JP5866788B2 - 新規なハーフメタロセン錯体及びそれを含むオレフィン重合用触媒、並びにそれを用いたオレフィン又はエチレンの重合方法 - Google Patents
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Description
一般的に1−ブテンや1−ヘキセンなどのコモノマーを共重合させたものは、エチレン単独重合体およびプロピレン単独重合体と比較して、柔軟性、低温衝撃性、耐環境応力亀裂性、透明性などの性能が優れることが知られている。これらの性能をさらに向上させるには、高分子量を保持したまま、共重合体中のコモノマー含量を高める必要がある。加えて、メタロセン触媒に代表される錯体触媒を使用すると、共重合体中に導入されるコモノマーの分布が均一となり、上記性能をさらに向上させることが知られている。
そのため、これらの性能を有するオレフィン共重合体を製造する上で、工業プロセスにおいて効率的な50〜300oCの温度範囲において高分子量のオレフィン共重合体が製造でき、また、プロセス負荷の観点から低いコモノマー濃度であっても高いコモノマー含量の共重合体を製造可能な共重合性に優れる錯体触媒が望まれている。しかしながら、メタロセン系触媒に代表される錯体触媒を使用してオレフィン共重合を実施すると、一般的に得られる共重合体中のコモノマー含量が増加するに従って、共重合体の分子量が低下するという欠点が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。
ところが、本発明者らによる検討では、これらのハーフメタロセン系触媒をオレフィン共重合に用いると共重合性に優れるものの、生成する重合体の分子量が不十分であることが明らかとなった。
X及びYは、σ共有結合性補助配位子を示し、同一でも異なってもよく、nとmの和は0〜2であり、Lは中性のルイス塩基でありkは0〜2であり、nとmとkの和は0〜4である。
R1は1つ以上の置換基を有するフリル基又はチエニル基である。また、該フリル基又はチエニル基が複数の置換基を有する場合、各置換基は同じでも異なっていてもよく、該フリル基またはチエニル基に結合する置換基は、炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数1〜20の珪素含有アルキル基、炭素数1〜20のハロゲン原子含有アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリール基もしくは炭素数6〜18のハロゲン化アリール基である。
R2は、水素、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のハロゲン原子含有アルキル基、炭素数1〜20の珪素含有アルキル基、炭素数6〜18のアリール基または炭素数6〜18のハロゲン化アリール基であり、
R 3 及びR 4 は、インデニル環を形成する。]
成分(A):第1又は2のいずれかの発明に係るハーフメタロセン錯体
成分(B):成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物またはイオン交換性層状珪酸塩もしくは無機珪酸塩
成分(C):有機アルミニウム化合物
これにより、柔軟性、耐衝撃性、透明性に優れたオレフィン共重合体を工業的に効率のよい重合条件で製造することができ、本発明のハーフメタロセン錯体、該ハーフメタロセン錯体を含むオレフィン重合用触媒、および該オレフィン重合用触媒を用いたオレフィン重合方法は、工業的な観点から非常に有用である。
すなわち、本発明の基本構成を成すハーフメタロセン錯体は、新規な遷移金属化合物であり、その配位子の電子的かつ立体的な構造に特徴を有し、それによって優れたオレフィン共重合性を発揮しながら、高分子量の重合体をもたらす触媒機能が顕現される。
そのハーフメタロセン錯体は構造が上記の一般式[I]で表される遷移金属化合物からなるものであって、本発明において助触媒などと組み合わされて重合用触媒を形成し、オレフィン重合用触媒の触媒成分として使用される。
その理由は必ずしも明らかではないが、本発明における一般式[I]で示される遷移金属化合物は、シクロアルカジエニル環の2位に特定のヘテロ芳香族置換基を有する立体的に特異な構造であることを基本的な特徴としており、こうした特徴が本発明の特異性をもたらすものと推察することができる。
特に、シクロアルカジエニル環の2位にヘテロ芳香族置換基を配置したことで、分子量の低下の原因であるコモノマー挿入後のβ水素脱離反応が立体的に抑制され、生成する重合体の分子量を高める働きをすると考えられる。また、一般的に立体的に嵩高い置換基はモノマーの配位を妨げ、共重合性を低下させるが、2位のヘテロ芳香族置換基はモノマーの配位・挿入時にその平面環状構造を回転させ、立体障害を最小化することによってコモノマーの配位・挿入に妨げないようにすることで、従来のハーフメタロセン錯体の優れた共重合性を維持することができると考える。この結果、共重合性を損ねることなく、高分子量の重合体を与えることができる優れた効果を奏していると考えることができる。
本発明の遷移金属化合物(ハーフメタロセン錯体)は、次の一般式[I]で表され、環状配位子の2位に特定のヘテロ芳香族置換基を有することを特徴とするものである。
X及びYは、σ共有結合性補助配位子を示し、同一でも異なってもよく、nとmの和は0〜2であり、Lは中性のルイス塩基でありkは0〜2であり、nとmとkの和は0〜4である。なお、n+m+2は中心金属Mの酸化数を表す。
R1はヘテロ原子として窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含む、5〜10員環のヘテロ芳香族置換基を示し、該ヘテロ芳香族置換基に含まれるヘテロ原子数は1〜5であり、複数のヘテロ原子を含む場合、各へテロ原子は同じでも、異なっていてもよく、該ヘテロ芳香族置換基は炭素原子によりシクロアルカジエニル基と直接結合する。また、該ヘテロ芳香族置換基は該へテロ芳香環に結合する置換基を1つ以上有しており、複数の置換基を有する場合、各置換基は同じでも異なっていてもよく、該ヘテロ芳香環に含まれるヘテロ原子数が1の場合、該へテロ芳香環に結合する置換基の位置はシクロアルカジエニル基に結合する炭素原子に直接結合する原子以外である。該ヘテロ芳香環に結合する置換基は炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数1〜20の珪素含有アルキル基、炭素数1〜20のハロゲン原子含有アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリール基又は炭素数6〜18のハロゲン化アリール基である。
具体例としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,1,1−テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタクロロエチル基、ペンタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、5−クロロペンチル基、5,5,5−トリクロロペンチル、5−フルオロペンチル基、5,5,5−トリフルオロペンチル基、6−クロロヘキシル基、6,6,6−トリクロロヘキシル基、6−フルオロヘキシル基、6,6,6−トリフルオロヘキシル基、8−フルオロオクチル基、8,8,8−トリフルオロオクチル基などを挙げることができる。
具体例として、ペンタフルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ジトリフルオロメチルフェニル基、パーフルオロナフチル基、パーフルオロビフェニル基などを挙げることができる。
具体例としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,1,1−テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタクロロエチル基、ペンタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、5−クロロペンチル基、5,5,5−トリクロロペンチル、5−フルオロペンチル基、5,5,5−トリフルオロペンチル基、6−クロロヘキシル基、6,6,6−トリクロロヘキシル基、6−フルオロヘキシル基、6,6,6−トリフルオロヘキシル基、8−フルオロオクチル基、8,8,8−トリフルオロオクチル基などを挙げることができる。
具体例として、ペンタフルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ジトリフルオロメチルフェニル基、パーフルオロナフチル基、パーフルオロビフェニル基などを挙げることができる。
本発明の遷移金属化合物の好ましい具体例を以下に示す。チタニウムジメチルを代表例に選び、以下に示す構造式の化合物においてその名称を例示する。
この構造式の化合物は、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウムと称する。
従って、以下に列挙する遷移金属化合物以外の遷移金属化合物も本願の特許請求の範囲において記載される範囲内において全て含包される。例えば、以下の具体例において、チタニウムの変わりにハフニウムまたはジルコニウムまたジメチルの変わりに他のX、Yである化合物も例示されているに等しいといえる。
