JP3362802B2 - 重合用触媒及び重合体の製造方法 - Google Patents

重合用触媒及び重合体の製造方法

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JP3362802B2 JP24207993A JP24207993A JP3362802B2 JP 3362802 B2 JP3362802 B2 JP 3362802B2 JP 24207993 A JP24207993 A JP 24207993A JP 24207993 A JP24207993 A JP 24207993A JP 3362802 B2 JP3362802 B2 JP 3362802B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規・有用な重合用触
媒、及びそれを使用した重合体の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、オレフィン重合用触媒として特に有用な
重合用触媒、及びそれを使用したポリオレフィン系重合
体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高活性可溶系オレフィン重合用触
媒としては、遷移金属化合物とアルミノキサンとの組合
せからなるものが知られている(特開昭58−1930
9号及び特開昭60−217209号)。また、可溶系
オレフィン重合用触媒の活性種としてはカチオン種が有
用であることが提唱されてきた[J.Am.Chem.Soc.81,81
(1959),J.Am.Chem.Soc.82,1953(1960),J.Am.Chem.So
c.107,7219(1985)]。また、この活性種を単離しオレフ
ィン重合に応用した例として、J.Am.Chem.Soc.108,7410
(1986),特表平01−502636,特開平03−13
9504,ヨーロッパ公開特許468651などを、さ
らにこの活性種に有機アルミニウム化合物を併用した例
として、特開平03−207704,国際特許公開92
−1723など、さらに、−SO3R基を含む配位子を
もつ遷移金属化合物と有機アルミニウムオキシ化合物か
らなるオレフィン重合用触媒としてヨーロッパ公開特許
519746などを挙げることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、遷移金属化合
物とアルミノキサンとの組合せからなる触媒系は、アル
ミノキサンの合成原料となるトリメチルアルミニウムが
発火性、爆発性を有しその取扱が危険であるとともに高
価であること、また、遷移金属化合物に対しアルミノキ
サンを多量に用いなければならないこと等の欠点があ
り、工業的生産性においては必ずしも効率的であるとは
いえなかった。また、活性種に関する上記公報や文献に
開示された重合例はいずれも活性種としてモノカチオン
種を使用したものであり、オレフィン重合用としての触
媒活性の面や、得られる重合体の分子量等において必ず
しも満足のいくものではなかった。本発明は、上述の問
題点に鑑みなされたものであり、重合用触媒として用い
た場合高活性で、得られる重合体、又は、共重合体の組
成が均一であり、さらに、分子量や分子量分布を制御し
うる、重合用触媒及びそれを使用した重合体の製造方法
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、触媒成分として、下記一般式
(I)で示されるポリカチオン性錯体を含有することを
特徴とする重合用触媒が提供される。 [(CUHC)nMXmj+・([Y]-j …(I) [(I)式中、Mは周期律表4族の金属を示す。CUH
Cは環状不飽和炭化水素基含有基を示す。各CUHCは
同じでも異なっていてもよい。2つ以上のCUHCは架
橋構造であってもよい。Xはσ結合性の配位子を示す。
各Xは同じでも異なっていてもよい。CUHCとXが架
橋していてもよい。jは2〜4の整数、nは0〜2の整
数,mは0〜6の整数,n+mは[(Mの原子価数)−
j]を示す。[Y]-は、硼素に複数の基が結合したア
ニオンである非配位性アニオン[Y - 、又は、酸解
離定数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸の共
役塩基、ブレンステッド酸およびルイス酸の組合せの共
役塩基又は超強酸の共役塩基である非配位性アニオン
[Y - であり、[Y] - の少なくとも一個が、硼素に
複数の基が結合したアニオンである非配位性アニオン
[Y - である。ルイス塩基が配位していてもよ
い。]また、前記ポリカチオン性錯体が、下記化合物
(a)と化合物(b)とを反応させて反応生成物を得
て、さらに、この反応生成物と、前記化合物(b)と同
一又は異なる化合物(b)とを反応させて得られる重合
用触媒が提供される。 (a):遷移金属化合物 (b):遷移金属化合物(a)と反応してイオン性の錯
体を形成するイオン性化合物 また、前記ポリカチオン性錯体を構成する非配位性アニ
オン[Y]-の少なくとも一個がトリフルオロメタンス
ルホン酸アニオン[CF3SO3-である重合用触媒が
提供される。
【0005】また、前記ポリカチオン性錯体を構成する
非配位性アニオン[Y]-の少なくとも一個が、硼素に
複数の基が結合したアニオンである重合用触媒が提供さ
れる。
【0006】また、触媒成分として、前記ポリカチオン
性錯体、及び有機アルミニウム化合物を含有することを
特徴とする重合用触媒が提供される。
【0007】また、触媒成分としての前記ポリカチオン
性錯体及び前記有機アルミニウム化合物の少なくとも一
方を担体に担持してなる重合用触媒が提供される。
【0008】また、前記重合用触媒の存在下、単量体を
単独重合又は共重合させることを特徴とする重合体の製
造法が提供される。
【0009】本発明に係る重合用触媒は、前述のように
触媒成分としてポリカチオン性錯体(以下、触媒成分
(A)と称する場合がある。)を含むものだけではな
く、ポリカチオン性錯体(A)及びルイス酸(以下、触
媒成分(C)と称する場合がある。)を含有するもので
あっても良く、また、触媒成分としてポリカチオン性錯
体(A),有機アルミニウム化合物(以下、触媒成分
(B)と称する場合がある。)、及びルイス酸(C)を
含有するものであっても良い。
【0010】また、前述のように触媒成分,(A),
(B)及び(C)のうち1以上の成分を、担体(以下、
触媒成分(D)と称する場合がある。)に担持したもの
であっても良い。このような担持触媒を用いることによ
り重合体の嵩密度,粒径分布を良好にすることができ
る。
【0011】なお、本発明に係る触媒は、特にオレフィ
ンの重合用に適するものであるが他の不飽和化合物、た
とえば、ブタジエン、イソプレン、1,5−ヘキサジエ
ンなどの鎖状ジオレフィン類、ノルボルネン、1,4,
5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8
a−オクタヒドロナフタレンなどの環状オレフィン類、
ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネンなどの環状
ジオレフィン類、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチ
ル等の不飽和エステル類、β−プロピオラクトン、β−
ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン等のラクトン類の
重合にも用いることができる。
【0012】以下、本発明の重合用触媒について具体
的、かつ詳細に説明する。 1.ポリカチオン性錯体触媒成分(A) 本発明に用いられる触媒成分(A)は、下記一般式で示
される。 [(CUHC)nMXmj+・([Y]-j …(I) [(I)式中、Mは周期律表4族の金属を示す。CUH
Cは環状不飽和炭化水素基含有基を示す。各CUHCは
同じでも異なっていてもよい。2つ以上のCUHCは架
橋構造であってもよい。Xはσ結合性の配位子を示す。
各Xは同じでも異なっていてもよい。CUHCとXが架
橋していてもよい。jは2〜4の整数、nは0〜2の整
数,mは0〜6の整数,n+mは[(Mの原子価数)−
j]を示す。[Y]-は、硼素に複数の基が結合したア
ニオンである非配位性アニオン[Y - 、又は、酸解
離定数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸の共
役塩基、ブレンステッド酸およびルイス酸の組合せの共
役塩基又は超強酸の共役塩基である非配位性アニオン
[Y - であり、[Y] - の少なくとも一個が、硼素に
複数の基が結合したアニオンである非配位性アニオン
[Y - である。ルイス塩基が配位していてもよ
い。]
【0013】ここで、Mの具体例としては、チタン、ジ
ルコニウム、ハフニウムを挙げることができる。CUH
Cの具体例としてはシクロペンタジエニル基、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、イソプロピルシクロペンタジエニル基、1,2−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を挙げることがで
きる。架橋したビスCUHCとしては、エチレンビスイ
ンデニル基、エチレンビス(テトラヒドロインデニル
基)、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−9−
フルオレニル)基、シクロヘキシリデン(シクロペンタ
ジエニル−9−フルオレニル)基、ジメチルシリレン
