用いた短鎖分岐ポリエチレンの製造方法に関する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。また、シクロペンタジエニル基の特定部位に置換基を有する錯体をオレフィン重合触媒に用いた技術が開示されている(例えば、特許文献3~5参照)。さらに、特定の部位に置換基を有するインデニル基を用いた錯体をオレフィン重合触媒に用いた技術が開示されている(例えば、特許文献6参照)。 Metallocene catalysts can greatly change the polymerization performance by changing the structure of the metallocene compound, and it is possible to control the properties of the resulting polymer. Investigations are being made to use it as a constituent component of a polymerization catalyst (see, for example, Non-Patent Document 1). For example, a technique relating to a method for producing short-chain branched polyethylene using a zirconium complex in which a cyclopentadienyl group and an indenyl group are bonded via isopropylene bridges has been disclosed (see, for example, Patent Document 2). In addition, techniques have been disclosed in which a complex having a substituent at a specific site of a cyclopentadienyl group is used as an olefin polymerization catalyst (see Patent Documents 3 to 5, for example). Furthermore, a technique is disclosed in which a complex using an indenyl group having a substituent at a specific site is used as an olefin polymerization catalyst (see, for example, Patent Document 6).

メタロセン触媒の助触媒成分についても検討が行われており、メチルアルミノキサンに代わる助触媒として、有機カチオンでイオン交換した粘土化合物が開示され、スラリー重合プロセスでの高い重合活性と良好なモルフォロジーを有するポリマーの製造が行われている(例えば、特許文献7~9参照)。 The co-catalyst component of metallocene catalysts has also been investigated, and clay compounds ion-exchanged with organic cations have been disclosed as co-catalysts in place of methylaluminoxane, and polymers with high polymerization activity and good morphology in slurry polymerization processes have been disclosed. are being manufactured (see, for example, Patent Documents 7 to 9).

これら重合触媒により提供されるポリオレフィンは、エチレンの単独重合体であれば、容器等に成形加工した際、不透明となる。また、柔軟性に劣るため、成形加工性に劣るという課題を有するものであった。 If the polyolefin provided by these polymerization catalysts is an ethylene homopolymer, it becomes opaque when molded into a container or the like. Moreover, since it is inferior in flexibility, it had the subject of being inferior in moldability.

エチレン単独重合体の透明性や成形加工性を改良するものとして、エチレンと1-ブテンや1-ヘキセン等のα-オレフィンとの共重合体が、透明性や成形加工性を付与するものとして提案されている。これらエチレン-α-オレフィン共重合体は、その構造上、主鎖中に3級炭素を有する。該3級炭素部位は、熱、放射線、紫外線等による影響を受けやすく、該3級炭素部位の劣化によりエチレン-α-オレフィン共重合体は、耐熱性、耐放射線性等に劣るという課題があり、その対策として耐熱性安定剤、耐紫外線安定剤、酸化防止剤等を配合することが一般的なものであった。 Copolymers of ethylene and α-olefins such as 1-butene and 1-hexene have been proposed to improve the transparency and moldability of ethylene homopolymers. It is These ethylene-α-olefin copolymers have a tertiary carbon in the main chain due to their structure. The tertiary carbon moiety is easily affected by heat, radiation, ultraviolet rays, etc., and deterioration of the tertiary carbon moiety poses the problem that the ethylene-α-olefin copolymer is inferior in heat resistance, radiation resistance, etc. As a countermeasure, it was common to add heat-resistant stabilizers, UV-resistant stabilizers, antioxidants, and the like.

そこで、3級炭素を有しないポリオレフィン系共重合体としてエチレン/1,1-2置換α-オレフィン共重合体の製造方法(例えば、特許文献10参照)、ポリイソブチレン-ポリオレフィン共重合体(例えば、特許文献11参照)等が提案されている。 Therefore, as a polyolefin copolymer having no tertiary carbon, a method for producing an ethylene/1,1-disubstituted α-olefin copolymer (see, for example, Patent Document 10), a polyisobutylene-polyolefin copolymer (for example, See Patent Document 11) and the like have been proposed.

特開昭58-19309号公報JP-A-58-19309 特開平05-43619号公報JP-A-05-43619 特許第3192186号公報Japanese Patent No. 3192186 特許第33205384号公報Japanese Patent No. 33205384 特許第3537234号公報Japanese Patent No. 3537234 特許第3717542号公報Japanese Patent No. 3717542 特開平7-224106号公報JP-A-7-224106 特開平10-324708号公報JP-A-10-324708 特開平11-335408号公報JP-A-11-335408 特開2004-263050号公報JP-A-2004-263050 特開2004-175953号公報JP-A-2004-175953

Chem.Rev.,100,1205(2000).Chem. Rev. , 100, 1205 (2000).

しかし、特許文献1~9、非特許文献1等に提案される各種重合触媒においては、エチレン、プロピレン等の汎用とされるオレフィン類の重合検討はなされているが、イソオレフィン類に代表される特殊オレフィン類についての具体的な検討はなされていない。 However, in the various polymerization catalysts proposed in Patent Documents 1 to 9, Non-Patent Document 1, etc., polymerization of general-purpose olefins such as ethylene and propylene has been investigated, but isoolefins are represented. No specific consideration is given to special olefins.

また、特許文献10に提案された製造方法においては、その触媒の重合活性は極めて低く、多量の触媒残渣を含む比較的低分子量のものであり、その性能についても課題を有するものであった。また、特許文献11に提案されたポリイソブチレン-ポリオレフィン共重合体は、カチオン重合法によるブロック共重合体であり、その製造方法、ポリマー構造は全く異なるものであり、その性能としてはエチレン系共重合体とは異なるものであった。 In addition, in the production method proposed in Patent Document 10, the polymerization activity of the catalyst is extremely low, the catalyst has a relatively low molecular weight containing a large amount of catalyst residue, and the performance is also a problem. In addition, the polyisobutylene-polyolefin copolymer proposed in Patent Document 11 is a block copolymer produced by a cationic polymerization method, and its production method and polymer structure are completely different. It was different from coalescing.