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−メチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−メチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−メチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−テトラヒドロインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−テトラヒドロインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−テトラヒドロインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニルインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,7−ジフェニルインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,7−ジフェニルインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,7−ジフェニルインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−4H−アズレニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−4H−アズレニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4−フェニル−4H−アズレニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−5−tert−ブチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メトキシ−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メトキシ−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メトキシ−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−5−tert−ブチル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(1−メチル−5−イミダゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(1−メチル−5−イミダゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(1−メチル−5−イミダゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−メチル−4−オキサゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−メチル−4−オキサゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−メチル−4−オキサゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−メチル−4−チアゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−メチル−4−チアゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−メチル−4−チアゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(1−メチル−4−ピラゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(1−メチル−4−ピラゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(1−メチル−4−ピラゾリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−5−tert−ブチル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−オキサゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−チアゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−チアゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−チアゾリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−5−tert−ブチル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−オキサゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−チアゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−チアゾリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−チアゾリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−tert−ブチル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−5−tert−ブチル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−トリメチルシリル−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メトキシ−2−チエニル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(1−メチル−2−イミダゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−オキサゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−オキサゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(2−チアゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(2−チアゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(2−チアゾリル)−ベンゾインデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジフェニルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジフェニルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジエチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジエチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジエチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジエチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジエチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジエチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[メチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[メチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[メチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[メチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[メチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[メチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルメチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルメチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルメチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジメチルメチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルメチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジメチルメチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[ジフェニルエチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルエチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルエチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[ジフェニルエチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルエチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[ジフェニルエチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
