JP4794461B2 - 担持触媒の製造 - Google Patents

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Description

本発明は、官能基を有する担体、トリエチルアルミニウム、及び周期表の13又は15族の一種の原子を含むヒドロキシル基含有化合物を反応させる工程を有するオレフィン重合用担持共触媒の製造方法に関する。
さらに、本発明は、このような工程により得られる担持共触媒、オレフィンの重合用触媒組成物への前記担持共触媒の使用方法、前記担持共触媒から得られるオレフィンの重合用触媒組成物、及びこれらの触媒組成物を用いたオレフィンの重合方法に関する。
メタロセン錯体などの有機遷移金属化合物は、従来のチーグラーナッタ触媒を用いると得られないポリオレフィンの合成が可能なため、オレフィン重合用触媒として非常に関心がある。例えば、シングルサイト触媒などは、狭いモル質量分布及び同一のコモノマー濃度を有する重合体をもたらす。これらを気相又は懸濁重合工程においてうまく利用できるようにするため、メタロセンは、通常は固体の状態で用いられる、すなわち、これらを固体担体に適用するのが有利である。さらに、担持された触媒は、高い生産性を有し、優れた形態を有する重合体をもたらさなければならない。
メタロセンなどの有機遷移金属化合物は、オレフィン重合用触媒として有効に作用するために、それらは共触媒としての役割を有するさらなる化合物と反応させる必要がある。メチルアルミノキサン(MAO)などのアルミノキサンからなる共触媒類がしばしば用いられる。しかしながら、これらは大過剰量で用いられなければならないという不具合がある。さらに、有機遷移金属化合物をカチオン性錯体に変える化合物もまた、共触媒として使用できる。
特許文献1は、有機ホウ素−アルミニウム化合物、メタロセン、及びアルミニウム化合物からなり、さらに触媒組成物が担体を有していてもよい触媒組成物が開示されている。有機ホウ素−アルミニウム化合物は、ジヒドロキシ有機ボラン又はトリ有機ボロキシンと有機アルミニウム化合物とを反応させた後、それらを担体のようなものに適用することによって作製される。
特許文献2、特許文献3、及び特許文献4は、まず、担体を共触媒として作用するトリスペンタフルオロフェニルボランなどのルイス酸と反応させて調製される触媒組成物が開示されている。その後、ルイス酸が担体原料に共有結合して改質された担体を、メタロセン又はメタロセン及び有機金属化合物の混合物と反応させる。非特許文献1では、シリカゲルとトリスペンタフルオロフェニルボラン及び塩化トリチルとを反応させることにより得られる担持共触媒を服務触媒組成物は、トリスペンタフルオロフェニルボランと接触させる前にシリカゲルをアルミニウムアルキルと反応さると、エチレン重合において高い活性を呈すると言及している。
特許文献5は、初めに担体を有機金属化合物及び活性水素を含む官能基を有する化合物と反応させることにより改質担体を調製する触媒組成物が開示されている。その後、改質担体は、有機遷移金属化合物、さらに有機金属化合物と接触させられる。活性水素を含む官能基を有する化合物としては、活性水素を含む官能基だけでなく、電子吸引基をも含む有機化合物からなるものが用いられる。
特許文献6は、乾燥担体粒子を有機金属化合物と接触させた後、活性水素を有する官能基又は非プロトン供与性ルイス塩基官能基及び電子吸引基を含む化合物と接触させることにより得られる改質された粒子が開示されている。
WO99/18135 WO96/04319 WO96/23005 WO99/33881 EP−A1153938 EP−A949273 S.Charoenchaidet,S.Chavadej and E.Gulari,Macromol.Rapid Commun.23(2002),426−431
上述した担持触媒組成物の製造方法は、全てかなり複雑である。さらに、使用される出発原料が、一般的に非常に高価であり、触媒組成物の重合活性については未だに改良の余地がある。
本発明の目的は、比較的簡単であり、比較的安価な出発材料を用い、かつ、高い重合活性を有する触媒組成物を提供する又はより少量の高価な出発原料を用いてもしくは高価な出発原料をほとんど用いずに触媒固体の優れた重合活性が達成されたオレフィン重合用の担持された共触媒の製造方法を見出すことである。
我々は、
A)官能基を有する担体、
B)トリエチルアルミニウム、及び
C)式(I)の化合物
Figure 0004794461
[式中、
A は周期表13又は15族の原子を表し、
1は同一又は異なり、それぞれ互いに独立して、水素、ハロゲン、C1〜C20のアル
キル、C1〜C20のハロアルキル、C1〜C10のアルコキシ、C6〜C20のアリール
、C6〜C20のハロアリール、C6〜C20のアリールオキシ、C7〜C40のアリール
アルキル、C7〜C40のハロアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、C
7〜C40のハロアルキルアリール又はOSiR3 2基を表し(前記式において、
2は同一又は異なり、それぞれ、水素、ハロゲン、C1〜C20のアルキル、C1〜C2
0のハロアルキル、C1〜C10のアルコキシ、C6〜C20のアリール、C6〜C20のハ
ロアリール、C6〜C20のアリールオキシ、C7〜C40のアリールアルキル、C7
40のハロアリールアルキル、C7〜C40のアル キルアリール又はC7〜C40のハ
ロアルキルアリールを表し)、
y は1又は2を表し、
x は3−yを表す]、
を反応させる工程を有するオレフィン重合用担持共触媒の製造方法によって上記目的が達成されることを見出した。
さらに、我々は、前記方法によって得られた担持された共触媒、オレフィンの重合用触媒組成物の製造への前記担持共触媒の使用、前記担持共触媒から得られるオレフィンの重合用触媒組成物、及びこれらの触媒組成物を用いたオレフィンの重合方法を見出した。
本発明による担持共触媒は、オレフィンの重合、特にα−オレフィン、すなわち、末端二重結合を有する炭化水素の重合に好適である。好ましいモノマーは、エステル又はアクリレート、メタクリレート又はアクリロニトリルなどのアクリル酸又はメタクリル酸のアミド誘導体等の官能化されたオレフィン性不飽和化合物が挙げられる。アリール置換されたα−オレフィンを含む無極性オレフィン化合物が好ましい。特に好ましいα−オレフィンは、直鎖状又は分岐状のC2〜C12の1−アルケン、特に、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−デセンなどの直鎖状のC2〜C10の1−アルケン;4−メチル−1−ペンテンなどの分岐状のC2〜C10の1−アルケン、1,3−ブタジエン、1,4−ヘキサジエン、もしくは1,7−オクタジエンなどの共役もしくは非共役ジエン又はスチレンもしくは置換されたスチレンなどのビニル芳香族化合物などである。また、種々のα−オレフィンの混合物を重合することも可能である。
また、好ましいオレフィンとしては、1個以上の環基を有し得る環構造の一部が二重結合であるものも挙げられる。このようなオレフィンの例としては、シクロペンテン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、及びメチルノルボルネン、ならびに5−エチリデン−2−ノルボルネン、ノルボルナジエン、及びエチルノルボルナジエンなどのジエンなどが挙げられる。
また、2個以上のオレフィンの混合物を重合することも可能である。
本発明の担持共触媒は、エチレン又はプロピレンの重合又は共重合に、特に有用である。エチレン重合におけるコモノマーとしては、C3〜C8のα−オレフィン、特に、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン及び/又は1−オクテンを用いるのが好ましい。プロピレンの重合における好ましいコモノマーとしては、エチレン及び/又は1−ブテンである。
本発明の担持共触媒の製造方法において、官能基を有する担体A)、トリエチルアルミニウムB)、及び周期表13又は15族のうちの一種の原子を含むヒドロキシル基含有化合物C)をそれぞれ反応させる。
担体A)としては、官能基が活性水素を含むものが好ましい。好ましい官能基は、例えば、ヒドロキシ基、第一級もしくは第二級アミノ基、メルカプト基、シラノール基、カルボキシル基、アミド基又はイミノ基が挙げられ、ヒドロキシル基が好ましい。
使用される担体は、適当な官能基を有する微細に分割された有機又は無機固体が好ましい。例えば、層状ケイ酸塩、無機酸化物又は微細に分割された官能性重合体粉末などがある。
担体として好ましい無機酸化物は、元素周期表の2、3、4、5、13、14、15及び16族の元素の酸化物のうちから挙げられる。好ましくは、カルシウム、アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、もしくはチタンなどの元素の酸化物又は複合酸化物及び相当する酸化物の混合物である。それら自身上で又は上述した酸化物担体との組み合わせにおいて用いることが可能な別の無機酸化物としては、例えば、ZrO2又はB23である。好ましい酸化物は、特に特にシリカゲルもしくは焼成シリカの形態である二酸化ケイ素又は酸化アルミニウムが好ましい。好ましい混合酸化物の例としては、焼成されたハイドロタルサイトである。
担体材料は、10〜1000m2/g、好ましくは50〜500m2/g、特に200〜400m2/gの範囲の比表面積、及び0.1〜5ml/g、好ましくは0.5〜3.5ml/g、特に0.8〜3.0ml/gの範囲の細孔容積を有するものが好ましい。微細に分割された担体の平均粒子径は、通常は1〜500μm、好ましくは5〜350μm、特に10〜100μmの範囲である。
無機担体は、吸着水を除去するなどのために熱処理を行ってもよい。このような乾燥処理は、通常は80〜300℃、好ましくは100〜200℃で実施され、好ましくは減圧下及び/又は窒素もしくはアルゴンなどの不活性ガス流下で実施される。また、無機担体は、200〜1000℃での処理によって、表面上のOH基の濃度が調整され、固体の構造が変わり得るように焼成してもよい。
さらに有用な担体材料としては、アンモニウム基又はヒドロキシル基などの官能基を有していてもよい、ポリスチレン又はポリエチレンもしくはポリプロピレンなどのポリオレフィンなどを基礎材料とするものなどの機能性高分子担体が挙げられる。
好ましい化合物C)としては、
A が周期表13族のうちの一種の原子、好ましくはアルミニウムとは異なる周期表1
3族のうちの一種の原子、すなわち、ホウ素、ガリウム、インジウム又はタリウム
であり、さらに特に好ましくはホウ素である、
であるものが挙げられる。
また、
1 がそれぞれ同一又は異なり、互いに独立した水素、ハロゲン、C6〜C14のアリ
〜ル、C6〜C14のハロアリ〜ル、C1〜C14のアルキル、C1〜C14のハロアル
キル、C7〜C30のアリールアルキル,C7〜C30のハロアリールアルキル、C7
