JP2001294609A - プロピレン系重合体の製造方法 - Google Patents
プロピレン系重合体の製造方法Info
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Abstract
ることが可能なプロピレン系重合体の製造方法の提供 【解決手段】下記成分(A)、(B)および必要に応じ
て成分(C)からなる触媒を用いて、オレフィンを重合
するプロピレン系重合体の製造方法。 成分(A):一般式(Ia)で表されるメタロセン錯
体、 (R1、R2、R4、R5は水素原子、炭化水素基等:
R3、R6は飽和の二価の炭化水素基:R7、R8は炭化水
素基またはハロゲン化炭化水素基:Qは二価の炭化水素
基;シリレン基、オリゴシリレン基、またはゲルミレン
基:X及びYは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基
等:Mは、遷移金属) 成分(B):下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた
成分、 (b−1)イオン交換性層状化合物または無機ケイ酸
塩、 (b−2)アルミニウムオキシ化合物を微粒子状担体に
担持した化合物、 (b−3)固体ルイス酸、 成分(C):有機アルミニウム化合物(C)
Description
体の製造方法に関する。さらに詳しくは、特定の担持型
メタロセン錯体触媒を用いることによって、広い分子量
分布を有し、かつ高い曲げ弾性率を示すプロピレン系重
合体を得ることのできるプロピレン系重合体の製造方法
に関する。
合体の製造方法はいくつか知られている。例えば特開平
4−226109号公報には、チーグラー/ナッタ触媒
組成物を用いて、二段重合によって分子量分布を表す指
標である重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比
Mw/Mnが6〜30程度の分子量分布を有するプロピ
レン系重合体を製造する方法が示されている。
の手法によってMw/Mn=30〜70程度の分子量割
合を有する超高分子量のポリプロピレンを製造する方法
が開示されている。
は、特定の少なくとも2種類のジルコノセン型遷移金属
化合物とアルミ化合物との混合物からなる触媒を用い
て、Mw/Mnが3以上の分子量割合を有するプロピレ
ン系重合体の製法が開示されている。
ピレン系重合体を製造するためには、従来、複数の反応
段階を経るか、複数の触媒種を用いることにより達成さ
れていた。
工業的に不利である。メタロセン触媒は、一般に「シン
グルサイト触媒」の例として示されるように、単一の錯
体を用いる限り単一の活性種を与えるのがその特徴であ
る。従って単一のメタロセン型触媒を用い、単一の反応
工程によって広い分子量分布を有するプロピレン系重合
体を得るのは一般に困難であった。また一般に、広い分
子量分布を有する材料は、個別に製造された2種以上の
重合体を混合することにより製造することもできるが、
工程数が増えるため、工業的に不利になる。
また単一の触媒で広い分子量分布を有するプロピレン系
重合体を得ることのできるプロピレン系重合体の製造方
法の開発が望まれていた。
応によることなく、また単一の触媒であっても広い分子
量分布を有するプロピレン系重合体を得ることのできる
プロピレン系重合体の製造方法を提供するものである。
達成するため鋭意努力を重ねた結果、下記に示す一般式
Iaで表されるメタロセン錯体を担体に担持した担持型
触媒を用い、連鎖移動剤の存在下でプロピレンを反応さ
せることで、複数の錯体を用いることなく、かつ一段の
反応により広い分子量分布をもつプロピレン系重合体が
得られることを見いだし本発明を達成した。この方法に
よって得られるプロピレン系重合体は、充填剤や造核剤
を用いずに単独でも極めて高い曲げ弾性率を示すため、
本発明で示される重合方法は、工業的にも有用なプロピ
レンの重合技術である。
(B)および必要に応じて使用される成分(C)からな
るプロピレン重合用触媒を用いて、連鎖移動剤(D)の
存在下でプロピレンを重合することを特徴とする、プロ
ピレン系重合体の製造方法を提供するものである。
タロセン錯体、
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6の炭化
水素基、炭素数1〜7のケイ素含有炭化水素基または炭
素数1〜6のハロゲン化炭化水素基:R3、R6 は、そ
れぞれ独立して炭素数3〜10の飽和の二価の炭化水素
基:R7、R8は、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭
化水素基または炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素
基:mおよびnは、0<m≦20および0<n≦20の
関係を満たす整数:Qは、炭素数1〜20の二価の炭化
水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよ
いシリレン基、オリゴシリレン基、またはゲルミレン
基:X及びYは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲ
ン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20
のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化
炭化水素基、炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基、ア
ミノ基または炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基:M
は、周期律表第4〜6族の遷移金属を、各々示す。) 成分(B):下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた
成分、(b−1)ケイ酸塩を除くイオン交換性層状化合
物または無機ケイ酸塩、(b−2)アルミニウムオキシ
化合物を微粒子状担体に担持した化合物、(b−3)固
体ルイス酸、 成分(C):有機アルミニウム化合物
いプロピレン重合用触媒について説明する。本発明で用
いられるプロピレン重合用触媒は、後述の成分(A)、
(B)および必要に応じて使用する成分(C)からなる
