JP7780071B2 - Catalyst for cyclic olefin copolymerization and method for producing cyclic olefin copolymer - Google Patents
Catalyst for cyclic olefin copolymerization and method for producing cyclic olefin copolymerInfo
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Description
本開示は、環状オレフィン共重合用触媒及び環状オレフィン共重合体の製造方法に関する。 This disclosure relates to a catalyst for cyclic olefin copolymerization and a method for producing a cyclic olefin copolymer.
非架橋型のハーフメタロセン化合物とアルミノキサン化合物を用いてエチレン及び/又は炭素数3から20のα-オレフィンと環状オレフィン化合物を共重合させる方法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 A method has been proposed in which ethylene and/or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin compound are copolymerized using a non-bridged half-metallocene compound and an aluminoxane compound (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
本開示の一態様は、環状オレフィン共重合用触媒及び環状オレフィン共重合体の製造方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present disclosure aims to provide a catalyst for cyclic olefin copolymerization and a method for producing a cyclic olefin copolymer.
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りであり、本発明は以下の態様を包含する。第1態様は、メタロセン化合物と、アルキルアルミノキサン構造単位及びアルキルガロキサン構造単位を含むアルキルメタロキサン化合物と、を含む環状オレフィン共重合用触媒である。環状オレフィン共重合用触媒は、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンからなる群から選択される少なくとも1種との共重合に用いられる。 Specific means for solving the above problems are as follows, and the present invention encompasses the following aspects. The first aspect is a catalyst for copolymerizing cyclic olefins, comprising a metallocene compound and an alkylmetalloxane compound containing an alkylaluminoxane structural unit and an alkylgalloxane structural unit. The catalyst for copolymerizing cyclic olefins is used for copolymerizing a cyclic olefin with at least one member selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin.
第2態様は、前記環状オレフィン共重合用触媒と、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンからなる群から選択される少なくとも1種とを接触させることを含む環状オレフィン共重合体の製造方法である。 The second aspect is a method for producing a cyclic olefin copolymer, which comprises contacting the cyclic olefin copolymerization catalyst with a cyclic olefin and at least one olefin selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin.
本開示の一態様によれば、環状オレフィン共重合用触媒及び環状オレフィン共重合体の製造方法を提供することができる。 One aspect of the present disclosure provides a catalyst for cyclic olefin copolymerization and a method for producing a cyclic olefin copolymer.
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、本明細書におけるメタロセン化合物は、シクロペンタジエニルアニオンを2個有する有機金属錯体と、シクロペンタジエニルアニオンを1個有する有機金属錯体、いわゆるハーフメタロセン化合物を包含する。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための、環状オレフィン共重合用触媒及び環状オレフィン共重合体の製造方法を例示するものであって、本発明は、以下に示す環状オレフィン共重合用触媒及び環状オレフィン共重合体の製造方法に限定されない。 As used herein, the term "process" refers not only to an independent process, but also to processes that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended purpose of the process is achieved. Furthermore, when multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component refers to the total amount of those multiple substances present in the composition, unless otherwise specified. Furthermore, as used herein, "metallocene compounds" encompass organometallic complexes having two cyclopentadienyl anions and organometallic complexes having one cyclopentadienyl anion, so-called half-metallocene compounds. Embodiments of the present invention are described in detail below. However, the embodiments described below are intended to exemplify the cyclic olefin copolymerization catalyst and the method for producing a cyclic olefin copolymer in order to embody the technical concept of the present invention. The present invention is not limited to the cyclic olefin copolymerization catalyst and the method for producing a cyclic olefin copolymer described below.
環状オレフィン共重合用触媒
環状オレフィン共重合用触媒は、メタロセン化合物と、アルキルアルミノキサン構造単位及びアルキルガロキサン構造単位を含むアルキルメタロキサン化合物とを含む。環状オレフィン共重合用触媒は、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンからなる群から選択される少なくとも1種のオレフィンとの共重合に用いられる。
Catalyst for Cyclic Olefin Copolymerization The catalyst for cyclic olefin copolymerization contains a metallocene compound and an alkylmetalloxane compound containing an alkylaluminoxane structural unit and an alkylgalloxane structural unit. The catalyst for cyclic olefin copolymerization is used for copolymerizing a cyclic olefin with at least one olefin selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin.
メタロセン化合物を主触媒とし、アルキルメタロキサン化合物を助触媒として組み合わせることで、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種との共重合反応を効率的に行うことができる。 By combining a metallocene compound as the main catalyst with an alkylmetalloxane compound as a co-catalyst, it is possible to efficiently carry out the copolymerization reaction of a cyclic olefin with at least one of ethylene and an α-olefin.
メタロセン化合物
環状オレフィン共重合用触媒は、メタロセン化合物の少なくとも1種を含む。メタロセン化合物は、1個又は2個のシクロペンタジエニルアニオンをη5-配位子として有する有機金属錯体である。メタロセン化合物を構成する金属としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム等の第4族元素、バナジウム、ニオブ、タンタル等の第5族元素を挙げることができる。メタロセン化合物を構成する金属は、重合活性の観点から、ジルコニウム及びチタンの少なくとも一方を含むことが好ましく、メタロセン化合物がジルコノセン又はチタノセンであることもまた好ましい。η5-配位子はシクロペンタジエニルアニオン自体に限られず、インデニルアニオン、ペンタメチルシクロペンタジエニルアニオン等の置換基を有するシクロペンタジエニルアニオンであってもよい。また2個のη5-配位子は任意の連結基で連結されていてもよい。メタロセン化合物は、η5-配位子に加えて水素原子又は置換基を有していてもよい。置換基としては塩素、臭素等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、トリメチルシリル基等の置換シリル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基などが挙げられる。
Metallocene Compound The cyclic olefin copolymerization catalyst includes at least one metallocene compound. The metallocene compound is an organometallic complex having one or two cyclopentadienyl anions as η 5 -ligands. Examples of metals constituting the metallocene compound include Group 4 elements such as zirconium, titanium, and hafnium, and Group 5 elements such as vanadium, niobium, and tantalum. From the viewpoint of polymerization activity, the metal constituting the metallocene compound preferably includes at least one of zirconium and titanium, and it is also preferable that the metallocene compound be zirconocene or titanocene. The η 5 -ligand is not limited to the cyclopentadienyl anion itself, but may also be a cyclopentadienyl anion having a substituent, such as an indenyl anion or a pentamethylcyclopentadienyl anion. Furthermore, the two η 5 -ligands may be linked by any linking group. The metallocene compound may have a hydrogen atom or a substituent in addition to the η 5 -ligand. Examples of the substituent include halogen atoms such as chlorine and bromine, alkyl groups such as methyl, ethyl and isopropyl, aryl groups such as phenyl, substituted silyl groups such as trimethylsilyl, and alkoxy groups such as methoxy, ethoxy and isopropoxy.
メタロセン化合物は、例えば、下記式(1)で表される化合物であってもよい。
CpnML(m-n) (1)
The metallocene compound may be, for example, a compound represented by the following formula (1):
Cp n ML (m−n) (1)
式中、Cpは置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基を表す。Mは第4族又は第5族の遷移金属原子を表す。Lは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アミド基、ジケトナト基、シリル基、及びシリルアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種を表す。mは遷移金属Mの原子価を表し、nは1又は2を表す。 In the formula, Cp represents a cyclopentadienyl group which may have a substituent. M represents a transition metal atom of Group 4 or Group 5. L represents at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an aralkyl group, an amide group, a diketonato group, a silyl group, and a silylalkyl group. m represents the valence of the transition metal M, and n represents 1 or 2.