(テトラヒドロインデニル)基、ジメチルシリレンビス
(インデニル)基、ラセミージメチルシリレンビス(3
−メチルシクロペンタジエニル)基、ラセミージメチル
シリレンビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジ
エニル)基を挙げることができる。Xの具体例としては
水素原子、ハロゲン原子:フッ素,塩素,臭素,ヨウ
素、炭素数1〜20の炭化水素基:メチル基,エチル
基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,
イソブチル基,n−オクチル基,n−エイコシル基,フ
ェニル基,トリル基,ベンジル基など、炭素数1〜20
の酸素含有基:メトキシ基,エトキシ基,n−プロポキ
シ基,イソプロポキシ基,n−ブトキシ基,イソブトキ
シ基,n−オクチルオキシ基,フェノキシ基,ベンジル
オキシ基,アセトキシ基など、ケイ素原子を含む置換
基:トリメチルシリル基,トリメチルシリルメチル基な
ど、キレート性配位子:アセチルアセトナート基などを
挙げることができる。
【0014】複数の基が元素に結合したアニオン
[Y1-、すなわち[M112・・・Zn]の具体例と
しては、M1としてB,Al,Si,P,As,Sbを
挙げることができ、中でもB,Alが好ましく、Z1
nとして、ジアルキルアミノ基:ジメチルアミノ基,
ジエチルアミノ基、炭素数1〜20の酸素含有基:メト
キシ基,エトキシ基,n−ブトキシ基,フェノキシ基,
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ基、炭
素数1〜20の炭化水素基:メチル基,エチル基,n−
プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イソブチ
ル基,n−オクチル基,n−エイコシル基,フェニル
基,p−トリル基,ベンジル基,4−t−ブチルフェニ
ル基,3,5−ジメチルフェニル基、ハロゲン原子:フ
ッ素,塩素,臭素,ヨウ素、炭素数1〜20のハロゲン
置換炭化水素基:p−フルオロフェニル基,3,5−ジ
フルオロフェニル基,ペンタクロロフェニル基,3,
4,5−トリフルオロフェニル基,ペンタフルオロフェ
ニル基,3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル
基、有機メタロイド基:ペンタメチルアンチモン基,ト
リメチルシリル基,トリメチルゲルミル基,ジフェニル
アルシン基,ジシクロヘキシルアンチモン基,ジフェニ
ル硼素基を挙げることができる。
【0015】非配位性のアニオン[Y2-、すなわち酸
解離定数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸の
共役塩基、ブレンステッド酸およびルイス酸の組合せの
共役塩基,又は一般的に超強酸と定義されるものの共役
塩基の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸
アニオン(CF3SO3-[以下(OTf)-と略するこ
とがある],ビス(トリフルオロメタンスルホニル)メ
チルアニオン,ビス(トリフルオロメタンスルホニル)
ベンジルアニオン,ビス(トリフルオロメタンスルホニ
ル)アミド,過塩素酸アニオン(ClO4-,トリフル
オロ酢酸アニオン(CF3CO2-,ヘキサフルオロア
ンチモンアニオン(SbF6-,フルオロスルホン酸ア
ニオン(FSO3-,クロロスルホン酸アニオン(Cl
SO3-,フルオロスルホン酸アニオン/5−フッ化ア
ンチモン(FSO3−SbF5-,フルオロスルホン酸
アニオン/5−フッ化ヒ素(FSO3−AsF5)-,ト
リフルオロメタスルホン酸/5−フッ化アンチモン(C
3−SO3/SbF5-を挙げることができ、中でも、
トリフルオロメタンスルホン酸アニオン(トリフラー
ト)[OTf]-が好ましい。
【0016】触媒成分(A)は、遷移金属化合物(a)
と遷移金属化合物(a)と反応してイオン性の錯体を形
成するイオン性化合物(b)との反応生成物、及び前記
化合物(b)からなるものが好ましい。ここで、遷移金
属化合物(a)としてはたとえば下記一般式で示される
ものを挙げることができる。 (CUHC)nMXm+j …(II) 式(II)中、M,CUHC,X,n,m,jについて
は、前記式(I)における記載と同様である。
【0017】このような遷移金属化合物(a)の具体例
としては、下記のもの、及びこれらのジルコニウムを、
チタン、ハフニウムで置換した化合物を挙げることがで
きる。(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムトリメチル、(ペンタメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムトリフェニル、(ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムトリベンジル、(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロリ
ド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムトリメトキシド、(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムトリメチル、(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムトリフェニル、(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムトリベンジル、(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムトリクロリド、(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムトリメトキシド、(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジメチルメトキシド、(メチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムトリメチル、(メチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムトリフェニル、(メチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムトリベンジル、(メチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロリド、(メ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリメトキシ
ド、(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメ
チルメトキシド、(ジメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムトリクロリド、(トリメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムトリクロリド、(トリメチルシリ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロリド、
(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニムトリ
クロリド、インデニルジルコニウムトリクロリド、フル
オレニルジルコニウムトリクロリド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジフェニル、ビス(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジエチル、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジヒド
リド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリドヒドリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジメチル、ビス(メチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジフェニル、ビス(メチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(メチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(ペンタメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルクロリ
ド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムメチルヒドリド、エチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジメチル、エチレンビス(インデニル)ジル
コニウムジクロリド、エチレンビス(テトラヒドロイン
デニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(テトラ
ヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチル
シリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シク
ロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウム
ジメチル、フェニルメチルメチレン(シクロペンタジエ
ニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジ
フェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(9−フル
オレニル)ジルコニウムジメチル、エチレン(シクロペ
ンタジエニル)(9−フルオレニル))ジルコニウムジ
メチル、シクロヘキシリデン(シクロペンタジエニル)
(9−フルオレニル)ジルコニウムジメチル、シクロペ
ンチリデン(シクロペンタジエニル)(9−フルオレニ
ル)ジルコニウムジメチル、シクロブチリデン(シクロ
ペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウムジ
メチル、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(9−フルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジメチル
シリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビ
ス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジメチル、ジメチルシリレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ジルコニウムテトラメチ
ル、ジルコニウムテトラベンジル、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニ
ウムテトラブトキド、ジルコニウムテトラクロリド、ジ
ルコニウムテトラブロミド、ジルコニウムブトキシトリ
クロリド、ジルコニウムジブトキシジクロリド、ビス
(2,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)ジルコニウムジ
メチル、ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)ジ
ルコニウムジクロリド、ジルコニウムビス(アセチルア
セトナート)ジクロリド、
【0018】なお、化合物(a)としては、下記一般式
(II´):
【0019】
【化1】
【0020】[式中CUHC,M,Xについては前記
(I)式における記載と同様である。ZはSiR1 2,C
1 2,SiR1 2SiR1 2,CR1 2CR1 2,CR1 2CR1 2
CR1 2,CR1=CR1,CR1 2SiR1 2又はGeR1 2
あり、Yは式−N(R2)−、−O−、−S−又は、−
P(R2)−であり、上記式中R1は水素又は20個まで
の非水素原子をもつ、アルキル,アリール,シリル,ハ
ロゲン化アルキル,ハロゲン化アリール基及びそれらの
組み合わせから選ばれた部分であり、R2は、炭素数1
〜10のアルキルもしくは炭素数6〜10のアリールで
あるか又は1個もしくはそれ以上のR1と30個までの
非水素原子の縮合環系を形成してもよい。nは1又は2
の整数である。]で示される化合物も含む。これらの化
合物の具体例としては下記のものを例示することができ
る。ジメチルシリレン(t−ブチルアミド)(テトラメ
チル−η5−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ジメチルシリレン(メチルアミド)(テトラメ
チル−η5−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、
【0021】なお、遷移金属化合物(a)の具体例とし
ては、これらの他にバナジウム等の周期律表3〜10族
又はランタイノイド系列の金属からなるものを挙げるこ
とができる。
【0022】遷移金属化合物(a)と反応してイオン性
の錯体を形成する化合物(b)としては特に制限はない
が、下記一般式(III),(IV)のものを好適に使用で
きる。 ([L1−R1k+p([Y]-)q …(III) ([L2k+p([Y]-)q …(IV) (ただし、L2はM2,R233,R4 3CまたはR53である。) [(III),(IV)式中非配位性のアニオン[Y]-につ
いては前記式(I)における記載と同様である。L1
ルイス塩基、R1は、水素原子,炭素数1〜20の炭化
水素基を示し、R2およびR3は、それぞれシクロペンタ
ジエニル基(Cp)または置換シクロペンタジエニル基
(各Cpは同じでも異なっていてもよい。2つ以上のC
pは架橋構造であってもよい。)を示す。R4は、炭素
数1〜20の炭化水素基あるいは炭素数1〜20の酸素
含有基を示す。kは、[L1−R1]、[L2]のイオン
価数で1〜3、pは、1以上の整数、q=p×kであ
る。M2は、1〜3、11〜13,17族元素を含むも
のであり、M3は、7〜12族元素を示す。R5は、ポル
フィン類,フタロシアニン類,アリル基誘導体などを示
す。]
【0023】ここで、ルイス塩基(L1)の具体例とし
ては、アミン類:アンモニア,メチルアミン,アニリ
ン,ジメチルアミン,ジエチルアミン,N−メチルアニ
リン,ジフェニルアミン,N,N−ジメチルアニリン,
トリメチルアミン,トリエチルアミン,トリ−n−ブチ
ルアミン,メチルジフェニルアミン,ピリジン,p−ブ
ロモ−N,N−ジメチルアニリン,p−ニトロ−N,N
−ジメチルアニリン,ビス(トリフェニルホスホラス)
−μ−ニトリド、ホスフィン類:トリエチルホスフィ
ン,トリフェニルホスフィン,ジフェニルホスフィン、
エーテル類:ジメチルエーテル,ジエチルエーテル,ジ
オキサン,テトラヒドロフラン、チオエーテル類:テト
ラヒドロチオフェン、エステル類:安息香酸エチル、ニ
トリル類:アセトニトリル,ベンゾニトリル、鎖状不飽
和炭化水素:エチレン,ブタジエン,1−ペンテン,イ
ソプレン及びこれらの誘導体、環状不飽和炭化水素:ベ
ンゼン,トルエン,キシレン,シクロオクタジエン,シ
クロオクタテトラエンを挙げることができる。
【0024】R1の具体例としては水素,メチル基,エ
チル基,ベンジル基,トリチル基を挙げることができ
る。R2,R3の具体例としてはシクロペンタジエニル
基,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,ペンタメチルシクロペンタジエニル基を
挙げることができる。R4の具体例としてはフェニル,
p−トリル,p−メトキシフェニルなどを挙げることが
できる。R5の具体例としてはテトラフェニルポルフィ
リン,フタロシアニン,アリル,メタリルを挙げること
ができる。M2の具体例としてはLi,Na,K,A
g,Cu,Br,I,I3などを挙げることができる。
3の具体例としてはMn,Fe,Co,Ni,Znな
どを挙げることができる。
【0025】このような遷移金属化合物(a)と反応し
てイオン性の錯体を形成するイオン性化合物(b)の具
体例としてはテトラフェニル硼酸トリエチルアンモニウ
ム、テトラフェニル硼酸トリ(n−ブチル)アンモニウ
ム、テトラフェニル硼酸トリメチルアンモニウム、テト
ラフェニル硼酸テトラエチルアンモニウム、テトラフェ
ニル硼酸メチル(トリ−n−ブチル)アンモニウム、テ
トラフェニル硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモ
ニウム、テトラフェニル硼酸ジメチルジフェニルアンモ
ニウム、テトラフェニル硼酸トリフェニル(メチル)ア
ンモニウム、テトラフェニル硼酸トリメチルアニリニウ
ム、テトラフェニル硼酸メチルピリジニウム、テトラフ
ェニル硼酸ベンジルピリジニウム、テトラフェニル硼酸
メチル(2−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)硼酸トリエチルアンモニウム、テ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリ(n−ブ
チル)アンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸トリ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)硼酸テトラ−n−ブチルアンモ
ニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テ
トラエチルアンモニウム、テトラキス(ペンタフルオロ
フェニル)硼酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニ
ウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メ
チルジ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)硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウ
ム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル
アニリニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
硼酸ジメチルアニリニウム、テトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)硼酸トリメチルアニリニウム、テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルピリジニウム、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベンジルピ
リジニウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼
酸メチル(2−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸ベンジル(2−シアノピリ
ジニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼
酸メチル(4−シアノピリジニウム)、テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸トリフェニルホスホニウ
ム、テトラキス[ビス(3,5−ジトリフルオロメチ
ル)フェニル]硼酸ジメチルアニリニウム、テトラフェ
ニル硼酸フェロセニウム、テトラフェニル硼酸銀、テト
ラフェニル硼酸トリチル、テトラフェニル硼酸テトラフ
ェニルポルフィリンマンガン、テトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼酸フェロセニウム、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)硼酸(1,1’−ジメチルフェロ
セニウム)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼
酸デカメチルフェロセニウム、テトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼酸銀、テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸トリチル、テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸リチウム、テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸ナトリウム、テトラキス(ペンタフルオロ
フェニル)硼酸テトラフェニルポルフィリンマンガン、
テトラフルオロ硼酸、テトラフルオロ硼酸銀、ヘキサフ
ルオロリン酸、ヘキサフルオロリン酸銀、ヘキサフルオ
ロ砒素酸、ヘキサフルオロ砒素酸銀、過塩素酸、過塩素
酸銀、トリフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸銀、トリフ
ルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸銀、銀−ビス(トリフルオロメチルスルホニル)メチ
ル、銀−ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ベンジ
ル、銀−ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミ
ド、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)メタン、ビ
ス(トリフルオロメチルスルホニル)フェニルメタン、
ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、を挙げ
ることができる。
【0026】なお、一般式(I)で示されるポリカチオ
ン錯体(A)の合成方法としては、たとえばジカチオン
を例にとれば遷移金属化合物(a)に対し、(b)とし
て2当量の([L1−R1k+p([Y2-)q<(III)式
>,または([L2k+p([Y2-)q<(IV)式>を用
いた場合、(I)式に相当するジカチオン錯体を得るこ
とができる。ここで得られた、ジカチオン錯体[(CU
HC)nMXm2+・([Y2-2に対し、1当量の
([L1−R1k+p([Y1-)q<(III)式>,または
([L2k+p([Y1-)q<(IV)式>を反応させれ
ば、ジカチオン錯体[(CUHC)nMXm2+・([Y
2-)([Y1-)が、またこれを2当量反応させれ
ば、ジカチオン錯体[(CUHC)nMXm2+・([Y
1-2を得ることができる。
【0027】また、遷移金属化合物(a)に対し、
(b)として1当量の([L1−R1k+p([Y2-)
q<(III)式>,または([L2k+p([Y2-)q<(I
V)式>を反応させ、[(CUHC)nMXm+1+
([Y2-)を合成し、次に1当量の([L1−R1
1k+p([Y1-)q<(III)式>,または([L2k+
p([Y1-)q<(IV)式>を反応させてもジカチオン錯
体[(CUHC)nMXm2+・([Y1-
([Y2-)を合成することができる。なお、ジカチオ
ン錯体の合成例としては、Inorg.Chem.1987,26,383,
Anorg.Chem.,Org.Chem.1983,38B(11),1501,J.Organ
omet.Chem.1978,150,59等に報告されている。
【0028】ジカチオン錯体[(CUHC)nMXmj+
・([Y]-j]において[Y]-の[Y1-と[Y2
-の割合は、任意に調節することができる。また重合系
中でジカチオン錯体を生成させてもよいし、また事前に
調製しておいてもよい。この場合、溶媒種としては、ハ
ロゲン化炭化水素類として、ジクロロメタンなど、芳香
族溶媒として、トルエン、ベンゼン、キシレンなど、ま
た脂肪族溶媒として、ヘキサン、ヘプタンなどが好適に
用いられる。なお、触媒成分としては、トリカチオン錯
体、テトラカチオン錯体等をも用いることができる。本
発明における、化合物(a)と化合物(b)との反応生
成物と、化合物(b)との使用割合も特に制限されない
が、通常、反応生成物:(b)=1:0.2〜1:2
0、好ましくは1:0.5〜1:5(モル比)である。
【0029】このようにして得られた、ポリカチオン錯
体の具体例としては、次ぎに示すものを挙げることがで
きる。[(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムメチル][テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート][トリフルオロメタンスルホネート]、
[(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
メチル][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート][テトラフェニルボレート]、[(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムメチル][テトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]2、[(ペ
ンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムクロリ
ド][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト][トリフルオロメタンスルホネート]、[(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムクロリド]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]
[テトラフェニルボレート]、[(ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムクロリド][テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート]2、[(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムメチル][テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート][トリフルオロ
メタンスルホネート]、[(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムメチル][テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート][テトラフェニルボレート]、[(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムメチル][テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]2、[(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムクロリド][テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボレート][トリフルオ
ロメタンスルホネート]、[(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムクロリド][テトラキス(ペンタフルオロ
フェニル)ボレート][テトラフェニルボレート]、
[(シクロペンタジエニル)ジルコニウムクロリド]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト]2、[ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト][トリフルオロメタンスルホネート]、[ビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウム][テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート][テトラフェニルボ