ことを特徴とする。 <成分(A)>本発明に適する遷移金属化合物成分
(A)は、以下の一般式(Ia)で示される。
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6の炭化
水素基、炭素数1〜7のケイ素含有炭化水素基または炭
素数1〜6のハロゲン化炭化水素基:R3、R6 は、そ
れぞれ独立して炭素数3〜10の飽和の二価の炭化水素
基:R7、R8は、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭
化水素基または炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素
基:mおよびnは、0<m≦20および0<n≦20の
関係を満たす整数:Qは、炭素数1〜20の二価の炭化
水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよ
いシリレン基、オリゴシリレン基、またはゲルミレン
基:X及びYは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲ
ン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20
のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化
炭化水素基、炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基、ア
ミノ基または炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基:M
は、周期律表第4〜6族の遷移金属を、各々示す。) 一般式(Ia)中、R1、R2、R4、R5は、それぞれ独
立して、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、炭素数
1〜7のケイ素含有炭化水素基または炭素数1〜6のハ
ロゲン化炭化水素基を示す。
は、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n
−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n
−ヘキシル等のアルキル基、シクロプロピル、シクロペ
ンチル、シクロヘキシル等の脂環式炭化水素基、ビニ
ル、プロペニル、シクロヘキセニル等のアルケニル基の
他、フェニル基などが挙げられる。
体例としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、
t−ブチルジメチルシリル等のトリアルキルシリル基、
ビス(トリメチルシリル)メチル等のアルキルシリルア
ルキル基などが挙げられる。
いて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、
臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
上記炭化水素基の任意の位置に置換した化合物である。
その具体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチ
ル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチ
ル、トリクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチ
ル、トリブロモメチル、ヨードメチル、2,2,2−ト
リフルオロエチル、2,2,1,1−テトラフルオロエ
チル、ペンタフルオロエチル、ペンタクロロエチル、ペ
ンタフルオロプロピル、ノナフルオロブチル、トリフル
オロビニル、2−、3−、4−フルオロフェニル、2
−、3−、4−クロロフェニル、2−、3−、4−ブロ
モフェニル、2,4−、3,5−、2,6−、2,5−
ジフルオロフェニル、2,4−、3,5−、2,6−、
2,5−ジクロロフェニル、2,4,6−トリフルオロ
フェニル、2,4,6−トリクロロフェニル、ペンタフ
ルオロフェニル、ペンタクロロフェニルなどが挙げられ
る。
チル、エチル、プロピル、ブチル等の炭素数1〜6の炭
化水素基が好ましく、R2およびR5としては水素原子が
好ましい。
て挙げられるものを、一部省略した形式で表記する。例
えば先述の「2−、3−、4−フルオロフェニル」は、
「2−フルオロフェニル」、「3−フルオロフェニ
ル」、「4−フルオロフェニル」の3つの化合物を挙げ
たことを意味する。
れ独立して、それが結合する五員環に対して縮合環を形
成する炭素数3〜10の飽和の2価の炭化水素基を示
す。従って、当該縮合環は5〜12員環である。この
際、当該縮合環の両方が6〜10員環であることが好ま
しい。
数が3〜6の飽和炭化水素基であるトリメチレン、テト
ラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレンなどが挙
げられる。これらのうち、テトラメチレン基、ペンタメ
チレン基が好ましく、ペンタメチレン基が特に好まし
い。
独立して、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜2
0のハロゲン化炭化水素基を示す。
例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロ
ピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチ
ル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロプロピル、シ
クロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル
等のアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニ
ル等のアルケニル基、ベンジル、フェニルエチル、フェ
ニルプロピル等のアリールアルキル基、trans−ス
チリル等のアリールアルケニル基、フェニル、トリル、
ジメチルフェニル、エチルフェニル、トリメチルフェニ
ル、1−ナフチル、2−ナフチル、アセナフチル、フェ
ナントリル、アントリル等のアリール基などが挙げられ
る。これらの中で、芳香族置換基が好ましく、特にフェ
