JP5800984B2 - オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
[1](A)下記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物と、
(B)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b−2)架橋メタロセン化合物(A)と
反応してイオン対を形成する化合物、および
(b−3)有機アルミニウム化合物
から選択される少なくとも1種の化合物と
を含むオレフィン重合用触媒の存在下に、炭素数2以上のオレフィンから選択される少なくとも1種のオレフィンを重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造方法:
R1〜R4は、それぞれ独立に炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し、隣り合う2つの基が結合して環を形成していてもよく;
R5〜R9は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し、隣り合う2つの基が結合して環を形成していてもよく;
R10〜R12は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し;
Yは、炭素原子またはケイ素原子を示し;
Mは、Ti、ZrまたはHfを示し;
Qは、ハロゲン原子、炭化水素基、炭素数10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子および孤立電子対で配位可能な中性配位子から選ばれる構造であり;jは、1〜4の整数を示し、jが2以上のときは、複数あるQは相互に同一でも異なっていてもよい。〕
[2]前記一般式[1]において、R1およびR4がそれぞれ独立に炭素数1〜40の炭化水素基および炭素数1〜40のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる基であり、R2およびR3の1つ以上の基が炭素数1〜40の炭化水素基およびケイ素含有基から選ばれる基であることを特徴とする前記[1]に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[3]前記一般式[1]において、R1およびR4がそれぞれ独立に炭素数6〜20のアリール基および炭素数6〜20のハロゲン含有アリール基から選ばれる基であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[4]前記一般式[1]において、R12が水素原子、炭素数1〜40の炭化水素基および炭素数1〜40のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる基であることを特徴とする前記[1]〜[3]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[5]前記一般式[1]において、R10〜R11が何れも水素原子であり、R12が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数6〜20のハロゲン含有アリール基から選ばれる基であるか、またはR10〜R12が何れも水素原子であることを特徴とする前記[1]〜[4]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[6]前記一般式[1]において、R5〜R9がそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子および炭素数1〜20のアルキル基から選ばれる基であることを特徴とする前記[1]〜[5]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[7]前記オレフィン重合用触媒が、さらに担体(C)を含むことを特徴とする前記[1]〜[6]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[8]前記オレフィンの少なくとも一部が、プロピレンであることを特徴とする前記[1]〜[7]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[9]前記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物の25℃のn−ヘキサンに対する溶解度が、0.5mmol/L以上であることを特徴とする前記[1]〜[8]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[10]前記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物の濃度が0.05mmol/L〜1.0mol/Lの溶液を重合系に供給することを特徴とする前記[1]〜[9]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[11]重合温度が50〜150℃であることを特徴とする前記[1]〜[10]の何れか一項に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[12]重合温度が50〜150℃であり、得られるプロピレン重合体の示差走査熱量計により測定される融点(Tm)(複数の結晶溶融ピークが観測される場合は、高温側ピークに基づく融点(Tm))が145〜170℃であり、135℃デカリン中で測定される極限粘度([η])が1.25dl/g以上であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される重量平均分子量(Mw)が97,000以上であり、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1〜3であることを特徴とする前記[1]〜[11]の何れか一項に記載のプロピレン重合体の製造方法。
本発明で使用されるオレフィン重合用触媒は、架橋メタロセン化合物(A)と、(B)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(b−2)架橋メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、および(b−3)有機アルミニウム化合物から選択される少なくとも1種の化合物とを必須成分として含む。また、担体(C)や有機化合物成分(D)を任意成分として含んでいてもよい。
本発明で使用される架橋メタロセン化合物(A)は、下記一般式[1]で表される。
R1〜R12として列挙される炭化水素基としては、炭素数1〜40の炭化水素基が好ましく、炭素数1〜20の炭化水素基がより好ましい。前記炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の飽和脂環式基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基が例示される。
トリフルオロメチル基などのフルオロアルキル基などのハロゲン含有アルキル基;