ジメチル[エチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[エチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[エチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[エチレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[エチレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[エチレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,5−ヘキサジエン、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 1,4−ジフェニルブタジエン、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、
[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロヘキシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−3,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム 2,3−ジメチルブタジエン、
ジメチル[フェニレン(2−メシチレンスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(2−メシチレンスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(p−トルエンスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(p−トルエンスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(メチルスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(メチルスルホニルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[フェニレン(tert−ブチルカルボキシアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(tert−ブチルカルボキシアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インテニル}]チタニウム、
ジメチル[フェニレン(ジフェニルフォスフィノアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(ジフェニルフォスフィノアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウムジメチル[フェニレン(ジイソプロピルフォスフィノアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウム、ジメチル[フェニレン(ジイソプロピルフォスフィノアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−インデニル}]チタニウム、
ジメチル[フェニレン(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)オキシ]チタニウム。
本発明の遷移金属化合物は、置換基ないし結合の様式によって任意の方法によって合成することができる。ハーフメタロセン錯体の合成に関する代表的な公知文献として、例えば、特許3275211、特許3341117、特表平9−509149、特表2003−501436などを挙げることができる。本発明の遷移金属化合物の合成を実施した代表的な合成経路の一例を下記に示す。
上記合成ルートにおいて、2−ブロモインデン(5)と5−メチル−2−フリルボロン酸をパラジウムに代表される触媒存在下でカップリング反応を実施することにより、フリル化インデン化合物1を合成できる。また、2−インダノンとリチオ化した5−メチル−2−フランを反応させた後、酸などで処理して脱水反応を進行させることでも同様に1を得ることができる。
上記合成ルートにおいてシクロペンタジエノン誘導体7をリチオ化した5−メチル−2−フランを反応させた後、酸などで処理して脱水反応を進行させることで8を合成することができる。
本発明の遷移金属化合物はオレフィン重合用触媒成分を形成し、該触媒成分はオレフィン重合触媒として使用することができる。例えば、該ハーフメタロセン錯体を成分(A)として含む、次に説明するオレフィン重合用触媒として用いることが好ましい。
本発明のオレフィン重合用触媒としては、下記の成分(A)および(B)、さらに必要に応じて(C)を含むものである。
成分(A):一般式[I]で示される遷移金属化合物
成分(B):成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物又はイオン交換性層状珪酸塩もしくは無機珪酸塩
成分(C):有機アルミニウム化合物
成分(A)の一般式[I]で示される遷移金属化合物は、同一または異なる一般式[I]で示される化合物の2種以上を用いても良い。
成分(B)は、成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物またはイオン交換性層状ケイ酸塩もしくは無機珪酸塩であるが、このような成分(B)としては、アルミニウムオキシ化合物、ホウ素化合物、イオン交換性層状珪酸塩、シリカ、シリカアルミナなどを挙げることができ、好ましくはアルミニウムオキシ化合物もしくはホウ素化合物であり、さらに好ましくはホウ素化合物である。これらの成分(B)は単独でもよいし、2種以上を用いても良い。
うな有機アルミニウムオキシ化合物は、通常、有機アルミニウム化合物と水または芳香族カルボン酸を反応させて得られる。
有機アルミニウムと水との反応は、通常、不活性炭化水素(溶媒)中で行われる。不活性炭化水素としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素及び芳香族炭化水素が使用できるが、脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素を使用することが好ましい。
Ra tAlXa 3−t [II]
上記有機アルミニウム化合物は、2種以上混合して使用することもできる。
なお、上記した有機アルミニウムオキシ化合物のうち、アルキルアルミニウムと水とを反応させて得られるものは、通常、アルミノキサンと呼ばれ、特にメチルアルミノキサン(実質的にメチルアルミノキサン(MAO)からなるものを含む)は、有機アルミニウムオキシ化合物として、好適である。
もちろん、有機アルミニウムオキシ化合物として、上記した各有機アルミニウムオキシ化合物の2種以上を組み合わせて使用することもでき、また、前記有機アルミニウムオキシ化合物を前述の不活性炭化水素溶媒に溶液または分散させた溶液としたものを用いても良い。
ボラン化合物やボレート化合物などのホウ素化合物も挙げられる。
ボラン化合物として具体的に例示すると、トリフェニルボラン、トリ(o−トリル)ボ
ラン、トリ(p−トリル)ボラン、トリ(m−トリル)ボラン、トリ(o−フルオロフェ
ニル)ボラン、トリス(p−フルオロフェニル)ボラン、トリス(m−フルオロフェニル
)ボラン、トリス(2,5−ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,5−ジフルオロ
フェニル)ボラン、トリス(4−トリフルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(3,5
―ジトリフルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(2,6−ジトリフルオロメチルフェ
ニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(パーフルオロナフチ
ル)ボラン、トリス(パーフルオロビフェニル)、トリス(パーフルオロアントリル)ボ
ラン、トリス(パーフルオロビナフチル)ボランなどが挙げられる。
これらの中でも、トリス(3,5―ジトリフルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(
2,6−ジトリフルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボ
ラン、トリス(パーフルオロナフチル)ボラン、トリス(パーフルオロビフェニル)ボラ
ン、トリス(パーフルオロアントリル)ボラン、トリス(パーフルオロビナフチル)ボラ
ンがより好ましく、さらに好ましくはトリス(2,6−ジトリフルオロメチルフェニル)
ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(パーフルオロナフチル)ボ