〜C30のアルキルアリール又はC7〜C30のハロアルキルアリ〜ルであり、それ
ぞれ特に好ましくは、C6〜C10のアリール、C6〜C10のハロアリール、C1
6のアルキル、C1〜C6のハロアルキル,C7〜C20のアルキルアリール又はC
7〜C20のハロアルキルアリールである、
式(I)の化合物が好ましい。
好ましい式(I)の化合物の例は、式R1 2B(OH)のボリン酸、及び式R1B(OH)2のボロン酸(式中、R1が、特に好ましくは、C6〜C10のハロアリール、C7〜C20のアルキルアリール又はC7〜C20のハロアルキルアリールである)である。
官能基を有する担体A)、トリエチルアルミニウムB)、及びヒドロキシル含有化合物C)は、任意の順序で混合することができる。好ましくは、まず、官能基A)を有する担体をトリエチルアルミニウムB)と反応させた後、反応生成物を式(I)の化合物C)と反応させる。
前記成分は、通常は、担体が懸濁している有機溶媒の存在下で互いに混合される。好ましい溶媒は、ヘキサン、ヘプタン、トルエン又はキシレンなどの芳香族又は脂肪族溶媒、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素又はo−ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素などである。担体を初めにトリエチルアルミニウムと反応させた場合には、担体が懸濁し且つ担体とトリエチルアルミニウムとの反応が行われた有機溶媒の存在下で、化合物C)を担体A)及びトリエチルアルミニウムの反応生成物と混合させるのが好ましい。しかしながら、トリエチルアルミニウム及び担体A)との反応生成物を、まず分離し、続いて、分離又は再懸濁させた反応生成物を化合物C)と反応させてもよい。
前記成分は、通常は−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜80℃の温度範囲で混合される。前記成分を互いに反応させるための時間は、通常は1〜76時間である。前記反応時間は、2〜48時間、特に6〜24時間、さらに好ましくは10〜15時間であるのが好ましい。
担体を初めにトリエチルアルミニウムと反応させた場合、これらの成分を互いに反応させるための時間は、通常は10分〜48時間である。反応時間は、20分〜6時間、特に30分〜1時間とするのが好ましい。その後、トリエチルアルミニウム及び担体A)との反応生成物を化合物C)と反応させるための時間は、通常は1〜48時間である。前記反応時間は、6〜24時間、特に10〜15時間であるのが好ましい。
トリエチルアルミニウムB)と担体A)の官能基とのモル比は、通常は0.05:1〜100:1、好ましくは0.2:1〜20:1、特に1:1〜5:1である。
トリエチルアルミニウムB)と化合物C)とのモル比は、通常は0.05:1〜20:1、好ましくは0.2:1〜5:1、特に好ましくは0.5:1〜3:1、特に0.5:1〜2:1である。
本発明の方法により得られる、同様に本発明によって提供される共触媒は、特にオレフィン重合用触媒組成物の製造に用いられる。同様に本発明によって提供されるこのような触媒組成物は、通常は、担持された共触媒を少なくとも一種の有機遷移金属化合物D)と接触させることによって得られる。
有機遷移金属化合物D)としては、周期表3〜12族の遷移金属又はランタニドの化合物であって、有機基を有し、且つ化合物A)〜C)及び必要であれば化合物E)から得られる担持された共触媒との反応後にオレフィン重合触媒活性を呈する化合物であれば原理上はどれでも使用することが可能である。これらは、通常は、少なくとも一種の単座もしくは多座配位子がαもしくはπ結合を介して中心原子に結合している化合物である。有用な配位子は、シクロペンタジエニル基を含むもの及びシクロペンタジエニル基を含まないものが挙げられる。オレフィンの重合に好適な大多数のこのような化合物D)は、Chem.Rev.2000,Vol.100,No.4において記載されている。さらに、多環式シクロペンタジエニル錯体もまた、オレフィン重合に好適である。
特に有用な有機遷移金属化合物D)は、少なくとも一種のシクロペンタジエニル型配位子を含むものである。2個のシクロペンタジエニル型配位子を含むものは、一般的にメタロセン錯体と言われている。少なくとも一種のシクロペンタジエニル型配位子を含む有機遷移金属化合物D)のなかでも、下記式(III)のものが特に好ましい化合物であることを見出した。
Figure 0004794461
[式中、置換基及び指数は下記意味を有する:
1A がチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロ
ム、モリブデン、もしくはタングステン又は周期表3族の元素及びランタニドを
表し、
1A がそれぞれ同一又は異なり、互いに独立してフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水
素、C1〜C10のアルキル、C2〜C10のアルケニル、C6〜C15のアリール、
7〜C40のアルキルアリール、C7〜C40のアリールアルキル、−OR6A、も
しくは−NR6A7Aを表し、あるいは2個のXA基は、互いに結合してともに、
例えば置換又は非置換のジエン配位子、特に1,3−ジエン又はビアリールオキ
シ基を形成し(ここで、
6A及びR7A がそれぞれ、C1〜C10のアルキル、C6〜C15のアリール、C7〜C40
のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、アルキル基中に1
〜16個の炭素原子を有し、且つアリール基中に6〜21個の炭素原子を
有するフルオロアルキル又はフルオロアリールを表し)、
A が1、2又は3であり、nAはMの価数に応じて式(III)のメタロセン錯体
が非荷電とされるような値であり、
1A〜R5A がそれぞれ互いに独立して、水素、C1〜C22のアルキル、置換基として
1〜C10のアルキル基を順に有していてもよい5〜7員環のシクロアル
キル又はシクロアルケニル、C2〜C22のアルケニル、C6〜C22のアリー
ル、C7〜C40のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、−N
8A 2、−N(SiR8A 32、−OR8A、−OSiR8A 3、−SiR8A 3
を表し、R1A〜R5A基はハロゲンによって置換されていてもよく、あるい
は2個のR1A〜R5A基、特に隣接する基は、それらに結合している原子と
ともに結合して5、6、もしくは7員環の環又は好ましくはN、P、O及
びSよりなる群から選択される少なくとも1種の原子を含む5、6もしく
は7員環の複素環を形成していてもよく、(ここで、
8A が同じ又は異なり、それぞれC1〜C10のアルキル、C3〜C10のシクロアルキ
ル、C6〜C15のアリール、C1〜C4のアルコキシ又はC6〜C10のアリールオ
キシであってもよく)
A がXAとして定義され、又は、
Figure 0004794461
(ここで、
9A〜R13A基 がそれぞれ互いに独立して水素、C1〜C22のアルキル、置換基として
1〜C10のアルキル基を順に有していてもよい5〜7員環のシクロア
ルキル又はシクロアルケニル、C2〜C22のアルケニル、C6〜C22
アリール、C7〜C40のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリ
ール、−NR14A 2、−N(SiR14A 32、−OR14A、−OSiR1
4A 3、−SiR14A 3を表し、R1A〜R5A基はハロゲンによって置換さ
れていてもよく及び/又は2個のR1A〜R5A基、特に隣接する基は、
それらに結合している原子とともに結合して、5、6、もしくは7員環
の環又は好ましくはN、P、O及びSよりなる群から選択される少なく
とも1種の原子を含む5、6又は7員環の複素環を形成していてもよく
14A が同じ又は異なりそれぞれC1〜C10のアルキル、C3〜C10のシクロ
アルキル、C6〜C15のアリール、C1〜C4のアルコキシ又はC6〜C
10のアリールオキシであってもよい)であり、
あるいは、R4AとZAとはともに−R15A vA−AA−基(ここで、
15A
Figure 0004794461
を表し、
ここで、
16A、R17A及びR18A が同一又は異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、トリ
メチルシリル基、C1〜C10のアルキル基、C1〜C10のフル
オロアルキル基、C6〜C10のフルオロアリール基、C6〜C1
0のアリール基、C1〜C10のアルコキシ基、C7〜C15のア
ルキルアリールオキシ基、C2〜C10のアルケニル基、C7
40のアリールアルキル基、C8〜C40のアリールアルケニル
基又はC7〜C40のアルキルアリール基を表し又は2個の隣接
する基はそれらに結合している原子とともに、4〜15個の炭
素原子を有する飽和又は不飽和環を形成し
2A がケイ素、ゲルマニウム又はスズ、好ましくはケイ素を表し、
A が−O−、−S−、−NR19A−、−PR19A−、−O−R19A、−NR19A 2
−PR19A 2を表し、
19A がそれぞれ互いに独立してC1〜C10のアルキル、C6〜C15のアリール、C3
〜C10のシクロアルキル、C7〜C18のアルキルアリール又は−Si(R20A
3を表し、
20A が水素、C1〜C10のアルキル、置換基としてC1〜C4のアルキル基を順に有
していてもよいC6〜C15のアリール又はC3〜C10のシクロアルキルであり、
A は1であり、あるいはAAが不飽和、飽和、もしくは縮合された複素環基である
場合には1もしくは0であり)
を形成し、あるいはR4A基及びR12A基はともに−R15A−基を形成する。]
好ましくは、前記式(III)においてXA基が、同一であり、好ましくはフッ素、塩素、臭素、C1〜C7のアルキル又はアリールアルキル、特に塩素、メチル又はベンジルである。
式(III)の有機遷移金属化合物のなかでも、好ましくは、
Figure 0004794461
Figure 0004794461
である。
式(IIIa)の化合物のなかでも、特に好ましくは、
1A がチタン又はクロムであり、
A が塩素、C1〜C4のアルキル、フェニル、アルコキシ又はアリールオキシ
であり、
A 1又は2であり、
1A〜R5A がそれぞれ水素もしくはC1〜C4のアルキルであり、あるいは2個の隣接
するR1A〜R5A基はそれらを連結している原子とともに、置換、無置換、
もしくは不飽和の6員環の環を形成している、
ものである。
式(IIIb)のなかでも、好ましくは、
1A がチタン、ジルコニウム、ハフニウム又はクロムであり、
A が塩素、C1〜C4のアルキル、もしくはベンジルであり、あるいは2個の
X基は置換もしくは非置換のブタジエン配位子を形成し、
A は1もしくは2、好ましくは2であり、あるいはM1Aがクロムである場合
には0であり、
1A〜R5A がそれぞれ水素、C1〜C8のアルキル、C6〜C10のアリール、−
