JP2002332307A - 重合用遷移金属触媒成分、それを用いた重合体の製造方法 - Google Patents

重合用遷移金属触媒成分、それを用いた重合体の製造方法

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JP2002332307A
JP2002332307A JP2001139663A JP2001139663A JP2002332307A JP 2002332307 A JP2002332307 A JP 2002332307A JP 2001139663 A JP2001139663 A JP 2001139663A JP 2001139663 A JP2001139663 A JP 2001139663A JP 2002332307 A JP2002332307 A JP 2002332307A
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carbon atoms
atoms
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transition metal
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JP2001139663A
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Toru Arai
亨 荒井
Masaki Nakajima
正貴 中島
Toshiaki Otsu
敏昭 大津
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、著しく高い重合活性を有する重合
用金属触媒成分からなる重合触媒、それを用いた高分子
量のオレフィン(共)重合体を高い効率で与える製造方
法を提供するものである。 【解決手段】 下記の一般式(1)で表されることを特
徴とする重合用遷移金属触媒成分。 【化1】 式中、Indは特定の化学式で示される非置換もしくは
置換インデニル基である。Yは、2つのIndと結合を
有し、置換基として水素あるいは炭素数1〜20の炭化
水素基を有する置換硼素基である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合用金属触媒成
分、重合触媒及びこれを用いた重合体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】<メタロセン触媒およびオレフィン系重
合体製造方法>2個のシクロペンタジエニル環構造を有
する配位子を持つメタロセン化合物と助触媒(メチルア
ルモキサンまたは硼素化合物)から構成されるオレフィ
ン重合用触媒は、ポリオレフィン製造用触媒として広く
用いられてきている。特に2個の配位子が炭素や珪素で
架橋された構造を有するメタロセン化合物を含む重合触
媒は、特にLLDPEやアイソタクティックあるいはシ
ンジオタクティックのポリプロピレン製造用の触媒とし
て知られている。しかし、架橋構造が硼素であるメタロ
セン化合物(触媒)に関しては、例が少なく、シクロペ
ンタジエニル基とインデニル基(WO97/1558
1, Organometallics 1999,
,2288,J. Organomet. Che
m.1997,536−537,361)を有する錯体
が知られているのみである。これらの錯体の場合、Or
ganometallics1999,18,2288
に記載されているように、LLDPE製造あるいはポリ
プロピレン製造の活性は、それほど高くはない。
【0003】<芳香族ビニル化合物−オレフィン共重合
体の製造方法>遷移金属触媒成分と有機アルミニウム化
合物からなるいわゆる均一系チーグラ−ナッタ触媒系を
用いて得られるスチレン−エチレン共重合体及びその製
造方法がいくつか知られている。特開平3−16308
8号公報、特開平7−53618号公報では、いわゆる
拘束幾何構造を有する錯体を用いて得られる、正常なス
チレン連鎖が存在しないスチレン−エチレン共重合体、
いわゆる擬似ランダム共重合体が記載されている。な
お、正常なスチレン連鎖とはヘッド−テイル結合の連鎖
をいう。しかし、この擬似ランダム共重合体中に存在す
るスチレン−エチレンの交互構造のフェニル基には立体
規則性はない。また、正常なスチレン連鎖が存在しない
ことで、スチレンの含量は50モル%を越えることはで
きない。更に、活性も実用上不十分である。
【0004】特開平6−49132号公報、及びPol
ymer Preprints,Japan,42,2
292(1993)には、架橋メタロセン系Zr錯体と
助触媒からなる触媒を用いて同様の正常なスチレン連鎖
の存在しないスチレン−エチレン共重合体、いわゆる擬
似ランダム共重合体の製造方法が記載されている。しか
し、Polymer Preprints,Japa
n,42,2292(1993)によると、この擬似ラ
ンダム共重合体中に存在するスチレン−エチレンの交互
構造のフェニル基には実質的な立体規則性はない。ま
た、拘束幾何構造を有する錯体の場合と同様に、正常な
スチレン連鎖が存在しないことで、スチレンの含量は5
0モル%を越えることはできない。活性も、実用上不十
分である。さらに最近、特定の架橋ビスインデニル系Z
r錯体、すなわちrac[ethylenebis(i
ndenyl)zirconium dichlori
de]を用い、極低温(−25℃)の条件下、立体規則
性を有する交互共重合に近いスチレン−エチレン共重合
体が報告されている。(Macromol. Che
m., Rapid Commun.,17,745
(1996).) しかし、掲載されている13C−NMRスペクトルか
ら、この共重合体には正常なスチレン連鎖は存在しない
ことが明らかである。更に、この錯体を用いて、室温以
上の重合温度で共重合を実施した場合、スチレン含量、
分子量とも低い共重合体しか得られない。
【0005】特開平9−309925号公報には、非置
換インデニル基、置換インデニル基を有する架橋ジルコ
ノセン系触媒を用いるスチレン−エチレン共重合体の製
造方法が示され、その中には置換基を有する硼素架橋基
が示されている。しかし、具体的な硼素架橋錯体に関す
る記載はない。また、特開平11−130808号公報
には、ベンゾインデニル系配位子を有する架橋ジルコノ
セン系触媒を用いたスチレン−エチレン共重合体の製造
方法が示されているが、硼素架橋基に関する記述はな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い重合活
性を有する重合用金属触媒成分、それを用いたオレフィ
ン(共)重合体の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の配
位子と特定の架橋基を有する金属錯体(遷移金属触媒成
分)が、オレフィン系(共)重合に対して極めて高い活
性を示し、得られる共重合体の分子量も非常に高いこと
を見出し、発明を完成した。すなわち本発明は、下記の
一般式(1)で表される、重合用に用いられる遷移金属
触媒成分である。
【0008】
【化11】 式中、Indは、下記の化12で示される非置換もしく
は置換インデニル基である。
【化12】 (Ra、Rbはそれぞれ独立に水素、ハロゲン、水酸
基、アミン基または炭素数1〜50までの炭化水素基か
らなる置換基であり、炭化水素基には1から3個までの
ハロゲン原子、珪素原子、燐原子、酸素原子、硼素原
子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子を含んでも良く、
これらは、OSiR3基、SiR3基、NR2基、OH