ラン、トリス(パーフルオロビフェニル)ボランが好ましい。
[L1−H]+[BRdReXbXc]− [IV]
さらに、ホスフォニウムとしては、トリフェニルホスフォニウム、トリブチルホスホニウム、トリ(メチルフェニル)ホスフォニウム、トリ(ジメチルフェニル)ホスフォニウムなどのトリアリールホスフォニウム、トリアルキルホスフォニウムが挙げられる。
さらに、Xb及びXcは、ハイドライド基、ハライド基、1〜20の炭素原子を含む炭化水素基、1個以上の水素原子がハロゲン原子によって置換された1〜20の炭素原子を含む置換炭化水素基である。
ル)ボレートが好ましい。
[L2]+[BRdReXbXc]− [V]
カチオン、イソプロピルカチオン、ブチルカチオン、イソブチルカチオン、tert−ブチルカチオン、ペンチルカチオン、トロピニウムカチオン、ベンジルカチオン、トリチルカチオン、ナトリウムカチオン、プロトン等が挙げられる。また、Rd、Re、Xb及びXcは、前記一般式[IV]における定義と同じである。
テトラ(パーフルオロナフチル)ボレート、トロピニウムテトラフェニルボレート、トロピニウムテトラ(o−トリル)ボレート、トロピニウムテトラ(p−トリル)ボレート、トロピニウムテトラ(m−トリル)ボレート、トロピニウムテトラ(o−フルオロフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(p−フルオロフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(m−フルオロフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(3,5−ジフルオロフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピニウ
ムテトラ(2,6−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トロピニウムテトラ(パーフルオロナフチル)ボレート、NaBPh4、NaB(o−CH3−Ph)4、NaB(p−CH3−Ph)4、NaB(m−CH3−Ph)4、NaB(o−F−Ph)4、NaB(p−F−Ph)4、NaB(m−F−Ph)4、NaB(3,5−F2−Ph)4、NaB(C6F5)4、NaB(2,6−(CF3)2−Ph)4、NaB(3,5−(CF3)2−Ph)4、NaB(C10F7)4、H+BPh4・2ジエチルエーテル、H+B(3,5−F2−Ph)4・2ジエチルエーテル、H+B(C6F5)4−・2ジエチルエーテル、H+B(2,6−(CF3)2−Ph)4・2ジエチルエーテル、H+B(3,5−(CF3)2−Ph)4・2ジエチルエーテル、H+B(C10F7)4・2ジエチルエーテルを例示することができる。
また、オレフィン重合用触媒の成分(B)として、前記の有機アルミニウムオキシ化合物と、上記ボラン化合物やボレート化合物との混合物を用いることもできる。さらに、上記ボラン化合物やボレート化合物は、2種以上混合して使用することもできる。
本発明において、成分(B)として好ましく用いられるものは、雲母またはスメクタイト族に属するもので、具体的にはモンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイトなどを挙げることができる。中でも、ゴム成分の活性、分子量の点でモンモリロナイトが好ましい。
大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英やクリストバライトなど)が含まれることが多く、本発明で用いられるスメクタイト族の珪酸塩に交雑物が含まれていてもよい。
珪酸塩は、乾燥状態で用いてもよく、液体にスラリー化した状態で用いてもよい。また、イオン交換性層状珪酸塩の形状については、特に制限はなく、天然に産出する形状、人工的に合成した時点の形状でもよいし、また、粉砕、造粒、分級などの操作によって形状を加工したイオン交換性層状珪酸塩を用いてもよい。このうち造粒された珪酸塩を用いると、良好なポリマー粒子性状を与えるため、特に好ましい。
造粒、粉砕、分級などのイオン交換性層状珪酸塩の形状加工は、酸処理の前に行ってもよいし、酸処理を行った後に形状を加工してもよい。
好ましくは、水を分散媒として使用し、珪酸塩の膨潤性を利用した湿式粉砕であり、例えばポリトロン等を使用した強制撹拌による方法やダイノーミル、パールミル等による方法がある。造粒する前の平均粒径は、0.01〜3μm、好ましくは0.05〜1μmである。
本発明で用いられる珪酸塩は、酸処理をして用いるが、その他の化学処理を組み合わせて、処理を行っても良い。その他の化学処理としては、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理などが挙げられる。
珪酸塩の酸処理により、固体の酸強度を変えることができる。また、酸処理は、イオン交換や表面の不純物を取り除く効果の他、結晶構造のAl、Fe、Mg、Liなどの陽イオンの一部を溶出させる効果もある。
酸処理で用いられる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、ステアリン酸、プロピオン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸などが挙げられる。これらは、2種以上を同時に使用してもよい。中でも無機酸が好ましく、硫酸、塩酸、硝酸が好ましく、さらに好ましくは硫酸である。
また、酸処理と塩類処理を組み合わせる方法が特に好ましく、塩類処理を行った後に酸処理を行う方法、酸処理を行った後に塩類処理を行う方法、塩類処理と酸処理を同時に行う方法、塩類処理を行った後に塩類処理と酸処理を同時に行う方法などがある。
塩類処理を同時に行うことにより、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体などを形成することにより、表面積や層間距離を変えることができる。例えば、イオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと置換することにより、層間が拡大した状態の層状物質を得ることができる。
上記の酸処理を行う場合、処理前、処理の間、処理後に粉砕や造粒などで形状制御を行ってもよい。また、アルカリ処理、有機化合物処理、有機金属処理などの他の化学処理を併用してもよい。
珪酸塩は、上記の様な吸着水及び層間水を除去してから、使用することが好ましい。脱水方法は、特に制限されないが、加熱脱水、気体流通下の加熱脱水、減圧下の加熱脱水及び有機溶媒との共沸脱水などの方法が使用される。加熱温度は、吸着水及び層間水が残存しない様な温度範囲とされ、通常100℃以上、好ましくは150℃以上とされるが、構造破壊を生じる様な高温条件は好ましくない。加熱時間は、0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。その際、脱水乾燥した後の珪酸塩の重量減量は、温度200℃・圧力1mmHgの条件下で2時間吸引した場合の値として、3重量%以下であることが好ましい。本発明においては、重量減量が3重量%以下に調整された珪酸塩を使用する場合、成分(A)及び成分(C)と接触する際にも、同様の重量減量の状態が保持される様に取り扱うことが好ましい。
本発明に係る成分(B)である酸処理された珪酸塩は、Al/Siの原子比として、0.01〜0.29のものであり、好ましくは0.03〜0.25、さらに好ましくは0.05〜0.23の範囲のものが、重合触媒の活性、ゴム成分の分子量の点で好ましい。
Al/Si原子比は、粘土部分の酸処理強度の指標となり、Al/Si原子比を制御する方法としては、酸処理を行う酸種、酸濃度、酸処理時間、温度を調整することにより制御することができる。
珪酸塩中のアルミニウム及びケイ素は、JIS法による化学分析による方法で検量線を作成し、蛍光X線で定量するという方法で測定される。
成分(C)である有機アルミニウム化合物の一例は、次の一般式で表される。
Rf tAlXd 3−t [VI]
一般式で表される有機アルミニウム化合物の具体例としては、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、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムモノメトキシドなどのハロゲンまたはアルコキシ含有アルキルアルミニウムが挙げられる。これらの中では、トリアルキルアルミニウムが好ましい。また、上記の有機アルミニウム化合物を2種以上併用してもよい。
本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製法においては、成分(A)、成分(B)および成分(C)の接触方法は、特に限定されないが、次の様な方法を例示することができる。
(i)成分(A)と成分(B)とを接触させた後に、成分(C)を添加する方法
(ii)成分(A)と成分(C)とを接触させた後に、成分(B)を添加する方法
(iii)成分(B)と成分(C)とを接触させた後に、成分(A)を添加する方法
(iv)各成分(A)、(B)、(C)を同時に接触させる。
(v)成分(C)の非存在下、成分(A)と成分(B)を接触させる。
また、成分(B)と成分(C)とを接触させた後、成分(A)と成分(C)の混合物を加えるというように、成分を分割して各成分に接触させても良い。
上記の各成分(A)、(B)、(C)の接触は、窒素などの不活性ガス中において、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどの不活性炭化水素溶媒中で行うことが好ましい。接触は、−20℃から溶媒の沸点の間の温度で行うことができ、特に0oCから溶媒の沸点の間での温度で行うのが好ましい。