NR8A 2、−OSiR8A 3、−SiR8A 3又は−Si(R8A3であ
り、
9A〜R13A がそれぞれ水素、C1〜C8のアルキル、C6〜C10のアリール、−NR8A
2、−OSiR8A 3、−SiR8A 3又は−Si(R8A3であり、
あるいは、2個のR1A〜R5A基及び/又はR9A〜R13A基のそれぞれの場合においてシクロペンタジエニル環とともに、インデニル基又は置換されたインデニル基を形成する、ものである。
式(IIIb)の特に有用な化合物は、シクロペンタジエニル基が同じであるものが挙げられる。
特に有用な式(IIIb)の化合物の例としては、
ビス(シクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(エチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(1−n−ブチル−3−メチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム
ビス(インデニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(テトラヒドロインデニル)二塩化ジルコニウム、
ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、及び、
相当するジメチルジルコニウム化合物、である。
特に有用な式(IIIc)の化合物としては、
1A及びR9A が同一又は異なり、それぞれ水素又はC1〜C10のアルキル基であり、
5A及びR13A が同一又は異なり、それぞれ水素、ハロゲン、もしくはメチル基、エ
チル基、イソプロピル基又はtert−ブチル基であり
3A及びR11A がそれぞれC1〜C4のアルキルであり、
2A及びR10A がそれぞれ水素であり、
あるいは、
2個の隣接するR2A基及びR3A基もしくはR10A基及びR11A基は、ともに4〜44個の炭素原子を有する飽和もしくは不飽和環式基を形成し、
15A が−M2A16A17A−又は−CR16A17A−CR16A17A−又はB
16A−又はBNR16A17A−であり、
1A がチタン、ジルコニウム又はハフニウムであり、且つ、
A が同一又は異なり、それぞれ塩素、C1〜C4のアルキル、ベンジル、
フェニル又はC7〜C15のアルキルアリールオキシである。
特に有用な式(IIIc)の化合物としては、式(IIIc’)で表されるものが挙げられる。
Figure 0004794461
(式中、R’A基が、同一又は異なり、それぞれ水素、C1〜C10のアルキル又はC3〜C10のシクロアルキル、好ましくは、メチル、エチル、イソプロピル又はシクロヘキシル、C6〜C20のアリール、好ましくはフェニル、ナフチル又はメシチル、C7〜C40のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、好ましくは4−tert−ブチルフェニル又は3,5−ジ−tert−ブチルフェニル又はC8〜C40のアリールアルケニルであり、
5A及びR13Aは、同一又は異なり、それぞれ水素、C1〜C6のアルキル、好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、n−ヘキシル又はtert−ブチルであり、且つ、
環S及びTは、同一又は異なり、飽和又は不飽和又は部分的に飽和されている。)
式(IIIc’)のメタロセンのインデニル又はテトラヒドロインデニル配位子は、下記の置換部位で示される命名法に従って、2位、2,4位、4,7位、2,4,7位、2,6位、2,4,6位、2,5,6位、2,4,5,6位、2,4,5,6,7位、特に2,4位において置換されているのが好ましい。
Figure 0004794461
錯体(IIIc’)としては、ラセミ体又は見掛けのラセミ体の形態の架橋されたビスインデニル錯体が好ましい。本発明の目的において、見掛けのラセミ体とは、錯体の全ての他の置換基を無視した場合に、2個のインデニル配位子が互いに対してラセミ状態である錯体を意味する。
特に有用なメタロセン(IIIc)及び(IIIc’)としては、以下のものが挙げられる。
ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)二塩化ジルコニウム、
エチレンビス(シクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
エチレンビス(インデニル)二塩化ジルコニウム、
エチレンビス(テトラヒドロインデニル)二塩化ジルコニウム、
テトラメチルエチレン−9−フルオレニルシクロペンタジエニル二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−エチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−イソプロピルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−tert−ブチルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジエチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)二臭化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(3−メチル−5−メチルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(3−エチル−5−イソプロピルシクロペンタジエニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−エチルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
メチルフェニルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
メチルフェニルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジフェニルシランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジフェニルシランジイルビス(2−エチル−4,5−ベンズインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジフェニルシランジイルビス(2−メチルインデニル)二塩化ハフニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−(1−ナフチル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4−(1−ナフチル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−i−ブチル−4−(1−ナフチル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4−(9−フェナントリル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−イソプロピルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2,7−ジメチル−4−イソプロピルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[p−トリフルオロメチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[3’,5’−ジメチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジエチルシランジイルビス(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−プロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−n−ブチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−ヘキシル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−フェニルインデニル)−(2−メチル−4−フェニルインデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−(1−ナフチル)インデニル)−(2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[3’,5’−ビス−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイル(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−エチル−4−[1’−ナフチル]インデニル)二塩化ジルコニウム、
エチレン(2−イソプロピル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)−(2−メチル−4−[4’−tert−ブチルフェニル]インデニル)二塩化ジルコニウム、ならびに、
相当するジメチルジルコニウム、モノクロロモノ(アルキルアリールオキシ)ジルコニウム及びジ(アルキルアリールオキシ)ジルコニウム化合物。
特に有用な式(IIId)の化合物としては、
1A がチタン又はジルコニウム、特にチタンであり、
A が塩素、C1〜C4のアルキル、もしくはフェニルであり、あるいは2個のX基は
ともに置換もしくは非置換のブタジエン配位子を形成し、
15A が−SiR16A17A−又はCR16A17A−CR16A17A−であり
A が−O−、−S−、又はNR19A−であり、
1A〜R3A及びR5A がそれぞれ水素、C1〜C10のアルキル、好ましくはメチル、
3〜C10のシクロアルキル、C6〜C15のアリール、もしくは
−Si(R8A3であり、あるいは2個の隣接する基は4〜1
2個の炭素原子を有する環式基を形成し、特に好ましくは全て
のR1A〜R3A及びR5Aがメチル基である。
式(IIId)の化合物の他の基として特に有用なものは、
1A が好ましくは酸化状態IIIのチタン又はジルコニウムであり、
A が塩素、C1〜C4のアルキル、もしくはフェニルであり、あるいは2個のXA
が置換もしくは非置換のブタジエン配位子を形成し、
15A が−SiR16A17A−又はCR16A17A−CR16A17A−であり
A が−O−R19A、−NR19A 2−、−PR19A 2であり、
1A〜R3A及びR5A がそれぞれ水素、C1〜C10のアルキル、C3〜C10のシクロア
ルキル、C6〜C15のアリール、あるいは−Si(R8A3であ
り、2個の隣接する基は4〜12個の炭素原子を有する環式基
を形成する、
ものである。