Cpにおける置換基としては、例えば、炭素数1から10のアルキル基、炭素数6から10のアリール基、炭素数7から12のアラルキル基(アリールアルキル基)、炭素数7から12のアルキルアリール基、炭素数1から10のアルキルシリル基等が挙げられる。Cpとして具体的には、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、フェニルシクロペンタジエニル基、ベンジルシクロペンタジエニル基、トリメチルシリルシクロペンタジエニル基、1,2-ジメチルシクロペンタジエニル基、1,3-ジメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3-トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロジエニル基、インデニル基等が挙げられる。nは、1又は2であり、Cpの配位数である。nが2のときCpは同一であってもよく、異なっていてもよい。 Examples of substituents on Cp include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, aralkyl groups (arylalkyl groups) having 7 to 12 carbon atoms, alkylaryl groups having 7 to 12 carbon atoms, and alkylsilyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of Cp include methylcyclopentadienyl, ethylcyclopentadienyl, phenylcyclopentadienyl, benzylcyclopentadienyl, trimethylsilylcyclopentadienyl, 1,2-dimethylcyclopentadienyl, 1,3-dimethylcyclopentadienyl, 1,2,3-trimethylcyclopentadienyl, 1,2,4-trimethylcyclopentadienyl, pentamethylcyclodienyl, and indenyl. n is 1 or 2 and represents the coordination number of Cp. When n is 2, Cp may be the same or different.
Mは、第4族又は第5族の遷移金属原子を表し、具体的にはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル等を挙げることができる。Mは、好ましくはジルコニウム及びチタンから選択される少なくとも1種である。mは、遷移金属Mの原子価の値である。 M represents a transition metal atom of Group 4 or 5, and specific examples include titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, and tantalum. M is preferably at least one selected from zirconium and titanium. m is the valence value of the transition metal M.
Lは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数6から10のアリール基、炭素数6から10のアリールオキシ基、炭素数7から12のアラルキル基、アミド基、ジケトナト基、シリル基、及びシリルアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種を表す。Lが複数存在するとき、Lは同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 L represents at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an amide group, a diketonato group, a silyl group, and a silylalkyl group. When multiple Ls are present, they may be the same or different from each other.
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられる。アリール基としてはフェニル基、トリル基が挙げられ、アリールオキシ基としてはフェノキシ基、アラルキル基としてはベンジル基が挙げられる。 Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, and t-butyl groups. Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, and t-butoxy groups. Aryl groups include phenyl and tolyl groups, aryloxy groups include phenoxy groups, and aralkyl groups include benzyl groups.
アミド基としては、アミド基、メチルアミド基、エチルアミド基、ブチルアミド基、アニリド基、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基、トリメチルシリルアミド基、トリメチルシリルメチルアミド基、ビス(トリメチルシリル)アミド基、ビス(ジフェニルシリル)アミド基等が挙げられる。シリル基及びシリルアルキル基としては、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基、(トリメチルシリル)メチル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基等が挙げられる。 Examples of amide groups include amide, methylamide, ethylamide, butylamide, anilide, dimethylamide, diethylamide, trimethylsilylamide, trimethylsilylmethylamide, bis(trimethylsilyl)amide, and bis(diphenylsilyl)amide groups. Examples of silyl groups and silylalkyl groups include trimethylsilyl, triphenylsilyl, tris(trimethylsilyl)silyl, (trimethylsilyl)methyl, and bis(trimethylsilyl)methyl groups.
ジケトナト基は、中心金属Mへの配位は2つのカルボニル基で行われるため、2座配位子となる。このようなジケトナト基になりうるジケトン化合物の具体例としては、2,4-ペンタンジオン、3,5-ヘプタンジオン、2,6-ジメチル-3,5-ヘプタンジオン、2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオン、3-フェニル-2,4-ペンタンジオン、1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオン、1-フェニル-1,3-ブタンジオン、1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロ-7,7-ジメチル-4,6-オクタンジオン、1,1,1-トリフルオロ-2,4-ペンタンジオン、1,1,1,5,5,5-ヘキサフルオロ-2,4-ペンタンジオン等が挙げられる。 Diketonato groups are bidentate ligands because two carbonyl groups coordinate to the central metal M. Specific examples of diketone compounds that can form such diketonato groups include 2,4-pentanedione, 3,5-heptanedione, 2,6-dimethyl-3,5-heptanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 3-phenyl-2,4-pentanedione, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, 1-phenyl-1,3-butanedione, 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-7,7-dimethyl-4,6-octanedione, 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, and 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedione.
メタロセン化合物の具体例としては、例えば、国際公開WO2010/055652号、国際公開WO2004/081064号、特開平3-163088号公報、特開2000-302811号公報等に記載されているメタロセン化合物を挙げることができる。メタロセン化合物は1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 Specific examples of metallocene compounds include those described in International Publication No. WO 2010/055652, International Publication No. WO 2004/081064, Japanese Patent Application Laid-Open No. H3-163088, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-302811. Metallocene compounds may be used alone or in combination of two or more.
アルキルメタロキサン化合物
環状オレフィン共重合用触媒は、アルキルメタロキサン化合物の少なくとも1種を含む。アルキルメタロキサン化合物は、アルキルアルミノキサン構造単位と、アルキルガロキサン構造単位とを含む。アルキルメタロキサン化合物がアルキルアルミノキサン構造単位とアルキルガロキサン構造単位の両方を有することで、メタロセン化合物と組合せる場合に、環状オレフィンに由来する構成単位を含む共重合体を効率的に得ることができる。また、アルキルメタロキサン化合物は、溶媒に対する溶解性が低いことから、共重合により得られるポリマーの反応器への付着(ファウリング)を抑制することが期待できる。
Alkylmetalloxane Compound The catalyst for cyclic olefin copolymerization contains at least one alkylmetalloxane compound. The alkylmetalloxane compound contains an alkylaluminoxane structural unit and an alkylgalloxane structural unit. When the alkylmetalloxane compound has both an alkylaluminoxane structural unit and an alkylgalloxane structural unit, a copolymer containing structural units derived from a cyclic olefin can be efficiently obtained when combined with a metallocene compound. Furthermore, since the alkylmetalloxane compound has low solubility in solvents, it is expected to suppress adhesion (fouling) of the polymer obtained by copolymerization to the reactor.
アルキルアルミノキサン構造単位は、例えば以下の部分構造式(1)で表され、アルキルガロキサン構造単位は、例えば以下の部分構造式(2)で表される。 The alkylaluminoxane structural unit is represented, for example, by the following partial structural formula (1), and the alkylgalloxane structural unit is represented, for example, by the following partial structural formula (2).