そこで、本発明は、耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等に優れる新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel ethylene-isoolefin copolymer which is excellent in heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance and the like.

本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意検討の結果、特定の特性を満足することにより耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等に優れる新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体を見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made intensive studies to achieve the above objects, and as a result, have found a novel ethylene-isoolefin copolymer that is excellent in heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance, etc. by satisfying specific properties. , have completed the present invention.

即ち、本発明は、少なくとも下記(1)~(3)の特性を満足することを特徴とするエチレン-イソオレフィン系共重合体に関するものである。
(1)JIS K 7210(1999)を準拠し測定したメルトマスフロレート(以下、MFRと記す場合もある。)が0.01~50g/10min。
(2)JIS K 6922-1(1997)を準拠し測定した密度が890~940kg/m
(3)遷移金属含有量が0.01~100ppm。
That is, the present invention relates to an ethylene-isoolefin copolymer characterized by satisfying at least the following properties (1) to (3).
(1) Melt mass flow rate (hereinafter also referred to as MFR) measured according to JIS K 7210 (1999) is 0.01 to 50 g/10 min.
(2) Density measured according to JIS K 6922-1 (1997) is 890-940 kg/m 3 .
(3) A transition metal content of 0.01 to 100 ppm.

以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明のエチレン-イソオレフィン系共重合体は、少なくとも(1)JIS K 7210(1999)を準拠し測定したMFRが0.01~50g/10min、(2)JIS K 6922-1(1997)を準拠し測定した密度が890~940kg/m、(3)遷移金属含有量が0.01~100ppm、とのいずれの特性をも満足するものである。 The ethylene-isoolefin copolymer of the present invention has at least (1) an MFR measured according to JIS K 7210 (1999) of 0.01 to 50 g/10 min, and (2) JIS K 6922-1 (1997). ( 3 ) a transition metal content of 0.01 to 100 ppm;

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、(1)MFRが0.01~50g/10minのものであり、特に成形加工性に優れるものとなることから0.5~25g/10minのものであることが好ましい。ここで、MFRが0.01g/min未満のものである場合、溶融流動性に劣り成形加工性に劣るものとなる。一方、MFRが50g/10minを越えるものである場合、分子量が低く力学的特性等に課題を有する場合がある。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention has (1) an MFR of 0.01 to 50 g/10 min, and is particularly excellent in moldability, so that the MFR is 0.5 to 25 g/10 min. is preferably of Here, if the MFR is less than 0.01 g/min, the melt fluidity is poor and the moldability is poor. On the other hand, when the MFR exceeds 50 g/10 min, the molecular weight is low and there may be problems in mechanical properties and the like.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン共重合体は、(2)密度が890~940kg/mのものであり、特に耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等と柔軟性のバランスに優れるものとなることから915~930kg/mのものであることが好ましい。ここで、密度が890kg/m未満のものである場合、成形加工性に劣るものとなる。一方、密度が940kg/mを越えるものである場合、柔軟性に劣るものとなる。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention (2) has a density of 890 to 940 kg/m 3 and is particularly well-balanced among heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance, etc. and flexibility. Therefore, it is preferable that the weight is 915 to 930 kg/m 3 . Here, if the density is less than 890 kg/m 3 , the moldability will be poor. On the other hand, if the density exceeds 940 kg/m 3 , the flexibility will be poor.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、(3)遷移金属含有量が0.01~100ppmのものであり、特に柔軟性、透明性と耐候性、色調のバランスに優れるものとなることから0.1~35ppmのものが好ましい。ここで、遷移金属含有量が0.01ppm未満である場合、柔軟性に劣るものとなる。一方、100ppmを越える場合、耐候性、耐熱性、色調に劣るものとなる。なお、遷移金属としては、一般的に触媒残渣として知られている遷移金属を挙げることが出来、例えばチタン、ジルコニウム、ハフニウム等を例示でき、特に耐候性、色調等への影響が軽微であるジルコニウム、ハフニウムであることが好ましい。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention has (3) a transition metal content of 0.01 to 100 ppm, and is particularly excellent in flexibility, transparency, weather resistance, and color tone balance. 0.1 to 35 ppm is preferable. Here, when the transition metal content is less than 0.01 ppm, the flexibility is inferior. On the other hand, if it exceeds 100 ppm, the weather resistance, heat resistance and color tone will be inferior. Examples of transition metals include transition metals generally known as catalyst residues, such as titanium, zirconium, and hafnium. , hafnium.

さらには、本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、特に耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等と成形加工性のバランスに優れるものとなることから(4)赤外分光測定により測定した炭素数1000個当たりの末端メチル基数が、20~300個のものであることが好ましく、特に20~100個のものが好ましい。 Furthermore, the novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention has an excellent balance of heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance, etc., and moldability (4) Infrared spectroscopic measurement The number of terminal methyl groups per 1,000 carbon atoms measured by the method is preferably 20 to 300, particularly preferably 20 to 100.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体としては、上記特性を満足するエチレン-イソオレフィン系共重合体の範疇に属するものであれば、如何なるものであってもよく、例えばエチレン-イソブテン共重合体、エチレン-2-メチル-1-ペンテン共重合体等が挙げられる。また、さらに他の単量体成分を共重合したものであってもよい。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention may be any one as long as it belongs to the category of ethylene-isoolefin copolymers that satisfies the above properties. copolymers, ethylene-2-methyl-1-pentene copolymers, and the like. Further, it may be one obtained by copolymerizing other monomer components.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、例えばエチレンとイソブテン,2-メチル-1-ペンテン等のイソオレフィン、さらには、本発明を逸脱しない範囲で他の単量体を共重合することにより製造することが出来る。その際の具体的な製造方法としては、例えば遷移金属化合物を用いたエチレン-イソオレフィン系共重合体製造用の触媒を用い、エチレンとイソオレフィンとの共重合を行う方法を挙げることができ、その際のイソオレフィンとしては、例えばイソブテンや2-メチル-1-ペンテン等を挙げることができる。また、重合方法としては、例えば溶液重合法、塊状重合法、気相重合法、スラリー重合法等の方法を挙げることができる。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention is a copolymer of ethylene and an isoolefin such as isobutene, 2-methyl-1-pentene, and other monomers within the scope of the present invention. It can be manufactured by As a specific production method at that time, for example, a method of copolymerizing ethylene and isoolefin using a catalyst for producing an ethylene-isoolefin copolymer using a transition metal compound can be mentioned. Examples of the isoolefin in that case include isobutene and 2-methyl-1-pentene. Examples of the polymerization method include solution polymerization method, bulk polymerization method, vapor phase polymerization method, slurry polymerization method and the like.