このような錯体の合成は、周知の方法によって、好ましくは、適当に置換された環式炭化水素アニオンを、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル又はクロムのハロゲン化物と反応させることによって行われる。
適切な製造方法の例は、例えば、Journal of Organometallic Chemistry,369(1989),359−370において記載されている。
さらに好ましい有機遷移金属化合物A)は、シクロペンタジエニル又はヘテロシクロペンタジエニルおよび縮合している複素環によって形成された少なくとも1個の配位子を有するメタロセンである。複素環において、少なくとも1個の炭素原子が、ヘテロ原子、好ましくは周期表15又は16族のヘテロ原子、特に窒素又は硫黄によって置換されている。このような化合物は、例えば、WO98/22486において記載されている。これらは、特に
ジメチルシランジイル(2−メチル−4−フェニルインデニル)−(2,5−ジメチル−N−フェニル−4−アザペンタレン)二塩化ジルコニウム、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロアズレニル)二塩化ジルコニウム、及び
ジメチルシランジイルビス(2−エチル−4−フェニル−4−ヒドロアズレニル)二塩化ジルコニウム、である。
本発明の目的において好ましい有機遷移金属化合物D)のさらなる例としては、式(IVa)〜(IVe)
Figure 0004794461
(式中、遷移金属は、Ti、Zr、Hf、Sc、V、Nb、Ta、Cr、Mo, W、Fe、Co、Ni、Pd、Ptのうちから選択される元素、又は希土類金属元素である)のうち少なくとも1個の配位子との遷移金属錯体である。好ましくは、ニッケル、鉄、コバルト、又はパラジウムを中心金属として含む化合物である。
Bは、元素周期表15族の元素、好ましくはN又はP、特に好ましくはNである。分子中の2又は3個の原子EBは、同一であっても異なっていてもよい。
1B〜R19B基は、式(IVa)〜(IVe)の配位子系内で同一であっても異なっていてもよく、下記で示される通りである:
1B及びR4B が互いに独立して、炭化水素基、又は置換された炭化水素基、好ま
しくはEB元素に隣接する炭素原子が少なくとも2個の炭素原子に
結合している炭化水素基であり、
2B及びR3B がそれぞれ互いに独立して、水素又は炭化水素基もしくは置換され
た炭化水素基を表し、R2B及びR3Bはともに1以上のヘテロ原子が
存在していてもよい環式基を形成していてもよく、
6B及びR8B が互いに独立して、炭化水素基又は置換された炭化水素基を表し、
5B及びR9B がそれぞれ互いに独立して、炭化水素基又は置換された炭化水素基
を表し、
ここで、R6B及びR5B又はR8B及びR9Bはともに環式基を形成していてもよく、
7B がそれぞれ互いに独立して、水素又は炭化水素基もしくは置換され
た炭化水素基を表し、2個のR7Aはともに環式基を形成していても
よく、
10B及びR14B が互いに独立して、炭化水素基又は置換された炭化水素基を表し、
11B、R12B、R12B’及びR13B がそれぞれ互いに独立して、水素又は炭化水素基も
しくは置換された炭化水素基を表し、2個以上のジェミナル又は隣
接するR11B、R12B、R12B’及びR13B基はともに環式基を形成し
ていてもよく、
15B及びR18B がそれぞれ互いに独立して、水素又は炭化水素基もしくは置換され
た炭化水素基を表し、
16B及びR17B がそれぞれ互いに独立して、水素又は炭化水素基もしくは置換され
た炭化水素基を表し、
19B が5〜7員環で置換されたもしくは非置換の、特に不飽和もしくは
芳香族環基、複素環基、特にEBとともにピリジン基を形成する有
機基を表し、
1B は0又は1であり、n1Bが0である式(IVc)の化合物は負に帯
電し、
1B は1〜4、好ましくは2又は3の整数である。
特に有用な式(IVa)〜(IVd)の配位子を有する遷移金属錯体としては、式(IVa)の配位子を有するFe、Co、Ni、Pd又はPtの遷移金属の錯体などである。特に好ましくは、
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化パラジウム、
ジ(ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化ニッケル、
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジ−i−プロピルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化パラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化ニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化パラジウム、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化ニッケル、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジ(2−メチルフェニル)−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化パラジウム、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエン二塩化ニッケル、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルパラジウム、
ジフェニル−2,3−ジメチルジアザブタジエンジメチルニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテン二塩化パラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテン二塩化ニッケル、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンジメチルパラジウム、
ジ(2,6−ジメチルフェニル)アザナフテンジメチルニッケル、
1,1’−ビピリジル二塩化パラジウム、
1,1’−ビピリジル二塩化ニッケル、
1,1’−ビピリジルジメチルパラジウム、又は、
1,1’−ビピリジルジメチルニッケル、
などのNi又はPdとのジイミン錯体である。
特に有用な化合物(IVe)は、J.Am.Chem.Soc.120,p.4049ff.(1998),J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1998,849において記載されているものである。配位子(IVe)を有する錯体として、好ましくは、Fe、Co、Ni、Pd、又はPt、特にFeの遷移金属の2,6−ビス(イミノ)ピリジル錯体が用いられる。
有機遷移金属化合物D)として、置換又は非置換のサリチルアルデヒド及び第一級アミン、特に置換又は非置換のアリールアミンから得られる配位子を有するイミノフェノキシド錯体を使用することもできる。例えばボラタベンゼン配位子、ピロリルアニオン又はホスホリルアニオンなど、π電子系中に1個以上のヘテロ原子を含むπ配位子を有する遷移金属錯体もまた、有機遷移金属化合物D)として使用することができる。
本発明において好適なさらなる遷移金属化合物D)は、クロム、モリブデン又はタングステンの置換されたモノシクロペンタジエニル錯体、モノインデニル錯体、モノフルオレニル錯体又はヘテロシクロペンタジエニル錯体であり、これらの錯体においてシクロペンタジエニル環上の少なくとも1個の置換基はsp3−混成炭素原子又はケイ素原子をのみ介して結合していない硬質のドナー官能基を有している。ドナー官能基への最も直接的な結合は、sp−又はsp2−混成炭素原子、好ましくは1〜3個のsp2−混成炭素原子を含む。この直接的な結合は、不飽和二重結合、芳香族基を含み、あるいは前記ドナーとともに部分的に不飽和の又は芳香族の複素環式基を形成する。
また、これらの遷移金属化合物において、シクロペンタジエニル環は、ヘテロシクロペンタジエニル配位子であってもよい、すなわち、少なくとも1個の炭素原子が15又は16族のヘテロ原子によって置換されていてもよい。この場合において、C5環中の炭素原子がリンによって置換されているのが好ましい。特に、シクロペンタジエニル環は、別のアルキル基によって置換され、例えば、テトラヒドロインデニル、インデニル、ベンズインデニル又はフルオレニルなどの5又は6員環を形成していてもよい。
有用なドナーは、例えば、アミン、イミン、カルボキサミド、カルボン酸エステル、ケトン(オキソ)、エーテル、チオケトン、ホスフィン、亜リン酸塩、ホスフィンオキシド、スルホニル、スルホンアミドなどの周期表15又は16族の元素を含む非電荷官能基又は非置換、置換、もしくは縮合、部分的に縮合された複素環式もしくは芳香族複素環式基である。
好ましくは、下記式(V)の置換されたモノシクロペンタジエニル、モノインデニル、モノフルオレニル又はヘテロシクロペンタジエニル錯体が用いられる。
Figure 0004794461
(式中、
C がクロム、モリブデン又はタングステンを表し、
C が下記式(Va)を表し、
Figure 0004794461
式中、
1C〜E5C がそれぞれ炭素を表し又はE1C〜E5C原子のうち1個以上がリン又は窒
素を表し、
C が−NR5C6C、−PR5C6C、−OR5C、−SR5C又は非置換、置換
、もしくは縮合、部分的に縮合された複素環式又は芳香族複素環式環基を
表し、
C が以下の基のいずれか一種を表し、
Figure 0004794461
又はACが非置換、置換、もしくは縮合、部分的に縮合された複素環式も
しくは芳香族複素環式環基である場合には、以下の基であってもよく、
Figure 0004794461
式中、
1C、L2C がそれぞれケイ素又は炭素を表し、
C が1を表し、又はA1Cが非置換、置換もしくは縮合、部分的に縮合された
複素環式もしくは芳香族複素環式環基である場合には0であってもよく、
C がそれぞれ互いに独立して、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水素、C1
10のアルキル、C2〜C10のアルケニル、C6〜C20のアリール、C7
40のアルキルアリール、−NR15C16C、−OR15C、−SR15C、−
SO315C、−OC(O)R15C、−CN、−SCN、β−ジケトナート
−CO、BF4 -、PF6 -又は嵩高い非配位アニオンを表し、
1C〜R16C がそれぞれ互いに独立して、水素、C1〜C20のアルキル、C1〜C20
アルケニル、C6〜C20のアリール、C7〜C40のアルキルアリール、ア
ルキル部に1〜10個の炭素原子を有し、かつアリール部に6〜20個の
炭素原子を有するアルキルアリール、SiR17C 3を表し、前記有機基R1
B〜R16Bはハロゲンによって置換されていてもよく、R1C〜R16Cのう
