JP3483176B2 - エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体および該共重合体の用途 - Google Patents
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体および該共重合体の用途Info
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Description
ン・非共役ポリエンランダム共重合体の製造方法および
該製造方法によって得られるエチレン・α-オレフィン
・非共役ポリエンランダム共重合体に関し、さらに詳し
くはエチレンとα-オレフィンと非共役ポリエンとを、
高活性で、かつα-オレフィンを高い転化率で、優れた
ランダム共重合性で共重合させることができるエチレン
・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体の
製造方法、および該方法によって得られる組成分布が狭
く、低温柔軟性、耐熱老化性に優れたエチレン・α-オ
レフィン・非共役ポリエンランダム共重合体に関する。
ィン・非共役ポリエンランダム共重合体の用途に関す
る。
ム共重合体であるエチレン・プロピレン共重合ゴム(E
PM)、あるいはさらにジエン成分としてエチリデンノ
ルボルネンなどの非共役ジエンを含むエチレン・プロピ
レン・ジエン共重合ゴム(EPDM)などの加硫性エチ
レン・α−オレフィン系ゴムは、ポリマー主鎖中に不飽
和結合のない分子構造を有しており、汎用の共役ジエン
系ゴムに比べて耐熱性、耐候性に優れているため、自動
車用部品、電線用材料、建築土木資材、工業材部品など
の用途に広く利用されている。
ムは通常加硫して用いられるが、加硫ゴムの特性はエチ
レン成分含量、分子量、ヨウ素価などによって変化する
ので、それぞれの用途に応じてこれら値の異なるものが
用いられている。
たはEPDMを用いると、耐熱性に優れた加硫物が得ら
れ、エチレン成分含量の低いEPMまたはEPDMを用
いると、低温柔軟性に優れた加硫物が得られることが知
られている。
品、エンジンマウントなどの防振ゴムには、特に耐熱性
および低温柔軟性が要求される。しかしながら従来公知
のEPMあるいはEPDMでは、エチレン成分含量、分
子量、ヨウ素価などを変化させても、防振ゴムに要求さ
れる耐熱性および低温柔軟性のいずれをも満たすような
加硫物を得ることが困難であり、EPMあるいはEPD
Mは、こうした用途にはほとんど使用されていなかっ
た。
耐熱性、耐熱老化性および低温柔軟性に優れたエチレン
・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体およびその
加硫物の出現が望まれていた。しかしながら、このよう
なエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体
とりわけエチレン・炭素数4以上のα−オレフィン・非
共役ポリエン共重合体は、その出現が望まれていたにも
かかわらず、以下に示すように製造することは困難であ
って、これまで存在しなかった。
役ジエンランダム共重合体(EPDM)は、従来よりバ
ナジウム系触媒を用いて製造されている。しかしながら
公知のバナジウム系触媒の存在下に、エチレンと、炭素
数4以上のα-オレフィンと、非共役ポリエン類たとえ
ばエチリデンノルボルネン(以下ENBともいう)、7-
メチル-1,6-オクタジエン(以下MODともいう)など
とを共重合させようとしても、EPDMを製造する場合
に比べて分子量が上がらず、また重合活性が極端に低下
するため、エチレン・炭素数4以上のα-オレフィン・
非共役ポリエンランダム共重合体を工業的に製造するこ
とは困難であった。
造用触媒として知られている固体状チタン系触媒を用い
て、エチレンと、α-オレフィンと、上記のENBまた
はMODなどとを共重合させると、組成分布が広く、加
硫物性に劣る共重合体が得られ、また溶液重合させる際
にはエチレン含量の高い成分が析出して均一な溶液状態
で重合を行うことが困難であった。
来の不飽和性エチレン・α-オレフィンランダム共重合
体に比べて高速加硫が可能な不飽和性エチレン・α-オ
レフィンランダム共重合体が開示されており、特開平2
−64111号公報には、チタン、ジルコニウムまたは
ハフニウムのメタロセン化合物とアルモキサンとからな
る触媒を用いてスラリー重合により、低結晶化度の高分
子量EPDMを製造する方法が記載されている。
チレンと炭素数4以上のα-オレフィンと非共役ポリエ
ンとを高活性で共重合させて、組成分布が狭く機械的強
度に優れ、低温柔軟性・耐熱老化性に優れたエチレン・
α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体を得
ることは示されていない。
て、エチレンと炭素数3以上のα-オレフィンと非共役
ポリエンとを共重合させた場合には、エチレンに比べて
炭素数3以上のα-オレフィンの反応率(転化率)が低
く、炭素数3以上のα-オレフィン成分を高含量で含む
エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体が得られにくいという問題点があった。
レフィンと非共役ポリエンとを高活性で、かつα-オレ
フィンを高い反応率で、さらに優れたランダム共重合性
で共重合させることができ、しかも組成分布が狭く、分
子量が高く、低温柔軟性・耐熱老化性に優れたエチレン
・炭素数3以上のα-オレフィン・非共役ポリエンラン
ダム共重合体を製造することができるような製造方法の
出現が望まれている。
てなされたものであり、エチレンと炭素数3以上のα-
オレフィンと非共役ポリエンとを高活性で、かつα-オ
レフィンを高い反応率で、しかも優れたランダム共重合
性で共重合させ、分子量の高い共重合体を得ることがで
きることができるエチレン・α-オレフィン・非共役ポ
リエンランダム共重合体の製造方法、および該製造方法
によって得られる組成分布が狭く機械的強度に優れ、低
温柔軟性・耐熱老化性に優れたエチレン・α-オレフィ
ン・非共役ポリエンランダム共重合体を提供することを
目的としている。
α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体の用
途を提供することを目的としており、特に該共重合体を
含み、機械強度、耐候性、耐オゾン性に優れ、しかも耐
寒性(低温柔軟性)および耐熱性にも優れた加硫可能な
ゴム組成物を提供することを目的としている。
・非共役ポリエンランダム共重合体は、 (i)(a)エチレンから導かれる単位と、 (b)炭素数4〜10のα−オレフィンから導かれる単位
とを、 40/60〜95/5〔(a)/(b)〕のモル比で含有し、 (ii)ヨウ素価が12〜50であり、 (iii)135℃デカリン中で測定される極限粘度[η]
が、1.6〜6dl/gであり、 (iv)13C−NMRスペクトルにおけるTααに対するT
αβの強度比D(Tαβ/Tαα)が0.5以下であ
り、 (v)13C−NMRスペクトルおよび下記の式から求めら
れるB値が1.00〜1.50であり; B値=[POE]/(2・[PE]・[PO]) (式中、[PE]は、該ランダム共重合体中の(a)エチレ
ンから導かれる単位の含有モル分率であり、[PO]
は、ランダム共重合体中の(b)α−オレフィンから導か
れる単位の含有モル分率であり、[POE]は、ランダム
共重合体における全ダイアド(dyad)連鎖数に対するα
−オレフィン・エチレン連鎖数の割合である)、 (vi)DSCで求められるガラス転移温度Tgが−50℃
以下であり、かつ非共役ポリエンが脂環族ポリエンまた
は芳香族ポリエンであることを特徴としている。このよ
うな本発明のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエ
ンランダム共重合体は、下記式[I]または[II]で示
されるメタロセン化合物のラセミ体を含むメタロセン系
触媒の存在下に、(a)エチレンと、(b)炭素数4〜10の
α−オレフィンと、(c)非共役ポリエンとをランダム共
重合させて得られることが好ましい。
物は、下記式[I]または[II]で示される。
であり、R11およびR12は、互いに同一でも異なってい
てもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の
炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、
ケイ素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基
またはリン含有基であり、R13は炭素数1〜20のアル
キル基であり、R14は炭素数1〜20のアルキル基であ
り、X1 およびX2 は、互いに同一でも異なっていても
よく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化
水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、ケイ
素含有基、酸素含有基またはイオウ含有基であり、Y
は、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜2
0の2価のハロゲン化炭化水素基、2価のケイ素含有
基、2価のゲルマニウム含有基、2価のスズ含有基、−
O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO2 −、−N
R15−、−P(R15)−、−P(O)(R15)−、−B
R15−または−AlR15−(R15は水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の
ハロゲン化炭化水素基)である。)、
であり、X3 およびX4 は互いに同じでも異なっていて
もよく、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素
数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリール
基、炭素数6〜10のアリールオキシ基、炭素数2〜1
0のアルケニル基、炭素数7〜40のアリールアルキル
基、炭素数7〜40のアルキルアリール基、炭素数8〜
40のアリールアルケニル基、OH基またはハロゲン原
子であり、R21は、互いに同じでも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン化されていても
よい炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のア
リール基または−NR2、−SR、−OSiR3、−Si
R3または−PR2基(Rはハロゲン原子、炭素数1〜1
0のアルキル基または炭素数6〜10のアリール基)で
あり、R22〜R28は、上記のR21と同様であるか、ある
いは隣接するR22〜R28がそれらの結合する原子ととも
に、芳香族−または脂肪族環を形成していてもよく、
−、−O−、−S−、=SO、=SO2、=NR29、=
CO、=PR29または=P(O)R29である(ここでR
29およびR30は、互いに同じでも異なっていてもよく、
水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル
基、炭素数1〜10のフルオロアルキル基、炭素数6〜
10のアリール基、炭素数6〜10のフルオロアリール
基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数2〜10の