その際の遷移金属化合物を用いたエチレン-イソオレフィン系共重合体を製造するための触媒としては、例えば遷移金属化合物(A)、活性化助触媒(B)および有機アルミニウム化合物(C)からなるメタロセン系触媒をその例示として挙げることができる。 The catalyst for producing the ethylene-isoolefin copolymer using the transition metal compound at that time includes, for example, a transition metal compound (A), an activation cocatalyst (B) and an organoaluminum compound (C). A metallocene-based catalyst can be mentioned as an example.

その際の遷移金属化合物(A)の具体的な例として、ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)チタニウムジクロライド、フェニル(メチル)メチレン(インデニル)(フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロライド、フェニル(メチル)メチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、フェニル(メチル)メチレン(インデニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロライド等を挙げることができる。 Specific examples of the transition metal compound (A) at that time include diphenylmethylene(indenyl)(fluorenyl)titanium dichloride, phenyl(methyl)methylene(indenyl)(fluorenyl)titanium dichloride, diphenylmethylene(indenyl)(fluorenyl)zirconium Dichloride, diphenylmethylene (indenyl) (fluorenyl) hafnium dichloride, phenyl (methyl) methylene (indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, phenyl (methyl) methylene (indenyl) (fluorenyl) hafnium dichloride and the like.

活性化助触媒(B)としては、有機化合物にて変性した粘土である有機変性粘土(B-1)、メチルアルミノキサン(B-2)、(メチル-イソブチル)アルミノキサン(B-3)等を挙げることが出来る。 Examples of the activating cocatalyst (B) include organic modified clay (B-1), which is clay modified with an organic compound, methylaluminoxane (B-2), (methyl-isobutyl)aluminoxane (B-3), and the like. can do

有機変性粘土を構成する有機化合物の具体例としては、N,N-ジメチル-ベヘニルアミン塩酸塩、N-メチル-N-エチル-ベヘニルアミン塩酸塩、N-メチル-N-n-プロピル-ベヘニルアミン塩酸塩、N,N-ジオレイル-メチルアミン塩酸塩、N,N-ジメチル-オクタデカンアミン塩酸塩、N,N-ジメチル-ヘキサデカンアミン塩酸塩等の化合物および上記化合物の塩酸塩をフッ化水素酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩または硫酸塩に置き換えた化合物;P,P-ジメチル-ベヘニルホスフィン塩酸塩、P,P-ジエチル-ベヘニルホスフィン塩酸塩、P,P-ジプロピル-ベヘニルホスフィン塩酸塩等の化合物および上記化合物の塩酸塩をフッ化水素酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩または硫酸塩に置き換えた化合物を例示することができ、粘土化合物は、モンモリロナイト、スメクタイト、ヘクトライト等を挙げることが出来る。 Specific examples of organic compounds constituting the organically modified clay include N,N-dimethyl-behenylamine hydrochloride, N-methyl-N-ethyl-behenylamine hydrochloride, and N-methyl-Nn-propyl-behenylamine. Compounds such as hydrochlorides, N,N-dioleyl-methylamine hydrochloride, N,N-dimethyl-octadecaneamine hydrochloride, N,N-dimethyl-hexadecaneamine hydrochloride, and hydrofluorides of the hydrochlorides of the above compounds , hydrobromide, hydroiodide or sulfate; P,P-dimethyl-behenylphosphine hydrochloride, P,P-diethyl-behenylphosphine hydrochloride, P,P-dipropyl-behenylphosphine Compounds such as hydrochlorides and compounds obtained by replacing the hydrochlorides of the above compounds with hydrofluoride, hydrobromide, hydroiodide or sulfate can be exemplified, and clay compounds include montmorillonite and smectite. , hectorite, and the like.

そして、メチルアルミノキサン(B-2)、(メチル-イソブチル)アルミノキサン(B-3)としては、市販品である、東ソー・ファインケム株式会社製の(商品名)TMAO-200(メチルアルミノキサンタイプ)、(商品名)MMAO-3A((メチル-イソブチル)アルミノキサンタイプ)、固体状ポリメチルアルミノキサン等を例示することができる。 As methylaluminoxane (B-2) and (methyl-isobutyl)aluminoxane (B-3), commercially available products (trade name) TMAO-200 (methylaluminoxane type) manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd., ( Trade name) MMAO-3A ((methyl-isobutyl)aluminoxane type), solid polymethylaluminoxane and the like can be exemplified.

有機アルミニウム化合物(C)としては、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、トリイソブチルアルミニウムなどのアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。 Specific examples of the organoaluminum compound (C) include alkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum.