式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、炭素数1から6のアルキル基を示す。R1又はR2で示されるアルキル基は、直鎖状、又は分岐鎖状のいずれであってもよい。またアルキル基は環構造を有していてもよい。炭素数1から6のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、シクロプロピルメチル基、ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、シクロプロピルエチル基、ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。R1又はR2のアルキル基の炭素数は、重合活性の点から好ましくは1から4であり、より好ましくは1から3である。 In the formula, R1 and R2 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group represented by R1 or R2 may be either linear or branched. The alkyl group may also have a ring structure. Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a cyclobutyl group, a cyclopropylmethyl group, a pentyl group, a 1-methylbutyl group, a 2-methylbutyl group, a 3-methylbutyl group, a 1,1-dimethylpropyl group, a 1,2-dimethylpropyl group, a 2,2-dimethylpropyl group, a cyclopentyl group, a cyclopropylethyl group, a hexyl group, a 1-methylpentyl group, a 2-methylpentyl group, a 3-methylpentyl group, a 4-methylpentyl group, a 1,1-dimethylbutyl group, a 1,2-dimethylbutyl group, a 1,3-dimethylbutyl group, a 2,2-dimethylbutyl group, a 2,3-dimethylbutyl group, a 3,3-dimethylbutyl group, and a cyclohexyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group of R1 or R2 is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, from the viewpoint of polymerization activity.
アルキルメタロキサン化合物は、アルキルアルミノキサン構造単位及びアルキルガロキサン構造単位を、それぞれブロック構造で含んでいてもよく、ランダムに含んでいてもよい。またアルキルメタロキサン化合物を構成するアルキルアルミノキサン構造単位及びアルキルガロキサン構造単位は、それぞれが1種のみであってもよく、2種以上の組合せであってもよい。アルキルアルミノキサン構造単位又はアルキルガロキサン構造単位が2種以上の組合せの場合、例えば、異なるアルキル基を有するアルキルアルミノキサン構造単位又はアルキルガロキサン構造単位を組合せることができる。 The alkylmetalloxane compound may contain alkylaluminoxane structural units and alkylgalloxane structural units in a block structure or randomly. The alkylaluminoxane structural units and alkylgalloxane structural units constituting the alkylmetalloxane compound may each be of a single type, or a combination of two or more types. When two or more types of alkylaluminoxane structural units or alkylgalloxane structural units are combined, for example, alkylaluminoxane structural units or alkylgalloxane structural units having different alkyl groups can be combined.
アルキルメタロキサン化合物は、その中に含むアルキルアルミノキサン構造単位の総数に対するアルキルガロキサン構造単位の総数の比が、重合活性の観点から、例えば0.001以上、好ましくは0.002以上、より好ましくは0.003以上、さらに好ましくは0.005以上であり、また例えば1.7以下、好ましくは1.1以下、より好ましくは0.7以下、さらに好ましくは0.5以下である。アルキルメタロキサン化合物におけるアルキルアルミノキサン構造単位数に対するアルキルガロキサン構造単位数の比は、上記に限られず目的等に応じて適宜選択されてもよい。 In the alkylmetalloxane compound, the ratio of the total number of alkylgalloxane structural units to the total number of alkylaluminoxane structural units contained therein is, from the viewpoint of polymerization activity, for example, 0.001 or more, preferably 0.002 or more, more preferably 0.003 or more, and even more preferably 0.005 or more, and for example, 1.7 or less, preferably 1.1 or less, more preferably 0.7 or less, and even more preferably 0.5 or less. The ratio of the number of alkylgalloxane structural units to the number of alkylaluminoxane structural units in the alkylmetalloxane compound is not limited to the above and may be selected appropriately depending on the purpose, etc.
アルキルメタロキサン化合物中のガリウムの含有率は、重合活性の観点から、例えば0.05重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上であり、また例えば61重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。またアルキルメタロキサン化合物中のアルミニウムの含有率は、重合活性の観点から、例えば14重量%以上、好ましくは18重量%以上、より好ましくは20重量%以上であり、また例えば43重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは38重量%以下である。 From the viewpoint of polymerization activity, the gallium content in the alkylmetalloxane compound is, for example, 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, and for example, 61% by weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less. From the viewpoint of polymerization activity, the aluminum content in the alkylmetalloxane compound is, for example, 14% by weight or more, preferably 18% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, and for example, 43% by weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 38% by weight or less.
アルキルメタロキサン化合物は、アルキルアルミノキサン構造単位及びアルキルガロキサン構造単位に加えて、他のアルキルメタロキサン構造単位をさらに含んでいてもよい。他の構造単位としては、アルキルボロキサン構造単位等を挙げることができる。 In addition to the alkylaluminoxane structural unit and the alkylgalloxane structural unit, the alkylmetalloxane compound may further contain other alkylmetalloxane structural units. Examples of other structural units include alkylboroxane structural units.
アルキルメタロキサン化合物は、例えばプロトン核磁気共鳴(NMR)スペクトルによりアルキル基の存在を確認することができる。またアルミノキサン構造及びガロキサン構造の存在は、例えば赤外線吸収(IR)スペクトルにより、600cm-1前後の特徴的な吸収により確認することができる。更にアルキルメタロキサン化合物中のガリウム及びアルミニウムの含有率は、例えば誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により測定することができ、炭素及び水素の含有率は元素分析装置により測定することができる。なお、アルキルメタロキサン化合物は、トリアルキルガリウムと、トリアルキルアルミニウムと、水とを反応させることにより合成できるが、例えば、特開2019-059717号公報に記載された製造方法により効率的に製造することができる。環状オレフィン共重合用触媒におけるアルキルメタロキサン化合物は1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The presence of alkyl groups in alkylmetalloxane compounds can be confirmed, for example, by proton nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The presence of aluminoxane and galloxane structures can be confirmed, for example, by infrared absorption (IR) spectroscopy, based on characteristic absorption around 600 cm −1 . Furthermore, the gallium and aluminum contents in alkylmetalloxane compounds can be measured, for example, by inductively coupled plasma (ICP) atomic emission spectroscopy, and the carbon and hydrogen contents can be measured using an elemental analyzer. Alkylmetalloxane compounds can be synthesized by reacting trialkylgallium, trialkylaluminum, and water, but can also be efficiently produced by the production method described in JP 2019-059717 A, for example. The alkylmetalloxane compounds in the cyclic olefin copolymerization catalyst may be used alone or in combination of two or more.
環状オレフィン共重合用触媒におけるアルキルメタロキサン化合物のメタロセン化合物に対するモル比は、例えば0.1以上であり、好ましくは10以上であり、より好ましくは100以上であり、また例えば100,000以下であり、好ましくは40,000以下であり、より好ましくは20,000以下である。 The molar ratio of the alkylmetalloxane compound to the metallocene compound in the cyclic olefin copolymerization catalyst is, for example, 0.1 or more, preferably 10 or more, more preferably 100 or more, and is, for example, 100,000 or less, preferably 40,000 or less, more preferably 20,000 or less.
環状オレフィン共重合用触媒は、必要に応じて、アルキルメタロキサン化合物以外のメタロセン化合物を活性化するその他の化合物を助触媒として更に含んでいてもよい。
環状オレフィン共重合用触媒が、アルキルメタロキサン化合物以外のその他の化合物を含む場合、そのアルキルメタロキサン化合物に対するアルキルメタロキサン化合物以外のその他の化合物の含有率は、例えば99重量%以下、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、また例えば0.01重量%以上、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上である。
The catalyst for cyclic olefin copolymerization may further contain, as necessary, a compound other than the alkylmetalloxane compound that activates the metallocene compound as a co-catalyst.