アルケニル基、炭素数7〜40のアリールアルキル基、
炭素数8〜40のアリールアルケニル基または炭素数7
〜40のアルキルアリール基であるかまたはR29とR30
とはそれぞれそれらの結合する原子とともに環を形成し
てもよく、M2 は、珪素、ゲルマニウムまたはスズであ
る。)。
記のようなエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン
ランダム共重合体を含むことを特徴としている。この加
硫可能なゴム組成物は、他の成分を含有することがで
き、具体的に、該エチレン・α−オレフィン・非共役ポ
リエンランダム共重合体100重量部に対して、補強剤
および/または無機充填剤を10〜200重量部の量
で、また軟化剤を10〜200重量部の量で含有するこ
とができる。本発明に係る加硫ゴムは、上記のようなゴ
ム組成物から得られる。
フィン・非共役ポリエンランダム共重合体の製造方法で
は、後述するような特定のメタロセン系触媒の存在下
に、(a) エチレンと、(b) 炭素数3以上のα-オレフィ
ンと、(c) 非共役ポリエンとをランダム共重合させてお
り、下記のような特性を有するエチレン・α-オレフィ
ン・非共役ポリエンランダム共重合体を製造することが
できる。
-オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体につい
て説明する。エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体 本発明で製造されるエチレン・α-オレフィン・非共役
ポリエンランダム共重合体(以下ランダム共重合体とも
いう)は、(a) エチレンと、(b) 炭素数3以上のα-オ
レフィンと、特定の(c) 非共役ポリエンとから導かれ
る。
〜20のα-オレフィンとしては、たとえばプロピレ
ン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-
ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、
4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメ
チル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル
-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デ
セン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、
1-オクタデセン、1-エイコセンおよびこれらの組合わせ
が挙げられる。
フィンが好ましく、特に1-ブテン、1-ヘキセン、1-オク
テンなどが好ましく用いられる。また(c) 非共役ポリエ
ンとしては、具体的にはたとえば、1,4-ヘキサジエン、
1,5-ヘキサジエン、1,6-ヘプタジエン、1,6-オクタジエ
ン、1,7-オクタジエン、1,8-ノナジエン、1,9-デカジエ
ン、1,13- テトラデカジエン、1,5,9-デカトリエン、3-
メチル-1,4-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエ
ン、5-メチル-1,4-ヘキサジエン、4-エチル-1,4-ヘキサ
ジエン、3-メチル-1,5-ヘキサジエン、3,3-ジメチル-1,
4-ヘキサジエン、3,4-ジメチル-1,5-ヘキサジエン、5-
メチル-1,4-ヘプタジエン、5-エチル-1,4-ヘプタジエ
ン、5-メチル-1,5-ヘプタジエン、6-メチル-1,5-ヘプタ
ジエン、5-エチル-1,5-ヘプタジエン、3-メチル-1,6-ヘ
プタジエン、4-メチル-1,6-ヘプタジエン、4,4-ジメチ
ル-1,6-ヘプタジエン、4-エチル-1,6-ヘプタジエン,4-
メチル-1,4-オクタジエン、5-メチル-1,4-オクタジエ
ン、4-エチル-1,4-オクタジエン、5-エチル-1,4-オクタ
ジエン、5-メチル-1,5-オクタジエン、6-メチル-1,5-オ
クタジエン、5-エチル-1,5-オクタジエン、6-エチル-1,
5-オクタジエン、6-メチル-1,6-オクタジエン、7-メチ
ル-1,6-オクタジエン、6-エチル-1,6-オクタジエン、6-
プロピル-1,6-オクタジエン、6-ブチル-1,6-オクタジエ
ン、4-メチル-1,4-ノナジエン、5-メチル-1,4-ノナジエ
ン、4-エチル-1,4-ノナジエン、5-エチル-1,4-ノナジエ
ン、5-メチル-1,5-ノナジエン、6-メチル-1,5-ノナジエ
ン、5-エチル-1,5-ノナジエン、6-エチル-1,5-ノナジエ
ン、6-メチル-1,6-ノナジエン、7-メチル-1,6-ノナジエ
ン、6-エチル-1,6-ノナジエン、7-エチル-1,6-ノナジエ
ン、7-メチル-1,7-ノナジエン、8-メチル-1,7-ノナジエ
ン、7-エチル-1,7-ノナジエン、5-メチル-1,4-デカジエ
ン、5-エチル-1,4-デカジエン、5-メチル-1,5-デカジエ
ン、6-メチル-1,5-デカジエン、5-エチル-1,5-デカジエ
ン、6-エチル-1,5-デカジエン、6-メチル-1,6-デカジエ
ン、6-エチル-1,6-デカジエン、7-メチル-1,6-デカジエ
ン、7-エチル-1,6-デカジエン、7-メチル-1,7-デカジエ
ン、8-メチル-1,7-デカジエン、7-エチル-1,7-デカジエ
ン、8-エチル-1,7-デカジエン、8-メチル-1,8-デカジエ
ン、9-メチル-1,8-デカジエン、8-エチル-1,8-デカジエ
ン、6-メチル-1,6-ウンデカジエン、9-メチル-1,8-ウン
デカジエンなどの脂肪族ポリエン、ビニルシクロヘキセ
ン、ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネ
ン、ジシクロペンタジエン、シクロオクタジエン、2,5-
ノルボルナジエン、1,4-ジビニルシクロヘキサン、1,3-
ジビニルシクロヘキサン、1,3-ジビニルシクロペンタ
ン、1,5-ジビニルシクロオクタン、1-アリル-4-ビニル
シクロヘキサン、1,4-ジアリルシクロヘキサン、1-アリ
ル-5-ビニルシクロオクタン、1,5-ジアリルシクロオク
タン、1-アリル-4-イソプロペニルシクロヘキサン、1-
イソプロペニル-4-ビニルシクロヘキサン、1-イソプロ
ペニル-3-ビニルシクロペンタンなどの脂環族ポリエ
ン、ジビニルベンゼン、ビニルイソプロペニルベンゼン
などの芳香族ポリエンなどを挙げることができる。
わせて用いることもできる。本発明では、これらのうち
でも炭素数が7以上である非共役ポリエンが好ましく、
たとえば7-メチル-1,6-オクタジエン(MOD)、5-エ
チリデン-2-ノルボルネン(ENB)、ジシクロペンタ
ジエン(DCPD)などが好ましく用いられる。
分比 本発明で提供されるエチレン・α-オレフィン・非共役
ポリエンランダム共重合体は、(a) エチレンから導かれ
る単位と、(b) 炭素数3以上のα-オレフィン(以下単
に(b) α-オレフィンということもある)から導かれる
単位とを、40/60〜95/5好ましくは55/45
〜90/10〔(a) /(b) 〕のモル比で含有している。
系ゴムとブレンドして使用する場合には、上記の(a) /
(b) モル比が65/35〜80/20であることが好ま
しく、このような成分比のランダム共重合体と共役ジエ
ン系ゴムとからは、機械的強度に優れるとともに、低温
下でもゴムの性質を発現しうるゴム組成物を得ることが
できる。
重合体の非共役ポリエン成分量の一指標であるヨウ素価
は、1〜50好ましくは5〜40である。
重合体は、135℃デカリン中で測定される極限粘度
[η]が、0.1〜8.0dl/g好ましくは0.2〜6dl
/gの範囲にある。
ムとブレンドして使用する場合には、極限粘度[η]
が、0.3dl/g<[η]<5dl/gであることが特に
好ましい。このような極限粘度[η]を有するランダム
共重合体は、共役ジエン系ゴムとのブレンド性(相溶
性)に優れており、ランダム共重合体と共役ジエン系ゴ
ムとからは機械的強度特性に優れ、耐熱性および耐候性
にも優れた加硫性ゴム組成物を得ることができる。
重合体は、13C−NMRスペクトルにおけるTααに対
するTαβの強度(面積)比D(Tαβ/Tαα)が
0.5以下である。このランダム共重合体の強度比D値
は、ランダム共重合体を構成する(b) α-オレフィンの
種類によって異なるが、好ましくは0.1以下さらに好
ましくは0.05以下であることが望ましい。
αβおよびTααは、それぞれ(b)炭素数3以上のα-オ
レフィンから導かれる単位中のCH2のピーク強度であ
り、下記に示すように第3級炭素に対する位置が異なる
2種類のCH2を意味している。
うにして求めることができる。ランダム共重合体の13C
−NMRスペクトルを、たとえば日本電子(株)製JE
OL−GX270 NMR測定装置を用いて、試料濃度
5重量%のヘキサクロロブタジエン/d6-ベンゼン=2
/1(体積比)の混合溶液を、67.8MHz、25℃
にてd6-ベンゼン(128ppm )基準で測定する。
にリンデマンアダムスの提案(Analysis Chemistry43,
p1245(1971))、J.C.Randall(Review Macromolecular
Chemistry Physics,C29, 201(1989))に従って行なっ
た。
・1-ブテン・7-メチル-1,6-オクタジエンランダム共重
合体を例にとってより具体的に説明する。このエチレン
・1-ブテン・7-メチル-1,6-オクタジエンランダム共重
合体の13C−NMRスペクトルでは、39〜40ppm に
現われるピークがTααに、また31〜32ppm に現わ
れるピークがTαβに帰属される。
値(面積)比で算出される。このようにして求められた
強度比Dは、一般に1-ブテンの1,2付加反応に続いて
2,1付加反応が起こる割合、または1-ブテンの2,1
付加反応に続いて1,2付加反応が起こる割合を示す尺
度と考えられている。したがってこの強度比D値が大き
いほど、(b) α−オレフィン(1-ブテン)の結合方向が
不規則であること示している。逆にD値が小さいほど、
(b) α−オレフィンの結合方向が規則的であることを示
しており、規則性が高いと分子鎖は集合しやすく、ラン
ダム共重合体は強度などが優れる傾向にあって好まし
い。
IVB族メタロセン化合物を含む触媒を用いてエチレンと
炭素数3以上のα-オレフィンと非共役ポリエンとを共
重合させることにより、上記強度比Dが0.5以下であ
るランダム共重合体を得ているが、たとえばバナジウム
などの第VB族メタロセン系触媒の存在下に、エチレン
と1-ブテンと7-メチル-1,6-オクタジエンとを共重合さ
せても、上記強度比Dが0.5以下であるエチレン・1-
ブテン・7-メチル-1,6-オクタジエンランダム共重合体
を得ることはできない。このことは、1-ブテン以外のα
-オレフィンについても同様である。
重合体は、13C−NMRスペクトルおよび下記の式から
求められるB値が1.00〜1.50好ましくは1.02
〜1.50さらに好ましくは1.02〜1.45特に好ま
しくは1.02〜1.40である。
レンから導かれる単位の含有モル分率であり、[PO ]
は、ランダム共重合体中の(b) α-オレフィンから導か
れる単位の含有モル分率であり、[POE]は、ランダム
共重合体における全ダイアド(dyad)連鎖数に対するα
-オレフィン・エチレン連鎖数の割合である)、このB
値は、ランダム共重合体中における(a) エチレンと(b)
α−オレフィンとの分布状態を表わす指標であり、J.C.