基、OR基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜1
0の炭化水素基を表す)の構造を有していても良い。こ
れら置換基同士は互いに同一でも異なっていても良い。
また隣接するこれら置換基は一体となって単数のあるい
は複数の5〜8員環の芳香環または脂肪環を形成しても
良い。但し、2つのIndのRaの少なくとも1つは、
水素ではない。(つまり、2つのIndにはRaは計4
個あるがこのうち少なくとも1つは、水素ではない)。
またこのような2つのIndは互いに同一でも異なって
いてもよい。) Indの例としては、2−メチル−インデニル基、2−
メチル−4−フェニルインデニル基、2−メチル−4−
ナフチル−インデニル基、2−イソプロピル−インデニ
ル基、2−イソプロピル−4−フェニル−インデニル基
や、各種2−メチル置換ベンゾインデニル基(後に詳述
する)が挙げられる。Yは、2つのIndと結合を有
し、置換基として水素あるいは炭素数1〜20の炭化水
素基を有する置換硼素基である。Yの置換基は、1〜3
個の硼素、珪素、燐、セレン、酸素または硫黄原子を含
んでも良い。また環状構造を有していてもよい。好まし
くは、置換基として水素あるいは炭素数1〜20の炭化
水素基を有する置換硼素基である。特に好ましくは、芳
香族置換基を有する置換硼素基である。Xは、それぞれ
独立に水素、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキル基、
炭素数3〜20のアルケニル基、炭素数6〜10のアリ
ール基、炭素数8〜12のアルキルアリール基、炭素数
1〜4の炭化水素置換基を有するシリル基、炭素数1〜
10のアルコキシ基、または水素もしくは炭素数1〜2
2の炭化水素置換基を有するアミド基またはアミノ基で
ある。nは、0、1または2の整数である。また、Xが
複数である場合、複数のXは互いに結合を有していても
よい。Mはジルコニウム、ハフニウムまたはチタンであ
る。さらに、好ましくは本発明は、下記の一般式(2)
で表される、重合用に用いられる遷移金属触媒成分であ
る。
【0009】
【化13】
【0010】一般式(2)において、Aは下記の一般
式、化14、化15または化16で表すことができる置
換ベンゾインデニル基である。
【0011】
【化14】
【0012】
【化15】
【0013】
【化16】
【0014】上記の化14〜化16において、R1a、
R1b、R2a、R2b、R3a及びR3bはそれぞれ
独立して水素、ハロゲン、水酸基、アミン基または炭素
数1〜20の炭化水素基からなる置換基である。これら
炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル
基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のア
ルキルアリール基である。これら炭化水素基は、1から
3個までのハロゲン原子、珪素原子、燐原子、酸素原
子、硼素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子を含ん
でも良く、これらは、OSiR3基、SiR3基、NR2
基、OH基、OR基またはPR2基(Rはいずれも炭素
数1〜10の炭化水素基を表す)の構造を有していても
良い。これらR1a同士、R1b同士、R2a同士、R
2b同士、R3a同士またはR3b同士は互いに同一で
も異なっていても良い。また、隣接するこれら置換基は
一体となって単数のあるいは複数の5〜8員環の芳香環
または脂肪環を形成しても良い。ただし、R1aの少な
くとも1つ、R2aの少なくとも1つ、及びR3aの少
なくとも1つは、水素ではない。
【0015】このような例としては、2−メチル−4,
5ベンゾ−1−インデニル基、2−メチル−5,6ベン
ゾ−1−インデニル基、2−メチル−6,7ベンゾ−1
−インデニル基、1−(2−メチルシクロペンタ[l]
フェナンスリル)基、3−(2−メチルシクロペンタ
[c]フェナンスリル基、2−イソプロピル−4,5ベ
ンゾ−1−インデニル基、2−イソプロピル−5,6ベ
ンゾ−1−インデニル基、2−イソプロピル−6,7ベ
ンゾ−1−インデニル基、1−(2−イソプロピルシク
ロペンタ[l]フェナンスリル)基、3−(2−イソプ
ロピルシクロペンタ[c]フェナンスリル基、2−トリ
メチルシリル−4,5ベンゾ−1−インデニル基、1−
(2−トリメチルシリルシクロペンタ[l]フェナンス
リル)基、3−(2−トリメチルシリルシクロペンタ
[c]フェナンスリル基、2−メチルα−アセナフト−
1−インデニル基等が示される。
【0016】上記の一般式(2)においてBは、非置換
ベンゾインデニル基もしくは上記のAと同様の置換ベン
ゾインデニル基、非置換もしくは置換インデニル基また
は非置換もしくは置換フルオレニル基である。A、B共
に置換ベンゾインデニル基である場合には両者は同一で
も異なっていてもよい。Bが非置換もしくは置換インデ
ニル基または、非置換もしくは置換フルオレニル基であ
る基である場合、以下の式でその構造が示される。
【0017】
【化17】
【0018】
【化18】
【0019】上記の化17〜18において、R4a、R
4bおよびR5はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、水
酸基、アミン基または炭素数1〜20の炭化水素基から
なる置換基である。これら炭化水素基は、好ましくは炭
素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール
基、炭素数7〜20のアルキルアリール基である。これ
ら炭化水素基は、1から3個までのハロゲン原子、珪素
原子、燐原子、酸素原子、硼素原子、窒素原子、硫黄原
子、セレン原子を含んでも良く、これらは、OSiR3
基、SiR3 基、NR2基、OH基、OR基またはPR2
基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水素基を表
す)の構造を有していても良い。これらR4a同士、R
4b同士、R5同士は互いに同一でも異なっていても良
い。ただし、R4aの少なくとも1つは水素ではないこ
とが好ましい。また、隣り合うR4bおよびR5は一体
となって5〜8員環(ただし、6員芳香環となる場合を
除く)の芳香環、脂肪環構造を有していてもよい。ただ
し、BはAとラセミ体(または擬似ラセミ体)の立体関
係にあることが好ましい。Bが非置換のベンゾインデニ
ル基である場合には、4,5−ベンゾ−1−インデニル
基、5,6−ベンゾ−1−インデニル基、6,7−ベン
ゾ−1−インデニル基が用いられる。しかし、特に好ま
しくは、以下に挙げる置換ベンゾインデニル基が用いら
れる。すなわち、置換ベンゾインデニル基として、2−
メチル−4,5ベンゾ−1−インデニル基、2−メチル
−5,6ベンゾ−1−インデニル基、2−メチル−6,
7ベンゾ−1−インデニル基、1−(2−メチルシクロ
ペンタ[l]フェナンスリル)基、3−(2−メチルシ
クロペンタ[c]フェナンスリル基、2−イソプロピル
−4,5ベンゾ−1−インデニル基、2−イソプロピル
−5,6ベンゾ−1−インデニル基、2−イソプロピル
−6,7ベンゾ−1−インデニル基、1−(2−イソプ
ロピルシクロペンタ[l]フェナンスリル)基、3−
(2−イソプロピルシクロペンタ[c]フェナンスリル
基、2−トリメチルシリル−4,5ベンゾ−1−インデ
ニル基、1−(2−トリメチルシリルシクロペンタ
[l]フェナンスリル)基、3−(2−トリメチルシリ
ルシクロペンタ[c]フェナンスリル基、2−メチルα
−アセナフト−1−インデニル基である。
【0020】非置換インデニル基としては1−インデニ
ルが、置換インデニル基としては4−アルキル−1−イ