When the catalyst for cyclic olefin copolymerization contains compounds other than alkylmetalloxane compounds, the content of the compounds other than alkylmetalloxane compounds relative to the alkylmetalloxane compounds is, for example, 99% by weight or less, preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and for example, 0.01% by weight or more, preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more.
アルキルメタロキサン化合物以外のメタロセン化合物を活性化する助触媒としては例えば、第13族元素を含むアルキル金属化合物が挙げられる。第13族元素を含むアルキル金属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等、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、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などのアルキルアルミニウムハライド等、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリイソブチルガリウムなどのトリアルキルガリウム等、ジメチルフェニルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(ペンタブロモフェニル)ボロンなどのホウ素化合物等を挙げることができる。 Examples of co-catalysts that activate metallocene compounds other than alkylmetaloxane compounds include alkylmetal compounds containing a Group 13 element. Specific examples of alkylmetal compounds containing a Group 13 element include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, and tri-n-octylaluminum; alkylaluminum halides such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride, and diethylaluminum chloride; trialkylgalliums such as trimethylgallium, triethylgallium, and triisobutylgallium; and boron compounds such as dimethylphenylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, trityltetrakis(pentafluorophenyl)borate, tris(pentafluorophenyl)boron, and tris(pentabromophenyl)boron.
環状オレフィン共重合用触媒が、アルキルメタロキサン化合物と第13族元素を含むアルキル金属化合物を含む場合、そのアルキルメタロキサン化合物に対する第13族元素を含むアルキル金属化合物の含有率は、例えば99重量%以下、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、また例えば0.01重量%以上、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上である。 When the cyclic olefin copolymerization catalyst contains an alkylmetalloxane compound and an alkylmetal compound containing a Group 13 element, the content of the alkylmetalloxane compound containing a Group 13 element relative to the alkylmetalloxane compound is, for example, 99% by weight or less, preferably 50% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less, and for example, 0.01% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and more preferably 5% by weight or more.
環状オレフィン共重合用触媒は、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンからなる群から選択される少なくとも1種のオレフィンとの共重合に用いられる。環状オレフィンとしては、例えば炭素数3から30、好ましくは炭素数3から20の環状オレフィンであってよい。環状オレフィンとして具体的には、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2-メチル1,4,5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレン等を挙げることができる。環状オレフィンは1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The cyclic olefin copolymerization catalyst is used to copolymerize a cyclic olefin with at least one olefin selected from the group consisting of ethylene and α-olefins. The cyclic olefin may be, for example, a cyclic olefin having 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms. Specific examples of the cyclic olefin include cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, and 2-methyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a,5,8,8a-octahydronaphthalene. The cyclic olefin may be used alone or in combination of two or more.
環状オレフィンとの共重合に用いられるα-オレフィンは、直鎖状または分岐鎖状であってよい。α-オレフィンは、例えば炭素数3から20、好ましくは炭素数3から10の直鎖状または分岐状のα-オレフィンであってよい。α-オレフィンとして具体的には、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、1-ペンテン、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、1-ヘキセン、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-エイコセン等を挙げることができる。α-オレフィンは1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The α-olefin used in copolymerization with the cyclic olefin may be linear or branched. The α-olefin may be, for example, a linear or branched α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. Specific examples of α-olefins include propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene. The α-olefins may be used alone or in combination of two or more.
環状オレフィン共重合用触媒による環状オレフィンとエチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種との共重合反応には、他の重合性化合物が存在していてもよい。他の重合性化合物としては、α,β-不飽和カルボン酸及びその塩、α,β-不飽和カルボン酸エステル、ビニルエステル、不飽和グリシジル、芳香族ビニル化合物等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The copolymerization reaction of a cyclic olefin with at least one of ethylene and an α-olefin using a cyclic olefin copolymerization catalyst may also involve the presence of other polymerizable compounds. Examples of other polymerizable compounds include α,β-unsaturated carboxylic acids and their salts, α,β-unsaturated carboxylic acid esters, vinyl esters, unsaturated glycidyls, and aromatic vinyl compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
α,β-不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ビシクロ[2.2.1]-5-ヘプテン-2,3-ジカルボン酸無水物等が挙げられる。またその塩としては、これらのリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などの金属塩を挙げることができる。α,β-不飽和カルボン酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル等が挙げられる。ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル等が挙げられる。不飽和グリシジルとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル等が挙げられる。 Examples of α,β-unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, and bicyclo[2.2.1]-5-heptene-2,3-dicarboxylic anhydride. Examples of their salts include metal salts such as lithium, sodium, potassium, zinc, magnesium, and calcium salts. Examples of α,β-unsaturated carboxylic acid esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and isobutyl methacrylate. Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl caproate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, and vinyl trifluoroacetate. Examples of unsaturated glycidyls include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and monoglycidyl itaconic acid ester.
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、3-フェニルプロピレン、α-メチルスチレン等、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルスチレン、p-エチルスチレンなどのモノ又はポリアルキルスチレン等、メトキシスチレン、エトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルベンジルアセテート、ヒドロキシスチレン、o-クロロスチレン、p-クロロスチレン、ジビニルベンゼンなどの官能基含有スチレン誘導体等が挙げられる。 Examples of aromatic vinyl compounds include mono- or polyalkylstyrenes such as styrene, 3-phenylpropylene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o,p-dimethylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, and p-ethylstyrene, and functional group-containing styrene derivatives such as methoxystyrene, ethoxystyrene, vinylbenzoic acid, methyl vinylbenzoate, vinylbenzyl acetate, hydroxystyrene, o-chlorostyrene, p-chlorostyrene, and divinylbenzene.
環状オレフィン共重合体の製造方法
環状オレフィン共重合体の製造方法は、上述した環状オレフィン共重合用触媒と、環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種とを接触させることを含む。環状オレフィン共重合用触媒を用いることで、所望の環状オレフィン共重合体を効率的に製造することができる。なお、環状オレフィン共重合体とは、環状オレフィンに由来する構造単位と、エチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種に由来する構造単位とを含む共重合体を意味する。
1. Method for Producing Cyclic Olefin Copolymer The method for producing a cyclic olefin copolymer comprises contacting the above-described cyclic olefin copolymerization catalyst with a cyclic olefin and at least one of ethylene and an α-olefin. By using the cyclic olefin copolymerization catalyst, it is possible to efficiently produce a desired cyclic olefin copolymer. Here, the cyclic olefin copolymer refers to a copolymer containing structural units derived from a cyclic olefin and structural units derived from at least one of ethylene and an α-olefin.
環状オレフィン共重合体は、アルキルメタロキサン化合物及びメタロセン化合物を含む環状オレフィン共重合用触媒と、所望の環状オレフィン並びにエチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種を含むオレフィン混合物とを接触させることで製造することができる。またアルキルメタロキサン化合物とオレフィン混合物とを含む混合物にメタロセン化合物を添加して環状オレフィン共重合体を製造してもよい。 Cyclic olefin copolymers can be produced by contacting a cyclic olefin copolymerization catalyst containing an alkylmetalloxane compound and a metallocene compound with an olefin mixture containing the desired cyclic olefin and at least one of ethylene and an α-olefin. Cyclic olefin copolymers can also be produced by adding a metallocene compound to a mixture containing an alkylmetalloxane compound and an olefin mixture.