Randall(Macromolecules, 15, 353(1982))、J.Ray(M
acromolecules, 10,773 (1977))らの報告に基づいて求
めることができる。
るいは(b) α-オレフィンのブロック的連鎖が短くな
り、エチレンおよびα-オレフィンの分布が一様であ
り、ランダム共重合体の組成分布が狭いことを示してい
る。なおB値が1.00よりも小さくなるほどランダム
共重合体の組成分布は広くなり、このようなランダム共
重合体は、組成分布の狭いランダム共重合体と比べて、
たとえば加硫した場合には強度などの物性を充分に発現
しないことがある。
IVB族メタロセン化合物を用いてエチレンと炭素数3以
上のα-オレフィンと非共役ポリエンとを共重合させる
ことにより、上記B値が1.00〜1.50であるランダ
ム共重合体を得ているが、たとえばチタン系非メタロセ
ン系触媒の存在下に、エチレンと炭素数3以上のα-オ
レフィンと非共役ポリエンとを共重合させても、上記範
囲のB値を有するエチレン・α-オレフィン・非共役ポ
リエンランダム共重合体を得ることはできない。
重合体のDSC(示差走査熱量計)で測定されるガラス
転移温度Tgは、−50℃以下である。
ランダム共重合体からは、低温柔軟性に優れた加硫性ゴ
ム組成物を得ることができる。なお本発明のランダム共
重合体たとえばエチレンと1-ブテンとエチリデンノルボ
ルネン(ENB)とのランダム共重合体は、このランダ
ム共重合体とエチレン、α−オレフィン、ポリエンの組
成比が同じであるエチレンとプロピレンとENBとのラ
ンダム共重合体EPDMに比べてガラス転移温度Tgが
約5〜10℃低く、低温特性に優れるという特徴を有す
る。
と、これと同一重量平均分子量(光散乱法による)であ
るエチレン含量が70モル%の直鎖エチレン・プロピレ
ン共重合体の極限粘度[η]blank との比(gη*=
[η]/[η]blank)として定義される。上記[η]
blank は、このエチレン・プロピレン非共役ポリエン共
重合体について、光散乱法により求めた重量平均分子量
Mwを粘度平均分子量Mvに置き換え、式(I)より計算
して求める。 [η]blank =7.2×10-4Mv 0.667 …(I)
ンランダム共重合体のgη* 値は、0.9を超えている
ことが望ましい。上記のようなエチレン・α-オレフィ
ン・非共役ポリエンランダム共重合体は、極性モノマー
で変性されていてもよいが、この変性物については詳細
を後述する。
を用いて(a) エチレンと、前記のような(b) 炭素数3以
上のα-オレフィンと、前記のような(c) 非共役ポリエ
ンとをランダム共重合させることにより上記のようなエ
チレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共重
合体を得ている。
下記のような特定の[A]メタロセン化合物を含んでい
る。本発明で用いられるメタロセン系触媒は、この
[A]メタロセン化合物を含有すること以外は特に限定
されず、たとえばメタロセン化合物[A]と、有機アル
ミニウムオキシ化合物[B]および/または[A]と反
応してイオン対を形成する化合物[C]とから形成され
てもよく、さらに[A]、[B]および/または[C]
とともに有機アルミニウム化合物[D]とから形成され
てもよい。
1に本発明で用いられるメタロセン系触媒の調製工程の
一例およびエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン
ランダム共重合体の製造工程を示す。
般式[I]または[II]で示される化合物が用られる。
原子であり、具体的にはジルコニウム、チタニウムまた
はハフニウムであり、好ましくはジルコニウムである。R11およびR12 R11およびR12は、互いに同一でも異なっていてもよ
く、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲンで置換されてい
てもよい炭素数1〜20の炭化水素基、ケイ素含有基、
酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基またはリン含有
基であり、炭素数1〜20の炭化水素基としては、たと
えば、メチル、エチル、プロピル、n-ブチル、イソブチ
ル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、ネオペンチ
ル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、ノニル、ド
デシル、アイコシル、ノルボルニル、アダマンチルなど
のアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル
などのアルケニル基、ベンジル、フェニルエチル、フェ
ニルプロピルなどのアリールアルキル基、フェニル、ト
リル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチル
フェニル、プロピルフェニル、ビフェニル、α−または
β−ナフチル、メチルナフチル、アントラセニル、フェ
ナントリル、ベンジルフェニル、ピレニル、アセナフチ
ル、フェナレニル、アセアントリレニル、テトラヒドロ
ナフチル、インダニル、ビフェニリルなどのアリール基
などが挙げられる。
素、ヨウ素などのハロゲン原子、トリメチルシリル、ト
リエチルシリル、トリフェニルシリルなどの有機シリル
基で置換されていてもよい。
ニルシリルなどのモノ炭化水素置換シリル、ジメチルシ
リル、ジフェニルシリルなどのジ炭化水素置換シリル、
トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシ
リル、トリシクロヘキシルシリル、トリフェニルシリ
ル、ジメチルフェニルシリル、メチルジフェニルシリ
ル、トリトリルシリル、トリナフチルシリルなどのトリ
炭化水素置換シリル、トリメチルシリルエーテルなどの
炭化水素置換シリルのシリルエーテル、トリメチルシリ
ルメチルなどのケイ素置換アルキル基、トリメチルフェ
ニルなどのケイ素置換アリール基などが挙げられる。
SiR3(ただし、Rは、ハロゲン原子、炭素数が1〜
10のアルキル基、または炭素数が6〜10のアリール
基)で表される基が挙げられる。
トキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどのアルコ
キシ基、フェノキシ、メチルフェノキシ、ジメチルフェ
ノキシ、ナフトキシなどのアリーロキシ基、フェニルメ
トキシ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基
などが挙げられる。
3(ただし、Rは、ハロゲン原子、炭素数が1〜10の
アルキル基、または炭素数が6〜10のアリール基)で
表される基が挙げられる。
の酸素がイオウに置換した置換基、およびメチルスルホ
ネート、トリフルオロメタンスルフォネート、フェニル
スルフォネート、ベンジルスルフォネート、p-トルエン
スルフォネート、トリメチルベンゼンスルフォネート、
トリイソブチルベンゼンスルフォネート、p-クロルベン
ゼンスルフォネート、ペンタフルオロベンゼンスルフォ
ネートなどのスルフォネート基、メチルスルフィネー
ト、フェニルスルフィネート、ベンゼンスルフィネー
ト、p-トルエンスルフィネート、トリメチルベンゼンス
ルフィネート、ペンタフルオロベンゼンスルフィネート
などのスルフィネート基が挙げられる。
SR(ただし、Rは、ハロゲン原子、炭素数が1〜10
のアルキル基、または炭素数が6〜10のアリール基)
で表される基が挙げられる。
ミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルア
ミノ、ジブチルアミノ、ジシクロヘキシルアミノなどの
アルキルアミノ基、フェニルアミノ、ジフェニルアミ
ノ、ジトリルアミノ、ジナフチルアミノ、メチルフェニ
ルアミノなどのアリールアミノ基またはアルキルアリー
ルアミノ基などが挙げられ、さらに窒素含有基としては
前記以外の−NR2(ただし、Rは、ハロゲン原子、炭
素数が1〜10のアルキル基、または炭素数が6〜10
のアリール基)で表される基が挙げられる。
ノ、ジフェニルフォスフィノなどが挙げられる。さらに
リン含有基としては前記以外の−PR2(ただし、R
は、ハロゲン原子、炭素数が1〜10のアルキル基、ま
たは炭素数が6〜10のアリール基)で表される基が挙
げられる。
ることが好ましく、特にメチル、エチル、プロピルの炭
素数1〜3の炭化水素基であることが好ましい。またR
12は水素原子、炭化水素基であることが好ましく、特に
水素原子あるいは、メチル、エチル、プロピルの炭素数
1〜3の炭化水素基であることが好ましい。
0のアルキル基であり、互いに同一でも異なっていても
よい。R13は、2級または3級アルキル基であることが
好ましい。R14は、2重結合、3重結合を含んでいても
よい。
く、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水
素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、ケイ素
含有基、酸素含有基またはイオウ含有基であり、これら
は具体的には上記にR11で示した基と同様である。これ
らのうちハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基で
あることが好ましい。
20の2価のハロゲン化炭化水素基、2価のケイ素含有
基、2価のゲルマニウム含有基、2価のスズ含有基、−
O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO2−、−N
R15−、−P(R15)−、−P(O)(R15)−、−B
R15−または−AlR15−(ここでR15は、水素原子、
ハロゲン原子、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数
1〜20の炭化水素基、アルコキシ基である)であり、
具体的には、メチレン、ジメチルメチレン、1,2-エチレ
ン、ジメチル-1,2- エチレン、1,3-トリメチレン、1,4-
テトラメチレン、1,2-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘ
キシレンなどのアルキレン基、ジフェニルメチレン、ジ
フェニル-1,2- エチレンなどのアリールアルキレン基な
どの炭素数1〜20の2価の炭化水素基、クロロメチレ
ンなどの上記炭素数1〜20の2価の炭化水素基をハロ
ゲン化したハロゲン化炭化水素基、シリレン、メチルシ
リレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n-
プロピル)シリレン、ジ(i-プロピル)シリレン、ジ
(シクロヘキシル)シリレン、メチルフェニルシリレ
ン、ジフェニルシリレン、ジ(p-トリル)シリレン、ジ
(p-クロロフェニル)シリレンなどのアルキルシリレン
基、アルキルアリールシリレン基、アリールシリレン
基、テトラメチル-1,2-ジシリル、テトラフェニル-1,2-
ジシリルなどのアルキルジシリル、アルキルアリール
ジシリル、アリールジシリル基などの2価のケイ素含有
基、上記2価のケイ素含有基のケイ素をゲルマニウムま
たはスズに置換した2価の基などが挙げられる。
ニウム含有基、2価のスズ含有基としては、下記式[I
I]中のZとして示すような基のうち、ケイ素、ゲルマ
ニウム、スズのうちいずれか1つを含む基が挙げられ
る。
フェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの
置換シリレン基が特に好ましい。R15は、前記と同様の
ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1
〜20のハロゲン化炭化水素基である。
価のゲルマニウム含有基であることが好ましく、2価の
ケイ素含有基であることが好ましく、アルキルシリレ
ン、アルキルアリールシリレン、アリールシリレンであ
ることがより好ましい。
は、このYを介して結合している2つのシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子は、互いに同一であっても異
なっていてもよい。
セン化合物の具体的な例を示す。rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-エチルインデニル)}ジル
コニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-
(2,7-ジメチル-4-n-プロピルインデニル)}ジルコニ
ウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,7
-ジメチル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジ
クロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメ
チル-4-n-ブチルインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-
sec-ブチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、ra
c-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-t-ブチ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-n-ペンチルイン
デニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリ
レン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-n-ヘキシルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-シクロヘキシルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-メチルシクロヘキシルイン
デニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリ
レン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-フェニルエチルインデ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレ
ン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-フェニルジクロルメチル
インデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチル
シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-クロロメチルイン
デニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリ
レン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-トリメチルシリルメチ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-トリメチルシロ
キシメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、ra
c-ジエチルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-i-プロ
ピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ
(i-プロピル)シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-i-
プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-
ジ(n-ブチル)シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-i-
プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-
ジ(シクロヘキシル)シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチ
ル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメ
チル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロ
リド、rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2,7-ジ
メチル-4-t-ブチルインデニル)}ジルコニウムジクロ
リド、rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチ
ル-4-t-ブチルインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-
4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-エ
チルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ
(p-トリル)シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチル-4-i-プ
ロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ
(p-クロロフェニル)シリレン-ビス{1-(2,7-ジメチ
ル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4-i-プ
ロピル-7-エチルインデニル)}ジルコニウムジブロミ
ド rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-
エチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ
メチルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-n-プロ
ピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメ
チルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-i-プロピ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-n-ブチルイ
ンデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシ
リレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-sec-ブチルイン
デニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリ
レン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-t-ブチルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-n-ペンチルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-n-ヘキシルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-シクロヘキシルインデ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレ
ン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-メチルシクロヘキシ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-トリメチル
シリルメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-
トリメチルシロキシメチルインデニル)}ジルコニウム
ジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,3,7-
トリメチル-4-フェニルエチルインデニル)}ジルコニ
ウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,
3,7-トリメチル-4-フェニルジクロルメチルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-クロルメチルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジエチルシリレン
-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-i-プロピルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ(i-プロピル)
シリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-i-プロピルイ
ンデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ(n-ブチ
ル)シリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-4-i-プロピ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジ(シ
クロヘキシル)シリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメチル-
4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2,3,7-トリメ
チル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウムジクロ
リド、rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2,3,7-
トリメチル-4-t-ブチルインデニル)}ジルコニウムジ
クロリド、rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,3,7-
トリメチル-4-t-ブチルインデニル)}ジルコニウムジ
クロリド、rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,3,7-
トリメチル-4-i-プロピル-1-インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、rac-ジフェニルシリレン-ビス{1-(2,3,7
-トリメチル-4-エチルインデニル)}ジルコニウムジク
ロリド、rac-ジ(p-トリル)シリレン-ビス{1-(2,3,7
-トリメチル-4-i-プロピルインデニル)}ジルコニウム
ジクロリド、rac-ジ(p-クロロフェニル)シリレン-ビ
ス{1-(2,3,7-トリメチル-4-i-プロピルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2-メチル-4-i- プロピル-7- メチルインデ
ニル)}ジルコニウムジメチル、rac-ジメチルシリレン
-ビス{1-(2-メチル-4-i- プロピル-7- メチルインデ
ニル)}ジルコニウムメチルクロリド、rac-ジメチルシ
リレン-ビス{1-(2-メチル-4-i- プロピル-7- メチル
インデニル)}ジルコニウム-ビス(メタンスルホナ
ト)、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4-i-
プロピル-7- メチルインデニル)}ジルコニウム-ビス
(p-フェニルスルフィナト)、rac-ジメチルシリレン-
ビス{1-(2-メチル-3- メチル-4-i- プロピル-7- メチ
ルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス{1-(2-エチル-4-i- プロピル-7- メ
チルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメ
チルシリレン-ビス{1-(2-フェニル-4-i- プロピル-7-
メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-
ジメチルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4-i- プロピル-
7- メチルインデニル)}チタニウムジクロリド、rac-
ジメチルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4-i- プロピル-
7- メチルインデニル)}ハフニウムジクロリドなど。
を、チタニウムまたはハフニウムに代えた化合物を挙げ
ることもできる。これらの中で、4位にi-プロピル,se
c-ブチル,tert-ブチル基などの分岐アルキル基を有す
るものが、特に好ましい。
ラセミ体がオレフィン重合用触媒成分として用いられる
が、R型またはS型を用いることもできる。上記のよう
なメタロセン化合物は、インデン誘導体から既知の方法
たとえば特開平4−268307号公報に記載されてい
る方法により合成することができる。
て、EP−549900号およびカナダ−208401
7号に記載された下記式[II]で示される化合物を用い
ることもできる。
子であり、具体的には、チタニウム、ジルコニウム、ハ
フニウムであり、特に好ましくはジルコニウムである。
X3 およびX4 は、互いに同じでも異なっていてもよ
く、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1
〜10のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリール基、
炭素数6〜10のアリールオキシ基、炭素数2〜10の
アルケニル基、炭素数7〜40のアリールアルキル基、
炭素数7〜40のアルキルアリール基、炭素数8〜40
のアリールアルケニル基、OH基またはハロゲン原子で
あり、R21は、互いに同じでも異なっていてもよく、水
素原子、ハロゲン原子、ハロゲン化されていてもよい炭
素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール
基または−NR2、−SR、−OSiR3、−SiR3ま
たは−PR2基(Rはハロゲン原子、炭素数1〜10の
アルキル基または炭素数6〜10のアリール基)であ
り、R22〜R28は、上記のR21と同様であるか、あるい
は隣接するR22〜R28がそれらの結合する原子ととも
に、芳香族−または脂肪族環を形成していてもよく、
−、−O−、−S−、=SO、=SO2、=NR29、=
CO、=PR29または=P(O)R29である(ここでR
29およびR30は、互いに同じでも異なっていてもよく、
水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル
基、炭素数1〜10のフルオロアルキル基、炭素数6〜
10のアリール基、炭素数6〜10のフルオロアリール
基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数2〜10の
アルケニル基、炭素数7〜40のアリールアルキル基、
炭素数8〜40のアリールアルケニル基または炭素数7
〜40のアルキルアリール基であるかまたはR29とR30
とはそれぞれそれらの結合する原子とともに環を形成し
てもよく、M2 は、珪素、ゲルマニウムまたはスズであ
る。) アルキル基は直鎖状のまたは枝分かれしたアルキル基で
あり、そしてハロゲン(ハロゲン化)は弗素原子、塩素
原子、臭素原子またはヨウ素原子、特に弗素原子または
塩素原子である。
28は、同じであっても異なっていてもよい(R21の規定
参照)。X3 およびX4 は、互いに同じでも異なってい
てもよく、水素原子、炭素数1〜10好ましくは炭素数
1〜3のアルキル基、炭素数1〜10好ましくは炭素数
1〜3のアルコキシ基、炭素数6〜10好ましくは炭素
数6〜8のアリール基、炭素数6〜10好ましくは炭素
数6〜8のアリールオキシ基、炭素数2〜10好ましく
は炭素数2〜4のアルケニル基、炭素数7〜40好まし
くは炭素数7〜10のアリールアルキル基、炭素数7〜
40好ましくは炭素数7〜12のアルキルアリール基、
炭素数8〜40好ましくは炭素数8〜12のアリールア
ルケニル基、OH基またはハロゲン原子好ましくは塩素
原子である。
ていてもよく、水素原子、ハロゲン原子好ましくは弗素
原子、塩素原子または臭素原子、ハロゲン化されていて
もよい炭素数1〜10のアルキル基好ましくは炭素数1
〜4のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基好まし
くは6〜8のアリール基または−NR2、−SR、−O
SiR3、−SiR3または−PR2基であり、その際R
はハロゲン原子好ましくは塩素原子、または炭素数1〜
10のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル
基、または炭素数6〜10のアリール基好ましくは6〜
8のアリール基である。
−、−O−、−S−、=SO、=SO2、=NR29、=
CO、=PR29または=P(O)R29であり、その際に
は、R29およびR30は、互いに同じでも異なっていても
よく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアル
キル基好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、特にメチ
ル基、炭素数1〜10のフルオロアルキル基好ましくは
CF3基、炭素数6〜10のアリール基好ましくは炭素
数6〜8のアリール基、炭素数6〜10のフルオロアリ
ール基好ましくはペンタフルオロフェニル基、炭素数1
〜10のアルコキシ基好ましくは炭素数1〜4のアルコ
キシ基、特にメトキシ基、炭素数2〜10のアルケニル
基好ましくは炭素数2〜4のアルケニル基、炭素数7〜
40のアリールアルキル基好ましくは炭素数7〜10の
アリールアルキル基、炭素数8〜40のアリールアルケ
ニル基好ましくは炭素数8〜12のアリールアルケニル
基または炭素数7〜40のアルキルアリール基好ましく
は炭素数7〜12のアルキルアリール基であるかあるか
またはR29とR30とはそれぞれそれらの結合する原子と
ともに環を形成してもよい。
に珪素またはゲルマニウムである。式[II]の化合物に
おいて、Mはジルコニウムまたはハフニウムであり、X
3およびX4 は、互いに同じでも異なっていてもよく、
炭素数1〜3のアルキル基またはハロゲン原子であり、
残基R21は、互いに同じであり、炭素数1〜4のアルキ
ル基であり、R22〜R28は互いに同じでも異なっていて
もよく、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基であ
り、そしてZは、
も異なっていてもよく、炭素数1〜4のアルキル基また
は炭素数6〜10のアリール基である)である化合物が
特に有利である。
あり、R23〜R27は炭素数1〜4のアルキル基または水
素原子である化合物が好ましい。特に、Mはジルコニウ
ムであり、X3 およびX4 は、いずれも塩素原子であ
り、残基R21は互いに同じで炭素数1〜4のアルキル基
であり、R22とR28とは水素原子であり、R23〜R27は
同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜4のアルキル
基または水素原子であり、そしてZは、
も異なっていてもよく、炭素数1〜4のアルキル基また
は炭素数6〜10のアリール基である)である化合物が
特に有利である。
利な化合物は、Mがジルコニウムであり、X3 およびX
4 は塩素原子であり、残基R21はメチル基であり、R22
〜R28は水素原子であり、そしてZは、
も異なっていてもよく、メチル基またはフェニル基あ
る)である。以下に式[II]で示される好ましい化合物
を数例示す。
ル-4,5-ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4,5-ア
セナフトシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-(2,3,6-トリメチ
ル-4,5-ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2-メチル-
4,5-ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、ra
c-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(2-メチル-4,5-ア
セナフトシクロペンタジエニル)}ジルコニウムジクロ
リド、rac-メチルフェニルシリレン-ビス{1-(4,5-ベ
ンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-メチ
ルフェニルシリレン-ビス{1-(2,6-ジメチル-4,5-ベン
ゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-メチル
フェニルシリレン-ビス{1-(2,3,6-トリメチル-4,5-ベ
ンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリドなど。
合物は、2種以上組み合わせて用いることもできる。[B]有機アルミニウムオキシ化合物 本発明で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物
[B]は、従来公知のアルミノオキサンであってもよ
く、また特開平2−78687号公報に例示されている
ようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物
であってもよい。
下記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、ト
リアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
を添加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方
法。 (2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウム
などの有機アルミニウム化合物に直接、水、氷または水
蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する方法。 (3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリ
アルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなど
の有機スズ酸化物を反応させる方法。
金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアル
ミノオキサン溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミニ
ウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解しても
よい。
有機アルミニウム化合物としては、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、トリプロ
ピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リn-ブチルアルミニウム、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、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシル
アルミニウムなどのトリ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、ジメチ
ルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリ
ド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアル
ミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライ
ド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチル
アルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウ
ムハイドライド、ジメチルアルミニウムメトキシド、ジ
エチルアルミニウムエトキシドなどのジアルキルアルミ
ニウムアルコキシド、ジエチルアルミニウムフェノキシ
ドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが
挙げられる。
ム、トリシクロアルキルアルミニウムが特に好ましい。
またアルミノオキサンの製造の際に用いられる有機アル
ミニウム化合物として、式(i-C4H9)xAly(C5H
10)z (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xで
ある。)で示されるイソプレニルアルミニウムを用いる
こともできる。
上組合せて用いることもできる。
溶媒としては、たとえばベンゼン、トルエン、キシレ
ン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘ
キサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素、シク
ロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチル
シクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ガソリン、灯
油、軽油などの石油留分、および上記芳香族炭化水素、
脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物、とり
わけ塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が挙げられ
る。
ンなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶
媒のうち、特に芳香族炭化水素が好ましい。上記の有機
アルミニウムオキシ化合物[B]は、2種以上組合わせ
て用いてもよい。
イオン対を形成する化合物 本発明で用いられるメタロセン化合物[A]と反応して
イオン対を形成する化合物[C]としては、特表平1−
501950号公報、特表平1−502036号公報、
特開平3−179005号公報、特開平3−17900
6号公報、特開平3−207703号公報、特開平3−
207704号公報、US−547718号公報などに
記載されたルイス酸、イオン性化合物およびボラン化合
物、カルボラン化合物を挙げることができる。
含有ルイス酸、B含有ルイス酸などが挙げられ、こられ
のうちB含有ルイス酸が好ましい。ホウ素原子を含有す
るルイス酸として具体的には、下記一般式で表される化
合物が例示できる。
フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基などの置