ニル、トリル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、ト
リメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、アセ
ナフチル、フェナントリル、アントリル等のアリール基
が好ましい。
素基において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。そして、
上記のハロゲン化炭化水素基は、ハロゲン原子が上記炭
化水素基の任意の位置に置換した化合物である。その具
体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、ト
リフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、ト
リクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリ
ブロモメチル、ヨードメチル、2,2,2−トリフルオ
ロエチル、2,2,1,1−テトラフルオロエチル、ペ
ンタフルオロエチル、ペンタクロロエチル、ペンタフル
オロプロピル、ノナフルオロブチル、トリフルオロビニ
ル、1,1−ジフルオロベンジル、1,1,2,2−テ
トラフルオロフェニルエチル、2−、3−、4−フルオ
ロフェニル、2−、3−、4−クロロフェニル、2−、
3−、4−ブロモフェニル、2,4−、3,5−、2,
6−、2,5−ジフルオロフェニル、2,4−、3,5
−、2,6−、2,5−ジクロロフェニル、2,4,6
−トリフルオロフェニル、2,4,6−トリクロロフェ
ニル、ペンタフルオロフェニル、ペンタクロロフェニ
ル、4−フルオロナフチル、4−クロロナフチル、2,
4−ジフルオロナフチル、ヘプタフルオロ−1−ナフチ
ル、ヘプタクロロ−1−ナフチル、2,3,4トリフル
オロメチルフェニル、2,3,4トリクロロメチルフェ
ニル、2,4−、3,5−、2,6−、2,5−ビス
(トリフルオロメチル)フェニル、2,4−、3,5
−、2,6−、2,5−ビス(トリクロロメチル)フェ
ニル、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェ
ニル、トリフルオロメチルナフチル、4−トリクロロメ
チルナフチル、2,4−ビス(トリフルオロメチル)ナ
フチル基などが挙げられる。これらの中で、特に2,
3,4−トリクロロフェニル、2,3,4−ブロモフェ
ニル、4−クロロナフチルなどのハロゲン化芳香族置換
基が好ましい。
基R7、R8の数を表す。通常m、nはそれぞれ1〜20
の整数、好ましくはそれぞれ1〜5の整数、より好まし
くは1あるいは2であり、特に好ましくはm=n=1で
ある。
結合する、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数
1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基、
オリゴシリレン基、ゲルミレン基の何れかを示す。上述
のシリレン基、オリゴシリレン基またはゲルミレン基上
に2個の炭化水素基が存在する場合は、それらが互いに
結合して環構造を形成していてもよい。
チルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、
1,3−トリメチレン、1,4−テトラメチレン、1,
2−シクロへキシレン、1,4−シクロへキシレン等の
アルキレン基;(メチル)(フェニル)メチレン、ジフ
ェニルメチレン等のアリールアルキレン基;シリレン
基;メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリ
レン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピ
ル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン等のアル
キルシリレン基、メチル(フェニル)シリレン、メチル
(トリル)シリレン等の(アルキル)(アリール)シリ
レン基;ジフェニルシリレン等のアリールシリレン基;
テトラメチルジシリレン等のアルキルオリゴシリレン
基;ゲルミレン基;上記の2価の炭素数1〜20の炭化
水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置
換したアルキルゲルミレン基;(アルキル)(アリー
ル)ゲルミレン基;アリールゲルミレン基などを挙げる
ことができる。これらの中では、炭素数1〜20の炭化
水素基を有するシリレン基、または、炭素数1〜20の
炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキル
シリレン基、(アルキル)(アリール)シリレン基また
はアリールシリレン基が特に好ましい。
独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の
炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、
炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜2
0の酸素含有炭化水素基、アミノ基または炭素数1〜2
0の窒素含有炭化水素基を示す。
子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
ては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、
n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n
−ペンチル、n−ヘキシル、シクロプロピル、シクロペ
ンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル等のア
ルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル等の
アルケニル基、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプ
ロピル等のアリールアルキル基、trans−スチリル
等のアリールアルケニル基、フェニル、トリル、ジメチ