環状オレフィン共重合体の製造方法において、環状オレフィン共重合用触媒に含まれるアルキルメタロキサン化合物の使用量は、例えば溶媒中の濃度として10-7mmol/L以上、好ましくは10-5mmol/L以上であり、また例えば103mmol/L以下、好ましくは102mmol/L以下である。また、環状オレフィン共重合体製造時の圧力は、常圧であっても常圧より高い圧力であってもよい。常圧もしくは常圧より高い圧力で製造する場合、その圧力は例えば20MPa以下、好ましくは10MPa以下の範囲である。 In the method for producing a cyclic olefin copolymer, the amount of the alkylmetalloxane compound contained in the cyclic olefin copolymerization catalyst used is, for example, 10 −7 mmol/L or more, preferably 10 −5 mmol/L or more, as a concentration in a solvent, and for example, 10 3 mmol/L or less, preferably 10 2 mmol/L or less. The pressure during production of the cyclic olefin copolymer may be atmospheric pressure or a pressure higher than atmospheric pressure. When production is performed at atmospheric pressure or a pressure higher than atmospheric pressure, the pressure is, for example, 20 MPa or less, preferably 10 MPa or less.
環状オレフィン共重合用触媒とオレフィン混合物との接触温度は、例えば-50℃以上200℃以下であり、好ましくは-20℃以上100℃以下である。 The contact temperature between the cyclic olefin copolymerization catalyst and the olefin mixture is, for example, -50°C or higher and 200°C or lower, and preferably -20°C or higher and 100°C or lower.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.
アルキルメタロキサン化合物の分析は以下の手段によって実施した。
(1)赤外線吸収(IR)スペクトル測定
赤外分光法によるIRスペクトルの測定は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Nicolet iS5 FT-IRで行った。
(2)ガリウム(Ga)及びアルミニウム(Al)の含有率分析
アルキルメタロキサン化合物中のGa及びAlの含有率、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により決定した。具体的には、アルキルメタロキサン化合物を塩酸で加水分解後に、GaとAlのそれぞれの標準試料を使用してSIIナノテク社製のICP発光分光分析装置(SPS3100)を用いて室温で測定した。
(3)炭素(C)及び水素(H)の含有率分析
元素分析装置(Perkin Elmer社製「2400II」)を用いて、CH元素分析を行い、炭素原子と水素原子の含有率を算出した。
The analysis of alkylmetalloxane compounds was carried out by the following means.
(1) Infrared Absorption (IR) Spectroscopy Measurement of IR spectra by infrared spectroscopy was carried out using a Nicolet iS5 FT-IR spectrometer manufactured by Thermo Fisher Scientific.
(2) Analysis of Gallium (Ga) and Aluminum (Al) Contents The contents of Ga and Al in the alkylmetalloxane compound were determined by inductively coupled plasma (ICP) atomic emission spectroscopy. Specifically, the alkylmetalloxane compound was hydrolyzed with hydrochloric acid, and then measured at room temperature using standard samples of Ga and Al using an ICP atomic emission spectroscopy analyzer (SPS3100) manufactured by SII Nanotech Co., Ltd.
(3) Analysis of Carbon (C) and Hydrogen (H) Contents Using an elemental analyzer (Perkin Elmer "2400II"), CH elemental analysis was performed to calculate the contents of carbon atoms and hydrogen atoms.
また以下の各実施例及び比較例で得られた共重合体の分析は以下の手段によって実施した。
(1)NMR測定
NMRスペクトルは、Varian社製NMR(600MHz)により、重1,1,2,2-テトラクロロエタンを用い、溶媒のピークを基準として測定した。ピーク面積の定量を行う13C-NMRスペクトル測定は、NOEを消去するプロトンゲーテッドデカップリングにより行った。共重合体中のコモノマー含量は、Macromolecules,vol.35,No.26,9640-9647(2002)及びMacromol.Chem.Phys.,203,159-165(2002)の帰属を参考に行った。
(2)分子量測定
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて標準ポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量を求めた。具体的にはo―ジクロロベンゼンを溶媒として、東ソー社製HLC-8321GPC/HTを用いて測定した。
The copolymers obtained in the following examples and comparative examples were analyzed by the following methods.
(1) NMR Measurement NMR spectra were measured using a Varian NMR (600 MHz) with deuterated 1,1,2,2-tetrachloroethane, with the solvent peak as the reference. 13C -NMR spectrum measurements for quantifying peak areas were performed using proton-gated decoupling to eliminate NOE. The comonomer content in the copolymer was determined with reference to the assignments in Macromolecules, Vol. 35, No. 26, 9640-9647 (2002) and Macromol. Chem. Phys., 203, 159-165 (2002).
(2) Molecular Weight Measurement The weight average molecular weight and number average molecular weight in terms of standard polystyrene were determined using gel permeation chromatography (GPC). Specifically, the measurement was performed using o-dichlorobenzene as a solvent and an HLC-8321GPC/HT manufactured by Tosoh Corporation.
製造例1
アルキルメタロキサン化合物(以下、MMGOと略記することがある)の合成
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した300mLの4つ口フラスコに、トリメチルガリウムのトルエン溶液を30mL(トリメチルガリウムとして121mmol含む)及び脱水トルエンを90mL加え、-5℃に冷却して撹拌した。次いで、一晩窒素で脱気した脱酸素水2.28g(127mmol)をシリンジポンプで吐出量を5.0μL/分に調整して滴下し、-5℃のまま窒素雰囲気下で15時間撹拌を続けた。その後、0℃に昇温してトリメチルアルミニウムのトルエン溶液(シグマアルドリッチ社製)74mL(トリメチルアルミニウムとして148mmol含む)をゆっくりと約3時間かけて滴下し、0℃を維持したままさらに2時間撹拌を続けた。60℃に昇温して10時間反応させた。その後、グラスフィルター(G4)でろ過した後に脱水トルエン、脱水ヘキサンで洗浄して減圧下で乾燥を5時間行うことで11.8gの白色固体を得た。収率は、アルミニウム換算で82%であった。
Production Example 1
Synthesis of alkylmetalloxane compound (hereinafter sometimes abbreviated as MMGO) Equipped with a thermometer and a rotor, and the inside of a 300 mL four-necked flask was purged with nitrogen after drying under reduced pressure, 30 mL of a toluene solution of trimethylgallium (containing 121 mmol as trimethylgallium) and 90 mL of dehydrated toluene were added, cooled to -5 ° C, and stirred. Next, 2.28 g (127 mmol) of deoxygenated water degassed with nitrogen overnight was added dropwise using a syringe pump with a discharge rate adjusted to 5.0 μL / min, and stirring was continued for 15 hours under a nitrogen atmosphere at -5 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 0 ° C, and 74 mL of a toluene solution of trimethylaluminum (manufactured by Sigma-Aldrich) (containing 148 mmol as trimethylaluminum) was slowly added dropwise over about 3 hours, and stirring was continued for another 2 hours while maintaining 0 ° C. The temperature was raised to 60 ° C, and the reaction was allowed to proceed for 10 hours. The precipitate was then filtered through a glass filter (G4), washed with dehydrated toluene and dehydrated hexane, and dried under reduced pressure for 5 hours to obtain 11.8 g of a white solid. The yield, calculated as aluminum, was 82%.