換基を有していてもよいフェニル基、またはフッ素原子
を示す。) 上記一般式で表される化合物として具体的には、トリフ
ルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオ
ロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニ
ル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロ
ン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス
(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリ
ス(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
これらのうちではトリス(ペンタフルオロフェニル)ボ
ロンが特に好ましい。
チオン性化合物とアニオン性化合物とからなる塩であ
る。アニオンは前記メタロセン化合物[A]と反応する
ことによりメタロセン化合物[A]をカチオン化し、イ
オン対を形成することにより遷移金属カチオン種を安定
化させる働きがある。そのようなアニオンとしては、有
機ホウ素化合物アニオン、有機ヒ素化合物アニオン、有
機アルミニウム化合物アニオンなどがあり、比較的嵩高
で遷移金属カチオン種を安定化させるものが好ましい。
カチオンとしては、金属カチオン、有機金属カチオン、
カルボニウムカチオン、トリピウムカチオン、オキソニ
ウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカ
チオン、アンモニウムカチオンなどが挙げられる。さら
に詳しくはトリフェニルカルベニウムカチオン、トリブ
チルアンモニウムカチオン、N,N-ジメチルアンモニウム
カチオン、フェロセニウムカチオンなどである。
物を含有するイオン性化合物が好ましく、具体的には、
トリアルキル置換アンモニウム塩としては、例えばトリ
エチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプ
ロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ
(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、
トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、ト
リメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ
ブチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチ
ルフェニル)ホウ素、トリブチルアンモニウムテトラ
(m,m-ジメチルフェニル)ホウ素、トリブチルアンモニ
ウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ
素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(4-フルオロ
フェニル)ホウ素などが挙げられ、N,N-ジアルキルアニ
リニウム塩としては、例えばN,N-ジメチルアニリニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、N,N-ジエチルアニリニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、N,N-2,4,6-ペンタメチルア
ニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられ、
ジアルキルアンモニウム塩としては、例えばジ(n-プロ
ピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニ
ル)ホウ素などが挙げられ、トリアリールホスフォニウ
ム塩、例えばトリフェニルホスフォニウムテトラ(フェ
ニル)ホウ素、トリ(メチルフェニル)ホスフォニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、トリ(ジメチルフェニル)
ホスフォニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げら
れる。
化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルア
ニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレートも挙げることができる。
(なお、以下に列挙するイオン性化合物において対向イ
オンはトリ(n-ブチル)アンモニウムであるがこれに限
定されない。) アニオンの塩、例えばビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ノナボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]デカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ウンデカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アン
モニウム]ドデカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)ア
ンモニウム]デカクロロデカボレート、ビス[トリ(n-
ブチル)アンモニウム]ドデカクロロドデカボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバデカボレー
ト、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバウンデカ
ボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバド
デカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-トリ
メチルシリル-1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチ
ル)アンモニウムブロモ-1-カルバドデカボレートな
ど;さらにボラン化合物、カルボラン化合物などを挙げ
ることができる。これらの化合物はルイス酸、イオン性
化合物として用いられる。
ルボランアニオンの塩、例えばデカボラン(14)、7,
8-ジカルバウンデカボラン(13)、2,7-ジカルバウン
デカボラン(13)、ウンデカハイドライド-7,8-ジメ
チル-7,8-ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライ
ド-11-メチル-2,7-ジカルバウンデカボラン、トリ(n-
ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート(14)、
トリ(n-ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート
(12)、トリ(n-ブチル)アンモニウム7-カルバウン
デカボレート(13)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
7,8-ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム2,9-ジカルバウンデカボレート(1
2)、トリ(n-ブチル)アンモニウムドデカハイドライ
ド-8-メチル7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-
ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド-8-エチル-
7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アン
モニウムウンデカハイドライド-8-ブチル-7,9-ジカルバ
ウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウン
デカハイドライド-8-アリル-7,9-ジカルバウンデカボレ
ート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドラ
イド-9-トリメチルシリル-7,8-ジカルバウンデカボレー
ト、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライ
ド-4,6-ジブロモ-7-カルバウンデカボレートなど;カル
ボランおよびカルボランの塩、例えば4-カルバノナボラ
ン(14)、1,3-ジカルバノナボラン(13)、6,9-ジ
カルバデカボラン(14)、ドデカハイドライド-1-フ
ェニル-1,3-ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド-
1-メチル-1,3-ジカルバノナボラン、ウンデカハイドラ
イド-1,3-ジメチル-1,3-ジカルバノナボランなど、さら
に以下のような化合物も例示できる。(なお、以下に列
挙するイオン性化合物において対向イオンはトリ(n-ブ
チル)アンモニウムであるがこれに限定されない。)金
属カルボランの塩および金属ボランアニオン、例えばト
リ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド-
1,3-ジカルバノナボレート)コバルテート(III)、ト
リ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライ
ド-7,8-ジカルバウンデカボレート)フェレート(鉄酸
塩)(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウ
ンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)
コバルテート(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
ビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボ
レート)ニッケレート(III)、トリ(n-ブチル)アン
モニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウ
ンデカボレート)キュブレート(銅酸塩)(III)、ト
リ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライ
ド-7,8-ジカルバウンデカボレート)アウレート(金属
塩)(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノ
ナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボ
レート)フェレート(III)、トリ(n-ブチル)アンモ
ニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカ
ルバウンデカボレート)クロメート(クロム酸塩)(II
I)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(トリブロモ
オクタハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)
コバルテート(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
ビス(ドデカハイドライドジカルバドデカボレート)コ
バルテート(III)、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッ
ケレート(III)、トリス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカ
ボレート)クロメート(III)、ビス[トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム]ビス(ウンデカハイドライド-7-カ
ルバウンデカボレート)マンガネート(IV)、ビス[ト
リ(n-ブチル)アンモニウム]ビス(ウンデカハイドラ
イド-7-カルバウンデカボレート)コバルテート(II
I)、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニウム]ビス(ウ
ンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッ
ケレート(IV)などが挙げられる。
応してイオン対を形成する化合物[C]は、2種以上組
合わせて用いることもできる。
たとえば下記一般式(a) で示すことができる。
り、Xはハロゲン原子または水素原子であり、nは1〜
3である。) 上記式(a) において、R40は炭素原子数1〜12の炭化
水素基、たとえばアルキル基、シクロアルキル基または
アリ−ル基であるが、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、イソブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基などであ
る。
例としては、以下のような化合物が挙げられる。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
プロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、
トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアル
ミニウムなどのトリアルキルアルミニム、イソプレニル
アルミニウムなどのアルケニルアルミニウム、ジメチル
アルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリ
ド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチ
ルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミ
ドなどのジアルキルアルミニウムハライド、メチルアル
ミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキク
ロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブ
チルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウム
セスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハラ
イド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニ
ウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリ
ド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアル
ミニウムジハライド、ジエチルアルミニウムハイドライ
ド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのアル
キルアルミニウムハイドライド。
て、下記の式(b) で表わされる化合物を用いることもで
きる。 R40nAlY3-n …(b) (式中、R40は上記と同様であり、Yは−OR41基、−
OSiR42 3 基、−OAlR43 2 基、−NR44 2 基、−
SiR45 3 基または−N(R46)AlR47 2 基であり、
nは1〜2であり、R41、R42、R43およびR47はメチ
ル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基などであり、R44は水素、メ
チル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリ
メチルシリル基などであり、R45およびR46はメチル
基、エチル基などである。) このような有機アルミニウム化合物としては、具体的に
は、以下のような化合物が挙げられる。
る化合物、たとえばジメチルアルミニウムメトキシド、
ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミ
ニウムメトキシドなど。
される化合物、たとえば(C2H5)2Al(OSi(CH
3)3 )、(iso-C4H9)2Al(OSi(CH3)3 )、
(iso-C4H9)2Al(OSi(C2H5)3 )など。
わされる化合物、たとえば(C2H5)2Al(OAl
(C2H5)2)、(iso-C4H9)2Al(OAl(iso-C
4H9)2)など。
る化合物、たとえば(CH3)2Al(N(C
2H5)2)、(C2H5)2Al(NH(CH3))、(C
H3)2Al(NH(C2H5))、(C2H5)2Al[N
(Si(CH3)3)2]、(iso-C4H9)2Al[N(Si
(CH3)3)2]など。
れる化合物、たとえば(iso-C4H9)2Al(Si(CH
3)3)など。 本発明では、これらのうちでもR40 3Al、R40nAl
(OR41)3-n 、R40nAl(OAlR43 2)3-n で表わ
される有機アルミニウム化合物を好適な例として挙げる
ことができ、R40がイソアルキル基であり、n=2であ
る化合物が特に好ましい。これらの有機アルミニウム化
合物は、2種以上組合わせて用いることもできる。
媒は、上記のようなメタロセン化合物[A]を含んでお
り、たとえば上記したようなメタロセン化合物[A]
と、有機アルミニウムオキシ化合物[B]とから形成す
ることができる。またメタロセン化合物[A]と、
[A]と反応してイオン対を形成する化合物[C]とか
ら形成されてもよく、さらにメタロセン化合物[A]と
ともに、有機アルミニウムオキシ化合物[B]とイオン
対を形成する化合物[C]とを併用することもできる。
またこれらの態様において、さらに有機アルミニウム化
合物[D]を併用することが特に好ましい。
は、重合容積1リットル当り、遷移金属原子に換算し
て、通常、約0.00005〜0.1ミリモル好ましくは
約0.0001〜0.05ミリモルの量で用いられる。
は、遷移金属原子1モルに対して、アルミニウム原子
が、通常、約1〜10,000モル好ましくは10〜
5,000モルとなるような量で用いることができる。
物[C]は、遷移金属原子1モルに対して、ボロン原子
が、通常、約0.5〜20モル好ましくは1〜10モル
となるような量で用いることができる。
有機アルミニウムオキシ化合物[B]中のアルミニウム
原子またはイオン対を形成する化合物[C]中のボロン
原子1モルに対して、通常、約0〜1000モル、好ま
しくは約0〜500モルとなるような量で必要に応じて
用いることができる。
(a) エチレンと(b) 炭素数3以上のα−オレフィンと
(c) 非共役ポリエンとを共重合させると、優れた活性
で、かつα−オレフィンを高い転化率で、しかも優れた
ランダム共重合性で共重合させることができる。
金属化合物系触媒を用いて、(a) エチレンと(b) 炭素数
3以上のα−オレフィンと(c) 非共役ポリエンとを共重
合させても十分な重合活性でランダム共重合体を得るこ
とができない。また第VB族遷移金属化合物系触媒を用
いて、たとえばEBDMなどを製造する際には、(c)非
共役ポリエンの種類もENBなどのノルボルネン環含有
ポリエン類に限定される場合が多い。一方、本発明のよ
うに第IVB族メタロセン系触媒を用いると、(c) 非共役
ポリエンは、ノルボルネン環含有ポリエン類に限定され
ることがなく、前述したような各種ポリエンたとえばM
ODなどの鎖状非共役ポリエン類も共重合させることが
できる。