ペンタフルオロフェニル基などのフルオロアリール基、o−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基、クロロナフチル基などのクロロアリール基、o−ブロモフェニル基、m−ブロモフェニル基、p−ブロモフェニル基、ブロモナフチル基などのブロモアリール基、o−ヨードフェニル基、m−ヨードフェニル基、p−ヨードフェニル基、ヨードナフチル基などのヨードアリール基などの上記非置換アリール基の一部または全ての水素原子がハロゲン原子で置換された基;トリフルオロメチルフェニル基などのフルオロアルキルアリール基、ブロモメチルフェニル基、ジブロモメチルフェニル基などのブロモアルキルアリール基、ヨードメチルフェニル基、ジヨードメチルフェニル基などのヨードアルキルアリール基などの上記アルキルアリール基の一部の水素原子がハロゲン原子で置換された基;などのハロゲン含有アリール基;
o−クロロベンジル基、m−クロロベンジル基、p−クロロベンジル基、クロロフェネチル基などのクロロアラルキル基、o−ブロモベンジル基、m−ブロモベンジル基、p−ブロモベンジル基、ブロモフェネチル基などのブロモアラルキル基、o−ヨードベンジル基、m−ヨードベンジル基、p−ヨードベンジル基、ヨードフェネチル基などのヨードアラルキル基などの上記非置換アラルキル基の一部の水素原子がハロゲン原子で置換された基などのハロゲン含有アラルキル基が例示される。
Yは、炭素原子またはケイ素原子を示し、好ましくは炭素原子を示す。
以下に、上記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物(A)の具体例を示すが、特にこれによって本発明の範囲が限定されるものではない。なお、本発明において架橋メタロセン化合物(A)は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
本発明では、オレフィン重合用触媒の成分として、化合物(B)が用いられる。化合物(B)は、(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(b−2)架橋メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、および(b−3)有機アルミニウム化合物から選択される少なくとも1種である。これらの中では、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)が好ましい。
有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)としては、下記一般式[3]で表される化合物および下記一般式[4]で表される化合物などの従来公知のアルミノキサン、下記一般式[5]で表される構造を有する修飾メチルアルミノキサン、下記一般式[6]で表されるボロン含有有機アルミニウムオキシ化合物が例示される。
架橋メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(b−2)(以下、「イオン性化合物(b−2)」と略称する場合がある。)としては、特開平1−501950号公報、特開平1−502036号公報、特開平3−179005号公報、特開平3−179006号公報、特開平3−207703号公報、特開平3−207704号公報、特開2004−51676号公報、USP5321106号などに記載された、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が例示される。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も例示される。これらの中では、イオン性化合物(b−2)としては、下記一般式[7]で表される化合物が好ましい。
カルベニウム塩としては、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリス(4−メチルフェニル)カルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス(3,5−ジメチルフェニル)カルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが例示される。
アンモニウム塩としては、トリアルキルアンモニウム塩、N,N−ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩が例示される。
有機アルミニウム化合物(b−3)としては、下記一般式[8]で表される有機アルミニウム化合物、下記一般式[9]で表される周期律表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物が例示される。
式[8]において、RaおよびRbはそれぞれ独立に炭素数1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基から選ばれる基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。
式[9]において、M2はLi、NaまたはKを示し、複数あるRaはそれぞれ独立に炭素数1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基から選ばれる基を示す。
トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリsec−ブチルアルミニウム、トリtert−ブチルアルミニウム、トリ2−メチルブチルアルミニウム、トリ3−メチルヘキシルアルミニウム、トリ2−エチルヘキシルアルミニウムなどのトリ分岐鎖アルキルアルミニウム;
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム;トリフェニルアルミニウム、トリトリルアルミニウムなどのトリアリールアルミニウム;
ジイソプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;
一般式(i−C4H9)xAly(C5H10)z(式中、x、yおよびzは正の数であり、z≦2xである。)などで表されるイソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム;
イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド;ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド;
一般式Ra 2.5Al(ORb)0.5(式中、RaおよびRbは式[8]中のRaおよびRbと同義である。)で表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシド)などのアルキルアルミニウムアリーロキシド;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、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
エチルアルミニウムジクロリドなどのアルキルアルミニウムジハライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド、エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどの部分的に水素化されたアルキルアルミニウム;エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムが例示される。
本発明では、オレフィン重合用触媒の成分として、担体(C)を用いてもよい。担体(C)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