得られたアルキルメタロキサン化合物について赤外線吸収(IR)スペクトルを測定した。主要なピークを下記に示す。また、得られたアルキルメタロキサン化合物の元素分析値(重量%)を下記に示す。
IR:2941cm-1、1214cm-1、651cm-1
元素分析値 C:31.0%、H:6.81%、Ga:2.4%、Al:27.9%
The obtained alkylmetalloxane compound was subjected to infrared absorption (IR) spectrum measurement. The main peaks are shown below. The elemental analysis values (wt%) of the obtained alkylmetalloxane compound are also shown below.
IR: 2941cm -1 , 1214cm -1 , 651cm -1
Elemental analysis values: C: 31.0%, H: 6.81%, Ga: 2.4%, Al: 27.9%
実施例1
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン20mLと、シクロペンテン7.9mLとを加えて30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化ジルコノセンのトルエン溶液を1.8mL(二塩化ジルコノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内をエチレンにて置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で30分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.268gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;0.40mol%)を算出した。結果を表1に示す。なお、表中の-は未添加であることを示す。
Example 1
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, whose interior had been purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Production Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 20 mL of dehydrated toluene, and 7.9 mL of cyclopentene, and heated to 30 ° C. After the internal temperature stabilized, 1.8 mL of a toluene solution of zirconocene dichloride (containing 0.5 μmol of zirconocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave with ethylene, and the pressure was increased to 0.2 MPa (gauge pressure). After polymerization reaction at 30 ° C. for 30 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 0.268 g of polymer was obtained. The cyclopentene content (cyclopentene content: 0.40 mol%) of the resulting copolymer was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 1. In the table, "-" indicates that no additive was added.
実施例2
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン18mLと、シクロペンテン7.9mLと、トリエチルガリウム(TEG)のトルエン溶液2.5mL(トリエチルガリウムとして0.232mmol含む)とを加えた。30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化ジルコノセンのトルエン溶液を1.8mL(二塩化ジルコノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ1.01gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;1.2mol%)を算出した。結果を表1に示す。
Example 2
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, the interior of which was replaced with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Production Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 18 mL of dehydrated toluene, 7.9 mL of cyclopentene, and 2.5 mL of a toluene solution of triethylgallium (TEG) (containing 0.232 mmol as triethylgallium). After heating to 30 ° C., and after the internal temperature stabilized, 1.8 mL of a toluene solution of zirconocene dichloride (containing 0.5 μmol as zirconocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After performing a polymerization reaction at 30 ° C. for 10 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 1.01 g of polymer was obtained. The cyclopentene content of the resulting copolymer was calculated by NMR measurement (cyclopentene content: 1.2 mol %). The results are shown in Table 1.
実施例3
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン20mLと、シクロペンテン7.9mLと、トリメチルアルミニウム(TMA)のトルエン溶液0.11mL(トリメチルアルミニウムとして0.22mmol含む)とを加えた。30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化ジルコノセンのトルエン溶液を1.8mL(二塩化ジルコノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ1.05gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;0.96mol%)を算出した。結果を表1に示す。
Example 3
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, whose interior had been purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Preparation Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 20 mL of dehydrated toluene, 7.9 mL of cyclopentene, and 0.11 mL of a toluene solution of trimethylaluminum (TMA) (containing 0.22 mmol as trimethylaluminum). After heating to 30 ° C., and after the internal temperature stabilized, 1.8 mL of a toluene solution of zirconocene dichloride (containing 0.5 μmol as zirconocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After polymerization reaction at 30 ° C. for 10 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 1.05 g of polymer was obtained. The cyclopentene content of the resulting copolymer was calculated by NMR measurement (cyclopentene content: 0.96 mol%). The results are shown in Table 1.
比較例1
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、メチルアルミノキサン(MAO:東ソー・ファインケム社製、TMAO-212)のトルエン溶液を3.8mL(Al原子基準で3mmol)と、脱水トルエン17mLと、シクロペンテン7.9mLとを加えて30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化ジルコノセンのトルエン溶液を1.8mL(二塩化ジルコノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.366gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;3.4mol%)を算出した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, which had been dried under reduced pressure and then purged with nitrogen, was charged with 3.8 mL (3 mmol based on Al atoms) of a toluene solution of methylaluminoxane (MAO: Tosoh Finechem Corporation, TMAO-212), 17 mL of dehydrated toluene, and 7.9 mL of cyclopentene, and the temperature was raised to 30°C. After the internal temperature stabilized, 1.8 mL of a toluene solution of zirconocene dichloride (containing 0.5 μmol as zirconocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After polymerization reaction was carried out at 30°C for 10 minutes while maintaining the pressure at 0.2 MPa, the polymerization solution was poured into a mixed solution of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60°C under reduced pressure, 0.366 g of polymer was obtained. The cyclopentene content of the resulting copolymer was calculated by NMR measurement (cyclopentene content: 3.4 mol%). The results are shown in Table 1.
比較例2
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、メチルアルミノキサン(MAO:東ソー・ファインケム社製、TMAO-212)のトルエン溶液を3.8mL(Al原子基準で3mmol)と、脱水トルエン13mLと、シクロペンテン7.9mLと、トリエチルガリウム(TEG)のトルエン溶液2.5mL(トリエチルガリウムとして0.232mmol含む)とを加えた。30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化ジルコノセンのトルエン溶液を1.8mL(二塩化ジルコノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.276gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;1.6mol%)を算出した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, which had been dried under reduced pressure and then purged with nitrogen, was charged with 3.8 mL (3 mmol based on Al atoms) of a toluene solution of methylaluminoxane (MAO: Tosoh Finechem Corporation, TMAO-212), 13 mL of dehydrated toluene, 7.9 mL of cyclopentene, and 2.5 mL of a toluene solution of triethylgallium (TEG) (containing 0.232 mmol as triethylgallium). After heating to 30°C and stabilizing the internal temperature, 1.8 mL of a toluene solution of zirconocene dichloride (containing 0.5 μmol as zirconocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After carrying out a polymerization reaction at 30°C for 10 minutes while maintaining the pressure at 0.2 MPa, the polymerization solution was poured into a mixed solution of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. The copolymer was dried at 60°C under reduced pressure to obtain 0.276 g of a polymer. The cyclopentene content of the copolymer was calculated by NMR measurement (cyclopentene content: 1.6 mol%). The results are shown in Table 1.
表1より、助触媒としてアルキルメタロキサン化合物を含む実施例1においては、助触媒としてメチルアルミノキサンを含む比較例1および比較例2と比べて、シクロペンテン共重合体の重合活性が高くなることが確認できた。また実施例2および実施例3において、実施例1に対して助触媒として更に第13族のアルキル金属化合物を含むことで、シクロペンテン共重合体の重合活性がより高くなることが確認できた。一方で比較例2においては、比較例1に対して助触媒として更に第13族のアルキル金属化合物を含むことで、シクロペンテン共重合体の重合活性が低くなることを確認できた。 Table 1 confirms that Example 1, which contains an alkylmetalloxane compound as a cocatalyst, exhibits higher polymerization activity for cyclopentene copolymers than Comparative Examples 1 and 2, which contain methylaluminoxane as a cocatalyst. Furthermore, in Examples 2 and 3, it was confirmed that by further including a Group 13 alkylmetal compound as a cocatalyst compared to Example 1, the polymerization activity for cyclopentene copolymers was higher. On the other hand, in Comparative Example 2, it was confirmed that by further including a Group 13 alkylmetal compound as a cocatalyst compared to Comparative Example 1, the polymerization activity for cyclopentene copolymers was lower.