3以上のα-オレフィンと、(c) 非共役ポリエンとを共
重合させる際に、メタロセン系触媒を構成する上記第IV
B族メタロセン化合物[A]、有機アルミニウムオキシ
化合物[B]、[A]と反応してイオン対を形成する化
合物[C]さらには有機アルミニウム化合物[D]をそ
れぞれ別々に重合反応器に供給してもよいし、また予め
メタロセン化合物[A]を含有する触媒を調製してから
共重合反応に供してもよい。
触媒成分と反応不活性な炭化水素媒体を用いることがで
き、不活性炭化水素媒体としては、具体的には、プロパ
ン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素、シ
クロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン
などの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン
などの芳香族炭化水素、エチレンクロリド、クロルベン
ゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素を用い
ることができる。これらを組み合わせて用いてもよい。
機アルミニウムオキシ化合物[B]、イオン対を形成す
る化合物[C]および有機アルミニウム化合物[D]
は、通常−100〜200℃、好ましくは−70〜10
0℃で混合接触させることができる。
3以上のα-オレフィンと、(c) 非共役ポリエンとの共
重合は、通常40〜200℃好ましくは50〜150℃
特に好ましくは60〜120℃で、大気圧〜100kg/
cm2 好ましくは大気圧〜50kg/cm2 特に好ましくは大
気圧〜30kg/cm2 の条件下で行なうことができる。
することができるが、溶液重合により行なうことが好ま
しい。この際重合溶媒としては、上記のような炭化水素
溶媒を用いることができる。
いずれの方法においても行なうことができるが、連続式
で行なうことが好ましい。さらに重合を反応条件を変え
て2段以上に分けて行なうこともできる。
ンダム共重合体が得られるが、このランダム共重合体の
分子量は、重合温度などの重合条件を変更することによ
り調節することができ、また水素(分子量調節剤)の使
用量を制御することにより調節することもできる。
収方法により、重合溶液から回収し乾燥して、固体状の
ランダム共重合体を得る。変性ランダム共重合体 本発明では、上記のようなエチレン・α−オレフィン・
非共役ポリエンランダム共重合体(以下単にランダム共
重合体ともいう)は、極性モノマーによりグラフト変性
されていてもよい。
チレン性不飽和化合物、アミノ基含有エチレン性不飽和
化合物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、芳香
族ビニル化合物、不飽和カルボン酸あるいはその誘導
体、ビニルエステル化合物、塩化ビニルなどが挙げられ
る。
は、たとえばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-
フェノキシ−プロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ
-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセ
リンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール
モノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモ
ノ(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタンモノ
(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)ア
クリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、2-(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)エチ
ルアクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル、10
-ウンデセン-1-オール、1-オクテン-3-オール、2-メタ
ノールノルボルネン、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシ
エチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテ
ル、N-メチロールアクリルアミド、2-(メタ)アクロイ
ルオキシエチルアシッドフォスフェート、グリセリンモ
ノアリルエーテル、アリルアルコール、アリロキシエタ
ノール、2-ブテン-1,4-ジオール、グリセリンモノアル
コールなどが挙げられる。
ては、下式で示されるようなアミノ基または置換アミノ
基を少なくとも1種類有するビニル系単量体を挙げるこ
とができる。
エチル基であり、R2は、水素原子、炭素数1〜12、
好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜1
2、好ましくは6〜8のシクロアルキル基である。なお
上記のアルキル基、シクロアルキル基は、さらに置換基
を有してもよい。) このようなアミノ基含有エチレン性不飽和化合物として
は、たとえば(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メ
タ)アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジ
メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピ
ル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸
シクロヘキシルアミノエチルなどのアクリル酸またはメ
タクリル酸のアルキルエステル系誘導体類 N-ビニルジエチルアミン、N-アセチルビニルアミンなど
のビニルアミン系誘導体類 アリルアミン、メタクリルアミン、N-メチルアクリルア
ミン、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミ
ノプロピルアクリルアミドなどのアリルアミン系誘導体 アクリルアミド、N-メチルアクリルアミドなどのアクリ
ルアミド系誘導体 p-アミノスチレンなどのアミノスチレン類 6-アミノヘキシルコハク酸イミド、2-アミノエチルコハ
ク酸イミドなどが挙げられる。
しては、1分子中に重合可能な不飽和結合およびエポキ
シ基を少なくとも1個以上有するモノマーが用いられ
る。このようなエポキシ基含有エチレン性不飽和化合物
としては、たとえば、グリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレートなど、マレイン酸のモノおよびジグ
リシジルエステル、フマル酸のモノおよびジグリシジル
エステル、クロトン酸のモノおよびジグリシジルエステ
ル、テトラヒドロフタル酸のモノおよびジグリシジルエ
ステル、イタコン酸のモノおよびグリシジルエステル、
ブテントリカルボン酸のモノおよびジグリシジルエステ
ル、シトラコン酸のモノおよびジグリシジルエステル、
エンド-シス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジ
カルボン酸(ナジック酸TM)のモノおよびジグリシジル
エステル、エンド-シス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エ
ン-2-メチル-2,3-ジカルボン酸(メチルナジック酸TM)
のモノおよびジグリシジルエステル、アリルコハク酸の
モノおよびグリシジルエステルなどのジカルボン酸モノ
およびアルキルグリシジルエステル(モノグリシジルエ
ステルの場合のアルキル基の炭素数1〜12)、p-スチ
レンカルボン酸のアルキルグリシジルエステル、アリル
グリシジルエーテル、2-メチルアリルグリシジルエーテ
ル、スチレン-p-グリシジルエーテル、3,4-エポキシ-1-
ブテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ブテン、3,4-エポキ
シ-1-ペンテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ペンテン、
5,6-エポキシ-1-ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノ
オキシドなどが挙げられる。
る。
に、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基たとえば
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基であ
る。R3は炭素数1〜3の炭化水素基またはハロゲン原
子であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基および塩素原子、臭素原子、ヨウ素
原子である。nは通常0〜5、好ましくは1〜5の整数
である。) このような芳香族ビニル化合物としては、たとえばスチ
レン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチ
ルスチレン、m-メチルスチレン、p-クロロスチレン、m-
クロロスチレン、p-クロロメチルスチレン、4-ビニルピ
リジン、2-ビニルピリジン、5-エチル-2-ビニルピリジ
ン、2-メチル-5-ビニルピリジン、2-イソプロペニルピ
リジン、2-ビニルキノリン、3-ビニルイソキノリン、N-
ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドンなどが挙げら
れる。
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テト
ラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロト
ン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビ
シクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸など
の不飽和カルボン酸またはこれらの誘導体(たとえば酸
無水物、酸ハライド、アミド、イミド、エステルなど)
が挙げられる。
ニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビ
シクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水
物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレ
イン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチ
ル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメ
チル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボ
ン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシ
ジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチル
およびメタクリル酸アミノプロピルなどが挙げられる。
水マレイン酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸アミノプ
ロピルが好ましい。
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、n-酪酸ビニル、イソ
酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バ
ーサティック酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン
酸ビニル、安息香酸ビニル、p-t-ブチル安息香酸ビニ
ル、サリチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニ
ルなどが挙げられる。
ンダム共重合体に、極性モノマーをグラフト重合させる
ことにより得られる。 ランダム共重合体に、上記のよ
うな極性モノマーをグラフト重合させる際には、極性モ
ノマーは、ランダム共重合体100重量部に対して、通
常1〜100重量部、好ましくは5〜80重量部の量で
使用される。
の存在下に行なわれる。ラジカル開始剤としては、有機
過酸化物あるいはアゾ化合物などを用いることができ
る。
パーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジ
メチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-
ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、
1,3-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、
1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)バラレート、ベンゾイル
パーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ア
セチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、
オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキ
サノイルパーオキサイドおよび2,4-ジクロロベンゾイル
パーオキサイド、m-トルイルパーオキサイドなどが挙げ
られる。
チロニトリル、ジメチルアゾイソブチロニトリルなどが
挙げられる。ラジカル開始剤は、ランダム共重合体10
0重量部に対して、0.001〜10重量部程度の量で
使用されることが望ましい。
び極性モノマーとそのまま混合して使用することもでき
るが、少量の有機溶媒に溶解してから使用することもで
きる。この有機溶媒としては、ラジカル開始剤を溶解し
得る有機溶媒であれば特に限定することなく用いること
ができるが、たとえばベンゼン、トルエンおよびキシレ
ンなどの芳香族炭化水素溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン、ノナンおよびデカンなどの脂肪族炭
化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
およびデカヒドロナフタレンなどの脂環族炭化水素系溶
媒、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、トリクロルベ
ンゼン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素およ
びテトラクロルエチレンなどの塩素化炭化水素、メタノ
ール、エタノール、n-プロピノール、iso-プロパノー
ル、n-ブタノール、sec-ブタノールおよびtert-ブタノ
ールなどのアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチル
ケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケトン系溶
媒、酢酸エチルおよびジメチルフタレートなどのエステ
ル系溶媒、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ-n
-アミルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキシ
アニソールのようなエーテル系溶媒を用いることができ
る。
ラフト重合させる際には、還元性物質を用いてもよい。
還元性物質を用いると、極性モノマーのグラフト量を向
上させることができる。
ロムイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、パラジ
ウムイオン、亜硫酸塩、ヒドロキシルアミン、ヒドラジ
ン、さらには−SH、SO3H、−NHNH2、−COC
H(OH)−などの基を含む化合物が挙げられる。
は、塩化第一鉄、重クロム酸カリウム、塩化コバルト、
ナフテン酸コバルト、塩化パラジウム、エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、N,N-ジメチルアニリン、ヒド
ラジン、エチルメルカプタン、ベンゼンスルホン酸、p-
トルエンスルホン酸などが挙げられる。
合体100重量部に対して、通常0.001〜5重量
部、好ましくは0.1〜3重量部の量で用いることがで
きる。ランダム共重合体の極性モノマーによるグラフト
変性は、従来公知の方法で行うことができ、たとえばラ
ンダム共重合体を有機溶媒に溶解し、次いで極性モノマ
ーおよびラジカル開始剤などを溶液に加え、70〜20
0℃、好ましくは80〜190℃の温度で、0.5〜1
5時間、好ましくは1〜10時間反応させることにより
行うことができる。
解し得る有機溶媒であれば特に限定されないが、たとえ
ばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭
化水素系溶媒などを用いることができる。
ダム共重合体と極性モノマーとを反応させて、変性ラン
ダム共重合体を製造することもできる。この反応は、通
常ランダム共重合体の融点以上、具体的には120〜2
50℃の温度で、通常0.5〜10分間行なわれること
が望ましい。
合体の変性量(極性モノマーのグラフト量)は、通常
0.1〜50重量%、好ましくは0.2〜30重量%であ
ることが望ましい。
ンランダム共重合体を含有する本発明に係る加硫可能な
ゴム組成物は、未加硫のままでも用いることもできる
が、加硫物として用いるとより一層優れた特性を発現す
ることができる。
硫剤を使用して加熱する方法、あるいは加硫剤を用いず
に電子線を照射する方法により加硫することができる。
本発明に係る加硫可能なゴム組成物は、エチレン・α−
オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体とともに
目的に応じて他の成分を適宜含有することができるが、
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体を、全ゴム組成物中20重量%以上好ましくは2
5重量%以上の量で含有していることが望ましい。
無機充填剤、軟化剤、老化防止剤(安定剤)、加工助
剤、さらには発泡剤、発泡助剤などの発泡系を構成する
化合物、可塑剤、着色剤、発泡剤、他のゴム配合剤など
の種々の薬剤などを挙げることができる。他の成分は、
用途に応じてその種類、含有量が適宜選択されるが、こ
れらのうちでも特に補強剤、無機充填剤、軟化剤などを
用いることが好ましく、以下により具体的に示す。
MAF、HAF、ISAF、SAF、FT、MTなどの
カーボンブラック、これらカーボンブラックをシランカ
ップリング剤などで表面処理したもの、シリカ、活性化
炭酸カルシウム、微粉タルク、微粉ケイ酸などが挙げら
れる。
カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレーなど
が挙げられる。本発明に係るゴム組成物は、補強剤およ
び/または無機充填剤を、エチレン・α−オレフィン・
非共役ポリエンランダム共重合体100重量部に対して
10〜300重量部好ましくは10〜200重量部の量
で含有することができる。
物からは、引張強度、引裂強度、耐摩耗性などの機械的
性質が向上された加硫ゴムが得られる。また無機充填剤
を上記のような量で配合すると、加硫ゴムの他の物性を
損なうことなく硬度を高くすることができ、またコスト