ルフェニル、エチルフェニル、トリメチルフェニル、1
−ナフチル、2−ナフチル、アセナフチル、フェナント
リル、アントリル等のアリール基が挙げられる。
基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキ
シ、シクロプロポキシ、ブトキシ等のアルコキシ基、フ
ェノキシ、メチルフェノキシ、ジメチルフェノキシ、ナ
フトキシ等のアリロキシ基、フェニルメトキシ、ナフチ
ルメトキシ等のアリールアルコキシ基、フリル基などの
酸素含有複素環基などが挙げられる。
体例としては、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチル
アミノ、ジエチルアミノ等のアルキルアミノ基、フェニ
ルアミノ、ジフェニルアミノ等のアリールアミノ基、
(メチル)(フェニル)アミノ等の(アルキル)(アリ
ール)アミノ基、ピラゾリル、インドリル等の窒素含有
複素環基などが挙げられる。
おいて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。そして、上記
のハロゲン化炭化水素基は、ハロゲン原子が上記炭化水
素基の任意の位置に置換した化合物である。具体的に
は、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロ
メチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメ
チル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチ
ル、ヨードメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、
2,2,1,1−テトラフルオロエチル、ペンタフルオ
ロエチル、ペンタクロロエチル、ペンタフルオロプロピ
ル、ノナフルオロブチル、トリフルオロビニル、1,1
−ジフルオロベンジル、1,1,2,2−テトラフルオ
ロフェニルエチル、2−、3−、4−フルオロフェニ
ル、2−、3−、4−クロロフェニル、2−、3−、4
−ブロモフェニル、2,4−、3,5−、2,6−、
2,5−ジフルオロフェニル、2,4−、3,5−、
2,6−、2,5−ジクロロフェニル、2,4,6−ト
リフルオロフェニル、2,4,6−トリクロロフェニ
ル、ペンタフルオロフェニル、ペンタクロロフェニル、
4−フルオロナフチル、4−クロロナフチル、2,4−
ジフルオロナフチル、ヘプタフルオロ−1−ナフチル、
ヘプタクロロ−1−ナフチル、2,3,4トリフルオロ
メチルフェニル、2,3,4トリクロロメチルフェニ
ル、2,4−、3,5−、2,6−、2,5−ビス(ト
リフルオロメチル)フェニル、2,4−、3,5−、
2,6−、2,5−ビス(トリクロロメチル)フェニ
ル、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニ
ル、4−トリフルオロメチルナフチル、4−トリクロロ
メチルナフチル、2,4−ビス(トリフルオロメチル)
ナフチル基などが挙げられる。
具体例としては、トリメチルシリルメチル、トリエチル
シリルメチル等のトリアルキルシリルメチル基、ジメチ
ルフェニルシリルメチル、ジエチルフェニルシリルメチ
ル、ジメチルトリルシリルメチル等のジ(アルキル)
(アリール)シリルメチル基などが挙げられる。X及び
Yとしては、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20
の炭化水素基、炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基が
好ましく、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基
または炭素数1〜20の窒素含有炭化水素基が更に好ま
しく、塩素原子、メチル基、i−ブチル基、フェニル
基、ベンジル基、ジメチルアミノ基またはジエチルアミ
ノ基が特に好ましい。
族の遷移金属を示し、好ましくは、チタン、ジルコニウ
ム、ハフニウムの4族の遷移金属、更に好ましくはジル
コニウム又はハフニウムである。
は、下記の(b−1)〜(b−3)から選択された成分
が使用される。
状化合物または無機ケイ酸塩、(b−2)アルミニウム
オキシ化合物を微粒子状担体に担持した化合物、(b−
3)固体ルイス酸、(b−1)ケイ酸塩を除くイオン交
換性層状化合物または無機ケイ酸塩:本発明において、
成分(B)として使用できるケイ酸塩を除くイオン交換
性層状化合物または無機ケイ酸塩の代表的な例は、粘土
または粘土鉱物である。粘土は通常、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とは、イオ
ン結合などによって構成される面が互いに結合力で平行
に積み重なった結晶構造を有し、かつ、含有されるイオ
ンが交換可能である層状化合物をいう。大部分の粘土
は、イオン交換性層状化合物である。天然に産出される
粘土は、粘土鉱物をの主成分として産出されるため、イ
オン交換性層状化合物以外の夾雑物(石英、クリストバ
ライト等)が含まれることが多いが、それらを含んでも
よい。
オン交換性層状化合物または無機ケイ酸塩は、天然産の
ものに限らず、人工合成物であってもよい。上記化合物
の具体例としては、例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」
朝倉書店(1995年)に記載されている次のような層
状珪酸塩が挙げられる。これらの化合物は、通常5μm
〜5mm、好ましくは10μm〜2mmの粒径を有する
微粒子状の粘土及び粘土鉱物である。
フェン等のアロフェン族、ディッカイト、ナクライト、
カオリナイト、アーノキサイト等のカオリン族、メタハ
ロイサイト、ハロイサイト等のハロイサイト族、クリソ
タイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、
モンモリロナイト、ソーコナイト、バイデライト、ヘク
トライト等のスメクタイト、バーミキュライト等のバー
ミキュライト族、イライト、セリサイト、海緑石等の雲
母鉱物、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルス
カイト、ベントナイト、木節粘土、等があげられる。こ
れらは混合物を形成していてもよい。人工の粘土及び粘