実施例4
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン19mLと、シクロペンテン7.9mLとを加えて30℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で30分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.335gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;22mol%)を算出した。結果を表2に示す。なお、表中の-は未添加であることを示す。
Example 4
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, the interior of which was replaced with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Preparation Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 19 mL of dehydrated toluene, and 7.9 mL of cyclopentene, and the temperature was raised to 30 ° C. After the internal temperature stabilized, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride (containing 0.5 μmol of pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After polymerization reaction at 30 ° C. for 30 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 0.335 g of polymer was obtained. The cyclopentene content of the resulting copolymer (cyclopentene content: 22 mol%) was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 2. In the table, "-" indicates that no additive was added.
実施例5
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン17mLと、シクロペンテン7.9mLとを加えて30℃に昇温後、内温が安定した後に二塩化チタノセンのトルエン溶液を4.6mL(二塩化チタノセンとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.130gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;0.55mol%)を算出した。結果を表2に示す。
Example 5
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, whose interior had been purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Production Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 17 mL of dehydrated toluene, and 7.9 mL of cyclopentene, and heated to 30 ° C. After the internal temperature stabilized, 4.6 mL of a toluene solution of titanocene dichloride (containing 0.5 μmol of titanocene dichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the pressure was increased to 0.2 MPa (gauge pressure). After polymerization reaction at 30 ° C. for 10 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 0.130 g of polymer was obtained. The cyclopentene content (cyclopentene content: 0.55 mol%) of the resulting copolymer was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 2.
実施例6
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例1で得られたMMGOを0.281g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン16mLと、シクロペンテン7.9mLと、トリエチルガリウム(TEG)のトルエン溶液2.5mL(トリエチルガリウムとして0.232mmol含む)とを加えた。30℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.206gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;20mol%)を算出した。結果を表2に示す。
Example 6
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, and having its interior purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.281 g of MMGO obtained in Preparation Example 1 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 16 mL of dehydrated toluene, 7.9 mL of cyclopentene, and 2.5 mL of a toluene solution of triethylgallium (TEG) (containing 0.232 mmol as triethylgallium). After heating to 30 ° C., and after the internal temperature stabilized, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride (containing 0.5 μmol as pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere in the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After polymerization reaction for 10 minutes at 30 ° C. while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. The copolymer was dried under reduced pressure at 60° C. to obtain 0.206 g of a polymer. The cyclopentene content of the copolymer was calculated by NMR measurement (cyclopentene content: 20 mol%). The results are shown in Table 2.
比較例3
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、メチルアルミノキサン(MAO:東ソー・ファインケム社製、TMAO-212)のトルエン溶液を4.0mL(Al原子基準で3mmol)と、脱水トルエン15mLと、シクロペンテン7.9mLとを加えて30℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.03gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテンは含まれてなかった。結果を表2に示す。
Comparative Example 3
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, which had been dried under reduced pressure and then purged with nitrogen, was charged with 4.0 mL (3 mmol based on Al atoms) of a toluene solution of methylaluminoxane (MAO: Tosoh Finechem Corporation, TMAO-212), 15 mL of dehydrated toluene, and 7.9 mL of cyclopentene, and the temperature was raised to 30°C. After the internal temperature stabilized, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride (containing 0.5 μmol as pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After carrying out a polymerization reaction at 30°C for 10 minutes while maintaining the pressure at 0.2 MPa, the polymerization solution was poured into a mixed solution of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60°C under reduced pressure, 0.03 g of polymer was obtained. The copolymer thus obtained was found to contain no cyclopentene by NMR analysis, and the results are shown in Table 2.
比較例4
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、メチルアルミノキサン(MAO:東ソー・ファインケム社製、TMAO-212)のトルエン溶液を4.8mL(Al原子基準で3.2mmol)と、脱水トルエン12mLと、シクロペンテン7.9mLと、トリエチルガリウム(TEG)のトルエン溶液2.5mL(トリエチルガリウムとして0.232mmol含む)とを加えた。30℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内を置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら30℃で10分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.022gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、シクロペンテン含量(シクロペンテン含量;0.34mol%)を算出した。結果を表2に示す。
Comparative Example 4
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, which had been dried under reduced pressure and then purged with nitrogen, was charged with 4.8 mL (3.2 mmol based on Al atoms) of a toluene solution of methylaluminoxane (MAO: Tosoh Finechem Corporation, TMAO-212), 12 mL of dehydrated toluene, 7.9 mL of cyclopentene, and 2.5 mL of a toluene solution of triethylgallium (TEG) (containing 0.232 mmol as triethylgallium). After heating to 30°C and stabilizing the internal temperature, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride (containing 0.5 μmol as pentamethylcyclopentadienyltitanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave, and the autoclave was pressurized to a gauge pressure of 0.2 MPa. After carrying out the polymerization reaction at 30°C for 10 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was poured into a mixed solution of hydrochloric acid and methanol to precipitate the produced polymer. Drying at 60°C under reduced pressure yielded 0.022 g of polymer. The cyclopentene content of the resulting copolymer (cyclopentene content: 0.34 mol%) was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 2.
表2より、助触媒としてアルキルメタロキサン化合物を含む実施例4および実施例5においては、助触媒としてメチルアルミノキサンを含む比較例3および比較例4と比べて、シクロペンテン共重合体の重合活性が高くなることが確認できた。また実施例6において、実施例4および実施例5に対して助触媒として更に第13族のアルキル金属化合物を含むことで、シクロペンテン共重合体の重合活性がより高くなることが確認できた。一方で比較例4においては、比較例3に対して助触媒として更に第13族のアルキル金属化合物を含むことで、シクロペンテン共重合体の重合活性が低くなることを確認できた。 Table 2 confirms that Examples 4 and 5, which contain an alkylmetalloxane compound as a cocatalyst, have higher polymerization activity for cyclopentene copolymers than Comparative Examples 3 and 4, which contain methylaluminoxane as a cocatalyst. Furthermore, Example 6, which further contains a Group 13 alkylmetal compound as a cocatalyst compared to Examples 4 and 5, also confirmed that the polymerization activity for cyclopentene copolymers is higher. On the other hand, Comparative Example 4, which further contains a Group 13 alkylmetal compound as a cocatalyst compared to Comparative Example 3, also confirmed that the polymerization activity for cyclopentene copolymers is lower.