無機物担体に用いることができる好適な金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。
ここで、上記の式は、分子式ではなく、組成のみを表すものであって、本発明において用いられる複合酸化物の構造および成分比率は特に限定されるものではない。
また、本発明において用いる金属酸化物は、少量の水分を吸収していても差し支えなく、少量の不純物を含有していても差し支えない。
金属炭酸塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩が好ましく、具体的には、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどが挙げられる。
炭素質物としては、例えば、カーボンブラック、活性炭などが挙げられる。
以上の無機物担体は、いずれも本発明に好適に用いることができるが、特に金属酸化物、シリカ、アルミナなどの使用が好ましい。
これら無機物担体の性状としては、特に制限はないが、通常、平均粒径は5〜200μm、好ましくは10〜150μm、平均細孔径は20〜1000Å、好ましくは50〜500Å、比表面積は150〜1000m2/g、好ましくは200〜700m2/g、細孔容積は0.3〜2.5cm3/g、好ましくは0.5〜2.0cm3/g、見掛比重は0.20〜0.50g/cm3、好ましくは0.25〜0.3,5g/cm3を有する無機物担体を用いるのが好ましい。
ハーフメタロセン錯体(成分A)と、ハーフメタロセン錯体(成分A)と反応してイオン対を形成する化合物(成分B)、および微粒子担体からなるオレフィン重合用触媒を得る際の各成分の接触方法は、特に限定されず、例えば、以下の方法が任意に採用可能である。
(II)ハーフメタロセン錯体(成分A)と、微粒子担体とを接触させた後、ハーフメタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(成分B)を接触させる。
(III)ハーフメタロセン錯体(成分A)と反応してイオン対を形成する化合物(成分B)と、微粒子担体とを接触させた後、ハーフメタロセン錯体(成分A)を接触させる。
この接触は、通常−100℃〜200℃、好ましくは−50℃〜100℃、さらに好ましくは0℃〜50℃の温度にて、5分〜50時間、好ましくは30分〜24時間、さらに好ましくは30分〜12時間で行うことが望ましい。
さらに、イオン対を形成する化合物(成分B)として、有機アルミニウムオキシ化合物と、ボラン化合物、ボレート化合物との混合物を用いる場合にあっては、混合物における各化合物について、遷移金属(M)に対して上記と同様な使用割合で選択することが望ましい。
(IV)ハーフメタロセン錯体(成分A)と微粒子担体とを接触させて溶媒を除去し、これを固体触媒成分とし、重合条件下で有機アルミニウムオキシ化合物、ボラン化合物、ボレート化合物またはこれらの混合物と接触させる。
(V)有機アルミニウムオキシ化合物、ボラン化合物、ボレート化合物またはこれらの混合物と微粒子担体とを接触させて溶媒を除去し、これを固体触媒成分とし、重合条件下でハーフメタロセン錯体(成分A)と接触させる。
上記(IV)、(V)の接触方法の場合も、成分比、接触条件および溶媒除去条件は、前記と同様の条件が使用できる。
本発明において、重合形態は、前記一般式[I]で示されるハーフメタロセン錯体を含む重合用触媒とモノマーが効率よく接触し、オレフィンの重合または共重合を行うことができるならば、あらゆる様式を採用し得る。
具体的には、不活性溶媒を用いるスラリー法および溶液法、不活性溶媒を実質的に用いずオレフィンモノマーを溶媒として用いるバルク重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマーをガス状に保つ気相重合法などが採用できる。
重合方式は、連続重合、回分式重合、または予備重合を行う方法も適用される。また、重合形式の組み合わせは、特に制限はなく、溶液重合2段、バルク重合2段、バルク重合後気相重合、気相重合2段といった様式も可能であり、さらには、それ以上の重合段数で製造することも可能である。
本発明においてオレフィンとは、化学式CnH2nで表現できる不飽和炭化水素を指し、α−オレフィンとはオレフィンのうち二重結合がα位(一番端の炭素と次の炭素の間)にあるものを指す。オレフィンの具体例としてはエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−ヘキサデセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、イソブテン、2−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、2−エチル−2−ペンテンなどが挙げられる。
また、α−オレフィンの具体例としてはエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−ヘキサデセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテンなどが挙げられる。
なお、かかるスカベンジャーとしては、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、トリヘキシルアルミニウムな、トリオクチルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物、前記有機アルミニウムオキシ化合物、前記有機アルミニウム化合物をアルコール類またはフェノール類で変性した変性有機アルミニウム化合物、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛などの有機亜鉛化合物、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、エチルブチルマグネシウムなどの有機マグネシウム化合物、エチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムクロリドなどのグリニャール化合物などが使用される。これらのなかでは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムが好ましく、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムが特に好ましい。
本発明において、上記したオレフィン重合用触媒を使用するのにより好ましい重合として、エチレンの単独重合またはエチレン/α−オレフィン共重合を挙げることができる。また、好ましい重合方法として不活性溶媒を用いる溶液法、あるいは実質的に不活性溶媒を使用せずオレフィンモノマーを溶媒として用いる重合法が好ましい。重合温度は一般的に0−300oCであり、好ましくは50−250oCである。
α−オレフィン類は、2種類以上のα−オレフィンをエチレンと共重合させることも可能である。
共重合は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれであっても差し支えない。エチレンと他のα−オレフィンとを共重合させる場合、当該他のα−オレフィンの量は、全モノマーの90モル%以下の範囲で任意に選ぶことができるが、50モル%以下が好ましい。もちろん、エチレンやα−オレフィン以外のコモノマーを少量使用することも可能であり、この場合、スチレン、4−メチルスチレン、4−ジメチルアミノスチレン等の芳香族ビニル類、1,4−ブタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、4−ビニル−1−シクロヘキセン、5−ビニル−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン等のジエン類、ノルボルネン、シクロペンテン等の環状化合物などの重合性不飽和炭化水素化合物を挙げることができる。
なお、実施例および比較例において得られた重合体の諸物性の測定方法は次のとおりである
JIS K7210(2004年版)の附属書A表1―条件Dに従い、試験温度190℃、公称荷重2.16kgおける測定値をMFRとして示した。
(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)
生成エチレン系重合体について、下記の条件でゲル透過クロマトグラフ(GPC)を行い、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を求めて、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
[ゲル透過クロマトグラフ測定条件]:
装置:Waters社製Alliance GPC2000型
カラム:Shodex−HT806M、
溶媒:1,2−ジクロロベンゼン、
流量:1ml/min
温度:145℃
単分散ポリスチレンフラクションを用いてユニバーサル評定。
前述の条件にて測定を行い、サンプリング間隔1秒でクロマトグラムを記録した。このクロマトグラム森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)第4章p.51〜60に記載の方法で微分分子量分布曲線および平均分子量値(Mn、Mw)を算出した。ただし、dn/dcの分子量依存性を補正するため、クロマトグラムにおけるベースラインからの高さHを下記式にて補正した。クロマトグラムの記録(データ取り込み)および平均分子量計算は、Microsoft社製OS Windows(登録商標) XPをインストールしたPC上で自社製プログラム(Microsoft製Visual Basic6.0で作成)を用いて行った。