レート]、[ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト]2、[エチレンビス(インデニル)ジルコニウム]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]
[トリフルオロメタンスルホネート]、[エチレンビス
(インデニル)ジルコニウム][テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)ボレート][テトラフェニルボレー
ト]、[エチレンビス(インデニル)ジルコニウム]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト]2、[エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ジ
ルコニウム][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート][トリフルオロメタンスルホネート]、[エ
チレンビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウム]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]
[テトラフェニルボレート]、[エチレンビス(テトラ
ヒドロインデニル)ジルコニウム][テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート]2、[ジメチルシリレ
ンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム][テト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート][トリフ
ルオロメタンスルホネート]、[イソプロピリデン(シ
クロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジルコニウ
ム][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト][トリフルオロメタンスルホネート]、[ジメチル
シリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウム][テトラキス(ペンタフルオロ
フェニル)ボレート][トリフルオロメタンスルホネー
ト]、[ジルコニウムジメチル][テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)ボレート][トリフルオロメタンス
ルホネート]、[ジルコニウムジベンジル][テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボレート][トリフルオ
ロメタンスルホネート]、[ジルコニウムジメトキシ
ド][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト][トリフルオロメタンスルホネート]、[ジルコニ
ウムジエトキシド][テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート][トリフルオロメタンスルホネー
ト]、[ジルコニウムジブトキシド][テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート][トリフルオロメタ
ンスルホネート]、[ジルコニウムジクロリド][テト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート][トリフ
ルオロメタンスルホネート]、[ジルコニウムジブロミ
ド][テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト][トリフルオロメタンスルホネート]、[ビス
(2,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)ジルコニウム]
[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]
[トリフルオロメタンスルホネート]、[ジルコニウム
(アセチルアセトナート)][テトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート][トリフルオロメタンスルホ
ネート]
【0030】2.触媒成分(B) 本発明の重合用触媒は、触媒成分として、前記触媒成分
(A)と共に有機アルミニウム化合物(B)を含有する
ものであってもよい。この触媒を用いて重合又は共重合
を行なうことにより重合活性の向上を図ることができ
る。
【0031】ここで、有機アルミニウム化合物(B)と
しては、下記一般式(V),(VI)又は(VII)で表わ
されるものを挙げることができる。 R6 rAlQ3-r …(V) (R6は炭素数1〜20、好ましくは1〜12のアルキ
ル基、Qは水素原子,ハロゲン原子、炭素数1〜20の
アルコキシ基又は炭素6〜20のアリール基を示しQは
同一でも異なっていてもよい。rは0〜3の整数であ
る。)式(V)の化合物として、具体的には、トリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプ
ロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジ
メチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムク
ロリド、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フルオリド、
ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニ
ウムヒドリド、エチルアルミニウムセスキクロリド等を
挙げることができる。
【0032】
【化2】 (R7は炭素数1〜20、好ましくは1〜12のアルキ
ル基,アルケニル基,アリール基,アリールアルキル基
等の炭化水素基、ハロゲン原子を示し、これらはそれぞ
れ同一でも異なっていてもよい。また、sは重合度を示
し、好ましい繰り返し単位数は3〜50、さらに好まし
くは7〜40である。)で示される鎖状アルミノキサ
ン。
【0033】
【化3】 (R7は式(VI)と同じものを示す。また、sは重合度
を示し、好ましい繰り返し単位数は3〜50、さらに好
ましくは7〜40である。)で示される繰り返し単位を
有する環状アルキルアルミノキサン。
【0034】(V)〜(VII)式の化合物の中で、好ま
しいのは炭素数3以上のアルキル基、なかでも分岐アル
キル基を少なくとも1個以上有するアルキル基含有アル
ミニウム化合物又はアルミノキサンである。特に好まし
いのは、トリイソブチルアルミニウム又は重合度7以上
のアルミノキサンである。このトリイソブチルアルミニ
ウムもしくは重合度7以上のアルミノキサン、またはこ
れらの混合物を用いた場合には、高い活性を得ることが
できる。
【0035】前記アルミノキサンの製造法としては、ア
ルキルアルミニウム(一種又は二種以上)と水等の縮合
剤とを接触させる方法が挙げられるが、その手段に特に
限定はなく、公知の方法に準じて反応させればよい。例
えば、有機アルミニウム化合物を有機溶剤に溶解して
おき、これを水と接触させる方法、重合時に当初有機
アルミニウム化合物を加えておき、後に水を添加する方
法、金属塩等に含有されている結晶水、無機物や有機
物への吸着水を有機アルミニウム化合物と反応させる方
法、テトラアルキルジアルミノキサンにトリアルキル
アルミニウムを反応させ、さらに水を反応させる方法等
がある。なお、アルミノキサンとしては、トルエン不溶
性のものであってもよい。
【0036】また、(B)成分を用いる場合の使用量
は、(A)成分1モルに対し通常1〜2,000モル、
好ましくは5〜1,000モル、特に好ましくは10〜
500モルである。(B)成分を用いると重合活性の向
上を図ることができるが、あまり多いと有機アルミニウ
ム化合物が無駄になるとともに重合体中に多量に残存し
好ましくない。なお、アルミノキサンを用いる場合にお
いても、その使用量が少なくてすむものである。なお、
(B)成分は、本発明の触媒と接触させて用いてもよ
い。接触は、あらかじめ接触させてもよく、重合系内で
接触させてもよい。
【0037】3.触媒成分(C) 本発明の重合用触媒は、その触媒成分として前記触媒成
分(A)とともにルイス酸(C)を含有するものであっ
てもよい。このルイス酸については、特に制限はなく、
有機物でも、固体状無機物でもよい。有機物としては、
硼素化合物、アルミニウム化合物、無機物では、マグネ
シウム化合物等が好適に用いられる。
【0038】アルミニウム化合物としては、ビス(2,
6−ジ−t−ブチル−4−メチル)アルミニウムメチ
ル、(1,1’−ビス−2−ナフトキシ)アルミニウム
メチル、マグネシウム化合物としては、塩化マグネシウ
ム、ジエトキシマグネシウム、硼素化合物としては、ト
リフェニル硼素、トリス(ペンタフルオロフェニル)硼
素、トリス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェ
ニル]硼素、トリス[(4−フルオロメチル)フェニ
ル]硼素、トリメチル硼素、トリエチル硼素、トリ(n
−ブチル)硼素、トリス(フルオロメチル)硼素、トリ
ス(ペンタフルオロエチル)硼素、トリス(ノナフルオ
ロブチル)硼素、トリス(2,4,6−トリフルオロフ
ェニル)硼素、トリス(3,5,−ジフルオロフェニ
ル)硼素、ビス(ペンタフルオロフェニル)フルオロ硼
素、ジフェニルフルオロ硼素、ビス(ペンタフルオロフ
ェニル)クロロ硼素、ジメチルフルオロ硼素、ジエチル