製造例2
アルキルメタロキサン化合物(触媒成分H)の合成
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLの4つ口フラスコに、トリメチルガリウムを4.3mL(トリメチルガリウムとして43mmol含む)、トリメチルアルミニウムのトルエン溶液(シグマアルドリッチ社製)22mL(トリメチルアルミニウムとして43mmol含む)及び脱水トルエンを60mL加え、-5℃に冷却して撹拌した。次いで、一晩窒素で脱気した脱酸素水0.790g(43.9mmol)をシリンジポンプで吐出量を5.0μL/分に調整して滴下し、-5℃のまま窒素雰囲気下で15時間撹拌を続けた。その後室温まで昇温し、さらに60℃に昇温して10時間反応させた。得られたスラリーをグラスフィルターでろ過することでろ別して、乾燥させることにより白色の粉末を3.2g得た。収率は、Al換算で97%であった。
Production Example 2
Synthesis of alkylmetalloxane compound (catalyst component H) A 200 mL four-neck flask equipped with a thermometer and a rotor, and having its interior purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 4.3 mL of trimethylgallium (containing 43 mmol as trimethylgallium), 22 mL of a toluene solution of trimethylaluminum (manufactured by Sigma-Aldrich) (containing 43 mmol as trimethylaluminum), and 60 mL of dehydrated toluene, cooled to -5 ° C, and stirred. Next, 0.790 g (43.9 mmol) of deoxygenated water degassed overnight with nitrogen was added dropwise using a syringe pump with a discharge rate adjusted to 5.0 μL / min, and stirring was continued for 15 hours under a nitrogen atmosphere at -5 ° C. The temperature was then raised to room temperature, further raised to 60 ° C, and the reaction was allowed to proceed for 10 hours. The resulting slurry was filtered through a glass filter and dried to obtain 3.2 g of a white powder. The yield, calculated as Al, was 97%.
得られたアルキルメタロキサン化合物の赤外線吸収(IR)スペクトルの主要ピークと、元素分析値を下記に示す。
IR:2944cm-1、1215cm-1、643cm-1
元素分析値 C:26.1%、H:6.81%、Ga:5.1%、Al:34.7%
The main peaks in the infrared absorption (IR) spectrum and elemental analysis values of the resulting alkylmetalloxane compound are shown below.
IR: 2944cm -1 , 1215cm -1 , 643cm -1
Elemental analysis values: C: 26.1%, H: 6.81%, Ga: 5.1%, Al: 34.7%
実施例7
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、製造例2で得られたMMGOを0.221g(GaとAlの総モルは3mmol)と、脱水トルエン35mLと、2-ノルボルネンとトルエンの溶液12mL(2-ノルボルネンとして49mmol含む)とを加えて70℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内をエチレンにて置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら70℃で30分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.082gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、2-ノルボルネン含量(2-ノルボルネン;11.3mol%)を算出した。結果を表3に示す。
Example 7
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, the interior of which had been purged with nitrogen after drying under reduced pressure, was charged with 0.221 g of MMGO obtained in Production Example 2 (total moles of Ga and Al: 3 mmol), 35 mL of dehydrated toluene, and 12 mL of a solution of 2-norbornene and toluene (containing 49 mmol of 2-norbornene), and the temperature was raised to 70 ° C. After the internal temperature stabilized, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride (containing 0.5 μmol of pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave with ethylene, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After performing a polymerization reaction at 70 ° C. for 30 minutes while maintaining a pressure of 0.2 MPa, the polymerization solution was added to a mixture of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. After drying at 60 ° C. under reduced pressure, 0.082 g of polymer was obtained. The 2-norbornene content of the resulting copolymer (2-norbornene: 11.3 mol%) was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 3.
比較例5
温度計及び回転子を備え、減圧乾燥後に内部を窒素置換した200mLのオートクレーブに、メチルアルミノキサン(MAO:東ソー・ファインケム社製、TMAO-212)のトルエン溶液を4.8mL(Al原子基準で3.0mmol)と、脱水トルエン30mLと、2-ノルボルネンとトルエンの溶液12mL(2-ノルボルネンとして49mmol含む)とを加えて70℃に昇温後、内温が安定した後にペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドのトルエン溶液を3.2mL(ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリドとして0.5μmol含む)加えた。直ちにエチレンを導入してオートクレーブ内をエチレンにて置換し、ゲージ圧で圧力0.2MPaに加圧した。圧力0.2MPaを維持しながら70℃で30分重合反応を行った後、塩酸とメタノールの混合液に重合液を投入し、生成したポリマーを析出させた。減圧下、60℃で乾燥したところ0.020gのポリマーを得た。得られた共重合ポリマーについて、NMR測定により、2-ノルボルネン含量(2-ノルボルネン;11.4mol%)を算出した。結果を表3に示す。
Comparative Example 5
A 200 mL autoclave equipped with a thermometer and a rotor, which had been dried under reduced pressure and then purged with nitrogen, was charged with 4.8 mL (3.0 mmol based on Al atoms) of a toluene solution of methylaluminoxane (MAO: Tosoh Finechem Corporation, TMAO-212), 30 mL of dehydrated toluene, and 12 mL of a solution of 2-norbornene and toluene (containing 49 mmol as 2-norbornene), and the temperature was raised to 70 ° C. After the internal temperature stabilized, 3.2 mL of a toluene solution of pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride (containing 0.5 μmol as pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride) was added. Ethylene was immediately introduced to replace the atmosphere inside the autoclave with ethylene, and the gauge pressure was increased to 0.2 MPa. After carrying out a polymerization reaction at 70 ° C. for 30 minutes while maintaining the pressure at 0.2 MPa, the polymerization solution was poured into a mixed solution of hydrochloric acid and methanol, and the resulting polymer was precipitated. Drying at 60°C under reduced pressure yielded 0.020g of polymer. The 2-norbornene content of the resulting copolymer (2-norbornene; 11.4 mol%) was calculated by NMR measurement. The results are shown in Table 3.
表3より、助触媒としてアルキルメタロキサン化合物を含む実施例7においては、助触媒としてメチルアルミノキサンを含む比較例5と比べて、2-ノルボルネン共重合体の重合活性が高くなることが確認できた。 Table 3 confirms that Example 7, which contains an alkylmetalloxane compound as a cocatalyst, exhibits higher polymerization activity for the 2-norbornene copolymer than Comparative Example 5, which contains methylaluminoxane as a cocatalyst.
Claims (5)
環状オレフィンと、エチレン及びα-オレフィンの少なくとも1種との共重合に用いられる環状オレフィン共重合用触媒。 a metallocene compound, an alkylmetalloxane compound containing an alkylaluminoxane structural unit and an alkylgalloxane structural unit , and an alkylmetal compound containing a Group 13 element ;
A catalyst for copolymerization of a cyclic olefin, which is used for copolymerizing a cyclic olefin with at least one of ethylene and an α-olefin.
CpnML(m-n) (1)
(式中、Cpは置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基を表す。Mは第4族又は第5族の遷移金属原子を表す。Lは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アミド基、ジケトナト基、シリル基、及びシリルアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種を表す。mは遷移金属Mの原子価を表し、nは1又は2を表す) The catalyst for cycloolefin copolymerization according to claim 1, wherein the metallocene compound is represented by the following formula (1):
Cp n ML (m−n) (1)
(In the formula, Cp represents a cyclopentadienyl group which may have a substituent; M represents a transition metal atom of Group 4 or Group 5; L represents at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an aralkyl group, an amide group, a diketonato group, a silyl group, and a silylalkyl group; m represents the valence of the transition metal M; and n represents 1 or 2.)
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