H’=[1.032+189.2/M(PE)]×H
なお、ポリスチレンからポリエチレンへの分子量変換は、下記式を用いた。
M(PE)=0.468×M(PS)
JIS K7112(2004年版)に記載された試験方法のうちA法(水中置換法)に従い、測定した。
加えて、上記測定(3)を実施することにより共重合体中のコモノマー、本実施例・比較例ではα−オレフィンである1−ヘキセンの含量の大小を評価することができる。これはコモノマーの含量の高い重合体ほど密度が低くなるためである。つまり、異なる触媒を使用して同一のモノマー比の条件下で得られた重合体の密度を比較することによって、共重合性(効率よくコモノマーを取り込ことができる性能)を評価することができる。
(1)ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの合成
(1−1)2−(5−メチル−2−フリル)インデンの合成
−78oCに冷却した2−メチルフラン6.0mL(67mmol)のジメチルメトキシエーテル(75mL)溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(44mL,69mmol)を滴下した後、室温で2時間攪拌した。攪拌後、ジメチルメトキシエーテルを125mL追加し、−78oCに冷却した後、トリイソプロピルボレート(16.9mL,73mmol)を加え、室温で終夜攪拌した。攪拌後、水170mL、炭酸ナトリウム15.5g(146mmol),2−ブロモインデン10.0g(51.3mmol),テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム5.0g(4.33mmol)を順に加えた後、低沸点成分を除去しながら、85oCで4時間過熱攪拌した。
反応液を氷水中に注ぎ、そこから3回エーテル抽出を行い、エーテル相を飽和食塩水で中性になるまで洗浄した。ここに硫酸ナトリウムを加え一晩放置し、反応液を乾燥させた。無水硫酸ナトリウムをろ過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、2−(5−メチル−2−フリル)インデンを9.2g得た。収率92%。
−78oCに冷却した2−(5−メチル−2−フリル)インデン(10.0g,50.9mmol)のテトラヒドロフラン溶液に2.5mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(22.4mL,56mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したジクロロジメチルシラン(32.8g,255mmol)のテトラヒドロフラン溶液に滴下し、室温で12時間撹拌した。反応後、溶媒と未反応のジクロロジメチルシランを減圧留去し、n−ヘキサンで抽出した後、不溶物をろ別した。ろ液を減圧濃縮した後、蒸留することでクロロ{2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランを7.5g得た。収率51%。
−78oCに冷却したtert−ブチルアミン(1.71g,23.4mmol)のテトラヒドロフラン溶液に2.5mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(9.8mL,25mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したクロロ(2−(5−メチル−2−フリル)インデニル)ジメチルシラン(7.5g,23.4mmol)のテトラヒドロフラン溶液に滴下し、室温で12時間撹拌した。反応後、溶媒を減圧留去し、n−ヘキサンで抽出した後、不溶物をろ別した。ろ液を減圧濃縮した後、蒸留することで(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランを3.6g得た。収率47%。
0oCに冷却した(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシラン(2.60g,7.99mmol)のジエチルエーテル溶液に1.06mol/Lのメチルリチウム/ジエチルエーテル溶液(33.0mL,35.0mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を0oCに冷却した四塩化チタン(0.90mL,8.2mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で30分撹拌した。反応後、反応溶媒を減圧留去し、生成物をn−ヘキサンで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液の溶媒を減圧留去し、ジエチルエーテル/n−ペンタンに再溶解した後、冷凍庫内で静置することでジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの黄色結晶を1.55g得た。収率48%。
1HNMR(C6D6)δ=7.59(d,1H),7.45(d,1H),7.15(s,1H),7.07(t,1H),6.89(t,1H),6.36(d,1H),5.78(d,1H),2.02(s,3H),1.45(s,9H),1.09(s,3H),0.63(s,3H),0.47(s,3H),0.00(s,3H)ppm。
十分に乾燥し、窒素で置換した2.3Lのステンレス製オートクレーブ(攪拌、温度制御装置付)にトルエン1000mL,1−ヘキセン58mLを入れて、150oCに昇温した。反応器内の温度が安定した後、窒素で0.7MPaGまで加圧し、さらにエチレンで2.7MPaGまで加圧した。その後、トリ(n−オクチル)アルミニウム0.1mmolを窒素で圧入し、ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]ジメチルチタニウム1.5μmol−トルエン1mL 溶液と助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]1.0μmol−トルエン1mL溶液を室温・窒素下で接触後に室温で10分間攪拌した溶液を窒素で圧入し、重合を開始した。その後、内圧を2.7MPaとなるように制御しながら5分間攪拌した後、エタノールを窒素で圧入することにより反応を停止し、降温後に乾燥することでポリマーを得た。ポリマー収量2.4g.
ポリマーインデックス:密度=0.9134g/cm3、MFR=0.1g/10min、重量平均分子量Mw=254,000、Mw/Mn=7.54。
(1)ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの合成
(1−1)(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランの合成
−78oCに冷却した2−(5−メチル−2−フリル)インデン(2.36g,12.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(7.8mL,12.2mmol)を滴下した後、室温で2時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したジクロロジメチルシラン(7.2mL,60mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で1.5時間撹拌した。反応後、溶媒と未反応のジクロロジメチルシランを減圧留去し、テトラヒドロフランに再溶解させた(溶液A)。
−78oCに冷却したシクロドデシルアミン(2.20g,12.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(7.8mL,12.2mmol)を滴下した後、室温で5時間撹拌した。反応溶液を、−78oCに冷却した上記溶液Aに滴下した後、室温で3時間撹拌した。反応後、溶媒を減圧留去し、生成物をジエチルエーテルで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液を減圧留去・乾燥させることによって(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランを橙色オイルとして5.22g得た。定量収率。
0oCに冷却した(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシラン(2.61g,6.00mmol)のジエチルエーテル溶液に1.06mol/Lのメチルリチウム/ジエチルエーテル溶液(25.0mL,26.5mmol)を滴下した後、室温で3.5時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を0oCに冷却した四塩化チタン(0.65mL,5.9mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で30分撹拌した。反応後、反応溶媒を減圧留去し、生成物をn−ヘキサンで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液の溶媒を減圧留去し、n−ペンタンに再溶解した後、冷凍庫内で静置することで、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの黒色結晶を1.38g得た。収率45%。
この黒色結晶1.05gをジエチルエーテル中で再結晶することで、黄色結晶を865mg(28%収率)得た。