上記無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土鉱物、粘土(通常は該粘土鉱物を主成分として構成される。)、イオン交換性層状化合物(大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。)が例示される。
上記有機化合物としては、粒径が10〜300μmの範囲にある顆粒状または微粒子状の固体が例示される。具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテンなどの炭素数2〜14のオレフィンを主成分として合成される(共)重合体;ビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として合成される(共)重合体;これら(共)重合体の変成体が例示される。
本発明では、オレフィン重合用触媒の成分として、有機化合物成分(D)を用いてもよい。有機化合物成分(D)は、必要に応じて、オレフィンの重合反応における重合性能およびオレフィン重合体の物性を向上させる目的で使用される。有機化合物成分(D)としては、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物、スルホン酸塩が例示される。
オレフィン重合用触媒の各成分は、以下の割合で用いることが好ましい。
ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、メチルシクロブタン、1,1−ジメチルシクロプロパン、1,2−ジメチルシクロプロパン、エチルシクロプロパンなどの炭素数5の炭化水素溶媒;
ヘキサン、3−メチルペンタン、2−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、1,1−ジメチルシクロブタン、1,2−ジメチルシクロブタン、1,3−ジメチルシクロブタン、エチルシクロブタン、1,1,2−トリメチルシクロプロパン、1−エチル−1−メチルシクロプロパン、プロピルシクロプロパン、イソプロピルシクロプロパンなどの炭素数6の炭化水素溶媒;
ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2−ジメチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、2,2,3−トリメチルブタン、メチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルペンタン、1,3−ジメチルペンタン、1,2,3−トリメチルブタン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、1,1−ジメチルシクロペンタン、1,2−ジメチルシクロペンタン、1,3−ジメチルシクロペンタン、エチルシクロペンタン、プロピルシクロブタン、1,1,2,2−テトラメチルシクロプロパン、1,1,2,3−テトラメチルシクロプロパン、1,1−ジエチルシクロプロパン、1−イソプロピル−1−メチルシクロプロパン、1−イソプロピル−2−メチルシクロプロパン、1−プロピル−2−メチルシクロプロパン、ブチルシクロプロパンなどの炭素数7の炭化水素溶媒;
オクタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,3−ジメチルヘキサン、3,4−ジメチルヘキサン、3−エチルヘキサン、2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2−メチル−3−エチルペンタン、シクロオクタン、メチルシクロヘプタン、1,1−ジメチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルシクロヘキサン、1,3−ジメチルシクロヘキサン、1,4−ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、1,1,2−トリメチルシクロペンタン、1,1,3−トリメチルシクロペンタン、1,2,3−トリメチルシクロペンタン、1,2,4−トリメチルシクロペンタン、1‐エチル‐1‐メチルシクロペンタン、1‐エチル‐2‐メチルシクロペンタン、1‐エチル‐3‐メチルシクロペンタン、プロピルシクロペンタン、イソプロピルシクロペンタン、1,2,3,4−テトラメチルシクロブタン、1,1,3,3−テトラメチルシクロブタン、2,2,3,3−テトラメチルシクロブタン、1,2−ジエチルシクロブタン、1−ブチル−2−メチルシクロプロパン、ペンチルシクロプロパン、イソペンチルシクロプロパンなどの炭素数8の炭化水素溶媒;
ノナン、2−メチルオクタン、3−メチルオクタン、4−メチルオクタン、2,2−ジメチルヘプタン、2,3−ジメチルヘプタン、2,4−ジメチルヘプタン、2,5−ジメチルヘプタン、2,6−ジメチルヘプタン、4,4−ジメチルヘプタン、2−エチルヘプタン、3−エチルヘプタン、4−エチルヘプタン、2,2,3−トリメチルヘキサン、2,2,4−トリメチルヘキサン、2,2,5−トリメチルヘキサン、2,3,3−トリメチルヘキサン、2,3,4−トリメチルヘキサン、2,3,5−トリメチルヘキサン、2,4,4−トリメチルヘキサン、3,3,4−トリメチルヘキサン、3−エチル−2−メチルヘキサン、3−エチル−3−メチルヘキサン、4−エチル−2−メチルヘキサン、4−エチル−3−メチルヘキサン、2,2,3,3−テトラメチルペンタン、2,2,3,4−テトラメチルペンタン、2,2,4,4−テトラメチルペンタン、2,3,3,4−テトラメチルペンタン、2,2−ジメチル−3−エチルペンタン、2,2−ジエチルペンタン、2,3−ジエチルペンタン、シクロノナン、メチルシクロオクタン、エチルシクロヘプタン、1,1−ジメチルシクロヘプタン、1,2−ジメチルシクロヘプタン、1,3−ジメチルシクロヘプタン、1,4−ジメチルシクロヘプタン、プロピルシクロヘキサン、イソプロピルシクロヘキサン、1−エチル−2−メチルシクロヘキサン、1−エチル−3−メチルシクロヘキサン、1−エチル−4−メチルシクロヘキサン、1,1,2−トリメチルシクロヘキサン、1,1,3−トリメチルシクロヘキサン、1,1,4−トリメチルシクロヘキサン、1,2,3−トリメチルシクロヘキサン、1,2,4−トリメチルシクロヘキサン、ブチルシクロペンタン、イソブチルシクロペンタン、2−シクロペンチルブタン、1,2−ジエチルシクロペンタン、1−イソプロピル−3−メチルシクロペンタン、1−メチル−2−プロピルシクロペンタン、2−エチル−1,1−ジメチルシクロペンタン、1,1,3,3−テトラメチルシクロペンタン、1,1,3,4−テトラメチルシクロペンタン、1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタン、1,1,2,3,3−ペンタメチルシクロブタン、1,2−ジプロピルシクロプロパン、1−ヘキシルシクロプロパン、1−ペンチル−1−メチルシクロプロパン、1−ペンチル−2−メチルシクロプロパンなどの炭素数9の炭化水素溶媒;