ち2個のジェミナル又は隣接する基は結合して5又は6員環を形成してい
てもよく、
17C がそれぞれ互いに独立して、水素、C1〜C20のアルキル、C2〜C20
アルケニル、C6〜C20のアリール、C7〜C40のアルキルアリールを表
し、2個のジェミナル基R17Cは結合して5又は6員環を形成していても
よく、
C が1、2、又は3であり、及び、
C が1、2、又は3である。)
遷移金属MCは特に好ましくはクロムである。
式(V)の有機遷移金属化合物の例としては、
1−(8−キノリル)−2−メチル−4−メチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−3−イソプロピル−5−メチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)テトラヒドロインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)インデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−2−メチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−2−イソプロピルインデニル二塩化クロム(III)
1−(8−キノリル)−2−エチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−2−tert−ブチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)ベンズインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−キノリル)−2−メチルベンズインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチル−4−メチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))テトラヒドロインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))インデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−イソプロピルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−エチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−tert−ブチルインデニル二塩化クロム(III)、
1−(8−(2−メチルキノリル))ベンズインデニル二塩化クロム(III)、又は、
1−(8−(2−メチルキノリル))−2−メチルベンズインデニル二塩化クロム(III)
などが挙げられる。
官能性シクロペンタジエニル配位子の調製は、以前から知られている。これらの錯化配位子の種々の合成手段は、例えば、M.Enders et.al.in Chem.Ber.(1996),129,459−463,又はP.Jutzi und U. Siemeling in J.Orgmet.Chem.(1995),500,175−185に記載されている。
金属錯体、特にクロム錯体は、金属塩化物などの相当する金属塩を、配位子アニオンと反応させることによる(例えば、DE−19710615に類似する方法による)簡単な方法で得ることができる。
本発明の目的に好適なさらなる遷移金属化合物D)としては、下記式(VI)のイミドクロム化合物である。
Figure 0004794461
(式中、
D がR1DC=NR2D、R1DC=O、R1DC=O(OR2D)、R1DC=S、
(R1D2P=O、(OR1D2P=O、SO21D、R1D2DC=N、N
1D2D、又はBR1D2D、C1〜C20のアルキル、C1〜C20のシクロ
アルキル、C2〜C20のアルケニル、C6〜C20のアリール、C7〜C40
アルキルアリール、水素(炭素原子に結合している場合)を表し、有
機基R1D及びR2Dは不活性な置換基を有していてもよく、
D がそれぞれ互いに独立して、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、−NR3D4D
−NP(R3D3、−OR3D、−OSi(R3D3、−SO33D、−O
C(O)R3D、β−ジケトナート、BF4 -、PF6 -又は嵩高い弱配位もし
くは非配位アニオンを表し、
1D〜R4D がそれぞれ互いに独立して、C1〜C20のアルキル、C2〜C20のアルケニ
ル、C6〜C20のアリール、C7〜C40のアルキルアリール、これが炭素原
子に結合している場合には水素を表し、有機基R1D4D不活性な置換基を
有していてもよく、
D が1又は2であり、
D が1、2又は3であり、m1DはCrの価数に応じて非電荷とされるような
値であり、
D が非電荷ドナーであり、及び、
D が0〜3である。)
このような化合物及びそれらの調製については、WO01/09148に記載されている。
さらに好ましい有機遷移金属化合物D)は、例えば、
[1,3,5−トリ(メチル)−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]三塩化クロム、
[1,3,5−トリ(エチル)−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]三塩化クロム、
[1,3,5−トリ(オクチル)−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]三塩化クロム、
[1,3,5−トリ(ドデシル)−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]三塩化クロム、及び、
[1,3,5−トリ(ベンジル)−1,3,5−トリアザシクロヘキサン]三塩化クロム、
などの三座大環状配位子との遷移金属錯体である。
種々の有機遷移金属化合物の混合物もまた成分D)として使用できる。
さらに、本発明による好ましい触媒組成物は、担持触媒及び有機遷移金属化合物に加えて、少なくとも1種の有機金属化合物E)を使用することによっても調製できる。好ましい有機金属化合物E)は、下記式(VII)のうちの一種である。
Figure 0004794461
(式中、
1 がアルカリ金属、アルカリ土類金属又は周期表13族の金属、すなわち
ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウムもしくはタリウムを表し、
1 が水素、C1〜C10のアルキル、C6〜C15のアリール、ハロ−C1〜C1
0−アルキル,ハロ−C6〜C15−アリール、C7〜C40のアリールアル
キル、C7〜C40のアルキルアリール、C1〜C10のアルコキシ又はハロ
−C7〜C40−アルキルアリール、ハロ−C7〜C40−アリールアルキル
又はハロ−C1〜C10−アルコキシを表し、
2及びR3 がそれぞれ水素、ハロゲン、C1〜C10のアルキル、C6〜C15のアリー
ル、ハロ−C1〜C10−アルキル,ハロ−C6〜C15−アリール、C7
40のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、C1〜C10
アルコキシ、又は、ハロ−C7〜C40−アルキルアリール、ハロ−C7
40−アリールアルキル、又はハロ−C1〜C10−アルコキシを表し、
r が1〜3の整数であり、
s及びt が0〜2の整数であり、r+s+tの合計がM1の価数に相当する。)
式(VII)の有機金属化合物のなかでも、
1 がリチウム、ホウ素、又はマグネシウムであり、
1、R2、及びR3 がそれぞれC1〜C10のアルキルである、
ものが好ましい。
式(VII)のさらに好ましい遷移金属化合物は、M1がアルミニウムであり、r、s及びtがそれぞれ1であるものである。特に好ましい式(VII)の有機アルミニウム化合物E)は、R1がC1〜C10のアルキル、特にC3〜C10のアルキルである。特に好ましい式(VII)の有機アルミニウム化合物としては、R2及びR3がそれぞれ、水素、ハロゲン、又はC1〜C10のアルキル、特に水素、C3〜C10のアルキルであるものが挙げられる。R1、R2及びR3がそれぞれ同じC3〜C10のアルキルである式(VII)の有機アルミニウム化合物がさらに特に好ましい。
特に好ましい式(VII)の金属化合物は、n−ブチルリチウム、n−ブチル−n−オクチルマグネシウム、n−ブチル−n−ヘプチルマグネシウム、トリフェニルアルミニウム、トリイソプレンアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ−イソプロピルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリスペンタフルオロフェニルボラン及びトリメチルアルミニウムならびにこれらの混合物である。
式(VII)の種々の金属化合物の混合物を使用することも可能である。
本発明の触媒組成物の調製において、まず、成分A)、B)及びC)から得られる担持共触媒を調製し、続いて、これを有機遷移金属化合物D)と接触させるのが通常である。有機金属化合物E)が用いられる場合、これをまず、有機遷移金属化合物D)と接触させた後、得られた反応生成物を担持共触媒と反応させることができる。しかしながら、成分D)及びE)は、担持共触媒といかなる順序で逐次的に混合してもよい。また、重合反応器中での重合の間に担持共触媒と有機遷移金属化合物D)との反応によって得られる触媒固体に有機金属化合物E)を接触させてもよく、このような場合、重合反応器に添加された有機金属化合物E)と同であっても異なっていてもよい有機金属化合物E)を用いて触媒固体を調製することもできる。
特に好ましい実施形態において、触媒組成物は、まず、成分A)、B)及びC)を互いに接触させることによって担持共触媒を調製した後、これを少なくとも1種の有機遷移金属化合物D)と接触させることによって調製される。この方法において得られた触媒固体は、その後、第二工程において、少なくとも1種の有機金属化合物E)、特に有機アルミニウム化合物E)と接触させることによって製造でき、その後、この混合物はさらなる後処理をせずに重合に使用される。
前記成分は、前記担体、前記担体の反応生成物及び/又は得られた触媒固体が懸濁している有機溶媒の存在下で、通常は混合される。好ましい溶媒は、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、もしくはキシレンなどの芳香族又は脂肪族溶媒、又は塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素、又はo−ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素である。
前記成分は、通常は−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜80℃の温度範囲で混合される。接触している成分を互いに反応させるための時間は、通常は1分〜48時間である。前記反応時間は、好ましくは10分〜6時間である。