土鉱物としては、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サ
ポナイト、合成テニオライト等があげられる。これらの
中で、モンモリロナイトが最も好ましく用いられる。
類処理または酸処理といった公知の化学処理により、酸
強度、表面積、層間距離などの物理的、化学的性質を調
節することが出来る。ここで使われる塩類の具体例とし
ては、1〜14族原子から選ばれた少なくとも1種を含
む陽イオンと、ハロゲン、有機酸または無機酸の少なく
とも一種から誘導される陰イオンとからなる化合物であ
る。これらの塩は、2種以上を同時に用いてもよい。
くは塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸から選択され、
これらは2種以上を同時に使用してもよい。塩類処理と
酸処理を組み合わせてもよく、塩類処理を行った後に酸
処理を行う方法、酸処理を行った後に塩処理を行う方
法、酸と塩類を共存させて同時に処理を行う方法などが
ある。
いが、通常、塩類及び酸の濃度は0.1重量%〜30重
量%、処理温度は室温〜使用溶媒の沸点、処理時間は5
分から24時間の条件を採用し、担体の少なくとも一部
を溶出させる条件で行うことが好ましい。
砕や造粒等の形状制御を行ってもよい。また、アルカリ
処理、有機化合物処理、有機金属処理等の他の処理を併
用してもよい。
吸着水や結晶の層間に存在する層間水を除去してから用
いるのが好ましい。脱水方法には特に制限はないが、気
流下あるいは減圧状態での加熱脱水、有機溶媒中での共
沸脱水などが使用される。好ましくは、有機溶媒を使用
しない、気流下あるいは減圧状態での加熱脱水が好まし
い。この際の加熱温度は、吸着水や層間水が脱離する温
度であり、通常100℃以上、好ましくは150℃以上
である。但し、無機担体が破壊されるような高温は好ま
しくない。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時
間以上である。
粒子状担体に担持した化合物:本発明で使用できるアル
ミニウムオキシ化合物の例としては、具体的には次の一
般式(II)、(III)又は(IV)で表されるもの
が挙げられる。
は炭化水素残基、好ましくは炭素数1〜10、特に好ま
しくは炭素数1〜6の炭化水素残基を示す。また、複数
のR 9はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、
pは0〜40、好ましくは2〜30の整数を示す。
化合物は、アルモキサンとも呼ばれる化合物であって、
一種類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のト
リアルキルアルミニウムと水との反応により得られる。
具体的には、(a)一種類のトリアルキルアルミニウム
と水から得られる、メチルアルモキサン、エチルアルモ
キサン、プロピルアルモキサン、ブチルアルモキサン、
イソブチルアルモキサン、(b)二種類のトリアルキル
アルミニウムと水から得られる、メチルエチルアルモキ
サン、メチルブチルアルモキサン、メチルイソブチルア
ルモキサン等が例示される。これらの中では、メチルア
ルモキサン又はメチルイソブチルアルモキサンが好まし
い。
間で複数種併用することも可能である。そして、上記の
アルモキサンは、公知の様々な条件下に調製することが
できる。
類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のトリア
ルキルアルミニウムと次の一般式(V)で表されるアル
キルボロン酸との10:1〜1:1(モル比)の反応に
より得ることができる。一般式(V)中、R10は、炭素
数1〜10、好ましくは炭素数1〜6の炭化水素残基ま
たはハロゲン化炭化水素基を示す。
1の反応物 (b)トリイソブチルアルミニウムとメチルボロン酸の
2:1反応物 (c)トリメチルアルミニウムとトリイソブチルアルミ
ニウムとメチルボロン酸の1:1:1反応物 (d)トリメチルアルミニウムとエチルボロン酸の2:
1反応物 (e)トリエチルアルミニウムとブチルボロン酸の2:
1反応物 また、上述の微粒子状担体としては、その元素組成、化
合物組成についてはとくに限定されない。例えば、無機
または有機の化合物から成る微粒子状担体として以下の
化合物が挙げられる。例えば、無機担体としては、シリ
カ、アルミナ、シリカ・アルミナ、各種ゼオライト、マ
グネシア等の典型金属酸化物、酸化銅、酸化亜鉛、酸化
鉄等の遷移金属化合物、活性炭、珪藻土、ケイ酸塩を除
くイオン交換性層状化合物、無機ケイ酸塩等が挙げられ
る。あるいは、これらの混合物であってもよい。
ロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等の
炭素数2〜14のα−オレフィンの(共)重合体、スチ
レン、ジビニルベンゼン等の芳香族不飽和炭化水素の
(共)重合体などから成る多孔質ポリマーの微粒子担体
が挙げられる。あるいはこれらの混合物であってもよ
い。
て、成分(B)として使用できる固体ルイス酸として
は、成分(A)をカチオンに変換可能なルイス酸が用い
られ、特にアルミナ、シリカ−アルミナ等の固体酸が好
ましい。
ミニウム化合物の具体例としては、一般式(VI)で表
されるものが挙げられる。
素基、Jは水素、ハロゲン、アルコキシ基またはシロキ
サン基を示し、aは0より大きく3以下の数である。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、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルア
ルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム類を挙げる
ことができる。
ド、ジエチルアルミニウムモノメトキサイド等のハロゲ
ンまたはアルコキシ置換のアルキルアルミニウム類を挙
げることもできる。これらのうち、トリアルキルアルミ
ニウム類が最も好ましい。
物の代わりに、(b−2)で説明したアルミノキサン類
を用いることもできる。
おいて、成分(A)(B)(C)の混合の順序は特に限
定されない。例えば、(A)と(B)を混合した後に
(C)を添加する方法、(B)と(C)を混合した後に
(A)を添加する方法、(A)と(C)を混合した後に