1HNMR(C6D6)δ=7.62(d,1H),7.51(d,1H),7.14(s,1H),7.04(dd,1H),6.89(dd,1H),6.37(d,1H),5.78(d,1H),5.26(d,1H),1.8−1.1(m,22H),2.03(s,3H),1.06(s,3H),0.66(s,3H),0.46(s,3H),0.00(s,3H)ppm。
錯体としてジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムを使用し、錯体使用量を0.9μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.6μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量3.0g。
ポリマーインデックス:密度=0.8944g/cm3、MFR=0.02g/10min、重量平均分子量Mw=402,000、Mw/Mn=2.92。
(1)ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウムの合成
(1−1)1−(5−メチル−2−フリル)−3,4−ジメチルシクロペンタジエンの合成
1−(5−メチル−2−フリル)−3,4−ジメチルシクロペンタジエンは特許3674509の実施例内の合成法に従って合成した。
−78oCに冷却した1−(5−メチル−2−フリル)−3,4−ジメチルシクロペンタジエン(11g,63mmol)のテトラヒドロフラン溶液に2.5mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(27.8mL,69.5mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したジクロロジメチルシラン(24.5g,189mmol)とN−メチルイミダゾール(0.26g,3.16mmol)とのテトラヒドロフラン溶液に滴下し、室温で16時間撹拌した。反応後、溶媒と未反応のジクロロジメチルシランを減圧留去し、n−ヘキサンで抽出した後、不溶物をろ別した。ろ液を減圧濃縮した後、蒸留することでクロロ(2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランを15.1g得た。収率90%。
−78oCに冷却したシクロドデシルアミン(4.4g,24mmol)のテトラヒドロフラン溶液に2.5mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(10mL,25mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したクロロ(2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシラン(6.4g,24mmol)のテトラヒドロフラン溶液に滴下し、室温で16時間撹拌した。反応後、溶媒を減圧留去し、n−ヘキサンで抽出した後、不溶物をろ別した。ろ液を減圧留去することで(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}ジメチルシランを9.0g得た。収率90%。
0oCに冷却した{シクロドデシルアミド)(2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシラン(3.31g,8.00mmol)のジエチルエーテル溶液に1.06mol/Lのメチルリチウム/ジエチルエーテル溶液(32mL,34mmol)を滴下した後、室温で3.5時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を0oCに冷却した四塩化チタン(0.90mL,8.2mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で30分撹拌した。反応後、反応溶媒を減圧留去し、生成物をn−ヘキサンで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液の溶媒を減圧濃縮した後、冷凍庫内で静置することで、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウムの黒色結晶を2.96g得た。収率76%。
1HNMR(C6D6)=6.64(s,1H),6.22(d,1H),5.77(d,1H),5.39(m,1H),2.05(s,3H),2.03(s,3H),1.8−1.2(m,22H),0.92(s,3H),0.62(s,3H),0.47(s,3H),0.27(s,3H)ppm。
錯体としてジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)−4,5−ジメチルシクロペンタジエニル}]チタニウムを使用し、錯体使用量を0.3μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.2μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量4.0g。
ポリマーインデックス:密度=0.8919g/cm3、MFR=0.023g/10min、重量平均分子量Mw=423,000、Mw/Mn=2.71。
特表2003−501436を参考にして合成した。
(2)ジメチル{ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)}チタニウムを使用したエチレン/1−ヘキセン共重合
錯体としてジメチル{ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)}チタニウムを使用し、錯体使用量を0.3μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.2μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量8.0g。
ポリマーインデックス:密度=0.9115g/cm3、MFR=0.42g/10min、重量平均分子量Mw=166,000、Mw/Mn=3.32。
(1)ジメチル{ジメチルシリレン(シクロドデシル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)}チタニウムの合成
特表2003−501436の合成手法を参考にして合成した。
(2)ジメチル{ジメチルシリレン(シクロドデシル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)}チタニウムを使用したエチレン/1−ヘキセン共重合
錯体としてジメチル{ジメチルシリレン(シクロドデシル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)}チタニウムを使用し、錯体使用量を0.3μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.2μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量10.6g。
ポリマーインデックス:密度=0.8883g/cm3、MFR=0.49g/10min、重量平均分子量Mw=148,000、Mw/Mn=2.82。
(1)ジメチル{ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド)(1−インデニル)}チタニウムの合成
特表2003−501436を参考にして合成した。
(2)ジメチル{ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド)(1−インデニル)}チタニウムを使用したエチレン/1−ヘキセン共重合
錯体としてジメチル{ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド)(1−インデニル)}チタニウムを使用し、錯体使用量を0.3μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.2μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量4.4g。
ポリマーインデックス:密度=0.9103g/cm3、MFR=0.82g/10min、重量平均分子量Mw=134,000、Mw/Mn=1.91。
(1)ジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの合成
(1−1)1−(5−メチル−2−フリル)インデンの合成
J.Organomet.Chem.2001年、621巻、197−206頁を参考にて合成した。
−78oCに冷却した1−(5−メチル−2−フリル)インデン(2.36g,12.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(7.8mL,12.2mmol)を滴下した後、室温で2時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したジクロロジメチルシラン(7.2mL,60mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で1.5時間撹拌した。反応後、溶媒と未反応のジクロロジメチルシランを減圧留去し、テトラヒドロフランに再溶解させた(溶液A)。