デカン、2−メチルノナン、3−メチルノナン、4−メチルノナン、5−メチルノナン、2,2−ジメチルオクタン、2,3−ジメチルオクタン、2,4−ジメチルオクタン、2,5−ジメチルオクタン、2,6−ジメチルオクタン、2,7−ジメチルオクタン、3,3−ジメチルオクタン、3,4−ジメチルオクタン、3,5−ジメチルオクタン、3,6−ジメチルオクタン、4,4−ジメチルオクタン、4,5−ジメチルオクタン、3−エチルオクタン、4−エチルオクタン、2,2,3−トリメチルヘプタン、2,2,4−トリメチルヘプタン、2,2,5−トリメチルヘプタン、2,2,5−トリメチルヘプタン、2,2,6−トリメチルヘプタン、2,3,3−トリメチルヘプタン、2,3,4−トリメチルヘプタン、2,3,5−トリメチルヘプタン、2,3,6−トリメチルヘプタン、2,4,4−トリメチルヘプタン、2,4,5−トリメチルヘプタン、2,4,6−トリメチルヘプタン、2,5,5−トリメチルヘプタン、2−メチル−3−エチルヘプタン、2−メチル−4−エチルヘプタン、3−エチル−3−メチルヘプタン、3−エチル−4−メチルヘプタン、3−エチル−5−メチルヘプタン、3−メチル−4−エチルヘプタン、5−エチル−2−メチルヘプタン、3,3,4−トリメチルヘプタン、3,3,5−トリメチルヘプタン、3,4,4−トリメチルヘプタン、3,4,5−トリメチルヘプタン、4−プロピルヘプタン、4−イソプロピルヘプタン、2,2,3,3−テトラメチルヘキサン、2,2,3,4−テトラメチルヘキサン、2,2,3,5−テトラメチルヘキサン、2,2,4,4−テトラメチルヘキサン、2,2,4,5−テトラメチルヘキサン、2,2,5,5−テトラメチルヘキサン、2,3,3,4−テトラメチルヘキサン、2,3,3,5−テトラメチルヘキサン、2,3,4,4−テトラメチルヘキサン、2,3,4,5−テトラメチルヘキサン、3,3,4,4−テトラメチルヘキサン、2,2−ジメチル−3−エチルヘキサン、2,3−ジメチル−3−エチルヘキサン、2,3−ジメチル−4−エチルヘキサン、2,4−ジメチル−4−エチルヘキサン、2,5−ジメチル−3−エチルヘキサン、3,3−ジメチル−4−エチルヘキサン、3,4−ジメチル−3−エチルヘキサン、3−エチル−2,4−ジメチルヘキサン、4−エチル−2,2−ジメチルヘキサン、3,3−ジエチルヘキサン、3,4−ジエチルヘキサン、2,2,3,3,4−ペンタメチルペンタン、2,2,3,4,4−ペンタメチルペンタン、2,2,3−トリメチル−3−エチルペンタン、2,2,4−トリメチル−3−エチルペンタン、2,3,4−トリメチル−3−エチルペンタン、2,4−ジメチル−3−イソプロピルペンタン、2−メチル−3−3−ジエチルペンタン、4−エチル−4−メチルペンタン、シクロデカン、メチルシクロノナン、1,5−ジメチルシクロオクタン、エチルシクロオクタン、シクロヘプタン、1,1,2,3−テトラメチルシクロヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルシクロヘキサン、1,1,3,5−テトラメチルシクロヘキサン、1,1,4,4−テトラメチルシクロヘキサン、1,2,2,4−テトラメチルシクロヘキサン、1,2,3,4−テトラメチルシクロヘキサン、1,2,3,5−テトラメチルシクロヘキサン、1,2,4,5−テトラメチルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、1,3−ジエチルシクロヘキサン、1,4−ジエチルシクロヘキサン、1−エチル−2−プロピルシクロヘキサン、1,3−ジメチル−5−エチルシクロヘキサン、1−エチル−2,3−ジメチルシクロヘキサン、1−エチル−2,4−ジメチルシクロヘキサン、1−イソプロピル−1−メチルシクロヘキサン、1−イソプロピル−2−メチルシクロヘキサン、1−イソプロピル−3−メチルシクロヘキサン、1−イソプロピル−4−メチルシクロヘキサン、1−メチル−2−プロピルシクロヘキサン、1−メチル−3−プロピルシクロヘキサン、2−エチル−1,3−ジメチルシクロヘキサン、sec−ブチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、イソブチルシクロヘキサン、1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタン、1,2,3−トリメチル−4−エチルシクロペンタン、1,2−ジメチル−3−イソプロピルシクロペンタン、1−エチル−3−イソプロピルシクロペンタン、1−メチル−2,4−ジエチルシクロペンタン、1−メチル−2−ブチルシクロペンタン、1−メチル−3−tert−ブチルシクロペンタン、1−メチル−3−イソブチルシクロペンタン、2−イソプロピル−1,3−ジメチルシクロペンタン、2−シクロペンチルペンタン、2−メチルブチルシクロペンタン、イソペンチルシクロペンタン、ペンチルシクロペンタン、2−エチル−1−メチル−3−プロピルシクロブタン、1,1,2−トリメチル−3−イソブチルシクロプロパン、1,1−ジメチル−2−ペンチルシクロプロパン、1,2−ジメチル−1−ペンチルシクロプロパン、1,2−ジメチル−3−ペンチルシクロプロパン、1−エチル−2−ペンチルシクロプロパン、1−ヘキシル−2−メチルシクロプロパン、1−メチル−2−(1−メチルペンチル)シクロプロパン、1−メチル−2−(3−メチルペンチル)シクロプロパンなどの炭素数10の炭化水素溶媒;
が例示される。
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法において、該オレフィン重合体の原料として、炭素数2以上のオレフィンが用いられる。前記オレフィンは、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
炭素数3〜30、好ましくは3〜20の環状オレフィン、例えば、シクロペンテン、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;
極性モノマー、例えば、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などのα,β−不飽和カルボン酸;該α,β−不飽和カルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などの金属塩;アクリル酸メチル、アクリル酸n−ブチル、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−n−ブチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−ブチル、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などのα,β−不飽和カルボン酸エステル;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などのビニルエステル類;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などの不飽和グリシジル
などを用いてもよい。
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法において、重合温度は、特に限定されるものではなく、通常−100〜250℃、好ましくは40〜200℃、より好ましくは45〜150℃、特に好ましくは50〜150℃(換言すれば、特に好ましくは工業化可能な温度である。)である。また、重合圧力は、通常は常圧〜10MPa−G(ゲージ圧)、好ましくは常圧〜5MPa−Gの範囲にある。上記オレフィンの少なくとも一部がプロピレンである場合、生産性の観点から、重合温度は、50℃以上であることが好ましく、60〜150℃であることが特に好ましい。
以上記載の本発明によれば、プロピレンなどのオレフィンを重合する場合に、低い重合温度条件においてのみならず高い重合温度条件においても、高い重合活性で効率良く、高い融点と高い分子量とを有するオレフィン重合体を製造することができる。