(B)を添加する方法、(A)(B)(C)を同時に混
合する方法などが挙げられる。また、この混合を重合前
にあらかじめ行なって担持触媒を製造した後、これを用
いて重合反応を行ってもよいし、混合を重合反応器中で
行い、触媒を単離せずに重合反応を行ってもよい。
反応を行う際に、その触媒の安定性に問題がある場合に
は、あらかじめ少量のオレフィンと反応させて安定化を
図ることができる。
ロピレン単独重合の他に、プロピレンと他のα−オレフ
ィンとの共重合を行うこともできる。コモノマーとして
使用されるモノマーは、プロピレン以外の炭素数2〜2
0のα−オレフィンである。この中でもエチレン、1−
ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。モノ
マー/コモノマーの組合せとしては、プロピレン/エチ
レン、プロピレン/1−ブテン、プロピレン/1−ヘキ
セン、プロピレン/1−オクテン、などが挙げられる。
あるいは、上記のオレフィンを3種類以上組み合わせて
もよい。これらの組合せの中では、プロピレン/エチレ
ンが最も好ましい。
施形態は、溶媒を利用する溶液重合、実質的に溶媒を使
用せずにオレフィン原料自体を液相として行う液相無溶
媒重合、気相重合、溶融重合のいずれでも行うことがで
きる。また反応の方法としては、回分式、連続式のいず
れの方法も採用することができる。
る連鎖移動剤とは、添加により重合反応の連鎖移動を促
進し、生成する重合体の分子量を調節する化合物であ
る。
R3、RMgCl、RMgBr、RLi(ここでRは炭
素数1〜4の飽和炭化水素基を表す)等があげられる。
この中では特に分子状水素が好ましい。
分子量、使用する連鎖移動剤の種類や添加の形態により
異なるが、用いる成分(D)の全量は、通常用いる錯体
量に対しモル比で1,000〜100,000倍、好ま
しくは2,000〜80,000倍の範囲である。
w/Mnの値が得られないため高い曲げ弾性率が達成さ
れず、また成分(D)の使用量が多すぎると低分子量成
分が増えてくるため好ましくない。
開始前に一括で添加してもよいし、反応中に逐次的ある
いは連続的に添加してもよい。十分に広い分子量分布が
得られるのであれば、成分(D)の濃度が反応器中常に
同一濃度を保つように制御しながら反応を行ってもよい
し、徐々に変化するように制御してもよい。
と、そのまま生成物を取り出して材料として用いてもよ
いし、さらに残存している触媒を用いて、あるいは新た
に触媒を添加した後に別の反応条件で2段目以降の反応
を継続してもよい。2段目以降の反応としては、1段目
と同様のプロピレン単独重合、1段目とは異なるモノマ
ーの単独重合、複数のモノマーを用いる共重合があげら
れる。特に2段目以降で共重合を行ってゴム性の重合体
を付与した重合体はブロック共重合体と呼ばれ、単独の
ポリマーでは十分でない対衝撃性を有する材料として工
業的に極めて有用であるため特に好ましい。2段目以降
に共重合を行う場合に用いられる、ゴム性成分を生成す
るモノマーの組み合わせとしては、エチレン/プロピレ
ン、エチレン/1−ブテン、エチレン/1−ヘキセン、
エチレン/1−オクテンなどがあげられる。
様に、溶媒を利用する溶液重合、実質的に溶媒を使用せ
ずにオレフィン原料自体を液相として行う液相無溶媒重
合、気相重合、溶融重合のいずれでも行うことが出来
る。また反応の方法としては、回分式、連続式のいずれ
の方法も採用することができる。
明する。
細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、
以下の実施例に限定されるものではない。なお、物性デ
ータの分析、測定は、それぞれ以下の手法により行っ
た。
DEX)の測定 得られたポリマー6gに熱安定剤(BHT)のアセトン
溶液(0.6重量%)6gを添加した。次いで上記ポリ
マーを乾燥した後、メルトインデクサー(230℃)に
充填し、2.16Kg加重の条件下に5分間放置した。
その後、ポリマーの押し出し量を測定して10分あたり
の量に換算し、MFRの値とした。
CV型」を使用し、オルトジクロロベンゼンを溶媒と
し、東ソーTSKgelGMH−HT(30cm×4)
を用いて135℃にて測定した。得られた重量平均分子
量Mwと数平均分子量Mnの比により、分子量分布を算
出した。
ロピレン共重合ゴムの分子量及び分子量分布の測定 CFC測定により決定した。ダイアインスツルメント社
製CFC T150Bを使用し、オルトジクロロベンゼ
ンを溶媒として東ソーTSKgelGMH−HT(30
cm×4)を用い、5℃〜135℃で測定した。うち5
℃で溶出した成分のMw×Mnを求め、これより分子量
分布を算出した。
温を1回行った後の2回目の昇温時の測定により求め
た。DSC装置はデュポン社製「TA2000型」であ
る。
(mmmm%)及び異種結合量の測定 ポリマーの13C−NMR測定により求めた。ポリマー試
料約100mgを2mLのオルトジクロロベンゼンと
0.2mLのベンゼン−D6の混合溶媒に溶解し、Va
rian社製500MHz−NMR装置Inova50
0を用い、共鳴周波数125.7MHzで13CNMR
を測定した。得られたスペクトルを、Macromol
ecules 20(1987),616−620、及
びMacromolecules 21(1988),
617−622記載の方法に基づき各ピークの帰属を行
い、全ペンタッド中のmmmmの比率、及び1000炭
素原子中の2,1−異種結合及び1,3−異種結合の比
率として表示した。
SAを用い、230℃の加熱シリンダにて127mm×
12.7mm×6.4mmの試験片を作製し、AST
M:D790に準じ、23℃における曲げ弾性率を測定
した。5回測定し、平均の値を表示した。
SAを用い、230℃の加熱シリンダを用いてノッチ入
りの試験片をを作製し、ASTM:D256に準じ、2
3℃及び−30℃における衝撃強度を測定した。それぞ
れ5回測定し、平均の値を表示した。
塩水に溶かして合計260.2gにした溶液を調製し
た。この溶液に、水沢化学社製モンモリロナイト系粘土
(商品名ベンクレイSL)51.65gを加え、この溶
液を沸点まで加温した後280分加熱還流した。その後
回収したモンモリロナイトを脱塩水で十分洗浄し、予備
乾燥した後200℃で2時間乾燥して、化学処理した粘
土鉱物を得た。この化学処理したモンモリロナイト1.