該触媒は、遷移金属化合物(A)、活性化助触媒(B)および有機アルミニウム化合物(C)を配合することにより、メタロセン系触媒として調製することができ、その際の配合割合は任意であり、例えば(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は(A)成分:(C)成分=100:1~1:100000の範囲が好ましく、特に1:1~1:10000の範囲であることが好ましい。また、(A)成分と(B)成分は、重量比で(A)成分:(B)成分=10:1~1:10000であることが好ましく、特に3:1~1:1000の範囲であることが好ましい。 The catalyst can be prepared as a metallocene-based catalyst by blending the transition metal compound (A), the activating cocatalyst (B) and the organoaluminum compound (C), and the blending ratio at that time is arbitrary. For example, the molar ratio of component (A) to component (C) per metal atom is preferably in the range of component (A):component (C) = 100:1 to 1:100000, particularly 1:1 to 1:10000. A range is preferred. The weight ratio of component (A) to component (B) is preferably component (A): component (B) = 10:1 to 1:10000, particularly 3:1 to 1:1000. Preferably.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体を製造する際の重合プロセスとしては、例えばスラリー重合法、気相重合法、高圧重合法、溶液重合法、塊状重合法を挙げることが出来る。そして、気相重合法の場合には、粒子形状の整ったエチレン-イソオレフィン系共重合体を効率よく安定的に生産することができる。また、スラリー重合法、溶液重合法等を液相での重合を行う際の溶媒は、一般に用いられている有機溶媒であればいずれでもよく、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。 Examples of the polymerization process for producing the novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention include slurry polymerization, gas phase polymerization, high pressure polymerization, solution polymerization and bulk polymerization. In the gas phase polymerization method, an ethylene-isoolefin copolymer having a regular particle shape can be efficiently and stably produced. Solvents used in liquid phase polymerization, such as slurry polymerization and solution polymerization, may be any commonly used organic solvents, specifically benzene, toluene, xylene, pentane, and hexane. , heptane and the like.

また、重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー濃度などの重合条件については任意であり、中でも共重合反応効率に優れることから重合温度は-100~300℃、重合時間は10秒~20時間、重合圧力は常圧~3000kg/cmGの範囲で行うことが好ましい。また、重合時に水素などを用いて分子量の調節を行うことも可能である。重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれの方法でも行うことが可能であり、重合条件を変えて、2段以上に分けて行うことも可能である。また、重合終了後に得られるエチレン-イソオレフィン系共重合体は、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収され、乾燥して得ることができる。 In addition, polymerization conditions such as polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, and monomer concentration are arbitrary. The polymerization pressure is preferably in the range of normal pressure to 3000 kg/cm 2 G. It is also possible to adjust the molecular weight by using hydrogen or the like during polymerization. Polymerization can be carried out by any of a batch system, a semi-continuous system, and a continuous system, and can be carried out in two or more stages by changing the polymerization conditions. Further, the ethylene-isoolefin copolymer obtained after the polymerization is separated and recovered from the polymerization solvent by a conventionally known method, and can be obtained by drying.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、その主鎖上に3級炭素を有しないことから、耐放射線性、耐酸化性に優れるものとなり、従来のエチレン-α-オレフィン共重合体に必要とされていた耐候安定剤、紫外線防止剤、酸化防止剤等を極力低減することが可能となり、極めて高いクリーン性、耐放射線滅菌性を求められる医療容器分野等への展開が可能となる。 Since the novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention does not have tertiary carbon on its main chain, it has excellent radiation resistance and oxidation resistance, and is superior to conventional ethylene-α-olefin copolymers. It is possible to reduce the amount of weather stabilizers, UV inhibitors, antioxidants, etc. required for coalescence as much as possible. Become.

本発明によれば、耐熱性、耐放射線性、耐酸化性等に優れた新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a novel ethylene-isoolefin copolymer excellent in heat resistance, radiation resistance, oxidation resistance and the like.

以下に実施例によって本発明を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。なお、断りのない限り用いた試薬等は市販品、あるいは既知の方法に従って合成したものを用いた。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. Unless otherwise specified, reagents and the like used were commercial products or those synthesized according to known methods.

~有機変性粘土の粉砕~
ジェットミル(セイシン企業社製(商品名)CO-JET SYSTEM α MARK III)を用い、粉砕後の粒径はマイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製(商品名)MT3000)を用いてエタノールを分散剤として測定した。
~Pulverization of organically modified clay~
A jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. (trade name) CO-JET SYSTEM α MARK III) was used, and the particle size after pulverization was measured using a Microtrac particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd. (trade name) MT3000). Measured as a dispersant.

~触媒の調製、重合および溶媒精製~
全て不活性ガス雰囲気下で行った。
~Catalyst preparation, polymerization and solvent purification~
All were performed under an inert gas atmosphere.

~トリイソブチルアルミニウム~
ヘキサン溶液(20wt%)は、東ソーファインケム(株)製のヘキサン溶液(20%を用いた。
~Triisobutyl Aluminum~
A hexane solution (20% by weight) manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd. was used as the hexane solution (20% by weight).

~MFR~
JIS K 7210(1999)を準拠して測定した。
~MFR~
Measured according to JIS K 7210 (1999).

~密度~
JIS K 6922-1(1997)を準拠して測定した。
~Density~
Measured according to JIS K 6922-1 (1997).

~遷移金属含有量~
得られたエチレン-イソオレフィン系共重合体の灰分の元素分析により測定した。
~Transition metal content~
The ash content of the obtained ethylene-isoolefin copolymer was measured by elemental analysis.

~末端メチル基数~
FT-IR(PERKIN ELMER社製 (商品名)SPECTRUM ONE)によって測定した。
~ Number of terminal methyl groups ~
It was measured by FT-IR ((trade name) SPECTRUM ONE manufactured by PERKIN ELMER).