有機遷移金属化合物D)とトリエチルアルミニウムB)とのモル比は、通常は1:0.1〜1:1000、好ましくは1:1〜1:100である。
有機金属化合物E)が用いられる場合、有機金属化合物E)と有機遷移金属化合物D)とのモル比は、通常は800:1〜1:1、好ましくは200:1〜2:1である。
担持触媒を有機遷移金属化合物及び他の成分と接触させた後に得られる固体は、通常は、湿った固体又は懸濁液として得られる。この反応生成物は、必要であればさらなる触媒組成物の成分とともにオレフィンの重合用などとして用いられる。しかしながら、反応生成物は、通常は好ましくは前記固体を乾燥させることによってさらなる後処理が行われる。前記固体が懸濁液の状態で存在する場合、ろ過などによって、事前に液相から前記固体をさらに分離することもできる。乾燥は、通常は、室温を超える温度で実施される。乾燥は真空下で行われるのが好ましい。乾燥させた触媒固体は、そのまま又は再懸濁させた形態で重合に用いることができる。
また、触媒固体は、α−オレフィン、好ましくは直鎖状のC2〜C10−1−アルケン、特にエチレンもしくはプロピレンと予備重合することもでき、その後、得られた予備重合された触媒固体は実際の重合に使用できる。予備重合において使用される触媒固体とモノマー上で重合される触媒固体と重合した状態でのモノマーとの質量比は、通常は1:0.1〜1:200の範囲内である。
さらに、少量のオレフィン、好ましくはα−オレフィン、例えば、ビニルシクロヘキサン、スチレン又はフェニルジメチルビニルシラン、改質成分として、帯電防止剤又はワックス又はオイルなどの適した不活性化合物を添加剤として、担持触媒組成物の調製の間又はその後に添加してもよい。添加剤と有機遷移金属化合物D)とのモル比は、通常は1:1000〜1000:1、好ましくは1:5〜20:1である。
重合は、オレフィンの重合用に用いられる通常の反応器中で、バルク法、懸濁法、気相法又は超臨界媒体法など、公知の方法で実施できる。回分式又は好ましくは一以上の工程において連続的に実施することができる。溶液法、懸濁法、撹拌気相法又は流動層型気相法は、全て可能である。溶媒又は懸濁媒体として、イソブタンの不活性炭化水素又はモノマー自体などを使用することができる。
重合は、−60〜300℃で、0.5〜3000barの範囲内の圧力で実施することができる。好ましくは、50〜200℃、特に60〜100℃の範囲内の温度、5〜100bar、特に15〜70barの範囲内の圧力である。平均滞留時間は、通常は0.5〜5時間、好ましくは0.5〜3時間である。水素などのモル質量調整剤又は帯電防止剤などの従来の添加剤を重合において使用することができる。
本発明の担持共触媒の製造方法は、比較的簡単である。当該方法は、ホウ素含有化合物もしくは遷移金属化合物などの高価な出発原料を少ない量で使用し、又は安価な出発原料を用いて、優れた重合活性有する触媒組成物を製造できる。また、高い重合活性を有する触媒組成物を製造することもできる。
実施例
質量平均分子量Mw及びモル質量分布Mw/Mnは、ウォーターズ(Waters)製 GPC装置を用いて、1,2,4−トリクロロベンゼン中、145℃でのゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって、測定した。データは、HS−Entwicklungsgesellschaft fuer wissenschaftliche Hard−und Software mbH, Ober−Hilbersheim製 Win−GPCソフトウェア用いて評価した。カラムの較正は、100〜107g/molの分子量を有するポリプロピレン標準物質を用いて行った。
融点は、DSC(示差走査熱量測定)を用いて測定した。測定は、1分あたり20℃の加熱速度で200℃までの第1加熱、1分あたり20℃の冷却速度で25℃まで冷却した時の動的結晶及び1分あたり20℃の加熱速度で200℃に戻す第2加熱を用いた、ISO国際標準規格3146に従って行った。融点は、第2加熱において測定したエンタルピー対温度曲線が最大値を示した際の温度である。
キシレン溶解原料の濃度を決定するために、プロピレン重合体5gを、事前に100℃に加熱した蒸留したキシレン(異性体混合物)500mlに添加した。次に、混合物をキシレンの沸点に加熱し、この温度を60分間維持した。これを、冷浴を用いて20分間を超えて5℃まで冷却した後、再び20℃まで加温した。この温度を30分間維持した。沈殿した重合体をろ別した。ろ液100mlを精密に取り、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。残った残留物を、80℃/250mbarで2時間乾燥させ、冷却後に重さを量った。
キシレン溶解原料の濃度は、下記式に従って算出した。
Figure 0004794461
S=以下の場合のキシレン溶解原料の濃度[%]
g=溶解量g[g]
G=量った生成物量[g]
V=使用したろ液量[ml]
実施例1
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;130℃、8時間乾燥)1.58gを、室温でトルエン15ml中に懸濁させ、トリエチルアルミニウム2.9ml(トルエン中1.9M、5.5mmol)と混合した。懸濁液を、30分間撹拌し、続いてペンタフルオロフェニルボロン酸1.18g(5.6mmol)を添加した。反応混合物を一晩中撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで5回洗浄し、オイルポンプ真空中で乾燥させて一定の質量にした。これにより2.89gの白色の流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例1a)において作製した担持共触媒556.9gを、トルエン7ml中に懸濁させ、トルエン7ml中にジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ジメチルジルコニウム30.8mg(52.4μmol)を含む溶液と混合した。反応混合物を一時間、撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン1mlで二回洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。
c)重合
乾燥させた1リットル反応器を、まず窒素で、次いでプロピレンでフラッシュし、同反応器にプロピレン350g及びヘプタン中トリイソブチルアルミニウムの2M溶液2ml(4mmol)を装填した。次に、実施例1b)において作製した触媒固体91mgを、ロックを介してアルゴンと共に吹き入れることにより反応器中に装填した。反応混合物を65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、295gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり3.2kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=1186100g/mol、MW/Mn=2.9、融点=149℃。
実施例2
a)担持共触媒の作製
実施例1a)の担持触媒を用いた。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例1a)において調製した担持共触媒715mgを、トルエン7ml中に懸濁させ、ビス(1−メチル−3−n−ブチルシクロペンタジエニル)二塩化物21.6mg(50μm)の溶液、ヘプタン中トリメチルアルミニウムの2M溶液250μl(0.6mmol)及びトルエン6mlを混合した。反応混合物を一時間撹拌した後、ろ過した。残留物を5mlのトルエンで2回洗浄し、オイルポンプ真空中で乾燥させた。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素でフラッシュした後、同反応器にイソプレニルアルミニウム100ml及びイソ−ブタン5lを装填した。次に、実施例2b)において作製した触媒固体347mgを、ロックを介して窒素と共に吹き入れることにより反応器中に装填した。次に、エチレンを反応器中に装填し、反応混合物を65℃の重合温度に加熱した。終圧は70barであった。前記重合を、揮発成分を出すことによって20分後に停止させた。これにより、微細に分割された重合体150gを得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり432g−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、Mw=782000g/molを有していた。
実施例3
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;180℃、10時間乾燥)3.0gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、トリエチルアルミニウム5.6ml(トルエン中1.9M、10.6mmol)と混合した。懸濁液を、60分間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸1.12g(5.3mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより5.01gの白色の流動性粉末を得た。前記固体は、5.9質量%のAl及び0.57質量%のBを含んでいた。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例3a)で作製した担持共触媒3.66gを、トルエン20ml中に懸濁させ、トルエン20ml中ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム86.4mg(0.146mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、3.73gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後にプロピレンでフラッシュした。ヘプタン中2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素135mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中実施例3b)において作製した触媒固体200mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、1950gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり9.8kg−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=814400g/mol、Mw/Mn=3.2、融点152℃、XS=0.23。