14gに濃度0.45mol/Lのトリエチルアルミニ
ウムのトルエン溶液5.1mLを加え、室温で1時間攪
拌した。その後トルエンで洗浄して601g/Lのモン
モリロナイト−トルエンスラリーを得た。
した、ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレンビス[2
−エチル−4−(4−クロロ−5,6,7,8−テトラ
ヒドロナフチル)−4H−5,6,7,8−テトラヒド
ロアズレニル]}ハフニウムのトルエン溶液2.05m
mol/Lの99.6mLに、0.87mol/Lのト
リイソブチルアルミニウム−トルエン溶液2.3mLを
加え、40℃で10分攪拌した。この溶液17.1mL
(錯体量34.2mmol/L)に、(1)で得たモン
モリロナイト−トルエンスラリー1.9mLを加え、さ
らに室温で40分攪拌した。このようにして得た担持触
媒スラリー19.0mLを、十分に乾燥し、窒素置換さ
れた2Lの誘導攪拌式オートクレーブに導入し、さらに
トルエン81.0mLを加えた。その後オートクレーブ
にプロピレン10mLを導入し、30℃で2時間攪拌
後、さらに50℃で2時間攪拌した。生成スラリーを静
置後、上澄み液を抜き出し、さらにトルエンを導入し
て、モンモリロナイト濃度が11.50g/Lになるよ
うに調整された予備重合触媒スラリーを得た。
クレーブに、(2)で得た触媒スラリー4.4mLを導
入した。一方、破裂板付き触媒フィーダーに0.50m
ol/Lのトリイソブチルアルミニウム−トルエン溶液
1.0mLを導入した。常温常圧換算で850mLのH
2ガスをオートクレーブに導入した後、プロピレン10
0mLを導入し、室温で5分攪拌した。その後破裂板を
カットした後にプロピレン1400mLを導入し、70
℃に昇温して30分攪拌を行い、ポリプロピレン331
gを得た。このポリプロピレンは、MFR=7、Tm2
=157.0℃、Mw=26万であり、Mw/Mn=1
8.5で分布は見かけ上2山であった。
は以下の位置及び立体規則性、及び力学物性を示した。 mmmm%=99.58%/全ペンタッド 2,1−結合=0.50/1000C 1,3−結合=0.47/1000C 曲げ弾性率=1879N/mm2 Izod衝撃強度(23℃)=1.72mJ/mm2 Izod衝撃強度(−30℃)=1.76mJ/mm2
換算で1050mLにする以外は、実施例1と同様に行
ったところ、ポリプロピレン316gを得た。このポリ
プロピレンはMFR=23、Tm2=156.9℃、M
w=220000であり、Mw/Mn=19.9で分布
は見かけ上2山であった。
は以下の位置及び立体規則性、及び力学物性を示した。 mmmm%=99.52%/全ペンタッド 2,1−結合=0.49/1000C 1,3−結合=0.44/1000C 曲げ弾性率=1911N/mm2 Izod衝撃強度(23℃)=1.66mJ/mm2 Izod衝撃強度(−30℃)=1.77mJ/mm2
ロ{1,1’−ジメチルシリレンビス[2−エチル−4
−(4−クロロ−5,6,7,8−テトラヒドロナフチ
ル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニ
ル]}ハフニウムの代わりに、特願平11−22148
4号公報記載の方法により製造した、ジクロロ{1,
1’−ジメチルシリレンビス[2−エチル−4−(4−
クロロナフチル)−4H−アズレニル]}ハフニウムを
用いて、実施例1と同様に予備重合触媒の調製を行っ
た。ここで生成した触媒スラリーを8.8mL使用し、
H2導入量を104mLとし、重合反応を75℃で60
分攪拌しておこなった以外は、実施例1と同様にポリプ
ロピレンの製造を行った。その結果ポリプロピレン30
3gを得た。このポリプロピレンはMFR=1.8、T
m2=156.1℃、Mw=380000であったが、
Mw/Mn=4.9と、狭い分子量分布を有するもので
あった。
を添加せず、反応時間を1時間とした以外は実施例1と
同様に反応を行った。その結果、ポリプロピレン172
gを得た。このプロピレンはMFR=0.1、Tm2=
157.6℃、Mw=68万であったが、Mw/Mn=
2.5と狭い分子量分布を有するものであった。
レンの重合を行った。その結果プロピレン系重合体37
9gを得た。生成したプロピレン系重合体のうち106
gを窒素気流下で反応器より抜き出し、物性を測定した
ところ、以下の通りであった。 MFR=2.1 Mw=350000 Mw/Mn=25.1 mmmm%=99.77 2,1−異種結合=0.53/1000C 1,3−異種結合=0.45/1000C 残りのポリマーが入ったオートクレーブを70℃に加熱
した後、、プロピレン/エチレン比率約4/6の混合ガ
ス2MPaを圧入し、70℃で1時間攪拌した。この際
内圧の減少分は、プロピレン/エチレン比率約4/6の
混合ガスを導入することで補った。
23gであった。従って、生成ポリマー中の、2段目の
重合で生成した共重合体は50gと算出され、これより
ブロック共重合体中のエチレン/プロピレン共重合体の
含量は15.5%と算出される。
分析を行ったところ、以下の物性であった。 MFR=1.9 Mw = 390000 Mw/Mn=21.0 Tm2=157.4℃ FM=1285N/mm2 Izod(23℃)=5.70mJ/mm2 Izod(−30℃)=2.62mJ/mm2 また、CFC測定及びIRによるエチレン部/プロピレ