ンデニル、4−アリール−1−インデニル、4,5−ジ
アルキル−1−インデニル、4,6−ジアルキル−1−
インデニル、5,6−ジアルキル−1−インデニル、
4,5−ジアリール−1−インデニル、5−アリール−
1−インデニル、4−アリール−5−アルキル−1−イ
ンデニル、2,6−ジアルキル−4−アリール−1−イ
ンデニル、5,6−ジアリール−1−インデニル、4,
5,6−トリアリール−1−インデニル等が挙げられ
る。好ましくは、非置換インデニル基として1−インデ
ニル、置換インデニル基として4−フェニル−1−イン
デニル基、4−ナフチル−1−インデニル基、2−メチ
ル−1−インデニル基、2−メチル−4−フェニル−1
−インデニル基が挙げられる。
【0021】非置換フルオレニル基としては9−フルオ
レニル基が、置換フルオレニル基としては7−メチル−
9−フルオレニル基等が挙げられる。
【0022】Yは、A、Bと結合を有し、置換基として
水素あるいは炭素数1〜20の炭化水素基を有する置換
硼素基である。Yの置換基は、1〜3個の硼素、珪素、
燐、セレン、酸素または硫黄原子を含んでも良い。また
環状構造を有していてもよい。Yが、A、Bと結合を有
し、1〜3個の硼素、珪素、燐、セレン、酸素または硫
黄原子を含む炭素数1〜20の炭化水素基を有する置換
硼素基である場合、アルキル置換シリルボランジイル
基、アルキル置換シリル置換メチルボランジイル基、ア
ルコキシ置換ボランジイル基等が挙げられる。その具体
例としては、ジメチルシリルボランジイル基、トリスト
リメチルシリルメチルボランジイル基、ビストリメチル
シリルメチルボランジイル基、イソプロポキシボランジ
イル基である。特に好ましくはイソプロポキシボランジ
イル基ターシャリ−ブトキシボランジイル基である。特
に好ましくはYは、置換基として水素あるいは炭素数1
〜20の炭化水素基を有する置換硼素基である。最も好
ましくは、Yは芳香族基を置換基として有する置換硼素
基である。Yが、A、Bと結合を有し、置換基として水
素あるいは炭素数1〜20の炭化水素基を有する置換硼
素基である場合、炭化水素置換基としては、アルキル
基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキ
ル基等が挙げられ、その具体例としては、フェニルボラ
ンジイル基(別名フェニルボリル基)、パラメチルフェ
ニルボランジイル基、メチルボランジイル基、イソプロ
ピルボランジイル基が例示できる。Yの硼素にはルイス
塩基、例えばトリメチルフォスフィンやジエチルエーテ
ル等の各種エーテル類等が配位していないことが好まし
い。また、Yの硼素原子のA、B及び置換基との間の3
結合が一つの平面上に存在することが好ましい。Xはそ
れぞれ独立に水素、ハロゲン、炭素数1〜15のアルキ
ル基、炭素数3〜20のアルケニル基、炭素数6〜10
のアリール基、炭素数8〜12のアルキルアリール基、
炭素数1〜4の炭化水素置換基を有するシリル基、炭素
数1〜10のアルコキシ基、または水素もしくは炭素数
1〜22の炭化水素置換基を有するアミド基またはアミ
ノ基である。nは0、1または2の整数である。また、
Xが複数である場合、複数のXは互いに結合を有してい
てもよい。ハロゲンとしては塩素、臭素等が、アルキル
基としてはメチル基、エチル基等が、アリール基として
はフェニル基等が、アルキルアリール基としては、ベン
ジル基が、シリル基としてはトリメチルシリル基等が、
アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、イソプ
ロポキシ基等が、またアミド基としてはジメチルアミド
基、N−メチルアニリド基等が挙げられる。Mはジルコ
ニウム、ハフニウムまたはチタンである。特に好ましく
ジルコニウムである。
【0023】かかる遷移金属化合物(遷移金属触媒成
分)の例としては下記の化合物が挙げられる。例えば、
フェニルボランジイルビス(2−メチル−4,5−ベン
ゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド{別名フ
ェニルボランジイルビス(2−メチル−ベンゾ〔e〕イ
ンデニル)ジルコニウムジクロリド、またはフェニルボ
リルビス(2−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド}、フェニルボランジイル
(4,5−ベンゾ−1−インデニル)(2−メチル−
4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、フェニルボランジイル(1−インデニル)(2−
メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、フェニルボランジイル(1−フルオレニ
ル)(2−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)
ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイル(4−
フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4,5−ベ
ンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フェ
ニルボランジイル(4−ナフチル−1−インデニル)
(2−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジル
コニウムジクロリド、フェニルボランジイルビス(2−
メチル−5,6−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、フェニルボランジイル(2−メチル−
5,6−ベンゾ−1−インデニル)(1−インデニル)
ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイルビス
(2−メチル−6,7−ベンゾ−1−インデニル)ジル
コニウムジクロリド、フェニルボランジイル(2−メチ
ル−6,7−ベンゾ−1−インデニル)(1−インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイルビ
ス(2−メチル−α−アセナフト−1−インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、フェニルボランジイルビス{3
−(2−メチル−シクロペンタ〔c〕フェナンスリ
ル)}ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイル
{3−(2−メチル−シクロペンタ〔c〕フェナンスリ
ル)}(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フ
ェニルボランジイル{3−(2−メチル−シクロペンタ
〔c〕フェナンスリル)}(2−メチル−1−インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイル
{3−(2−メチル−シクロペンタ〔c〕フェナンスリ
ル)}(4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、フェニルボランジイル{3−(シクロペ
ンタ〔c〕フェナンスリル)}(2−メチル−4,5−
ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フ
ェニルボランジイルビス(2−メチル−4,5−ベンゾ
−1−インデニル)ジルコニウムビス(ジメチルアミ
ド)、フェニルボランジイル(1−インデニル)(2−
メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウ
ムビス(ジメチルアミド)、フェニルボランジイル(2
−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)(2−メ
チル−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フェ
ニルボランジイルビス{1−(2−メチル−シクロペン
タ〔l〕−フェナンスリル)}ジルコニウムジクロリ
ド、フェニルボランジイル{1−(2−メチル−シクロ
ペンタ〔l〕−フェナンスリル)}(1−インデニル)
ジルコニウムジクロリド、フェニルボランジイル{1−
(2−メチル−シクロペンタ〔l〕−フェナンスリ
ル)}(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジ
クロリド、フェニルボランジイル{1−(2−メチル−
シクロペンタ〔l〕−フェナンスリル)}(4,5−ベ
ンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フェ
ニルボランジイル{1−(2−メチル−シクロペンタ
〔l〕−フェナンスリル)}(2−メチル−4,5−ベ
ンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、フェ
ニルボランジイル{1−(2−メチル−シクロペンタ
〔l〕−フェナンスリル)}(1−シクロペンタ〔l〕
フェナンスリル)ジルコニウムジクロリド、フェニルボ
ランジイル{1−(2−メチル−シクロペンタ〔l〕−
フェナンスリル)}{3−(シクロペンタ〔c〕フェナ
ンスリル)}ジルコニウムジクロリド、フェニルボラン
ジイル{1−(2−メチル−シクロペンタ〔l〕−フェ
ナンスリル)}{3−(2−メチル−シクロペンタ
〔c〕フェナンスリル)}ジルコニウムジクロリド、フ
ェニルボランジイルビス{1−(2−メチル−シクロペ
ンタ〔l〕−フェナンスリル)}ジルコニウムビス(N
−メチルアニリド)、フェニルボランジイルビス(2−
メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウ
ムビス(N−メチルアニリド)等が挙げられる。
【0024】以上、Yとしてフェニルボランジイル基
(フェニルボリル基)を有する遷移金属化合物(遷移金
属触媒成分)を例示したが、これには限定されない。ま
た、遷移金属化合物としてジルコニウム錯体を例示した
が、チタン、ハフニウム錯体も上記と同様の化合物が好
適に用いられる。また、ラセミ体、メソ体の混合物を用
いても良い。好ましくはラセミ体が用いられる。非対称
な遷移金属化合物については、好ましくは擬似ラセミ体
を用いる。これらの場合、D体を用いても、L体を用い
ても良い。本発明の遷移金属触媒成分を重合触媒として
用いた場合、エチレン、プロピレン等のオレフィン重合
または共重合に対し、従来にない極めて高い重合活性を
示すことができる。また、得られる重合体、共重合体は
実用上十分な分子量を有することができる。また、本発
明の遷移金属触媒成分を重合触媒として用いた場合、芳
香族ビニル化合物−オレフィン共重合に対し、きわめて
高い活性を示す。特に、比較的少ない芳香族ビニル化合
物含量、すなわち、0.1モル%以上30モル%以下の
芳香族ビニル化合物含量を有する芳香族ビニル化合物−
オレフィン共重合体に対し、従来にない高い活性を示
す。また、得られるこの芳香族ビニル化合物含量域の芳
香族ビニル化合物−オレフィン共重合体は、実用上十分
な高い分子量を有する特徴がある。また、芳香族ビニル
化合物含量の高い共重合体、特に芳香族ビニル化合物含
量が55モル%を超えた芳香族ビニル化合物−エチレン
共重合体を製造することができる。本明細書において、
共重合体の芳香族ビニル化合物含量とは、共重合体に含
まれる芳香族ビニル化合物モノマー由来のユニットの含
量を示す。オレフィン含量、ジエン含量も同様である。
【0025】本発明の第二は、これらの重合用遷移金属
触媒成分と助触媒から構成される、著しく高い活性、生
産性を有するオレフィン系重合体、共重合体製造用の重
合触媒、芳香族ビニル化合物−オレフィン共重合体製造
用の重合触媒、及びそれを用いたオレフィン系重合体、
共重合体の製造方法、及び芳香族ビニル化合物−オレフ
ィン共重合体の製造方法である。本発明で用いる助触媒
としては、従来遷移金属触媒成分と組み合わせて用いら
れている助触媒を使用することができるが、そのような
助触媒として、アルミノキサン(またはアルモキサンと
記す)またはほう素化合物が好適に用いられる。更に本
発明は、その際用いられる助触媒が下記の一般式
(3)、(4)で示されるアルミノキサン(またはアル
モキサンと記す)である芳香族ビニル化合物−オレフィ
ン共重合体の製造方法である。
【0026】
【化19】
【0027】式中、Rは炭素数1〜5のアルキル基、炭
素数6〜10のアリール基、または水素、mは2〜10
0の整数である。それぞれのRは互いに同一でも異なっ
ていても良い。
【0028】
【化20】
【0029】式中、R’は炭素数1〜5のアルキル基、
炭素数6〜10のアリール基、または水素、nは2〜1
00の整数である。それぞれのR’は互いに同一でも異
なっていても良い。アルミノキサンとしては好ましく
は、メチルアルモキサン、エチルアルモキサン、トリイ
ソブチルアルモキサンが用いられるが、特に好ましくは
メチルアルモキサンが用いられる。必要に応じ、これら
種類の異なるアルモキサンの混合物を用いてもよい。ま
た、これらアルモキサンとアルキルアルミニウム、例え
ば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウムやハロゲンを含むアル
キルアルミニウム、例えばジメチルアルミニウムクロラ
イド等を併用してもよい。アルキルアルミニウムの添加
は、芳香族ビニル化合物中の重合禁止剤、芳香族ビニル
化合物、溶媒中の水分等の重合を阻害する物質の除去、
重合反応に対する無害化のために効果的である。しか
し、芳香族ビニル化合物、溶媒等をあらかじめ蒸留す
る、乾燥不活性ガスでバブリングする、またはモレキュ
ラーシーブを通す等の公知の方法でこれらの量を重合に
影響のないレベルまで低減するか、あるいは用いるアル
モキサンの使用量を若干増やすか、または分添すれば、
アルキルアルミニウムを重合時に添加することは必ずし
も必要ではない。本発明では、上記の遷移金属触媒成分
と共に助触媒としてほう素化合物を用いることができ
る。
【0030】助触媒として用いられるほう素化合物は、
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{トリチルテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート}、リチウムテトラ(ペンタフ
ルオロフェニル)ボレート、トリ(ペンタフルオロフェ
ニル)ボラン、トリメチルアンモニウムテトラフェニル
ボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレ
ート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレー
ト、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボ
レート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(p−
トリル)フェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモ
ニウムテトラ(p−エチルフェニル)ボレート、トリ
(n−ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラ(p