オレフィン重合体の融点(Tm)または結晶化温度(Tc)は、パーキンエルマー社製DSC Pyris1またはDSC7を用い、以下のようにして測定した。
オレフィン重合体の極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。すなわち、オレフィン重合体の造粒ペレット(約20mg)をデカリン溶媒(15mL)に溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定する。このデカリン溶液にデカリン溶媒(5mL)を追加して希釈した後、前記と同様に比粘度ηspを測定する。この、デカリン溶媒(5ml)を追加する希釈操作をさらに2回繰り返し、オレフィン重合体の濃度(C)を0に外挿したときのηsp/Cの値をオレフィン重合体の極限粘度[η]とした。
〔重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)〕
重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn;MWD)は、Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC-2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムはTSKgel GNH6-HT:2本およびTSKgel GNH6-HTL:2本であり、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業)と酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%とを用い、前記移動相は1.0mL/分で移動させ、試料濃度は15mg/10mLとし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。分子量分布および各種平均分子量は、汎用校正の手順に従い、ポリプロピレン分子量換算として計算された。
合成例で得られた化合物の構造は、270MHz 1H−NMR(日本電子GSH−270)およびFD−MS(日本電子SX−102A)を用いて決定した。
比較例で用いた架橋メタロセン化合物は、以下の特許公報に記載された方法で合成した。特開2000−212194号公報、特開2004−168744号公報、特開2004−189666号公報、特開2004−161957号公報、特開2007−302854号公報、特開2007−302853号公報、WO01/027124号パンフレット。
窒素気流下、3,6−ジtert−ブチルフルオレン15.22g(54.7mmol)に炭酸プロピレン170mLを加え、攪拌を行った。この溶液にN−ブロモスクシンイミド20.52g(115mmol)を添加した。80℃で5時間加熱攪拌を行った。自然放冷した後、反応溶液を水800mLに加えた。室温で15分間攪拌を行い、桐山ロートを用いてろ過を行った。得られた白黄色粉末をエタノール10mLで5回洗浄した。前記粉末にヘキサンと少量のジクロロメタンとの混合溶液を加え、60℃に加熱して、前記粉末を全て溶解させた。この溶液を−20℃で一晩静置させた。析出した結晶をヘキサン5mLで3回洗浄し、白黄色粉末の目的物を得た(収量21.16g、収率76%)。
1H−NMR(270MHz,CDCl3,TMS):δ(ppm) 1.60(18H),3.75(2H),7.73(2H),7.81(2H).
MS(FD):M/z 436(M+).
(ii)2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレンの合成
窒素雰囲気下、300mLの3口フラスコに、2,7−ジブロモ−3,6−ジtert−ブチルフルオレン8.15g(18.7mmol)、Pd(PPh3)1.08g(0.93mmol)、および脱水1,2−ジメトキシエタン120mLを加え、室温で20分間攪拌を行った。この溶液にフェニルほう酸5.01g(41.1mmol)のエタノール溶液20mLを添加し、室温で20分間攪拌を行った後、2.0Mの炭酸ナトリウム水溶液37.4mL(74.8mmol)を添加した。その後18時間加熱還流し、自然放冷した後、氷浴下、希塩酸でクエンチした。エーテルを添加して可溶部を抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、得られた固体をカラムクロマトで分離して目的物を得た(収量4.36g、収率54%)。
1H−NMR(270 MHz,CDCl3,TMS):δ(ppm) 1.29(18H),3.78(2H),7.16(2H),7.34(10H),7.97(2H).
MS(FD):M/z 430(M+).
(iii)6−ベンジル−6−フェニルフルベンの合成
窒素雰囲気下、100mLのシュレンクフラスコに、無水塩化マグネシウム2.45g(25.7mmol)、および脱水THF20mLを加えて撹拌を行った。この混合溶液に、2.0MのナトリウムシクロペンタジエニドTHF溶液10.6mL(21.2mmol)を加えた。その後1時間加熱還流し、得られた桃色スラリーを氷浴で冷却した後、ベンジルフェニルケトン3.5g(17.8mmol)を脱水THF15mLに溶かした溶液を加えた。その後室温で18時間攪拌を行い、得られた橙色溶液を希塩酸水溶液でクエンチした。ジエチルエーテル30mLを加えて可溶分を抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で中和・洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより赤橙色固体の目的物を得た(収量2.7g、収率62%)。
1H−NMR(270MHz,CDCl3,TMS):δ(ppm) 4.2(2H),6.15−6.75(4H),7.08−7.30(10H).
MS(GC):M/z 244(M+).
(iv)ベンジル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)の合成
窒素気流下、2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン4.02g(9.3mmol)に無水THF40mLを加えて攪拌/溶解し、氷浴で冷却した後に、1.63Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液6.2mL(10.1mmol)を添加した。室温で2.5時間攪拌を行った後、得られた濃赤色溶液をドライアイス/メタノール浴で冷却し、6−ベンジル−6−フェニルフルベン2.7g(11.1mmol)のTHF溶液(15mL)を添加した。徐々に室温まで昇温しながら16時間攪拌を行った後、得られた濃赤色溶液を氷浴下で希塩酸を加えて反応を終了させた。ジエチルエーテルを添加して水層と有機層とに分液した上で、水層をジエチルエーテルで2回抽出して先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより淡黄色粉末の目的物を得た(収量2.3g、収率36.9%)。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.21−1.31(18H),2.53−2.82(2H),3.42−3.78(2H),4.83(1H),5.84−6.10(3H),6.75−7.31(22H),7.63−7.70(2H).