ン部比率測定の結果から、エチレン−プロピレン共重合
ゴムの性質は以下の通りであった。 Mw(CFC測定による)=370000 Mw/Mn(CFC測定による)=3.9 エチレン含有率=38.2重量%
ロ{1,1’−ジメチルシリレンビス[2−エチル−4
−(4−クロロ−5,6,7,8−テトラヒドロナフチ
ル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニ
ル]}ハフニウムの代わりに、特願平11−15339
7号公報記載の方法で製造した、ジクロロ{1,1’−
ジメチルシリレンビス[2−エチル−4−(2−フルオ
ロ−4−ビフェニリル)アズレニル]}ハフニウムを用
い、触媒スラリーの量を7.0mLとし、1段目の重合
時にH2を常温常圧換算で182mLとし、65℃で6
0分重合を行った以外は、実施例1と同様にプロピレン
の重合を行った結果、ポリプロピレン320gが生成し
た。窒素気流下で22gを抜き出し、MFR、分子量、
分子量分布を測定したところ、以下の通りであった。
合を行ったところ、共重合体339gを得た。従って、
生成ポリマー中の、2段目の重合で生成した共重合体は
41gと算出され、これよりブロック共重合体中のエチ
レン/プロピレン共重合体含量は12.1%と算出され
る。
分析を行ったところ、以下の物性を示した。 MFR=31 Tm2=156.1℃ FM=1041N/mm2 Izod(23℃)=9.71mJ/mm2 Izod(−30℃)=4.40mJ/mm2 Mw=240000 Mw/Mn=4.3 また、CFC測定及びIRによるエチレン部/プロピレ
ン部比率測定の結果から、エチレン−プロピレン共重合
ゴムの性質は以下の通りであった。 Mw=510000 Mw/Mn=3.0 エチレン含有率=38.1重量%
Claims (7)
- 【請求項1】下記成分(A)、(B)および必要に応じ
て使用される成分(C)からなるプロピレン重合用触媒
を用いて、連鎖移動剤(D)の存在下でプロピレンを重
合することを特徴とする、プロピレン系重合体の製造方
法。 成分(A):一般式(Ia)で表されるメタロセン錯
体、 【化1】 (一般式(Ia)中、R1、R2、R4、R5は、それぞれ
独立して、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、炭素
数1〜7のケイ素含有炭化水素基または炭素数1〜6の
ハロゲン化炭化水素基:R3、R6 は、それぞれ独立し
て炭素数3〜10の飽和の二価の炭化水素基:R7、R8
は、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基また
は炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基:mおよびn
は、0<m≦20および0<n≦20の関係を満たす整
数:Qは、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数
1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基、
オリゴシリレン基、またはゲルミレン基:X及びYは、
それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1
〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のケイ素含有炭化
水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素
数1〜20の酸素含有炭化水素基、アミノ基または炭素
数1〜20の窒素含有炭化水素基:Mは、周期律表第4
〜6族の遷移金属、を示す。) 成分(B):下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた
成分、 (b−1)ケイ酸塩を除くイオン交換性層状化合物また
は無機ケイ酸塩、 (b−2)アルミニウムオキシ化合物を微粒子状担体に
担持した成分、 (b−3)固体ルイス酸、 成分(C):有機アルミニウム化合物(C) - 【請求項2】連鎖移動剤(D)が分子状水素である請求
項1に記載のプロピレン系重合体の製造方法。 - 【請求項3】連鎖移動剤(D)の量が、成分(A)に対
してモル比で1,000〜100,000倍である請求
項1または2に記載のプロピレン系重合体の製造方法。 - 【請求項4】成分(B)が、(b−1)ケイ酸塩を除く
イオン交換性層状化合物または無機ケイ酸塩である請求
項1〜3いずれかに記載のプロピレン系重合体の製造方
法。 - 【請求項5】成分(B)が、モンモリロナイトである請
求項4に記載のプロピレン系重合体の製造方法。 - 【請求項6】成分(A)メタロセン錯体の一般式(I
a)におけるR3およびR6が、炭素数5の飽和炭化水素
基である請求項1〜5いずれかに記載のプロピレン系重
合体の製造方法。 - 【請求項7】成分(A)メタロセン錯体の一般式(I
a)におけるR2及びR5が水素原子であり、R7および
R8が炭素数6〜20の芳香族置換基であり、かつ、m
=n=1である請求項6に記載のプロピレン系重合体の
製造方法。
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