−78oCに冷却したtert−ブチルアミン(1.26mL,12.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(7.8mL,12.2mmol)を滴下した後、室温で4.5時間撹拌した。反応溶液を、−78oCに冷却した上記溶液Aに滴下した後、室温で17時間撹拌した。反応後、溶媒を減圧留去し、生成物をジエチルエーテルで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液を減圧留去・乾燥させることによって(tert−ブチルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランを橙色オイルとして3.91g得た。定量収率。
0oCに冷却した(tert−ブチルアミド){2−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシラン(2.60g,7.99mmol)のジエチルエーテル溶液に1.06mol/Lのメチルリチウム/ジエチルエーテル溶液(32mL,34mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を0oCに冷却した四塩化チタン(0.90mL,8.2mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で30分撹拌した。反応後、反応溶媒を減圧留去し、生成物をn−ペンタンで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液の溶媒を減圧留去することでジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの黄黒色オイルを得た。
1HNMR(C6D6)=8.27(d,1H),7.52(d,1H),7.23(t,1H),6.94(t,1H),6.60(s,1H),6.51(d,1H),5.93(d,1H),2.07(s,3H),1.45(s,9H),0.82(s,3H),0.58(s,3H),0.49(s,3H),−0.01(s,3H)ppm。
錯体としてジメチル[ジメチルシリレン(tert−ブチルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムを使用し、錯体使用量を0.3μmol、助触媒[Me2N(H)C6H5][B(C6F5)4]の使用量を0.2μmolとした以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量5.0g。
ポリマーインデックス:密度=0.9043g/cm3、MFR=1.45g/10min、重量平均分子量Mw=110,000、Mw/Mn=2.20。
(1)ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの合成
(1−1)(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランの合成
−78oCに冷却した1−(5−メチル−2−フリル)インデン(1.57g,8.00mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(5.2mL,8.2mmol)を滴下した後、室温で2時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を−78oCに冷却したジクロロジメチルシラン(4.8mL,40mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で2時間撹拌した。反応後、溶媒と未反応のジクロロジメチルシランを減圧留去し、テトラヒドロフランに再溶解させた(溶液A)。
−78oCに冷却したシクロドデシルアミン(1.47g,8.02mmol)のテトラヒドロフラン溶液に1.57mol/Lのn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液(5.2mL,8.2mmol)を滴下した後、室温で5時間撹拌した。反応溶液を、−78oCに冷却した上記溶液Aに滴下した後、室温で17時間撹拌した。反応後、溶媒を減圧留去し、生成物をジエチルエーテルで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液を減圧留去・乾燥させることによって(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシランを橙色オイルとして3.49g得た。定量収率。
0oCに冷却した(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}ジメチルシラン(3.49g,8.00mmol)のジエチルエーテル溶液に1.06mol/Lのメチルリチウム/ジエチルエーテル溶液(32mL,34mmol)を滴下した後、室温で4時間撹拌した。撹拌後、反応溶液を0oCに冷却した四塩化チタン(0.90mL,8.2mmol)のn−ヘキサン溶液に滴下し、室温で30分撹拌した。反応後、反応溶媒を減圧留去し、生成物をn−ヘキサンで抽出した後、セライトろ過を行った。ろ液の溶媒を減圧留去し、ジエチルエーテルに再溶解した後、冷凍庫内で静置することで、ジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムの黒色結晶を0.96g得た。収率23%。
この黒色結晶をジエチルエーテル中で再結晶することで、黄色結晶を0.22g(5.4%収率)得た。
1HNMR=8.30(d,1H),7.55(d,1H),7.20(t,1H),6.95(t,1H),6.65(s,1H),6.52(s,1H),5.93(d,1H),5.17(t,1H),2.07(s,3H),1.8−1.1(m,22H),0.80(s,3H),0.59(s,3H),0.41(s,3H),0.00(s,3H)ppm。
錯体としてジメチル[ジメチルシリレン(シクロドデシルアミド){3−(5−メチル−2−フリル)インデニル}]チタニウムを使用した以外は実施例1と同様の重合操作を実施した。ポリマー収量5.0g。
ポリマーインデックス:密度=0.8901g/cm3、MFR=0.42g/10min、重量平均分子量Mw=156,000、Mw/Mn=2.37。
表1、2から明らかなように、実施例3(参考例)と比較例1、2、および実施例1、2と比較例3を対比することで、本発明の触媒は低密度と高分子量、つまりは高1−ヘキセン含量かつ高分子量を両立させたエチレン共重合体を与えることが可能であることが分かる。また、実施例1と比較例4、実施例2と比較例5を比較することによって2位のヘテロ芳香族置換基が生成する重合体を高分子量化するために不可欠であることが明確である。本触媒は工業上有利な重合温度・条件において共重合性に優れ、高分子量のエチレン共重合体を製造することができるバランスに優れた触媒であるということが明らかである。
これにより、柔軟性、耐衝撃性、透明性に優れたオレフィン共重合体を工業的に効率のよい重合条件で製造することができ、本発明のハーフメタロセン錯体、該ハーフメタロセン錯体を含むオレフィン重合用触媒、および該オレフィン重合用触媒を用いたオレフィン重合方法は、工業的価値が極めて大きい。
Claims (6)
- 下記の一般式[I]式で表されることを特徴とするハーフメタロセン錯体。
[式中、Mはチタン、ジルコニウム、またはハフニウムであり、Qは炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基またはゲルミレン基であり、Zはアミド基である。
X及びYは、σ共有結合性補助配位子を示し、同一でも異なってもよく、nとmの和は0〜2であり、Lは中性のルイス塩基でありkは0〜2であり、nとmとkの和は0〜4である。
R1は1つ以上の置換基を有するフリル基又はチエニル基である。また、該フリル基またはチエニル基が複数の置換基を有する場合、各置換基は同じでも異なっていてもよく、該フリル基またはチエニル基に結合する置換基は、炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数1〜20の珪素含有アルキル基、炭素数1〜20のハロゲン原子含有アルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数6〜18のアリール基もしくは炭素数6〜18のハロゲン化アリール基である。
R2は、水素、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のハロゲン原子含有アルキル基、炭素数1〜20の珪素含有アルキル基、炭素数6〜18のアリール基または炭素数6〜18のハロゲン化アリール基であり、
R3及びR4は、双方でベンゼン環を形成する。] - 前記一般式[I]中、Mがチタンであることを特徴とする請求項1に記載のハーフメタロセン錯体。
- 下記の成分(A)および(B)、さらに必要に応じて(C)を含むことを特徴とするオレフィン重合触媒。
成分(A):請求項1又は2に記載のハーフメタロセン錯体
成分(B):成分(A)と反応してイオン対を形成する化合物またはイオン交換性層状珪酸塩もしくは無機珪酸塩
成分(C):有機アルミニウム化合物 - 成分(B)がホウ素化合物であることを特徴とする請求項3に記載のオレフィン重合用触媒。
- 請求項3又は4に記載のオレフィン重合用触媒を用いて、オレフィンの単独重合、2種類以上のオレフィンの共重合またはオレフィンと重合性不飽和炭化水素の共重合を行うことを特徴とするオレフィンの重合方法。
- 請求項3又は4に記載のオレフィン重合用触媒を用いて、エチレン単独重合またはエチレンと1種類以上のα−オレフィンとの共重合を行うことを特徴とするエチレンの重合方法。
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