~融点~
示差走査型熱量測定器(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製 (商品名)DSC6200)を用いて、200℃で5分保持したサンプルを-20℃まで冷却させた後、10℃/分で昇温させたときの結晶融解ピークを測定することで算出した。
~melting point~
Using a differential scanning calorimeter (manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd. (trade name) DSC6200), the sample was held at 200 ° C. for 5 minutes, cooled to -20 ° C., and then heated at a rate of 10 ° C./min. It was calculated by measuring the crystal melting peak when the

実施例1
(1)粘土の変性
1Lのフラスコに工業用アルコール(日本アルコール販売社製(商品名)エキネンF-3)300mL及び蒸留水300mLを入れ、濃塩酸15.0g及びジメチルベヘニルアミン(ライオン株式会社製、(商品名)アーミンDM22D)42.4g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト(株式会社テツタニ社製、(商品名)ラポナイトRDS)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mLで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより122gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
Example 1
(1) Denaturation of clay 300 mL of industrial alcohol (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd. (trade name) Ekinen F-3) and 300 mL of distilled water are placed in a 1 L flask, and 15.0 g of concentrated hydrochloric acid and dimethylbehenylamine (manufactured by Lion Corporation) are added. , (trade name) Armine DM22D) 42.4 g (120 mmol) was added and heated to 45°C to disperse 100 g of synthetic hectorite (manufactured by Tetsutani Co., Ltd., (trade name) Laponite RDS). and stirred for 1 hour while maintaining the temperature. This slurry was separated by filtration, washed twice with 600 mL of water at 60° C., and dried in a dryer at 85° C. for 12 hours to obtain 122 g of organically modified clay. This organically modified clay was pulverized by a jet mill to a median diameter of 15 μm.

(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された1000mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土(50.0g)とヘキサンを216mL入れ、次いで(ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを1.21g、及び20%トリイソブチルアルミニウム284mL)を添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、400mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを400ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(2) Preparation of catalyst suspension After purging a 1000 mL flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, the organically modified clay (50.0 g) obtained in (1) and 216 mL of hexane were added, and then (diphenyl 1.21 g of methylene(indenyl)(fluorenyl)zirconium dichloride and 284 mL of 20% triisobutylaluminum) were added and stirred at 60° C. for 3 hours. After cooling to 45° C., the supernatant was removed, and after washing with 400 mL of hexane five times, 400 mL of hexane was added to obtain a catalyst suspension (solid weight content: 12.0 wt %).

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分120mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを50g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで73gのエチレン-イソブテン共重合体を得た。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 120 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 50 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 73 g of an ethylene-isobutene copolymer.

得られたエチレン-イソブテン共重合体は、MFRは17g/10分、密度は923kg/m、末端メチル基数は31個/1000炭素数、ジルコニウム含有量は6.3ppm、融点は110℃であり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-イソブテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-isobutene copolymer had an MFR of 17 g/10 min, a density of 923 kg/m 3 , a terminal methyl group number of 31/1000 carbon atoms, a zirconium content of 6.3 ppm, and a melting point of 110°C. , was white. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-isobutene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

実施例2
(1)粘土の変性
実施例1の(1)と同等の方法により実施した。
Example 2
(1) Modification of Clay The same method as in Example 1 (1) was used.

(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された500mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土(37.5g)とヘキサンを162mL入れ、次いで(フェニル(メチル)メチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを818mg、及び20%トリイソブチルアルミニウム213mL)を添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、350mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを350ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(2) Preparation of catalyst suspension After purging a 500 mL flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, the organically modified clay (37.5 g) obtained in (1) and 162 mL of hexane were added, and then (phenyl (Methyl)methylene(indenyl)(fluorenyl)zirconium dichloride (818 mg) and 20% triisobutylaluminum (213 mL) were added and stirred at 60° C. for 3 hours. After cooling to 45° C., the supernatant was removed, and after washing with 350 mL of hexane five times, 350 mL of hexane was added to obtain a catalyst suspension (solid weight content: 12.0 wt %).

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分120mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを45g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで58gのエチレン-イソブテン共重合体を得た。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 120 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 45 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 58 g of an ethylene-isobutene copolymer.

得られたエチレン-イソブテン共重合体は、MFRは22g/10分、密度は925kg/mであり、末端メチル基数は22個/1000炭素数であり、ジルコニウム含有量は7.9ppmであり、融点は115℃であり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-イソブテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-isobutene copolymer had an MFR of 22 g/10 min, a density of 925 kg/m 3 , a terminal methyl group number of 22/1000 carbon atoms, and a zirconium content of 7.9 ppm. It had a melting point of 115° C. and was white in color. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-isobutene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

実施例3
(1)粘土の変性
実施例1の(1)と同等の方法により実施した。
Example 3
(1) Modification of Clay The same method as in Example 1 (1) was used.

(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された500mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土(45.0g)とヘキサンを194mL入れ、次いで(ジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロライドを1.25g、及び20%トリイソブチルアルミニウム256mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、360mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを360ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.0wt%)。
(2) Preparation of catalyst suspension After purging a 500 mL flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, the organically modified clay (45.0 g) obtained in (1) and 194 mL of hexane were added, and then (diphenyl 1.25 g of methylene (indenyl) (fluorenyl) hafnium dichloride and 256 mL of 20% triisobutylaluminum were added and stirred for 3 hours at 60° C. After cooling to 45° C., the supernatant liquid was removed and diluted with 360 mL of hexane for 5 minutes. After washing twice, 360 ml of hexane was added to obtain a catalyst suspension (solid weight: 12.0 wt %).

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分120mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを51g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで64gのエチレン-イソブテン共重合体を得た。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 120 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 51 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 64 g of an ethylene-isobutene copolymer.

得られたエチレン-イソブテン共重合体は、MFRは0.25g/10分であり、密度は916kg/mであり、末端メチル基数は34個/1000炭素数であり、ハフニウム含有量は14ppmであり、融点は103℃であり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-イソブテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-isobutene copolymer had an MFR of 0.25 g/10 min, a density of 916 kg/m 3 , a terminal methyl group number of 34/1000 carbon atoms, and a hafnium content of 14 ppm. It had a melting point of 103° C. and was white. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-isobutene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

実施例4
(1)、(2)粘土の変性及び触媒懸濁液の調製
実施例3の(1)、(2)と同等の方法により実施した。
Example 4
(1) and (2) Modification of Clay and Preparation of Catalyst Suspension The same methods as (1) and (2) of Example 3 were carried out.