フルオロ硼素、ジ(n−ブチル)フルオロ硼素、(ペン
タフルオロフェニル)ジフルオロ硼素、フェニルジフル
オロ硼素、(ペンタフルオロフェニル)ジフルオロ硼
素、フェニルジフルオロ硼素、(ペンタフルオロフェニ
ル)ジクロロ硼素、メチルジフルオロ硼素、エチルジフ
ルオロ硼素、(n−ブチル)ジフルオロ硼素が挙げられ
る。これらの中では、トリス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼素が特に好ましい。
【0039】4.触媒成分(D) 本発明の重合用触媒は、前記触媒成分(A),(B),
及び(C)の少なくとも一種を担体に担持させたもので
あってもよい。担体[触媒成分(D)]の種類に限定は
なく、無機担体、無機酸化物担体又は有機担体のいずれ
でも用いることができるが、特に無機担体または無機酸
化物担体が好ましい。
【0040】具体的には、無機担体として、MgC
2,MgCl(OEt),Mg(OEt)2等のマグネ
シウム化合物やその錯塩、又はMgR13 X1 Yで表され
る有機マグネシウム化合物などを例示することができ
る。ここで、R13は炭素数1〜20のアルキル基,炭素
数1〜20のアルコキシ基又は炭素数6〜20のアリー
ル基、X1はハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルキ
ル基を示し、xは0〜2、yは0〜2である。
【0041】無機酸化物担体としては、SiO2,Al2
3,MgO,ZrO2,TiO2,Fe23,B23
CaO,ZnO,BaO,ThO2や、これらの混合
物、例えばシリカアルミナ,ゼオライト,フェライト,
グラスファイバーなどを例示できる。これらの中では、
SiO2,Al23が特に好ましい。なお、上記無機酸
化物担体は、少量の炭酸塩,硝酸塩,硫酸塩等を含有し
てもよい。
【0042】また、有機担体としては、ポリスチレン,
スチレン−ジビルベンゼン共重合体,ポリエチレン,直
鎖状低密度ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリ−4−
メチル−1−ペンテン,置換ポリスチレン,ポリアリレ
ート等の重合体や、スターチ,カーボンなどを例示する
ことができる。
【0043】本発明に用いる担体[触媒成分(D)]の
性状は、その種類及び製法により異なるが、平均粒径は
通常1〜300μm、好ましくは10〜200μm、よ
り好ましくは20〜100μmである。粒径が小さいと
重合体中の微粉が増大し、粒径が大きいと重合体中の粗
大粒子が増大し、嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原
因となる。
【0044】また、担体[触媒成分(D)]の比表面積
は、通常1〜1,000m2/g、好ましくは50〜5
00m2/g、細孔容積は、通常0.1〜5cm3/g、
好ましくは0.3〜3cm3/gである。比表面積又は
細孔容積のいずれかが上記範囲を逸脱すると、触媒活性
が低下することがある。なお、比表面積及び細孔容積
は、例えば、BET法に従って吸着された窒素ガスの体
積から求めることができる[「ジャーナル・オブ・アメ
リカン・ケミカル・ソサエテイ(J.Am.Chem.Soc.)」第6
0巻、第309ページ(1983年)参照]。
【0045】さらに、上記担体[触媒成分(D)]は、
通常150〜1000℃、好ましくは200〜800℃
で焼成して用いることが望ましい。
【0046】本発明の重合用触媒は、前記化合物(a)
と化合物(b)との反応生成物、及び化合物(b)を主
成分とし、その化合物(a)又は反応生成物、及び化合
物(b)の少なくとも一方を、好ましくは化合物(a)
又は反応生成物及び化合物(b)の両方を前記担体[触
媒成分(D)]に担持させてなる。
【0047】担体[触媒成分(D)]に化合物(a)又
は反応生成物、及び化合物(b)の少なくとも一方を担
持させる方法としては、特に制限されないが、例えば次
の〜の方法を例示することができる。化合物
(a)又は反応生成物、及び(b)の少なくとも一方と
担体[触媒成分(D)]とを混合する方法。担体[触
媒成分(D)]を有機アルミニウム化合物又はハロゲン
含有ケイ素化合物で処理した後、不活性溶媒中で化合物
(a)又は反応生成物、及び(b)の少なくとも一方と
混合する方法。担体[触媒成分(D)]と化合物
(a)又は反応生成物、及び/又は(b)と有機アルミ
ニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物とを反応さ
せる方法。化合物(a)もしくは反応生成物又は
(b)を担体[触媒成分(D)]に担持させた後、化合
物(b)又は(a)もしくは反応生成物を混合する方
法。化合物(a)又は反応生成物と化合物(b)との
接触反応物を担体[触媒成分(D)]と混合する方法。
化合物(a)又は反応生成物と化合物(b)の接触反
応に際して担体[触媒成分(D)]を共存させる方法。
なお、上記,,の反応において、前記有機アルミ
ニウム化合物(B)を添加することもできる。
【0048】このようにして得られた触媒は、一旦溶媒
留去を行なって固体として取り出してから重合に用いて
もよいし、そのまま重合に用いてもよい。また、本発明
においては、化合物(a)、化合物(a)と化合物
(b)との反応生成物、及び化合物(b)のうち少なく
とも一種の担体[触媒成分(D)]への担持操作を重合
系内で行なうことにより触媒を生成させることもでき
る。また、エチレンなどのオレフィンを常圧〜20Kg
/cm2加えて、−20〜100℃で1分〜2時間予備
重合を行い触媒粒子を生成させる方法がある。
【0049】本発明において、化合物(b)と担体[触
媒成分(D)]との混合割合(重量比)は、1:5〜
1:10000、特に1:10〜1:500とすること
が好ましい。また、化合物(a)又は反応生成物と担体
[触媒成分(D)]との混合割合(重量比)は、1:5
〜1:10000、特に1:10〜1:500とするこ
とが好ましい。化合物(b)と担体[触媒成分(D)]
との混合割合又は化合物(a)と担体[触媒成分
(D)]との混合割合が上記範囲を外れると、活性が低
下することがある。
【0050】上記のようにして調製される本発明の重合
用触媒の平均粒径は、通常2〜200μm、好ましくは
10〜150μm、特に好ましくは20〜100μmで
あり、比表面積は、通常20〜1000m2/g、好ま
しくは50〜500m2/gである。平均粒径が2μm
未満であると重合体中の微粉が増大することがあり、2
00μmを超えると重合体中の粗大粒子が増大すること
がある。比表面積が20m2/g未満であると活性が低
下することがあり、1000m2/gを超えると重合体
の嵩密度が低下することがある。また、本発明の触媒に
おいて、担体100g中の遷移金属量は、通常0.05
〜10g、特に0.1〜2gであることが好ましい。上
記遷移金属量が範囲外であると、活性が低くなることが
ある。このように担体[触媒成分(D)]に担持するこ
とによって工業的に有利な高い嵩密度と優れた粒径分布
を有する重合体を得ることができる。
【0051】5.重合体の製造方法 本発明の重合体の製造方法は、上述した重合用触媒を用
いて、例えば、オレフィンの単独重合又は、オレフィン
の共重合を行うものである。この場合、オレフィンの種
類に特に限定はないが、炭素数2〜20のα−オレフィ
ンが好ましい。具体的には、エチレン,プロピレン,1
−ブテン,3−メチル−1−ブテン,1ーペンテン,1
−ヘキセン,4−メチル−1−ペンテン,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−エイコセンな
ど、スチレン,p−メチルスチレン,p−クロロスチレ
ン,p−t−ブチルスチレン,p−フェニルスチレン,
p−メチルシリルスチレン,p−トリメチルシリルメチ
ルスチレンなどのスチレン類などを好適に使用すること
ができる。
【0052】本発明において、二種以上のオレフィンの
共重合を行なう場合、上記モノマーを任意に組み合わせ
ることができる。たとえば、プロピレンとエチレン又
は、エチレンと炭素数3〜10のα−オレフィンとを共
重合させる場合、プロピレンとエチレン又は、エチレン
と炭素数3〜10のα−オレフィンとの共重合比率は、
通常、モル比で99.9:0.1〜60.0:40.0
好ましくは99.5:0.5〜75.0:25.0であ
る。
【0053】なお、本発明の重合体の製造方法は、特に
オレフィンの重合用に適するものであるが他の不飽和化
合物、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,5−ヘキ
サジエンなどの鎖状ジオレフィン類、ノルボルネン、
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などの環状オレ
フィン類、ノルボルナジエン、エチリデンノルボルネン
などの環状ジオレフィン類、アクリル酸エチル、メタク
リル酸メチル等の不飽和エステル類、β−プロピオラク
トン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン等のラ
クトン類の重合または、これら不飽和化合物と上記オレ
フィンとの共重合にも用いることができる。通常他の不
飽和化合物はオレフィンに対して20モル%以下であ
る。この場合、オレフィンの1種又は2種以上を好まし
く使用することができる。
【0054】本発明において、重合方法は特に制限され
ず、スラリー重合法、気相重合法、塊状重合法、溶液重
合法、懸濁重合法などのいずれの方法を用いてもよい
が、スラリー重合法、気相重合法が特に好ましい。重合