−トリル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキ
ス−3,5−ジメチルフェニルボレート、トリエチルア
ンモニウムテトラキス−3,5−ジメチルフェニルボレ
ート、トリブチルアンモニウムテトラキス−3,5−ジ
メチルフェニルボレート、トリブチルアンモニウムテト
ラキス−2,4−ジメチルフェニルボレート、アニリニ
ウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、N,
N’−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、
N,N’−ジメチルアニリニウムテトラキス(p−トリ
ル)ボレート、N,N’−ジメチルアニリニウムテトラ
キス(m−トリル)ボレート、N,N’−ジメチルアニ
リニウムテトラキス(2,4−ジメチルフェニル)ボレ
ート、N,N’−ジメチルアニリニウムテトラキス
(3,5−ジメチルフェニル)ボレート、N,N’−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)ボレート、N,N’−ジエチルアニリニウムテトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N’−
2,4,5−ペンタメチルアニリニウムテトラフェニル
ボレート、N,N’−2,4,5−ペンタエチルアニリ
ニウムテトラフェニルボレート、ジ−(イソプロピル)
アンモニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレー
ト、ジ−シクロヘキシルアンモニウムテトラフェニルボ
レート、トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
ート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラフェ
ニルボレート、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウム
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(p−トリル)ボレート、トリフェニルカルベ
ニウムテトラキス(m−トリル)ボレート、トリフェニ
ルカルベニウムテトラキス(2,4−ジメチルフェニ
ル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス
(3,5−ジメチルフェニル)ボレート、トロピリウム
テトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トロピリ
ウムテトラキス(p−トリル)ボレート、トロピリウム
テトラキス(m−トリル)ボレート、トロピリウムテト
ラキス(2,4−ジメチルフェニル)ボレート、トロピ
リウムテトラキス(3,5−ジメチルフェニル)ボレー
ト等である。これらほう素化合物と上記の有機アルミニ
ウム化合物を同時に用いても差し支えない。特にほう素
化合物を助触媒として用いる場合、重合系内に含まれる
水等の重合に悪影響を与える不純物の除去に、トリイソ
ブチルアルミニウム等のアルキルアルミ化合物の添加は
有効である。
【0031】本発明に用いられるオレフィンとしては、
炭素数2〜20のα−オレフィン、すなわちエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−
1−ペンテン、1−オクテンや炭素数5〜20の環状オ
レフィン、すなわちシクロペンテン、ノルボルネンやノ
ルボルナジエンが適当である。またこれらのオレフィン
を2種以上用いてもよい。オレフィンとしてはエチレ
ン、プロピレン、1−ヘキセン、1−オクテンが好まし
い。本発明に用いられる芳香族ビニル化合物としては、
スチレンおよび各種の置換スチレン、例えばp−メチル
スチレン、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、
o−t−ブチルスチレン、m−t−ブチルスチレン、p
−t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、o−クロ
ロスチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。工業
的には好ましくはスチレン、p−メチルスチレン、p−
クロロスチレン、特に好ましくはスチレンが用いられ
る。また、必要に応じて分子内に複数の炭素二重結合を
有する炭素数4〜30までのジエン、ポリエンの一つ以
上を共重合させることも可能である。このようなジエ
ン、ポリエンの例としては、エチリデンノルボルネン、
ビニルシクロヘキセンの各種異性体、ブタジエン、1,
4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、オルト、メ
タ、パラの各種ジビニルベンゼン等があげられる。ジビ
ニルベンゼンは各種異性体の混合物を用いてもよい。こ
のようなジエン、ポリエンの含量は、通常全体の0.0
01モル%以上3モル%以下、好ましくは0.01モル
%以上0.5モル%以下である。
【0032】本発明の共重合体を製造するにあたって
は、上記のオレフィン類及び/または上記に例示した芳
香族ビニル化合物、金属錯体である遷移金属触媒成分お
よび助触媒を接触させるが、接触の順番、接触方法は任
意の公知の方法を用いることができる。以上の重合ある
いは共重合の方法としては溶媒を用いずに液状モノマー
中で重合させる方法、あるいはペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチル
ベンゼン、キシレン、クロロ置換ベンゼン、クロロ置換
トルエン、塩化メチレン、クロロホルム等の飽和脂肪族
または芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素の単独
または混合溶媒を用いる方法がある。好ましくは混合ア
ルカン系溶媒やシクロヘキサンやトルエン、エチルベン
ゼンを用いる。重合形態は溶液重合、スラリー重合いず
れでもよい。また、必要に応じ、バッチ重合、連続重
合、予備重合、多段式重合等の公知の方法を用いること
が出来る。リニアやループの単数、連結された複数のパ
イプ重合を用いることも可能である。この場合、パイプ
状の重合缶には、動的、あるいは静的な混合機や除熱を
兼ねた静的混合機等の公知の各種混合機、除熱用の細管
を備えた冷却器等の公知の各種冷却器を有しても良い。
また、バッチタイプの予備重合缶を有していても良い。
さらには気相重合等の方法を用いることができる。気相
重合は、特にエチレン、プロピレン等の炭素数6以下の
α−オレフィンの単独重合体またはこれらの共重合体を
製造する場合において、経済的であり好ましい。気相重
合においては遷移金属化合物を公知の任意の担体に担持
してもよい。重合温度は、−78℃から200℃が適当
である。−78℃より低い重合温度は工業的に不利であ
り、200℃を超えると金属錯体の分解が起こるので適
当ではない。さらに工業的に好ましくは、0℃〜160
℃、特に好ましくは30℃〜160℃である。重合時の
圧力は、0.1気圧〜1000気圧が適当であり、好ま
しくは1〜30気圧、特に工業的に特に好ましくは、1
〜10気圧である。助触媒として有機アルミニウム化合
物を用いる場合には、錯体の金属に対し、アルミニウム
原子/錯体金属原子比で0.1〜100000、好まし
くは10〜10000の比で用いられる。0.1より小
さいと有効に金属錯体を活性化出来ず、100000を
超えると経済的に不利となる。助触媒としてほう素化合
物を用いる場合には、ほう素原子/錯体金属原子比で
0.01〜100の比で用いられるが、好ましくは0.