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分120mg相当)加え、70℃に昇温後、2-メチル-1-ペンテンを57g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで28gのエチレン-2-メチル-1-ペンテン共重合体を得た。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 120 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 57 g of 2-methyl-1-pentene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure became 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 28 g of ethylene-2-methyl-1-pentene copolymer.

得られたエチレン-2-メチル-1-ペンテン共重合体は、MFRは12g/10分であり、密度は924kg/mであり、末端メチル基数は23個/1000炭素数であり、ハフニウム含有量は34ppmであり、融点は103℃であり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-2-メチル-1-ペンテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-2-methyl-1-pentene copolymer had an MFR of 12 g/10 min, a density of 924 kg/m 3 , terminal methyl groups of 23/1000 carbon atoms, and contained hafnium. The amount was 34 ppm, the melting point was 103° C., and it was white. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-2-methyl-1-pentene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

実施例5
(1)触媒懸濁液の調製
100mLのフラスコを窒素置換した後に、トルエンを52.4g(60.4mL)、東ソーファインケム(株)製固体状ポリメチルアルミノキサンのトルエン懸濁液(21.8g)(ポリメチルアルミノキンサン12.1重量%(トルエン懸濁液中)、アルミニウム原子41重量%(ポリメチルアルミノキサン中))、及びジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを122mg添加して、室温で12時間攪拌することにより、触媒懸濁液を得た(固形重量分:3.6wt%)。
Example 5
(1) Preparation of catalyst suspension After purging a 100 mL flask with nitrogen, add 52.4 g (60.4 mL) of toluene and a toluene suspension (21.8 g) of solid polymethylaluminoxane manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd. (12.1% by weight of polymethylaluminoxane (in toluene suspension), 41% by weight of aluminum atoms (in polymethylaluminoxane)) and 122 mg of diphenylmethylene (indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride were added and By stirring for 12 hours, a catalyst suspension was obtained (solid weight: 3.6 wt%).

(2)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.4g(固形分50mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを45g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで29gのエチレン-イソブテン共重合体を得た。
(2) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.4 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 50 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 45 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 29 g of an ethylene-isobutene copolymer.

得られたエチレン-イソブテン共重合体は、MFRは0.07g/10分であり、密度は926kg/mであり、末端メチル基数は18個/1000炭素数であり、ジルコニウム含有量は12ppmであり、融点は118℃でありであり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-イソブテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-isobutene copolymer had an MFR of 0.07 g/10 min, a density of 926 kg/m 3 , a terminal methyl group number of 18/1000 carbon atoms, and a zirconium content of 12 ppm. It had a melting point of 118° C. and was white in color. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-isobutene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

実施例6
(1)触媒懸濁液の調製
100mLのフラスコを窒素置換した後に、トルエンを39.3g(45.3mL)、東ソーファインケム(株)製固体状ポリメチルアルミノキサンのトルエン懸濁液(16.4g)(ポリメチルアルミノキンサン12.1重量%(トルエン懸濁液中)、アルミニウム原子41重量%(ポリメチルアルミノキサン中))、及びジフェニルメチレン(インデニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロライドを104mg添加して、室温で12時間攪拌することにより、触媒懸濁液を得た(固形重量分:3.6wt%)。
Example 6
(1) Preparation of catalyst suspension After purging a 100 mL flask with nitrogen, 39.3 g (45.3 mL) of toluene and a toluene suspension (16.4 g) of solid polymethylaluminoxane manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd. (12.1% by weight of polymethylaluminoxane (in toluene suspension), 41% by weight of aluminum atoms (in polymethylaluminoxane)) and 104 mg of diphenylmethylene (indenyl) (fluorenyl) hafnium dichloride were added and By stirring for 12 hours, a catalyst suspension was obtained (solid weight: 3.6 wt%).

(2)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を3.5g(固形分125mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを53g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、スラリーを濾別後、乾燥することで53gのエチレン-イソブテン共重合体を得た。
(2) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 3.5 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 125 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 53 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes, the pressure was released, and the slurry was filtered and dried to obtain 53 g of an ethylene-isobutene copolymer.

得られたエチレン-イソブテン共重合体は、MFRは0.03g/10分であり、密度は927kg/mであり、末端メチル基数は21個/1000炭素数であり、ハフニウム含有量は34ppmであり、融点は119℃であり、白色であった。その評価結果を表1に示す。該エチレン-イソブテン共重合体を空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、変色は見られず白色を維持した。 The resulting ethylene-isobutene copolymer had an MFR of 0.03 g/10 min, a density of 927 kg/m 3 , a terminal methyl group number of 21/1000 carbon atoms, and a hafnium content of 34 ppm. It had a melting point of 119° C. and was white. Table 1 shows the evaluation results. The ethylene-isobutene copolymer was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

比較例1
(1)触媒溶液の調製
予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えたガラス容器に、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ハフニウムジクロライドを23.7mg(36.8μmol)秤量し、トルエン2.8mlにより溶解し、トリ(イソブチル)アルミニウムのトルエン溶液(トリ(イソブチル)アルミニウム 20wt%)をアルミニウム換算で1.87mmol(2.1ml)加えて1時間攪拌した。予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えた別のガラス容器に、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)ボレートを17.9mg(22.3μmol)秤量し、トルエン3.5mlにより溶解した溶液に、前記の混合溶液3.0mlを加え、触媒溶液とした。
Comparative example 1
(1) Preparation of catalyst solution 23.7 mg (36.8 µmol) of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (9-fluorenyl) hafnium dichloride was weighed into a previously dried glass container equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere. was dissolved in 2.8 ml of toluene, 1.87 mmol (2.1 ml) of a toluene solution of tri(isobutyl)aluminum (tri(isobutyl)aluminum 20 wt%) was added in terms of aluminum, and the mixture was stirred for 1 hour. 17.9 mg (22.3 μmol) of N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate was weighed into another glass container previously dried and equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere, and 3.5 ml of toluene was added. 3.0 ml of the above mixed solution was added to the solution dissolved by the above to prepare a catalyst solution.