を引き下げることができる。
く用られ、具体的に、プロセスオイル、潤滑油、パラフ
ィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンな
どの石油系軟化剤、コールタール、コールタールピッチ
などのコールタール系軟化剤、ヒマシ油、アマニ油、ナ
タネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サ
ブ、蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリンなどのロウ類、
リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛などの脂肪酸
および脂肪酸塩、石油樹脂、アタクチックポリプロピレ
ン、クマロンインデン樹脂などの合成高分子物質などが
用いられる。
く、特にプロセスオイルが好ましい。本発明に係るゴム
組成物は、上記のような軟化剤を、エチレン・α−オレ
フィン・非共役ポリエンランダム共重合体100重量部
に対して10〜200重量部好ましくは10〜150重
量部特に好ましくは10〜100重量部の量で含有する
ことができる。
と材料寿命を長くすることができて好ましい。この老化
防止剤としては、具体的に、フェニルナフチルアミン、
4,4'-(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミ
ン、N,N'-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミンなどの
芳香族第二アミン系安定剤、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチル
フェノール、テトラキス-[メチレン-3-(3',5'-ジ-t-ブ
チル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン
などのフェノール系安定剤、ビス[2-メチル-4-(3-n-ア
ルキルチオプロピオニルオキシ)-5-t-ブチルフェニル]
スルフィドなどのチオエーテル系安定剤、2-メルカプト
ベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダゾール系安定
剤、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなどのジチオ
カルバミン酸塩系安定剤、2,2,4-トリメチル-1,2- ジヒ
ドロキノリンの重合物などのキノリン系安定剤などが挙
げられる。これらは2種以上併用することもできる。
オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体100重
量部に対して、5重量部以下好ましくは3重量部以下の
量で適宜用いることができる。
されるものを広く使用することができる。具体的には、
リシノール酸、ステアリン酸、パルチミン酸、ラウリン
酸などの酸、これら高級脂肪酸の塩たとえばステアリン
酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ムまたはエステル類などが挙げられる。
非共役ポリエンランダム共重合体100重量部に対し
て、10重量部以下好ましくは5重量部以下の量で適宜
用いることができる。
には、ゴム組成物中に通常加硫剤、加硫促進剤、加硫助
剤などの加硫系を構成する化合物を配合する。
および有機過酸化物などを用いることができる。イオウ
の形態は特に限定されず、たとえば粉末イオウ、沈降イ
オウ、コロイドイオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ
などを用いるこができる。
化イオウ、二塩化イオウ、高分子多硫化物、モルホリン
ジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド、テト
ラメチルチウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバ
ミン酸セレンなどが挙げられる。
ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイ
ド、ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘ
キサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-アミル
パーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパー
オキシン)ヘキシン-3、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾ
イルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-
ブチルパーオキシ)-ヘキサン、α,α'-ビス(t-ブチ
ルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、t-ブチルヒ
ドロパーオキサイドなどのアルキルパーオキサイド類、
t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイ
ソブチレート、t-ブチルパーオキシビバレート、t-ブチ
ルパーオキシマレイン酸、t-ブチルパーオキシネオデカ
ノエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t-ブ
チルパーオキシフタレートなどのパーオキシエステル
類、ジシクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパ
ーオキサイド類が挙げられる。これらは2種以上組合わ
せて用いてもよい。
0℃〜200℃である有機過酸化物が好ましく、具体的
にジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイ
ド、ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘ
キサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-アミル
パーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイドなどが
好ましい。
るときには、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエ
ンランダム共重合体100重量部に対して、0.1〜1
0重量部好ましくは0.5〜5重量部の量で用いること
ができる。
は、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダ
ム共重合体100gに対して、0.0003〜0.05モ
ル好ましくは0.001〜0.03モルの量で用いること
ができる。
合には、加硫促進剤を併用することが好ましい。
ヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CB
S)、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフ
ェンアミド、N,N-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾール
スルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物、2-
メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、2-(2,4-ジニ
トロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,6-
ジエチル-4-モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、ジベ
ンゾチアジルジスルフィドなどのチアゾール系化合物、
ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジオ
ルソニトリルグアニジン、オルソニトリルバイグアナイ
ド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン
化合物、アセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルア
ルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミ
ン、アセトアルデヒドアンモニアなどのアルデヒドアミ
ンまたはアルデヒド−アンモニア系化合物、2-メルカプ
トイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物、チオカル
バニリド、ジエチルチオユリア、ジブチルチオユリア、
トリメチルチオユリア、ジオルソトリルチオユリアなど
のチオユリア系化合物、テトラメチルチウラムモノスル
フィド、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMT
D)、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチ
ルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテト
ラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフ
ィド(DPTT)などのチウラム系化合物、ジメチルジ
チオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜
鉛、ジ-n-ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェ
ニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカ
ルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウ
ム、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジメチルジチ
オカルバミン酸テルルなどのジチオ酸塩系化合物、ジブ
チルキサントゲン酸亜鉛などのザンテート系化合物、亜
鉛華などが挙げられる。
−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体100
重量部に対して、0.1〜20重量部好ましくは0.2〜
10重量部の量で用いることが望ましい。
助剤(多官能性モノマー)を有機過酸化物1モルに対し
て0.5〜2モル好ましくはほぼ等モルの量で併用する
ことが好ましい。
p-キノンジオキシムなどのキノンジオキシム系化合物、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレートなどの(メタ)アクリレ
ート系化合物、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレートなどのアリル系化
合物、m-フェニレンビスマレイミドなどのマレイミド系
化合物、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
も、イオウまたはイオウ系化合物、特にイオウを用いる
と本発明に係るゴム組成物の特性を発現することができ
て好ましい。
泡系を構成する化合物を含有する場合には、発泡成形す
ることができる。
する際に用いられる発泡剤を広く使用することができ、
具体的には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭
酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウ
ムなどの無機発泡剤、N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソ
テレフタルアミド、N,N'-ジニトロソペンタメチレンテ
トラミンなどのニトロソ化合物、アゾジカルボンアミ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシル
ニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカル
ボキシレートなどのアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒ
ドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、p,p'-オキ
シビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジフェニル
スルホン-3,3'-ジスルホニルヒドラジドなどのスルホニ
ルヒドラジド化合物、カルシウムアジド、4,4-ジフェニ
ルジスルホニルアジド、p-トルエンスルホルニルアジド
などのアジド化合物が挙げられる。
化合物、アジド化合物が好ましい。発泡剤は、エチレン
・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体1
00重量部に対して、0.5〜30重量部好ましくは1
〜20重量部の量で用いることができる。このような量
で発泡剤を含有するゴム組成物からは、見かけ比重0.
03〜0.8g/cm3 の発泡体を製造することができ
る。
もでき、発泡助剤を併用すると、発泡剤の分解温度の低
下、分解促進、気泡の均一化などの効果がある。このよ
うな発泡助剤としては、サリチル酸、フタル酸、ステア
リン酸、しゅう酸などの有機酸、尿素またはその誘導体
などが挙げられる。
非共役ポリエンランダム共重合体100重量部に対して
0.01〜10重量部好ましくは0.1〜5重量部の量で
用いることができる。
範囲で、公知の他のゴムとブレンドして用いることがで
きる。
(NR)、イソプレンゴム(IR)などのイソプレン系
ゴム、ブタジエンゴム(BR)、スチレン- ブタジエン
ゴム(SBR)、アクリロニトリル- ブタジエンゴム
(NBR)、クロロプレンゴム(CR)などの共役ジエ
ン系ゴムを挙げることができる。
ン系共重合ゴムを用いることもでき、たとえばエチレン
・プロピレンランダム共重合体(EPR)、前記のエチ
レン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合
体以外のエチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンラ
ンダム共重合体、たとえばEPDMなどを用いることが
できる。
チレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重
合体および上記のような他の成分から、一般的なゴム配
合物の調製方法によって調製することができる。たとえ
ばバンバリーミキサー、ニーダー、インターミックスの
ようなインターナルミキサー類を用いて、エチレン・α
−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体および
他の成分を、80〜170℃の温度で3〜10分間混練
した後、必要に応じて加硫剤、加硫促進剤または加硫助
剤などを加えて、オープンロールなどのロール類あるい
はニーダーを用いて、ロール温度40〜80℃で5〜3
0分間混練した後、分出しすることにより調製すること
ができる。このようにして通常リボン状またはシート状
のゴム組成物(配合ゴム)が得られる。上記のインター
ナルミキサー類での混練温度が低い場合には、加硫剤、
加硫促進剤、発泡剤などを同時に混練することもでき
る。
のような未加硫のゴム組成物を、通常、押出成形機、カ
レンダーロール、プレス、インジェクション成形機、ト
ランスファー成形機など種々の成形法よって所望形状に
予備成形し、成形と同時にまたは成形物を加硫槽内に導
入して加熱するか、あるいは電子線を照射することによ
り加硫して得ることができる。
には、熱空気、ガラスビーズ流動床、UHF(極超短波
電磁波)、スチーム、LCM(熱溶融塩槽)などの加熱
形態の加熱槽を用いて、150〜270℃の温度で1〜
30分間加熱することが好ましい。
加硫する場合は、予備成形されたゴム組成物に、0.1
〜10MeV、好ましくは0.3〜2MeVのエネルギ
ーを有する電子線を、吸収線量が0.5〜35Mra
d、好ましくは0.5〜10Mradになるように照射
すればよい。
く、また金型を用いないでもよい。金型を用いない場合
には、ゴム組成物は通常連続的に成形・加硫される。上
記のように成形・加硫された加硫ゴムは、ウェザースト
リップ、ドアーグラスランチャンネル、窓枠、ラジエー
タホース、ブレーキ部品、ワイパーブレードなどの自動
車工業部品、ゴムロール、ベルト、パッキン、ホースな
どの工業用ゴム製品、アノードキャップ、グロメットな
どの電気絶縁材、建築用ガスケット、土木用シートなど
の土木建材用品、ゴム引布などの用途に用いることがで
きる。
泡させて得られる加硫発泡体は、断熱材、クッション
材、シーリング材などの用途に用いることができる。
・非共役ポリエンランダム共重合体の製造方法によれ
ば、従来の製造方法では達成することができなかったエ
チレンと炭素数3以上のα−オレフィンと非共役ポリエ
ンとを、高活性で、かつα−オレフィンを高い転化率
で、しかも優れたランダム共重合性で共重合させ、高分
子量の共重合体を得ることができる。また本発明に係る
エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体の製造方法は、高温での重合活性に優れているの
で、エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダ
ム共重合体を効率よく製造することができる。
オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体は、上記
のような特性を有しており、組成分布が狭く、機械的強
度に優れ、低温柔軟性に優れるとともに耐熱老化性、耐
候性、耐オゾン性の特性にも優れている。
共役ポリエンランダム共重合体を含有する加硫可能なゴ
ム組成物は、機械的強度、耐候性、耐オゾン性、加工性
などに優れ、しかも耐寒性(低温柔軟性)および耐熱性
に優れている。本発明に係るゴム組成物は、特にこのよ
うな特性に優れた加硫ゴム成形体あるいは加硫ゴム発泡
体を形成することができる。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体のガラス転移温度Tgは、示差走査熱量計(DS
C)で測定した。このガラス転移温度Tgは、エチレン
・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体の
低温柔軟性の指標となる。
℃まで昇温して、180℃で2分間保った後、−20℃
/min の速度で−80℃まで冷却して、−80℃で2分
間保った後、再び20℃/min の速度で昇温することに
より、Tgを求めた。以下に実施例で用いたジルコニウ
ム化合物を示す。
との予備接触、触媒溶液の調製所定量の前記のジルコニ
ウム化合物Aと、メチルアルモキサンのトルエン溶液
(アルミニウム原子に換算して1.2ミリグラム原子/
ml)とを、暗所において室温下、30分間攪拌するこ
とにより混合して、ジルコニウム化合物Aとメチルアル
モキサンとが溶解されたトルエン溶液を調製した。この
トルエン溶液のZr濃度は0.004ミリモル/mlで
あり、メチルアルモキサン濃度はアルミニウム原子に換
算して1.2ミリグラム原子/mlである。
して5倍の容積のヘキサンを攪拌下に添加して、下記の
ようなZr濃度およびメチルアルモキサン濃度の触媒溶
液を調製して、これを重合反応用触媒として用いた。 Zr濃度:0.00067ミリモル/ml(0.67ミリ
モル/リットル) メチルアルモキサン濃度(Al原子に換算して):0.