1〜10、特に好ましくは1で用いられる。0.01よ
り小さいと有効に金属錯体を活性化出来ず、100を超
えると経済的に不利となる。金属錯体と助触媒は、重合
槽外で混合、調製しても、重合時に槽内で混合してもよ
い。
【0033】以下に、本発明の方法で得られるオレフィ
ン系重合体について説明する。しかし、本発明で得られ
るオレフィン系重合体は以下の例に限定されるものでは
ない。本発明の方法で得られるオレフィン系重合体は、
炭素数2〜20のα−オレフィンモノマーまたは炭素数
5〜20の環状オレフィンモノマーからなる単独重合体
及びこれらモノマーから選ばれる複数のモノマーからな
る共重合体である。好ましくは、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン等のオレフィン重合体、エチレン
−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合
体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−
オクテン共重合体等のエチレン−αオレフィン共重合
体、エチレン−ノルボルネン共重合体等のエチレン−環
状オレフィン共重合体である。また、上記のジエン、ポ
リエンを共重合させてもよく、このような例としては、
例えばエチレン−エチリデンノルボルネン共重合体、エ
チレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合
体、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体、エチ
レン−プロピレン−ジビニルベンゼン共重合体、エチレ
ン−1−オクテン−ジビニルベンゼン共重合体があげら
れる。本発明の方法で得られるオレフィン系重合体の分
子量は、重量平均分子量で1000以上、100万以
下、重合体の力学物性や加工性を考慮すると、3万以上
50万以下である。また、分子量分布は、1.2以上6
以下、好ましくは1.5以上3以下である。ここでの重
量平均分子量はGPCで標準ポリスチレンを用いて求め
たポリスチレン換算分子量をいう。以下の説明でも同様
である。エチレンを主として含むオレフィン共重合体の
場合、通常その密度は、0.96以下0.82g/cm
3以上の値を示す。また、DSCによる融点は70℃以
上、140℃以下、好ましくは90℃以上135℃以下
の値をとることができる。また、オレフィン系重合体
は、長鎖分岐構造を含まない、すなわちポリマーの10
00個の炭素原子のうち分岐炭素0.1個未満の重合体
であっても、長鎖分岐構造を有する、すなわちポリマー
の1000個の炭素原子のうち分岐炭素0.1個以上の
重合体であっても、重合条件、重合方法を適宜変更する
ことで製造することができる。
【0034】以下に、本発明の方法で得られる芳香族ビ
ニル化合物−オレフィン共重合体について説明する。本
発明の方法で得られる芳香族ビニル化合物−オレフィン
共重合体は、上記オレフィンモノマーと上記芳香族ビニ
ル化合物からなる共重合体である。特に好ましくは、エ
チレン−スチレン共重合体である。また用いられるオレ
フィンは複数でもよく、この場合、エチレン−αオレフ
ィン−芳香族ビニル化合物共重合体の例としては、エチ
レン−プロピレン−スチレン共重合体、エチレン−1−
ヘキセン−スチレン共重合体、エチレン−1−ブテン−
スチレン共重合体、エチレン−1−オクテン−スチレン
共重合体等が挙げられる。このエチレン−αオレフィン
−芳香族ビニル化合物共重合体におけるαオレフィンに
はエチレンは含まれない。また、エチレン−環状オレフ
ィン−芳香族ビニル化合物共重合体の例としては、エチ
レン−ノルボルネン−スチレン共重合体が挙げられる。
また、上記のジエン、ポリエンを共重合させてもよく、
このような例としては、例えばエチレン−スチレン−エ
チリデンノルボルネン共重合体、エチレン−スチレン−
エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−スチレン
−ブタジエン共重合体、エチレン−スチレン−ジビニル
ベンゼン共重合体、エチレン−1−ブテン−スチレン−
ジビニルベンゼン共重合体、エチレン−1−オクテン−
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体があげられる。こ
のようなジエン、ポリエンを含む芳香族ビニル化合物−
オレフィン共重合体は、WO00/37517公報記載の
クロス共重合体に好適に用いることができる。
【0035】本発明で得られるスチレン−エチレン共重
合体の重量平均分子量は、1000以上、100万以
下、共重合体の力学物性及び加工性を考慮すると、3万
以上50万以下である。分子量分布(Mw/Mn)は6
以下、好ましくは4以下、特に好ましくは3以下、1.
2以上である。以上、本発明の芳香族ビニル化合物−オ
レフィン共重合体の代表例として、スチレン−エチレン
共重合体について説明した。しかし、上記の説明は、上
記芳香族ビニル化合物を用いた芳香族ビニル化合物−オ
レフィン共重合体全般に適応できる。
【0036】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。各実
施例、比較例で得られた共重合体の分析は以下の手段に
よって実施した。13C−NMRスペクトルは、日本電
子社製α−500を使用し、重クロロホルム溶媒または
重1,1,2,2−テトラクロロエタン溶媒を用い、T
MSを基準として測定した。ここでいうTMSを基準と
した測定は以下のような測定である。先ずTMSを基準
として重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線
13C−NMRピークの中心ピークのシフト値を決め
た。重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線中
心ピークのシフト値は73.89ppmであった。次い
で共重合体を重1,1,2,2−テトラクロロエタンに
溶解して13C−NMRを測定し、各ピークシフト値
を、重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線中
心ピークが73.89ppmとして算出した。測定は、
これら溶媒に対し、ポリマーを3重量/体積%溶解して
行った。ピーク面積の定量を行う13C−NMRスペク
トル測定は、NOEを消去させたプロトンゲートデカッ
プリング法により、パルス幅は45°パルスを用い、繰
り返し時間5秒を標準として行った。ちなみに、同一条
件で、但し繰り返し時間を1.5秒に変更して測定して
みたが、共重合体のピーク面積定量値は、繰り返し時間
5秒の場合と測定誤差範囲内で一致した。
【0037】共重合体中のスチレン含量の決定は、1H
−NMRで行い、機器は日本電子社製α−500及びB
RUCKER社製AC−250を用いた。重クロロホル
ム溶媒または、重1,1,2,2−テトラクロロエタン
を用いTMSを基準として、フェニル基プロトン由来の
ピーク(6.5〜7.5ppm)とアルキル基由来のプ
ロトンピーク(0.8〜3ppm)の強度比較で行っ
た。実施例中の分子量は、GPC(ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー)を用いて標準ポリスチレン換算
の重量平均分子量を求めた。室温でTHFに可溶な共重
合体は、THFを溶媒とし、東ソー社製HLC−802
0を用い測定した。室温でTHFに不溶な共重合体は、
測定はオルトジクロロベンゼンを溶媒として、東ソー製
HLC−8121装置を用い、145℃で測定した。D
SC測定は、セイコー電子社製DSC200を用い、N
2気流下昇温速度10℃/分で行った。サンプル10m
gを用い、昇温速度20℃/分で240℃まで加熱し
(1st run)、液体窒素で−100℃以下まで急
冷し(以上前処理)、次に−100℃より10℃/分で
昇温し240℃までDSC測定を行い(2nd ru
n)、融点、結晶融解熱及びガラス転移点を求めた。M
FRは、JIS K7210に従って測定した。測定温
度は230℃または200℃、荷重は5kgで測定し
た。
【0038】実施例1 <錯体合成>rac−フェニルボランジイルビス{1−
(2−メチル−シクロペンタ[l]フェナンスリル)}
ジルコニウムジクロライド、別名rac−フェニルボリ
ルビス{1−(2−メチル−シクロペンタ[l]フェナ
ンスリル)}ジルコニウムジクロライドは以下の方法に
より合成した。1H−2メチル−シクロペンタ[l]フ
ェナンスレンは、Organometallics,
,3413(1997)等の公知の方法で合成した。
rac−フェニルボランジイルビス{1−(2−メチル
−シクロペンタ[l]フェナンスリル)}ジルコニウム
ジクロライドは、以下のように合成した。 <配位子合成>配位子は、米国特許5962718号に
記載してあるrac−フェニルボランジイルビス(1−
インデニル)ジルコニウムジクロライドの合成法を参考
に、但し用いるインデンを1H−(2−メチル−シクロ
ペンタ[l]フェナンスレン)に変更して合成した。す
なわち、アルゴン気流下、1H−(2−メチル−シクロ
ペンタ[l]フェナンスレン)5.0g(21.7mm
ol)のジエチルエ−テル溶液50mlを0℃に冷却
後、n−ブチルリチウム/ヘキサン溶液(ブチルリチウ
ムとして21.7mmol)を加え、室温で3時間攪拌
した。−75℃に冷却したPhBCl2(10.8mm
ol)のジエチルエ−テル溶液50mlに、1H−(2
−メチル−シクロペンタ[l]フェナンスレン)のリチ
ウム塩のジエチルエ−テル溶液を滴下し、徐々に室温に
戻しながら一晩攪拌した。上澄みを除き、残った固体を
乾燥し、配位子フェニルボランジイルビス{1−(2−
メチル−シクロペンタ[l]フェナンスレン)}を6.