(v)ベンジル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、100mLのシュレンク管に、ベンジル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)0.81g(1.20mmol)、および無水ジエチルエーテル40mLを加えて撹拌/溶解した。 この溶液を氷浴で冷却し、1.63Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液1.60mL(2.61mmol)を加え、氷温のまま4時間攪拌を行った。得られた橙色スラリーをドライアイス/メタノール浴で冷却した後、無水四塩化ジルコニウム0.30g(1.29mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら17時間攪拌を行い、赤褐色懸濁液を得た。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.19−1.25(18H),3.74−4.39(2H),5.37−6.45(4H),6.65−7.53(22H),8.22−8.29(2H).
MS(FD):M/Z 834(M+)
窒素雰囲気下、この触媒(a)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は1.005mmol/Lであった。
窒素気流下、3,6−ジtert−ブチル−2,7−ジ−p−クロロフェニルフルオレン2.15g(4.3mmol)に無水THF200mLを加えて攪拌/溶解し、氷浴で冷却した後に1.63Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液2.96mL(4.7mmol)を添加した。室温で1.5時間攪拌した後、得られた濃赤色溶液をドライアイス/メタノール浴で冷却し、6−ベンジル−6−フェニルフルベン1.26g(5.2mmol)のTHF(50mL)溶液を添加した。徐々に室温まで昇温しながら4時間攪拌した後、得られた溶液を氷浴下で希塩酸を加えて反応を終了させた。ジエチルエーテルを添加して分液した上で、水層をジエチルエーテルで2回抽出して先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより目的物を得た(収量1.8g、収率56%)。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.21−1.31(18H),2.53−2.82(2H),3.42−3.78(2H),4.83(1H),5.84−6.10(3H),6.75−7.31(20H),7.63−7.70(2H).
(ii)ベンジル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−p−クロロフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、100mLのシュレンク管にベンジル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−p−クロロフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)0.99g(1.33mmol)、無水ジエチルエーテル50mLを加えて撹拌/溶解した。 この溶液を氷浴で冷却し、濃度1.63Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液1.71mL(2.79mmol)を加え、氷温のまま4時間攪拌した。得られた橙色スラリーをドライアイス/メタノール浴で冷却した後、無水四塩化ジルコニウム0.31g(1.33mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら17時間攪拌し赤褐色懸濁液を得た。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.19−1.25(18H),3.74−4.39(2H),5.37−6.45(4H),6.65−7.53(20H),8.22−8.29(2H).
MS(FD):M/Z 834(M+)
窒素雰囲気下、この触媒(b)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は4.098mmol/Lであった。
窒素雰囲気下、100mLのシュレンクフラスコに無水塩化マグネシウム2.45g(25.7mmol)、脱水THF20mLを加えて撹拌した。この混合溶液に、濃度2.0mol/LのナトリウムシクロペンタジエニドTHF溶液10.6mL(21.2mmol)を加えた。その後加熱して1時間還流させ、得られた桃色スラリーを氷浴で冷却した後、ベンジル(p−クロロフェニル)ケトン3.5g(17.8mmol)を脱水THF15mLに溶かした溶液を加えた。その後室温で18時間攪拌し、得られた橙色溶液を希塩酸水溶液でクエンチした。ジエチルエーテル30mLを加えて可溶分を抽出し、この有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で中和洗浄後に無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより赤橙色固体として目的物を得てそのまま次工程に使用した(収量2.7g)。
窒素気流下、3,6−ジtert−ブチル−2,7−ジフェニルフルオレン4.3g(10mmol)に無水THF200mLを加えて攪拌/溶解し、氷浴で冷却した後に1.63Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液11mL(6.74mmol)を添加した。室温で1.5時間攪拌した後、得られた濃赤色溶液をドライアイス/メタノール浴で冷却し、6−ベンジル−6−(p−クロロフェニル)フルベン3.34g(12mmol)のTHF(50mL)溶液を添加した。徐々に室温まで昇温しながら4時間攪拌した後、得られた溶液を氷浴下で希塩酸を加えて反応を終了させた。ジエチルエーテルを添加して分液した上で、水層をジエチルエーテルで2回抽出して先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより目的物を得た(収量5.2g、収率73%)。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.21−1.31(18H),2.53−2.82(2H),3.42−3.78(2H),4.83(1H),5.84−6.10(3H),6.75−7.31(19H),7.63−7.70(2H).
(iii)ベンジル(p−クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、100mLのシュレンク管にベンジル(p−クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)2.7g(3.81mmol)、無水ジエチルエーテル50mLを加えて撹拌/溶解した。 この溶液を氷浴で冷却し、濃度1.63Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液5.12mL(7.99mmol)を加え、氷温のまま4時間攪拌した。得られた橙色スラリーをドライアイス/メタノール浴で冷却した後、無水四塩化ジルコニウム0.85g(3.64mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら17時間攪拌し赤褐色懸濁液を得た。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.19−1.25(18H),3.74−4.39(2H),5.37−6.45(4H),6.65−7.53(20H),8.22−8.29(2H).