条件に関し、重合温度は通常−100〜250℃、好ま
しくは−50〜200℃、より好ましくは0〜130℃
である。また、反応原料に対する触媒の使用割合は、原
料モノマー/上記(a)成分(モル比)あるいは原料モ
ノマー/上記(b)成分(モル比)が1〜108、特に
100〜105となることが好ましい。さらに、重合時
間は通常5分〜10時間、反応圧力は常圧〜100Kg
/cm2G、好ましくは常圧〜30Kg/cm2Gであ
る。
【0055】重合体の分子量の調節方法としては、各触
媒成分の種類,使用量,重合温度の選択、さらには水素
存在下での重合などがある。重合溶媒を用いる場合、例
えば、ベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベンゼン
などの芳香族炭化水素、シクロペンタン,シクロヘキサ
ン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、ペン
タン,ヘキサン,ヘプタン,オクタンなどの脂肪族炭化
水素、クロロホルム,ジクロロメタン等のハロゲン化炭
化水素等を用いることができる。これらの溶媒は1種を
単独で用いてもよく、2種以上のものを組合せてもよ
い。また、α−オレフィン等のモノマーを溶媒として用
いてもよい。なお、重合は無溶媒で行なってもよい。
【0056】本発明の重合体の製造方法においては、本
発明の重合用触媒を用いて予備重合を行なうことができ
る。予備重合は、固体触媒成分に、例えば、少量のオレ
フィンを接触させることにより行なうことができるが、
その方法に特に制限はなく、既知の方法を用いることが
できる。予備重合に用いるオレフィンに限定はなく、前
記と同様のもの、例えばエチレン,C3〜C20のα−オ
レフィン,あるいはこれらの混合物等を挙げることがで
きるが、本重合に用いるオレフィンと同じオレフィンを
用いることが好ましい。また、予備重合温度は、通常−
20〜100℃、好ましくは−10〜70℃、より好ま
しくは0〜50℃である。
【0057】予備重合においては、溶媒として、不活性
炭化水素,脂肪族炭化水素,芳香族炭化水素,モノマー
等を用いることができる。これらの中で特に好ましいの
は脂肪族炭化水素である。また、予備重合は無溶媒で行
なってもよい。予備重合においては、予備重合生成物の
極限粘度[η](135℃デカリン中で測定)が0.2
dl/g以上、特に0.5dl/g以上、触媒中の遷移
金属成分1ミリモル当りに対する予備重合生成物の量が
1〜10,000g、特に10〜1,000gとなるよ
うに条件を調整することが好ましい。
【0058】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例に基づき具体
的に説明するが、以下の実施例、比較例によって本発明
はいかなる限定をも受けるものではない。なお、以下の
実施例及び比較例において、物性測定は次のように行な
った。その結果を表2又は4に示す。極限粘度[η] :135℃のデカリン中で測定した。 GPC測定条件装置 :ウォーターズ ALC/GPC 150Cカラム :東ソー(株)製 TSK HM+GMH6×2溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン温度 :135℃ ポリエチレン換算 DSC(示差走査熱量計) ファーストヒーティング:室温から190℃,10℃/
min,3min保持 ファーストクーリング:190℃から室温,10℃/mi
n,3min保持 セカンドヒーティング:室温から190℃,10℃/mi
n
【0059】1.重合用触媒の調製 (1)[Cp2Zr][OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、Cp2ZrCl2[ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド]0.05
85g(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トル
エン10ml中、AgOTf[トリフルオロメタンスル
ホン酸銀]0.103g(溶液B,0.04mol/
l)をそれぞれ調製した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐
々に滴下した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[C
2Zr][OTf]2の0.01mol/l溶液を調製
した。
【0060】(2)[CpZrCl][OTf]2の調
製 乾燥トルエン10ml中、CpZrCl3[シクロペン
タジエニルジルコニウムトリクロリド]0.0525g
(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トルエン1
0ml中、AgOTf[トリフルオロメタンスルホン酸
銀]0.103g(溶液B,0.04mol/l)をそ
れぞれ調製した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に滴下
した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[CpZrC
l][OTf]2の0.01mol/l溶液を調製し
た。
【0061】(3)[Et(Ind)2Zr][OT
f]2の調製 乾燥トルエン10ml中、Et(Ind)2ZrCl
2[エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド]0.0836g(溶液A,0.02mol/l)、
また乾燥トルエン10ml中、AgOTf[トリフルオ
ロメタンスルホン酸銀]0.103g(溶液B,0.0
4mol/l)をそれぞれ調製した。室温下、溶液Bを
溶液Aに徐々に滴下した。生成した塩化銀(固体)をろ
別し、[Et(Ind)2Zr][OTf]2の0.01
mol/l溶液を調製した。
【0062】(4)[IPr(Cp−Flu)Zr]
[OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、IPr(Cp−Flu)Zr
Cl2[イソプロピリデン(シクロペンタジエニルーフ
ルオレニル)ジルコニウムジクロリド]0.0865g
(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トルエン1
0ml中、AgOTf[トリフルオロメタンスルホン酸
銀]0.103g(溶液B,0.04mol/l)をそ
れぞれ調製した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に滴下
した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[IPr(C
p−Flu)Zr][OTf]2の0.01mol/l
溶液を調製した。
【0063】(5)[{C5(Me)4}SiMe2
(tBu)Ti][OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、{C5(Me)4}SiMe2
N(tBu)TiCl2[(第3級ブチルアミド)ジメ
チル(テトラメチルη5−シクロペンタジエニル)シラ
ンチタニウムジクロリド]0.0737g(溶液A,
0.02mol/l)、また乾燥トルエン10ml中、
AgOTf[トリフルオロメタンスルホン酸銀]0.1
03g(溶液B,0.04mol/l)をそれぞれ調製
した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に滴下した。生成
した塩化銀(固体)をろ別し、[{C5(Me)4}Si
Me2N(tBu)Ti][OTf]2((第3級ブチル
アミド)ジメチル(テトラメチルη5−シクロペンタジ
エニル)シランチタニウムジトリフラート)の0.01
mol/l溶液を調製した。
【0064】(6)[ZrCl2][OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、ZrCl4[四塩化ジルコニ
ウム]0.0466g(溶液A,0.02mol/
l)、また乾燥トルエン10ml中、AgOTf[トリ
フルオロメタンスルホン酸銀]0.103g(溶液B,
0.04mol/l)をそれぞれ調製した。室温下、溶
液Bを溶液Aに徐々に滴下した。生成した塩化銀(固
体)をろ別し、[ZrCl2][OTf]2(二塩化ジル
コニウムジトリフラート)の0.01mol/l溶液を
調製した。
【0065】(7)[Cp2Ti][OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、Cp2TiCl2[ビス(シク
ロペンタジエニル)チタニウムジクロリド]0.049
8g(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トルエ
ン10ml中、AgOTf[トリフルオロメタンスルホ
ン酸銀]0.103g(溶液B,0.04mol/l)
をそれぞれ調製した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に
滴下した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[Cp2
Ti][OTf]2(ビス(シクロペンタジエニル)チ
タニウムジトリフラート)の0.01mol/l溶液を
調製した。
【0066】(8)[Cp2Hf][OTf]2の調製 乾燥トルエン10ml中、Cp2HfCl2[ビス(シク
ロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド]0.058