45g(粗収率109%、塩および不純物を含む)得
た。 <Zr錯体合成>アルゴン雰囲気下、Zr(NM
24、1.54g(5.77mmol)のトルエン溶
液(40ml)に配位子3.08g、(5.65mmo
l)のトルエン溶液(40ml)を加え、4時間還流攪
拌した。その後、溶媒を減圧留去し、トルエン(80m
l)、トリメチルシリルクロライド(92.3mmo
l)を加え、一晩攪拌した。溶媒を減圧留去後、ペンタ
ン洗浄、塩化メチレン抽出を行い、濾液を濃縮、析出し
た結晶を濾集した。結晶をジエチルエ−テルで洗浄し、
不純物を除いた後に、結晶に付着したジエチルエ−テル
を70℃〜120℃で減圧乾燥して除いた。再度結晶を
塩化メチレンで抽出し、濾過を行い、濾液を濃縮し析出
した結晶を濾集した。rac−フェニルボランジイルビ
ス{1−(2−メチル−シクロペンタ[l]フェナンス
リル)}ジルコニウムジクロライド0.2gの鮮やかな
黄色結晶を得た。得られた錯体は、TMSを基準として
測定した1H−NMRにおいて以下の位置にピークを示
した。1HNMR(400MHz、CDCl3)δ1.
71ppm(メチル基s、6H)、7.26(d、2
H)、7.12〜8.79ppm(多数のピ−ク、21
H)。また、ジエチルエ−テルやルイス塩基等のピーク
は観測されなかった。すなわち、硼素原子にはこのよう
な化合物が配位していないことが示される。さらに、配
位子のメチル基および配位子のシクロペンタジエニル環
のプロトンピークが等価である(それぞれシングレット
の6H、ダブレットの2Hとして観察された)ことか
ら、配位子の硼素の3本の結合は平面上にあること、硼
素のフェニル置換基に対し、2個の2−メチル−シクロ
ペンタ[l]フェナンスリル基は等しい位置関係にあるこ
とが示される。
【0039】実施例2<エチレン−オクテン共重合体合
成> 容量10L、攪拌機及び加熱冷却用ジャケット付のオー
トクレーブを用いて重合を行った。脱水したトルエン4
700ml、1−オクテン100mlを仕込み、内温5
0℃に加熱攪拌した。窒素を約100Lバブリングして
系内をパージし、トリイソブチルアルミニウム4.2m
mol、メチルアルモキサン(東ソーアクゾ社製、PM
AO−3A)をAl基準で4.2mmol加えた。ただ
ちに内温を90℃に加熱し、エチレンを導入し、圧力
1.1MPa(10Kg/cm2 G)で安定した後に、
オートクレーブ上に設置した触媒タンクから、rac−
フェニルボランジイルビス{1−(2−メチル−シクロ
ペンタ[l}フェナンスリル)}ジルコニウムジクロラ
イドを0.2μmol、トリイソブチルアルミニウム
0.84mmolを溶かしたトルエン溶液約100ml
をオートクレーブに加えた。重合中は内温急激な発熱に
より内温は一時101.5℃まで上昇した。またエチレ
ン圧力は急激な重合により一時1.08MPaまで低下
した。重合時間16分で重合を終了したが、エチレンの
消費速度(マスフローコントローラーにて重合中、エチ
レン消費速度をモニターしている)から、重合は失活す
ることなく進行中であった。得られた重合液を激しく攪
拌した過剰のメタノール中に少量ずつ投入し生成したポ
リマーを析出させた。真空下、80℃で重量変化が認め
られなくなるまで乾燥したところ、162gのポリマー
を得た。
【0040】実施例3 表1に示す条件下、実施例2と同様に重合、後処理を行
いポリマ−218gを得た。表1にポリマー収量、コモ
ノマー含量を、表2に得られたポリマーの分析値を示
す。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】rac−フェニルボランジイルビス{1−
(2−メチル−シクロペンタ[l}フェナンスリル)}
ジルコニウムジクロライドとMAOから構成される触媒
は、オレフィン(共)重合(エチレン−αオレフィン共
重合)に著しく高い活性を示すことがわかる。また、高
い重合温度条件下においても、非常に高い分子量の共重
合体を与えることができる。
【0044】文献Organometallics 1
999,18,2288、及び同1999,18,13
63には、本発明とは異なる配位子(インデニル基)と
架橋基(ジイソプロピルアミドボラン基)を有するジル
コノセン化合物;rac−ジイソプロピルアミノボラン
ジイルビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライ
ドとメチルアルモキサンからなる触媒を用いたエチレン
−1−オクテン共重合の結果が記載されている。それに
よれば、本実施例よりも高い重合温度(140゜C)、
高いエチレン圧力(3.4MPa)の重合条件下で重合
試験が実施され、17×106g/(molZr・at
m)の生産性を示す。本論文においては、重合時間は明
らかにされていない。当業者においては、このような高
い重合温度、圧力条件下では、より低い条件下に比べ活
性が増加することは一般的に認識されている。本発明の
遷移金属化合物(遷移金属触媒成分)とMAOから構成
される触媒は、本実施例の、より低い重合温度(50
℃)、圧力(1.1MPa)の条件下においても303
8×106g/(molZr・h)、276×106g/
(molZr・h・atm)の高い活性(1時間あた
り)を示す。重合は、16分間行われたが、重合終了時
点において、重合は失活することなく進行していた。単
位時間ではなく、実ポリマー収量でみても74g/(m
olZr・atm)以上となる。すなわち、上記rac
−ジイソプロピルアミノボランジイルビス(1−インデ
ニル)ジルコニウムジクロライドとメチルアルモキサン
からなる触媒よりも著しく高い重合活性を示すことがわ
かる。
【0045】比較例1 WO97/15581を参考にして、rac−フェニル
ボランジイルビス(1−インデニル)ジルコニウムジク
ロライドを合成した。遷移金属化合物としてこれを用
い、表1に示す重合条件下、エチレン−1−オクテン共
重合を実施した。本遷移金属化合物を触媒として用いた
場合には、コモノマーが共重合されず、ポリエチレンの
みが得られた。また、その活性も実施例と比較して低か
った。
【0046】比較例2 rac−フェニルボランジイルビス{1−(シクロペン
タ[l]フェナンスリル)}ジルコニウムジクロライド
を用い、表1に示す条件下、エチレン−1−オクテン共
重合を実施した。実施例2と同じ重合条件下において、
実施例2の触媒に比べ、低活性であり、また得られる共
重合体の分子量も低かった。
【0047】
【発明の効果】本発明の重合用遷移金属触媒成分からな
る重合触媒は著しく高い重合活性を示し、高分子量のオ
レフィン(共)重合体を高い効率で与えるので産業上極
めて有用性が高い。
フロントページの続き Fターム(参考) 4J028 AA01 AB01 AC01 AC02 AC03 AC13 AC22 AC23 AC29 BA01 BB01 BC14 BC20 CB94 EA01 EB01 EB02 EB03 EB04 EB05 EB07 EB08 EB11 EB12 EB15 EB21 EC01 EC02 FA02 FA04 GA01 GB01 4J128 EA01 EB01 EB02 EB03 EB04 EB05 EB07 EB08 EB11 EB12 EB15 EB21 EC01 EC02 FA02 FA04 GA01 GB01