MS(FD):M/Z 834(M+)
窒素雰囲気下、この触媒(c)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は1.585mmol/Lであった。
窒素気流下、3,6−ジtert−ブチル−2,7−ジ−p−クロロフェニルフルオレン1.53g(3.06mmol)にトルエン40mL、THF3.5gを加えて攪拌/溶解し、氷浴で冷却した後に1.67Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液2mL(3.3mmol)を添加した。室温で1.5時間攪拌した後、得られた濃赤色溶液をドライアイス/メタノール浴で冷却し、6−ベンジル−6−(p−クロロフェニル)フルベン1.1g(3.95mmol)を添加した。徐々に室温まで昇温しながら19時間攪拌した後、得られた溶液を氷浴下で希塩酸を加えて反応を終了させた。ジエチルエーテルを添加して分液した上で、水層をジエチルエーテルで2回抽出して先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより目的物を得た(収量1.0g)。
窒素雰囲気下、ベンジル(p−クロロフェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−p−クロロフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)600mg(0.77mmol)、無水ジエチルエーテル40mLを加えて撹拌/溶解した。この溶液を氷浴で冷却し、濃度1.67Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液0.96mL(1.62mmol)を加え、氷温のまま4時間攪拌した。得られた橙色スラリーをドライアイス/メタノール浴で冷却した後、無水四塩化ジルコニウム170mg(0.73mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら17時間攪拌し赤褐色懸濁液を得た。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.19−1.25(18H),3.74−4.39(2H),5.37−6.45(4H),6.65−7.53(19H),8.22−8.29(2H).
窒素雰囲気下、この触媒(d)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は0.901mmol/Lであった。
窒素雰囲気下、シクロペンタジエニルリチウム塩(5.9g、81.9mmol)の脱水ジエチルエーテル(100mL)溶液をアイスバスで冷却し、4’−メチルアセトフェノン(10.0g、74.5mmol)を滴下した。その後室温で20時間攪拌し反応させた。反応終了後、希塩酸水溶液を加え、ヘキサンで抽出した後、有機層を水洗、続いて無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して赤色液体を得た。カラムクロマトグラフィにより(シリカゲル、溶媒:ヘキサン)精製し、6−メチル−6−(p−トリル)フルベン9.8gを得た。分析値を以下に示す。
1H−NMR(270MHz、CDCl3中、TMS基準):δ(ppm) 7.25(2H)、7.12(2H)、6.55(1H)、6.51(1H)、6.40(1H)、6.15(1H)、2.43(3H)、2.30(3H)
(ii)メチル(p−トリル)シクロペンタジエニル(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)メタン
窒素雰囲気下、2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン(4.0g、9.3mmol)の脱水テトラヒドロフラン(50ml)溶液に、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(6.3ml、10.2mmol)を−10℃で滴下後、室温で20時間攪拌した。その後、この溶液に6−メチル−6−(p−トリル)フルベン(1.9g、10.2mmol)を−10℃で滴下し、その後室温で2時間攪拌し反応させた。反応終了後、希塩酸水溶液を加え、ヘキサンで抽出した後、有機層を水洗、続いて無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して薄茶色固体を得た。得られた固体をメタノールで再結晶し、目的物5.1gを得た。分析値を以下に示す。
1H−NMR(270MHz、CDCl3中、TMS基準):δ(ppm) 7.8(2H)、6.90〜7.35(15H)、6.70、6.6、6.5、6.3、6.15(4H)、5.45、5.3、4.7(2H)、2.95〜2.7(1H)、2.18(3H)、1.3〜1.21(18H)、1.01〜1.00(3H)
FD−MS:m/z 612(M+)
(iii)メチル(p−トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド
窒素雰囲気下、メチル(p−トリル)シクロペンタジエニル(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)メタン(1.0g、1.63mmol)の脱水ジエチルエーテル(40ml)溶液にn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(2.1ml、3.3mmol)をゆっくりと滴下し、さらに室温で24時間攪拌した。その後、−60℃に冷却し四塩化ジルコニウム(0.38g、1.63mmol)を添加し徐々に室温に戻しながら24時間攪拌した。得られた赤色懸濁液をセライトでろ過しリチウムクロライドを除去した後、濃縮しジエチルエーテルで洗浄後、ヘキサン溶液で冷却し析出した回収後、メチル(p−トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド150mg(赤色固体)を得た。分析値を以下に示す。
1H−NMR(270MHz、CDCl3中、TMS基準):δ(ppm) 8.2(2H)、6.9〜7.5(16H)、6.4(1H)、6.23(1H)、5.68(1H)、5.55(1H)、5.38(1H)、2.25(3H)、1.20、1.25(21H)
FD−MS:m/z 772(M+)
窒素雰囲気下、この触媒(e)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は6.221mmol/Lであった。
窒素雰囲気下、100mLのシュレンクフラスコに、n−ノナノフェノン2.0g(9.2mmol)と脱水THF30mLを入れて溶液とした。そこに氷冷下、2.0MのナトリウムシクロペンタジエニドTHF溶液5.6mL(11.2mmol)を加え、室温で19時間攪拌を行い、得られた濃赤色溶液を氷冷下、希塩酸水溶液でクエンチした。ジエチルエーテル30mLを加えて可溶分を抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で中和・洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより赤色液体の目的物を得た(収量1.77g、収率72.5%)。
窒素気流下、2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン1.71(3.97mmol)に無水THF40mLを加えて攪拌/溶解し、氷浴で冷却した後に、1.67Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液2.8mL(4.68mmol)を添加した。氷冷下で2時間攪拌を行った後、得られた濃赤褐色溶液を氷水で冷却したまま、6−(n−オクチル)−6−フェニルフルベン1.6g(6.0mmol)のTHF溶液(30mL)を添加した。徐々に室温まで昇温しながら16時間攪拌を行った後、得られた茶褐色溶液を氷浴下で希塩酸を加えて反応を終了させた。ジエチルエーテルを添加して水層と有機層とに分液した上で、水層をジエチルエーテルで2回抽出して先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより黄土色粘調液体として目的物を得た(収量1.49g、収率53.9%)。
窒素雰囲気下、100mLのシュレンク管に、n−オクチル(フェニル)メチレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジフェニル−3,6−ジtert−ブチルフルオレン)0.70g(1.00mmol)、および無水ジエチルエーテル40mLを加えて撹拌/溶解した。 この溶液を氷浴で冷却し、1.67Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液1.35mL(2.25mmol)を加え、氷温のまま3時間とその後室温で1.5時間攪拌を行った。得られた橙色スラリーをドライアイス/メタノール浴で冷却した後、無水四塩化ジルコニウム0.26g(1.12mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら3時間攪拌を行い、橙朱色懸濁液を得た。
1H−NMR(270MHz,CDCl3):δ(ppm) 1.19−1.35(33H),2.34−2.78(2H),5.37−6.45(4H),6.84−6.99(5H),7.02−7.47(10H),7.50(2H)、8.22−8.27(2H).