実施例4
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素135mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3ml(2mmol)中、実施例3b)において作製した触媒固体201mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、2350gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり11.7kg−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=940800g/mol、Mw/Mn=2.8、融点151℃、XS=0.14。
実施例5
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;130℃、10時間乾燥)3.0gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、トリエチルアルミニウム(トルエン中1.9M、15.18mmol)8mlと混合した。懸濁液を、60分間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸1.64g(7.59mmol)を添加した。反応混合物を一晩中撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより5.57gの流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例5a)で作製した担持共触媒2.61gを、トルエン20ml中に懸濁させ、トルエン15ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム61.6mg(0.104mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、グレーの固体2.60gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素420mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例5b)において作製した触媒固体109mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、2050gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり18.8kg−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:
w=139000g/mol、Mw/Mn=2.6、融点151℃、XS=0.33。
実施例6
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、プロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例5b)において作製した触媒固体303mgの懸濁液を、反応器へとプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、40分間重合させた。その後、プロピレンを完全に消費させた。これにより、1900gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり9.3kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=1130000g/mol、Mw/Mn=2.8、融点151℃、XS=0.09。
実施例7
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、プロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例5b)において作製した触媒固体254mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を、まず40℃で10分間予備重合させた後、10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、40分間重合させ、全てのプロピレンを使用した。これにより、1550gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり9.2kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=1100000g/mol、融点149℃、XS=0.22。
実施例8
a)担持共触媒の作製
実施例5a)の担持共触媒を使用した。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例5a)で作製した担持された共触媒2.51gを、トルエン20ml中に懸濁させ、トルエン15ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム29.8mg(0.050mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、茶色がかった固体2.45gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素500mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例8b)において作製した触媒固体299mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を、まず40℃、10分間予備重合させた後、10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、1620gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり5.4kg−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:
w=58000g/mol、Mw/Mn=2.7、融点150℃、XS=2.0。
実施例9
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;130℃、10時間乾燥)2.0gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、トリエチルアルミニウム(トルエン中1.9M、10.12mmol)5.3mlと混合した。
懸濁液を、60分間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸0.82g(3.80mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより2.88gの流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例9a)で作製した担持共触媒2.65gを、トルエン20ml中に懸濁させ、トルエン10ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム62.2mg(0.105mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、グレーの固体2.78gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素440mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例9b)において作製した触媒固体243mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を、まず40℃、10分間予備重合させた後、10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、1120gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり4.6kg−PE/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:
w=123600g/mol、Mw/Mn=2.6、融点150℃、XS=0.50。
実施例10
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、プロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例9b)において作製した触媒固体446mgの懸濁液を、反応器へとプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を、まず40℃、10分間予備重合させた後、10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、1130gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり2.5kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:
w=1275000g/mol、Mw/Mn=2.7、融点151℃、XS=0.16。
実施例11
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3.5ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素300mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例9b)において作製した触媒固体245mgの懸濁液を、反応器へとプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を、まず40℃、10分間予備重合させた後、10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。これにより、2610gの微細に分割された重合体を得た。反応器中の内壁には堆積物がなかった。触媒活性は、1時間あたり10.7kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:
w=349000g/mol、Mw/Mn=3.6、融点151℃、XS=0.15。
比較例A