20ミリモル/ml(200ミリモル/リットル)
いて、連続的にエチレンと、1-ブテンと、7-メチル-1,6
-オクタジエンとを下記のように共重合させた。
したヘキサンを毎時3.185リットル、上記で得られ
た触媒溶液を毎時0.015リットル、トリイソブチア
ルミニウムのヘキサン溶液(濃度17ミリモル/リット
ル)を毎時0.3リットル、7-メチル-1,6-オクタジエン
(以下MODともいう)のヘキサン溶液(濃度0.15
リットル/リットル)を毎時1.5リットルそれぞれ連
続的に供給した。
0リットル、1-ブテンを毎時155リットル、それぞれ
連続的に供給した。共重合反応は、90℃で、かつ平均
滞留時間が1時間(すなわち重合スケール5リットル)
となるように行なった。
に、メタノールを少量添加して、重合反応を停止させ、
スチームストリッピング処理にて共重合体を溶媒から分
離した後、100℃、減圧(100mmHg)の条件下に、
24時間乾燥した。
MODランダム共重合体が毎時280gの量で得られ
た。得られたランダム共重合体は、エチレンから導かれ
る単位と、1-ブテンから導かれる単位とを、79/21
(モル比)で含有していた。また7-メチル-1,6-オクタ
ジエン(MOD)から導かれる単位を2.3モル%の量
で含有していた。
あり、135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]
は、2.4dl/gであり、13C−NMRスペクトルにお
けるTααに対するTαβの強度比Dは、0.01未満
であり、B値は1.08であり、ガラス転移温度Tgは
−58℃であり、gη* 値は、1.05であった。これ
らの結果を表2に示す。
考例1の重合条件の代わりに表1に示す重合条件で共重
合反応を行なった以外は、参考例1と同様にしてエチレ
ン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共重合体
を製造した。結果を表2に示す。
ピレンを用いた以外は、実施例1と同様にして、エチレ
ン・プロピレン・エチリデンノルボルネン(ENB)ラ
ンダム共重合体を製造した。結果を表2に示す。
て、連続的にエチレンと、1-ブテンと、7-メチル-1,6-
オクタジエンとを下記のように共重合させた。
-オクタジエン(MOD)のヘキサン溶液(濃度36g
/リットル)を毎時0.5リットル、触媒としてVO
(OC2H5)Cl2 のヘキサン溶液(濃度8ミリモル/
リットル)を毎時0.5リットル、エチルアルミニウム
セスキクロリド〔Al(C2H5)1.5Cl1.5 〕のヘキ
サン溶液(濃度64ミリモル/リットル)を毎時0.5
リットル、さらにヘキサンを毎時0.5リットルの量で
それぞれ供給し、一方重合器下部から、重合器内の重合
溶液が常に1リットルになるように連続的に抜き出し
た。
てエチレンを毎時130リットル、1-ブテンを毎時20
0リットル、水素を毎時20リットルの量で供給した。
共重合反応は、重合器外部に取り付けられたジャケット
に冷媒を循環させることにより20℃に保ちながら行な
った。
・1-ブテン・MODランダム共重合体の重合溶液を、塩
酸水で脱灰した後、大量のメタノールを投入してポリマ
ーを析出させて100℃で24時間減圧乾燥した。
MODランダム共重合体が毎時280gの量で得られ
た。得られたランダム共重合体(ゴム)は、エチレンか
ら導かれる単位と、1-ブテンから導かれる単位とを、7
4/26(モル比)で含有していた。また7-メチル-1,6
-オクタジエン(MOD)から導かれる単位を2.1モル
%の量で含有していた。
り、135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]は
0.13dl/gであり、13C−NMRスペクトルにおけ
るTααに対するTαβの強度比Dは1.54であり、
gη* 値は1.03であった。
には、生成物(ランダム共重合体)の分子量が著しく低
く、該ランダム共重合体はゴムとして使用することがで
きないことがわかった。
ンレス製重合器を用いて、連続的にエチレンと、1-ブテ
ンと、エチリデンノルボルネン(以下ENBともいう)
とを下記のように共重合させた。
したヘキサンを毎時3.185リットル、参考例1で調
製されたジルコニウム化合物Aとメチルアルモキサンと
を含む触媒溶液を毎時0.015リットル、トリイソブ
チルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度17ミリモル/
リットル)を毎時0.3リットル、ENBのヘキサン溶
液(濃度0.02リットル/リットル)を毎時1.5リ
ットルそれぞれ連続的に供給した。
0リットル、1-ブテンを毎時155リットル、それぞれ
連続的に供給した。共重合反応は、80℃で、かつ平均
滞留時間が1時間(すなわち重合スケール5リットル)
となるように行った。
に、メタノールを少量添加して、重合反応を停止させ、
スチームストリッピング処理にて共重合体を溶媒から分
離した後、100℃、減圧(100mmHg)の条件下に、
24時間乾燥した。
ENB共重合体が毎時250gの量で得られた。得られ
た共重合体は、エチレンから導かれる単位と、1-ブテン
から導かれる単位とを、80/20(モル比)で含有し
ていた。ENBに基づくヨウ素価は15であった。
た極限粘度[η]は、2.7dl/gであり、13C−NM
RスペクトルにおけるTααに対するTαβの強度比D
は、0.01未満であり、B値は1.1であり、ガラス転
移温度Tgは−56℃であり、gη* 値は、1.05で
あった。結果を表3に示す。
て共重合反応を行った以外は、実施例6と同様にしてエ
チレン・α-オレフィン、非共役ポリエンランダム共重
合体を製造した。結果を表3に示す。
たエチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム
共重合体および他の成分を表4に示すような配合量で用
いた配合ゴム(ゴム組成物)の架橋物を得た。すなわち
エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体、ステアリン酸、亜鉛華、パラフィン系オイル、
カーボンを、1.7リットルのバンバリーミキサー(神
戸製鋼製)を用いて10分混練した。さらに6インチロ
ール(F/B=50/50℃)を用いて、加硫剤および
加硫促進剤を添加して混練した。
プレスすることにより加硫して、厚さ2mmの架橋シー
トを得た。圧縮永久歪(CS)測定用試験片は、厚さ1
2.7mm、直径29mmの直円柱形の試験片を、16
0℃で15分間加硫して得た。
物(架橋シート)は、下記の方法により評価試験した。
未加硫ゴム組成物の組成を表4に、加硫物の試験結果を
表5に示す。
載されている3号型ダンベル試験片を作製し、該試験片
を用いて同JIS K 6301第3項に規定される方
法に従って、測定温度25℃、引張速度500mm/分
の条件で引張試験を行い、引張破断点応力TB および引
張破断点伸びEB を測定した。
グ硬さHs (JISA硬度)を測定した。
(EB )およびAH ) 老化試験は、125℃で70時間空気加熱老化試験を行
ない、老化前の物性に対する保持率、すなわち引張強度
保持率AR(TB )、伸び保持率AR(EB )、硬さの
変化AH (JIS A)を求めた。
−40℃で22時間後の低温圧縮永久歪(CS)を求め
た。低温圧縮永久歪が小さいほど低温柔軟性が良好であ
る。
共役ポリエンランダム共重合体の製造方法において用い
られる第IVB族遷移金属化合物触媒の調製工程の一例を
示す説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】(i)(a)エチレンから導かれる単位と、 (b)炭素数4〜10のα−オレフィンから導かれる単位
とを、 40/60〜95/5〔(a)/(b)〕のモル比で含有し、 (ii)ヨウ素価が12〜50であり、 (iii)135℃デカリン中で測定される極限粘度[η]
が、1.6〜6dl/gであり、 (iv)13C−NMRスペクトルにおける Tααに対するTαβの強度比D(Tαβ/Tαα)が
0.5以下であり、 (v)13C−NMRスペクトルおよび下記の式から求めら
れるB値が1.00〜1.50であり; B値=[POE]/(2・[PE]・[PO]) (式中、[PE]は、該ランダム共重合体中の(a)エチレ
ンから導かれる単位の含有モル分率であり、 [PO]は、ランダム共重合体中の(b)α−オレフィンか
ら導かれる単位の含有モル分率であり、 [POE]は、ランダム共重合体における全ダイアド(dy
ad)連鎖数に対するα−オレフィン・エチレン連鎖数の
割合である)、 (vi)DSCで求められるガラス転移温度Tgが−50℃
以下であり、かつ 非共役ポリエンが脂環族ポリエンまたは芳香族ポリエン
であることを特徴とする、 エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエンランダム共
重合体。 - 【請求項2】 請求項1に記載のエチレン・α−オレフィ
ン・非共役ポリエンランダム共重合体を含むことを特徴
とする加硫可能なゴム組成物。 - 【請求項3】 前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポ
リエンランダム共重合体100重量部に対して、補強剤
および/または無機充填剤を10〜200重量部の量で
含有することを特徴とする請求項2に記載のゴム組成
物。 - 【請求項4】 前記エチレン・α−オレフィン・非共役ポ
リエンランダム共重合体100重量部に対して、軟化剤
を10〜200重量部の量で含有することを特徴とする
請求項2に記載のゴム組成物。 - 【請求項5】 請求項2ないし4のいずれか1項に記載の
加硫可能なゴム組成物から得られることを特徴とする加
硫ゴム。
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