窒素雰囲気下、この触媒(f)10mgをサンプル瓶に取り、25℃で攪拌しながらn−ヘキサンを加えて溶解させたとき、要したn−ヘキサン量から求めた溶解度は7.683mmol/Lであった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム0.4mL(0.05M、20μmol)、重合溶媒としてシクロヘキサンとヘキサンとをシクロヘキサン:ヘキサン=9:1(体積比)で混合した溶媒2.7mLを入れ、600回転/分にて攪拌を行った。この溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。
実施例1において、使用した架橋メタロセン化合物およびその添加量、触媒溶液調製後の保持時間、重合温度ならびに重合時間を表18に記載のとおりに変更したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表18に示す。表18中の「混合」とは、シクロヘキサンとヘキサンとをシクロヘキサン:ヘキサン=9:1(体積比)で混合した溶媒を指す。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム0.4mL(0.05M、20μmol)、重合溶媒としてシクロヘキサンとヘキサンとをシクロヘキサン:ヘキサン=9:1(体積比)で混合した溶媒2.7mLを入れ、600回転/分にて攪拌を行った。この溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。
比較例1において、使用した架橋メタロセン化合物およびその添加量、重合温度ならびに重合時間を表18に記載のとおりに変更したこと以外は比較例1と同様に行った。結果を表18に示す。表18中の「混合」とは、シクロヘキサンとヘキサンとをシクロヘキサン:ヘキサン=9:1(体積比)で混合した溶媒を指す。
Claims (12)
- (A)下記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物と、
(B)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b−2)架橋メタロセン化合物(A)と
反応してイオン対を形成する化合物、および
(b−3)有機アルミニウム化合物
から選択される少なくとも1種の化合物と
を含み、前記架橋メタロセン化合物(A)を炭化水素溶媒に溶解して用いたオレフィン重合用触媒の存在下に、炭素数2以上のオレフィンから選択される少なくとも1種のオレフィンを重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造方法:
R1〜R4は、それぞれ独立に炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し、隣り合う2つの基が結合して環を形成していてもよく;
R5〜R9は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し、隣り合う2つの基が結合して環を形成していてもよく;
R10〜R12は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基およびケイ素含有基から選ばれる基を示し;
Yは、炭素原子またはケイ素原子を示し;
Mは、Ti、ZrまたはHfを示し;
Qは、ハロゲン原子、炭化水素基、炭素数10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子および孤立電子対で配位可能な中性配位子から選ばれる構造であり;jは、1〜4の整数を示し、jが2以上のときは、複数あるQは相互に同一でも異なっていてもよい。〕 - 前記一般式[1]において、R1およびR4がそれぞれ独立に炭素数1〜40の炭化水素基および炭素数1〜40のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる基であり、R2およびR3の1つ以上の基が炭素数1〜40の炭化水素基およびケイ素含有基から選ばれる基であることを特徴とする請求項1に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]において、R1およびR4がそれぞれ独立に炭素数6〜20のアリール基および炭素数6〜20のハロゲン含有アリール基から選ばれる基であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]において、R12が水素原子、炭素数1〜40の炭化水素基および炭素数1〜40のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる基であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]において、R10〜R11が何れも水素原子であり、R12が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数6〜20のハロゲン含有アリール基から選ばれる基であるか、またはR10〜R12が何れも水素原子であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]において、R5〜R9がそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子および炭素数1〜20のアルキル基から選ばれる基であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記オレフィン重合用触媒が、さらに担体(C)を含み、前記化合物(B)が前記担体(C)に担持されていることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記オレフィンの少なくとも一部が、プロピレンであることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物の25℃のn−ヘキサンに対する溶解度が、0.5mmol/L以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 前記一般式[1]で表される架橋メタロセン化合物の濃度が0.05mmol/L〜1.0mol/Lの溶液を重合系に供給することを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 重合温度が50〜150℃であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
- 得られるオレフィン重合体がプロピレン重合体であって、
重合温度が50〜150℃であり、得られるプロピレン重合体の示差走査熱量計により測定される融点(Tm)(複数の結晶溶融ピークが観測される場合は、高温側ピークに基づく融点(Tm))が145〜170℃であり、135℃デカリン中で測定される極限粘度([η])が1.25dl/g以上であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される重量平均分子量(Mw)が97,000以上であり、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1〜3であることを特徴とする請求項1または2に記載のオレフィン重合体の製造方法。
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