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;180℃、10時間乾燥)0.8gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、トリメチルアルミニウム(トルエン中2M、0.82mmol)0.41mlと混合した。懸濁液を、60分間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸0.29g(0.82mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより1.1gの流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
比較例Aa)で作製した担持共触媒0.312gを、トルエン8ml中に懸濁させ、トルエン6ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム33.2mg(0.056mmol)の溶液と混合した。反応混合物を30分間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン5mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、明るいオレンジ色の固体296gであった。
c)重合
乾燥させた1リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液2ml(4mmol)を反応器中に装填した後、プロピレン350gを40℃で装填した。比較例Aa)において作製した触媒固体296mgを窒素流下、反応器へ添加した。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に形成された重合体はなかった。
比較例B
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;180℃、10時間乾燥)1.5gを、室温で、トルエン15ml中に懸濁させ、トリメチルアルミニウム(トルエン中2M、5.2mmol)2.6mlと混合した。懸濁液を、一時間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸1.12g(5.3mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより1.89gの流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例Ba)で作製した担持された共触媒1.89gを、トルエン10ml中に懸濁させ、トルエン15ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム32mg(0.054mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、ベージュ色の固体1.68gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、1Mトリエチルアルミニウム溶液7ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素180mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例Bb)において作製した触媒固体416mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に形成された重合体はなかった。
比較例C
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。180mgの水素を反応器中に装填した後、40℃でプロピレン2.5kgを装填した。次に、2Mトリイソブチルアルミニウム4ml中の実施例Bb)において作製した触媒固体306mgの懸濁液を、反応器へとプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に形成された重合体はなかった。
比較例D
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;180℃、10時間乾燥)2.0gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、トリイソブチルアルミニウム7.0ml(トルエン中1M、7.0mmol)と混合した。懸濁液を、一時間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸1.48g(7.0mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより2.94gの白色の流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例Da)で作製した担持共触媒1.45gを、トルエン15ml中に懸濁させ、トルエン15ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム47mg(0.084mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、淡褐色の固体1.58gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、1Mトリエチルアルミニウム溶液7ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素180mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、ヘキサン2ml中の実施例Db)において作製した触媒固体297mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に形成された重合体はなかった。
比較例E
重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、1Mトリエチルアルミニウム溶液1ml(1mmol)を反応器中に装填した後、水素180mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、2Mトリイソブチルアルミニウム溶液3ml中の実施例Db)において作製した触媒固体305mgの懸濁液を、反応器へプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に形成された重合体はなかった。
比較例F
a)担持共触媒の作製
シリカゲル(XPO2107,Grace;180℃、10時間乾燥)2.0gを、室温で、トルエン20ml中に懸濁させ、水素化ジイソブチルアルミニウム(トルエン中1M、7.0mmol)7.1mlと混合した。懸濁液を、一時間撹拌し、続いて、ペンタフルオロフェニルボロン酸0.75g(3.53mmol)を添加した。反応混合物を一晩中、撹拌し、ろ過した。残留物を、トルエン20mlで3回洗浄し、オイルポンプ真空中で、乾燥させて一定の質量にした。これにより2.97gの白色の流動性粉末を得た。
b)有機遷移金属化合物の担体への適用
実施例Fa)で作製した担持共触媒2.69gを、トルエン15ml中に懸濁させ、トルエン15ml中、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジメチルジルコニウム63mg(0.107mmol)の溶液と混合した。反応混合物を1時間撹拌した後、ろ過した。残留物をトルエン20mlで3回、洗浄した後、オイルポンプ真空中で乾燥させた。生成物は、ベージュ色の固体2.81gであった。
c)重合
乾燥10リットル反応器を、まず窒素の後に、プロピレンでフラッシュした。ヘプタン中、1Mトリエチルアルミニウム溶液7ml(7mmol)を反応器中に装填した後、水素180mg及びプロピレン2.5kgを40℃で装填した。次に、2Mトリイソブチルアルミニウム1ml中、実施例Fb)において作製した触媒固体517mgの懸濁液を、反応器へとプロピレン1kgでリンスした。反応混合物を10分間かけて65℃の重合温度に加熱し、1時間重合させた。前記重合を、残留しているプロピレンを放出することによって停止させた。当該試験の間に60gの重合体が形成された。触媒活性は、1時間あたり0.12kg−PP/g−触媒固体であった。得られたポリプロピレンは、次の特性を有していた:Mw=645000g/mol、Mw/Mn=3.1、融点149℃、XS=0.39。

Claims (8)

  1. 初めに、
    A)官能基を有する担体を
    B)トリエチルアルミニウムと反応させた後、反応生成物を、
    C)式(I)
    Figure 0004794461
    [式中、
    A がホウ素を表し、
    1 が同一または異なり、それぞれが互いに独立した水素、ハロゲン、C1〜C20のアルキル、C1〜C20のハロアルキル、C1〜C10のアルコキシ、C6〜C20のアリール、C6〜C20のハロアリール、C6〜C20のアリールオキシ、C7〜C40のアリールアルキル、C7〜C40のハロアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール、C7〜C40のハロアルキルアリール又はOSiR3 2基であり(前記式において、R2 同一または異なり、それぞれ水素、ハロゲン、C1〜C20のアルキル、C1〜C20のハロアルキル、C1〜C10のアルコキシ、C6〜C20のアリール、C6〜C20のハロアリール、C6〜C20のアリールオキシ、C7〜C40のアリールアルキル、C7〜C40のアルキルアリール又はC7〜C40のハロアルキルアリールを表し)、
    y が1または2であり、及び、
    x が3−yである]で表される化合物と、
    反応させる工程を有するオレフィン重合用担持共触媒の製造方法。
  2. 式(I)においてR1がC6〜C10のハロアリール、C7〜C20のアルキルアリール、またはC7〜C20のハロアルキルアリールである請求項1に記載の方法。
  3. 請求項1又は2に記載の方法によって得られた担持共触媒。
  4. オレフィン重合用触媒組成物の製造のために、請求項1又は2により得られた担持共触媒を使用する方法。
  5. 請求項3に記載の少なくとも1種の担持助触媒を、
    D)少なくとも1種の有機遷移金属化合物と接触させることにより得られるオレフィン重合用触媒組成物。
  6. E)少なくとも1種の有機金属化合物が、組成物にさらに添加された請求項5に記載のオレフィン重合用触媒組成物。
  7. まず請求項3に記載の少なくとも1種の担持共触媒を、少なくとも1個の有機遷移金属化合物D)と接触させることにより触媒固体を調製し、次に第2工程において触媒固体を少なくとも1種の有機金属化合物E)と接触させることにより調製された混合物をその後さらなる後処理をせずに重合に使用する請求項6に記載のオレフィン重合用触媒組成物。
  8. 請求項5〜7のいずれか1項に記載の触媒組成物を使用するオレフィンの重合方法。
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