(2)重合
予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えた100mlステンレス製反応器に、トルエン24ml、トリ(イソブチル)アルミニウムのトルエン溶液(トリ(イソブチル)アルミニウム 20wt%)をアルミニウム換算で0.85mmol、上記(1)で得た触媒溶液5ml(ハフニウム換算で17.2μmol)を加えた。次に、イソブテンを21.5g(0.38mol)導入し、次いでエチレン分圧が0.14MPaとなるように設定し、室温で1時間共重合反応を行った。未反応のエチレンとイソブテンを脱圧除去し、重合を停止し、得られたポリマーを真空乾燥することにより、3.03gのポリマーを得た。
(2) Polymerization 24 ml of toluene and a toluene solution of tri(isobutyl)aluminum (20 wt% of tri(isobutyl)aluminum) were placed in a 100 ml stainless steel reactor equipped with a stirrer and dried in advance under a nitrogen atmosphere. 0.85 mmol, and 5 ml of the catalyst solution obtained in (1) above (17.2 μmol in terms of hafnium) were added. Next, 21.5 g (0.38 mol) of isobutene was introduced, then the ethylene partial pressure was set to 0.14 MPa, and a copolymerization reaction was carried out at room temperature for 1 hour. Unreacted ethylene and isobutene were removed under reduced pressure, polymerization was terminated, and the resulting polymer was vacuum dried to obtain 3.03 g of polymer.

得られたポリマーはイソブテン含量36.5mol%のエチレン-イソブテン共重合体であったが、MFRが51g/10分と高く、ハフニウム含有量が1000ppmと多いものであった。また、得られたエチレン-イソブテン共重合体は白色であったが、空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、灰色に変色し安定性に劣るものであった。 The obtained polymer was an ethylene-isobutene copolymer with an isobutene content of 36.5 mol %, but had a high MFR of 51 g/10 min and a high hafnium content of 1000 ppm. Although the obtained ethylene-isobutene copolymer was white, it was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

比較例2
(1)触媒溶液の調製
予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えたガラス容器に、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを30.9mg(55.5μmol)秤量し、トルエン1.7mlにより溶解し、トリ(イソブチル)アルミニウムのトルエン溶液(トリ(イソブチル)アルミニウム 20wt%)をアルミニウム換算で2.80mmol(3.3ml)加えて1時間攪拌した。予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えた別のガラス容器に、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)ボレートを31.0mg(38.7μmol)秤量し、トルエン7.8mlにより溶解した溶液に、前記の混合溶液3.5mlを加え、触媒溶液とした。
Comparative example 2
(1) Preparation of catalyst solution 30.9 mg (55.5 µmol) of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (9-fluorenyl) zirconium dichloride was weighed into a glass container equipped with a stirrer, dried in advance and placed under a nitrogen atmosphere. was dissolved in 1.7 ml of toluene, 2.80 mmol (3.3 ml) of a toluene solution of tri(isobutyl)aluminum (tri(isobutyl)aluminum 20 wt%) was added in terms of aluminum, and the mixture was stirred for 1 hour. 31.0 mg (38.7 μmol) of N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate was weighed into another glass container previously dried and equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere, and 7.8 ml of toluene was added. 3.5 ml of the above mixed solution was added to the solution dissolved by the above to prepare a catalyst solution.

(2)重合
予め乾燥し、窒素雰囲気下にした攪拌装置を備えた100mlステンレス製反応器に、トルエン24ml、トリ(イソブチル)アルミニウムのトルエン溶液(トリ(イソブチル)アルミニウム 20wt%)をアルミニウム換算で0.85mmol、上記(1)で得た触媒溶液5ml(ジルコニウム換算で17.2μmol)を加えた。次に、イソブテンを21.5g(0.38mol)導入し、次いでエチレン分圧が0.14MPaとなるように設定し、室温で20分間共重合反応を行った。未反応のエチレンとイソブテンを脱圧除去し、重合を停止し、得られたポリマーを真空乾燥することにより、0.79gのポリマーを得た。
(2) Polymerization 24 ml of toluene and a toluene solution of tri(isobutyl)aluminum (20 wt% of tri(isobutyl)aluminum) were placed in a 100 ml stainless steel reactor equipped with a stirrer and dried in advance under a nitrogen atmosphere. 0.85 mmol, and 5 ml of the catalyst solution obtained in (1) above (17.2 μmol in terms of zirconium) were added. Next, 21.5 g (0.38 mol) of isobutene was introduced, then the ethylene partial pressure was set to 0.14 MPa, and a copolymerization reaction was carried out at room temperature for 20 minutes. Unreacted ethylene and isobutene were removed under reduced pressure, the polymerization was stopped, and the resulting polymer was vacuum dried to obtain 0.79 g of polymer.

得られたポリマーはイソブテン含量5.9mol%のエチレン-イソブテン共重合体であったが、末端メチル基数は10個/1000炭素数であり、イソブテン残基含有量の低いエチレン-イソブテン共重合体であり、MFRが70g/10分と高く、ジルコニウム含有量が2000ppmと多いものであった。また、得られたエチレン-イソブテン共重合体は白色であったが、空気中、140℃、10分間で溶融し、安定性を評価した結果、灰色に変色し安定性に劣るものであった。 The obtained polymer was an ethylene-isobutene copolymer with an isobutene content of 5.9 mol %, but the number of terminal methyl groups was 10/1000 carbon atoms, and the ethylene-isobutene copolymer had a low isobutene residue content. It had a high MFR of 70 g/10 min and a high zirconium content of 2000 ppm. Although the obtained ethylene-isobutene copolymer was white, it was melted in the air at 140° C. for 10 minutes and evaluated for stability.