5g(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トルエ
ン10ml中、AgOTf[トリフルオロメタンスルホ
ン酸銀]0.103g(溶液B,0.04mol/l)
をそれぞれ調製した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に
滴下した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[Cp2
Hf][OTf]2(ビス(シクロペンタジエニル)ハ
フニウムジトリフラート)の0.01mol/l溶液を
調製した。
【0067】(9)[Cp2Zr][BPh42の調製 乾燥トルエン10ml中、Cp2ZrCl2[ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド]0.05
85g(溶液A,0.02mol/l)、また乾燥トル
エン10ml中、AgBPh4[テトラフェニル硼酸
銀]0.175g(溶液B,0.04mol/l)をそ
れぞれ調整した。室温下、溶液Bを溶液Aに徐々に滴下
した。生成した塩化銀(固体)をろ別し、[Cp2
r][BPh42(ジシクロペンタジエニルジルコニウ
ムビス(テトラフェニルボレート))の0.01mol
/l溶液を調製した。
【0068】2.オレフィンの重合 (1)実施例1 1.4リットルのオートクレーブ中、窒素気流中、室温
下、溶媒として乾燥トルエン400ml,TIBA(ト
リイソブチルアルミニウム)1mmol(0.05mo
l/l−トルエン溶液)を加え、十分撹拌した。60℃
にこれを昇温し、1(1)で調製した[Cp2Zr]
[OTf]2を1μmolおよび[PhNMe2H][B
(C654]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
硼酸ジメチルアニリニウム)1μmol(0.01mo
l/l−トルエン溶液)を加え、十分撹拌した。その
後、エチレンを導入させながら80℃に昇温し、エチレ
ン圧を8kg/cm2一定にしながら、1時間重合を行
なった。反応終了後、メタノール脱灰、洗浄、乾燥する
ことにより、59gのポリエチレンを得た。得られたポ
リエチレンの融点,極限粘度,GPCによる分子量の測
定結果を表2に示す。
【0069】(2)実施例2 窒素気流中、室温下、10mlのシュレンクを用い、1
(1)で調製した[Cp2Zr][OTf]2を1ml
(0.01mol/l−トルエン溶液),[PhNMe
2H][B(C654]を1ml(0.01mol/l
−トルエン溶液)加え、6時間撹拌した。得られた溶液
2mlより、0.2ml(1μmol−Zr相当量)を
実施例1における[Cp2Zr][OTf]2及び[Ph
NMe2H][B(C654]の代わりに用い、他は実
施例1と同様にし、1時間重合を行なった。反応終了
後、メタノール脱灰、洗浄、乾燥することにより、23
gのポリエチレンを得た。得られたポリエチレンの融
点,極限粘度,GPCによる分子量の測定結果を表2に
示す。
【0070】(3)実施例3〜19および比較例1〜1
用いた触媒種,オレフィン,重合条件として表1、及び
表3に示した条件で重合を行なった以外は、実施例1に
準じて重合を行なった。結果を表2、及び表4に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
【表2】
【0073】
【表3】
【0074】
【表4】
【0075】(4)実施例20 実施例1において、TIBAの代わりに、トリフェニル
アルミニウム(Ph3Al)1mmol(1mol/l
−トルエン溶液)を加え、他の条件は実施例1と同様に
して重合を行なった。反応終了後、メタノール脱灰,洗
浄,乾燥することにより、14gのポリエチレンを得
た。得られたポリエチレンの極限粘度の結果を表5に示
す。
【0076】(5)実施例21,22 用いた触媒種,オレフィン,重合条件として表5に示し
た条件で重合を行なった以外は、実施例20に準じて重
合を行なった。結果を表5に示す。
【0077】
【表5】
【0078】(6)実施例23 実施例1において、エチレンを導入する前に、B(C6
53[トリス(ペンタフルオロフェニル)硼酸]1μ
mol(0.01mol/l−トルエン溶液)を加え、
十分撹拌した以外は、実施例1と同様にし、1時間重合
を行なった。反応終了後、メタノール脱灰,洗浄,乾燥
することにより51gのポリエチレンを得た。得られた
ポリエチレンの極限粘度は3.21であった。
【0079】(7)実施例24 窒素置換した200mlのフラスコに、シリカ(平均粒
径70μm,比表面積260m2/g,細孔容積260
cc/g)を300℃で4時間焼成したもの2.3g,
1(1)で調製した[Cp2Ti][OTf]2のトルエ
ン(0.01mol/l)100ml,トリイソブチル
アルミニウム(TIBA)5mmol,テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム2m
molを投入し、撹拌しながら室温で1時間反応させた
後、減圧下にトルエンを留去し、固体触媒を得た。次い
で、1.4lのオートクレーブにトルエン400ml,
TIBA1mmolと共に上記で得られた固体触媒を、
チタン換算で3μmol入れ、さらに、80℃にて、エ
チレンを圧力8kg/cm2で連続的にオートクレーブ
に供給し、1時間重合を行なったところ、30.1gの
重合体が得られた。得られた重合体は、均一な粒状を有
し、優れた流動性を示した。得られた重合体の極限粘度
[η]は3.78であった。
【0080】(8)実施例25 実施例1において、[Cp2Zr][OTf]2の代わり
に、1(9)で調製した[Cp2Zr][BPh42
用いたこと以外は、実施例1と同様にして重合を行なっ
た。反応終了後、メタノール脱灰,洗浄,乾燥すること
により、57gのポリエチレンを得た。得られたポリエ
チレンの極限粘度は、2.36であり分子量Mwは、1
41,000,分子量分布は2.1であった。
【0081】
【発明の効果】本発明に係る重合用触媒及び重合体の製
造方法によって、高活性で、かつ、得られる重合体、又
は共重合体の組成が均一であり、さらにその分子量や分
子量分布を制御しうる重合用触媒を提供することができ
るとともに、大量の有機金属化合物を用いることなく優
れた性状の重合体、又は共重合体を効率良く製造するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−51407(JP,A) 特開 平5−339315(JP,A) 特開 平5−65308(JP,A) 特開 平5−186521(JP,A) 特表 平7−505912(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/64 - 4/658

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒成分として、下記一般式(I)で示
    されるポリカチオン性錯体を含有することを特徴とする
    重合用触媒。 [(CUHC)nMXmj+・([Y]-j …(I) [(I)式中、Mは周期律表4族の金属を示す。CUH
    Cは環状不飽和炭化水素基含有基を示す。各CUHCは
    同じでも異なっていてもよい。2つ以上のCUHCは架
    橋構造であってもよい。Xはσ結合性の配位子を示す。
    各Xは同じでも異なっていてもよい。CUHCとXが架
    橋していてもよい。jは2〜4の整数、nは0〜2の整
    数,mは0〜6の整数,n+mは[(Mの原子価数)−
    j]を示す。[Y]-は、硼素に複数の基が結合したア
    ニオンである非配位性アニオン[Y - 、又は、酸解
    離定数(pKa)が−10以下のブレンステッド酸の共
    役塩基、ブレンステッド酸およびルイス酸の組合せの共
    役塩基又は超強酸の共役塩基である非配位性アニオン
    [Y - であり、[Y] - の少なくとも一個が、硼素に
    複数の基が結合したアニオンである非配位性アニオン
    [Y - である。ルイス塩基が配位していてもよ
    い。]
  2. 【請求項2】 前記ポリカチオン性錯体が、下記化合物
    (a)と化合物(b)とを反応させて反応生成物を得
    て、さらに、この反応生成物と、前記化合物(b)と同
    一又は異なる化合物(b)とを反応させて得られる請求
    項1記載の重合用触媒。 (a):遷移金属化合物 (b):遷移金属化合物(a)と反応してイオン性の錯
    体を形成するイオン性化合物
  3. 【請求項3】 前記ポリカチオン性錯体を構成する非配
    位性アニオン[Y]-の少なくとも一個がトリフルオロ
    メタンスルホン酸アニオン[CF3SO3-である請求
    項1又は2記載の重合用触媒。
  4. 【請求項4】 触媒成分として、前記ポリカチオン性錯
    体及び有機アルミニウム化合物を含有することを特徴と
    する請求項1〜3のうちいずれか1項記載の重合用触
    媒。
  5. 【請求項5】 触媒成分としての前記ポリカチオン性錯
    体及び前記有機アルミニウム化合物の少なくとも一方を
    担体に担持してなる請求項4記載の重合用触媒。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の重合
    用触媒の存在下、単量体を単独重合又は共重合させるこ
    とを特徴とする重合体の製造法。
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