比較例3
(1)粘土の変性
実施例1の(1)と同等の方法により粘土の変性を実施した。
Comparative example 3
(1) Modification of Clay Modification of clay was performed in the same manner as in Example 1 (1).

(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでエチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライドを419mg、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.5wt%)。
(2) Preparation of catalyst suspension After purging a 300 mL flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, 25.0 g of the organically modified clay obtained in (1) and 108 mL of hexane were added, and then ethylene (cyclopenta 419 mg of dienyl)(fluorenyl)zirconium dichloride and 142 mL of 20% triisobutylaluminum were added and stirred at 60° C. for 3 hours. After cooling to 45° C., the supernatant was removed, and after washing with 200 mL of hexane five times, 200 mL of hexane was added to obtain a catalyst suspension (solid weight: 12.5 wt %).

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分125mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを48g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給し、60分経過後に脱圧し、エチレン-イソブテン共重合体の製造を試みた。得られたスラリーを濾別後、乾燥することで56gのポリマーを得た。このポリマーの末端メチル基数は確認できず、イソブテンの導入を確認することはでなかった。その評価結果を表1に示す。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 125 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 48 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure became 0.80 MPa. The resulting slurry was filtered and dried to obtain 56 g of polymer. The number of terminal methyl groups in this polymer could not be confirmed, and the introduction of isobutene could not be confirmed. Table 1 shows the evaluation results.

比較例4
(1)粘土の変性
実施例1の(1)と同等の方法により粘土の変性を実施した。
Comparative example 4
(1) Modification of Clay Modification of clay was performed in the same manner as in Example 1 (1).

(2)触媒懸濁液の調製
温度計と還流管が装着された300mLのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108mL入れ、次いでジメチルシリレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコウムジクロライドを586mg、及び20%トリイソブチルアルミニウム142mLを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mLのヘキサンにて5回洗浄後、ヘキサンを200ml加えて触媒懸濁液を得た(固形重量分:12.5wt%)。
(2) Preparation of catalyst suspension After purging a 300 mL flask equipped with a thermometer and a reflux tube with nitrogen, 25.0 g of the organically modified clay obtained in (1) and 108 mL of hexane were added, and then dimethylsilylene (indenyl ) 586 mg of (fluorenyl)zirconium dichloride and 142 mL of 20% triisobutylaluminum were added and stirred at 60°C for 3 hours. After cooling to 45° C., the supernatant liquid was removed, and after washing with 200 mL of hexane five times, 200 mL of hexane was added to obtain a catalyst suspension (solid weight content: 12.5 wt %).

(3)重合
2Lのオートクレーブにヘキサンを1.2L、20%トリイソブチルアルミニウムを1.0mL、(2)で得られた触媒懸濁液を1.0g(固形分125mg相当)加え、70℃に昇温後、イソブテンを48g加え、分圧が0.80MPaになるようにエチレンを連続的に供給した。60分経過後に脱圧し、エチレン-イソブテン共重合体の製造を試みた。得られたスラリーを濾別後、乾燥することで34gのポリマーを得た。このポリマーの末端メチル基数は確認できず、イソブテンの導入を確認することはできなかった。その評価結果を表1に示す。
(3) Polymerization 1.2 L of hexane, 1.0 mL of 20% triisobutylaluminum, and 1.0 g of the catalyst suspension obtained in (2) (equivalent to 125 mg of solid content) were added to a 2 L autoclave and heated to 70°C. After raising the temperature, 48 g of isobutene was added, and ethylene was continuously supplied so that the partial pressure was 0.80 MPa. After 60 minutes had passed, the pressure was released and an attempt was made to produce an ethylene-isobutene copolymer. The resulting slurry was filtered and dried to obtain 34 g of polymer. The number of terminal methyl groups in this polymer could not be confirmed, and the introduction of isobutene could not be confirmed. Table 1 shows the evaluation results.

本発明の新規なエチレン-イソオレフィン系共重合体は、耐熱性、耐放射線性、耐酸化性に優れるものとなり、極めて高いクリーン性、耐放射線滅菌性を求められる医療容器分野等への展開が可能となる。 The novel ethylene-isoolefin copolymer of the present invention has excellent heat resistance, radiation resistance, and oxidation resistance, and is expected to be used in the field of medical containers, etc., which require extremely high cleanliness and radiation resistance to sterilize. It becomes possible.

Claims (2)

少なくとも下記(1)~(4)の特性を満足することを特徴とするエチレン-イソオレフィン共重合体。
(1)JIS K 7210(1999)を準拠し、測定温度190℃、荷重2.16kgにて測定したメルトマスフロレートが0.03~22g/10min。
(2)JIS K 6922-1(1997)を準拠し測定した密度が916~927kg/m
(3)ジルコニウム及び/又はハフニウムの含有量が0.01~100ppm。
(4)赤外分光測定により測定した炭素数1000個当たりの末端メチル基数が、18~34個。
An ethylene-isoolefin copolymer characterized by satisfying at least the following properties (1) to (4) .
(1) According to JIS K 7210 (1999), the melt mass flow rate measured at a measurement temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg is 0.03 to 22 g/10 min.
(2) The density measured according to JIS K 6922-1 (1997) is 916-927 kg/m 3 .
(3) The content of zirconium and/or hafnium is 0.01-100 ppm.
(4) The number of terminal methyl groups per 1,000 carbon atoms measured by infrared spectroscopy is 18 to 34.
ランダム共重合体であることを特徴とする請求項1に記載のエチレン-イソオレフィン共重合体。The ethylene-isoolefin copolymer according to claim 1, which is a random copolymer.
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