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(1)で表されることを特
    徴とする重合用遷移金属触媒成分。 【化1】 式中、Indは、下記の化2で示される非置換もしくは
    置換インデニル基である。 【化2】 (Ra、Rbはそれぞれ独立に水素、ハロゲン、水酸
    基、アミン基または炭素数1〜50までの炭化水素基か
    らなる置換基であり、炭化水素基には1から3個までの
    ハロゲン原子、珪素原子、燐原子、酸素原子、硼素原
    子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子を含んでも良く、
    これらは、OSiR3基、SiR3基、NR2基、OH
    基、OR基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜1
    0の炭化水素基を表す)の構造を有していても良い。こ
    れら置換基同士は互いに同一でも異なっていても良い。
    また隣接するこれら置換基は一体となって単数のあるい
    は複数の5〜8員環の芳香環または脂肪環を形成しても
    良い。但し、2つのIndのRaの少なくとも1つは、
    水素ではない。) Yは、2つのIndと結合を有し、置換基として水素あ
    るいは炭素数1〜20の炭化水素基を有する置換硼素基
    である。Yの置換基は、1〜3個の硼素、珪素、燐、セ
    レン、酸素または硫黄原子を含んでも良い。また環状構
    造を有していてもよい。Xは、それぞれ独立に水素、ハ
    ロゲン、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数3〜20
    のアルケニル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数
    8〜12のアルキルアリール基、炭素数1〜4の炭化水
    素置換基を有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキ
    シ基、または水素もしくは炭素数1〜22の炭化水素置
    換基を有するアミド基またはアミノ基である。nは、
    0、1または2の整数である。また、Xが複数である場
    合、複数のXは互いに結合を有していてもよい。Mはジ
    ルコニウム、ハフニウムまたはチタンである。
  2. 【請求項2】 重合用遷移金属触媒成分が、下記の一般
    式(2)で表されることを特徴とする請求項1記載の重
    合用遷移金属触媒成分。 【化3】 式中、Aは下記の一般式、化4、化5または化6で表す
    ことができる置換ベンゾインデニル基である。 【化4】 【化5】 【化6】 上記の化4〜化6において、R1a、R1b、R2a、
    R2b、R3a及びR3bはそれぞれ独立して水素、ハ
    ロゲン、水酸基、アミン基または炭素数1〜20の炭化
    水素基からなる置換基である。これら炭化水素基は、1
    から3個までのハロゲン原子、珪素原子、燐原子、酸素
    原子、硼素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子を含
    んでも良く、これらは、OSiR3基、SiR3基、NR
    2基、OH基、OR基またはPR2基(Rはいずれも炭素
    数1〜10の炭化水素基を表す)の構造を有していても
    良い。これらR1a同士、R1b同士、R2a同士、R
    2b同士、R3a同士またはR3b同士は互いに同一で
    も異なっていても良い。また、隣接するこれら置換基は
    一体となって単数のあるいは複数の5〜8員環の芳香環
    または脂肪環を形成しても良い。ただし、R1aの少な
    くとも1つ、R2aの少なくとも1つ、及びR3aの少
    なくとも1つは、水素ではない。Bは、非置換ベンゾイ
    ンデニル基もしくは上記と同様の置換ベンゾインデニル
    基、下記の化7または化8で表すことができる非置換も
    しくは置換インデニル基または非置換もしくは置換フル
    オレニル基である。 【化7】 【化8】 上記の化7、化8において、R4a、R4bおよびR5
    はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、水酸基、アミン基
    または炭素数1〜20の炭化水素基からなる置換基であ
    る。これら炭化水素基は、1から3個までのハロゲン原
    子、珪素原子、燐原子、酸素原子、硼素原子、窒素原
    子、硫黄原子、セレン原子を含んでも良く、これらは、
    OSiR3 基、SiR3 基、NR2基、OH基、OR基
    またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水
    素基を表す)の構造を有していても良い。これらR4a
    同士、R4b同士、R5同士は互いに同一でも異なって
    いても良い。A、B共に置換ベンゾインデニル基である
    場合には両者は同一でも異なっていてもよい。Yは、
    A、Bと結合を有し、置換基として水素あるいは炭素数
    1〜20の炭化水素基を有する置換硼素基である。Yの
    置換基は、1〜3個の硼素、珪素、燐、セレン、酸素ま
    たは硫黄原子を含んでも良い。また環状構造を有してい
    てもよい。Xは、それぞれ独立に水素、ハロゲン、炭素
    数1〜15のアルキル基、炭素数3〜20のアルケニル
    基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数8〜12のア
    ルキルアリール基、炭素数1〜4の炭化水素置換基を有
    するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、または
    水素もしくは炭素数1〜22の炭化水素置換基を有する
    アミド基またはアミノ基である。nは、0、1または2
    の整数である。また、Xが複数である場合、複数のXは
    互いに結合を有していてもよい。Mはジルコニウム、ハ
    フニウムまたはチタンである。
  3. 【請求項3】 Aが2−メチル−4,5−ベンゾインデ
    ニル基、1−(2−メチルシクロペンタ[l]フェナン
    スリル)基、または3−(2−メチルシクロペンタ
    [c]フェナンスリル基であることを特徴とする請求項
    2記載の遷移金属触媒成分。
  4. 【請求項4】 Yの硼素原子に対し、ルイス塩基が配位
    していないことを特徴とする請求項1または2記載の遷
    移金属触媒成分。
  5. 【請求項5】 Yの硼素原子の、2つのシクロペンタジ
    エニル環及び硼素原子の置換基との間の3結合が一つの
    平面上に存在することを特徴とする請求項1または2記
    載の遷移金属触媒成分。
  6. 【請求項6】 Yが置換基として水素あるいは炭素数1
    〜20の炭化水素基を有する置換硼素基であることを特
    徴とする請求項1または2記載の遷移金属触媒成分。
  7. 【請求項7】 Yが置換基として芳香族基を有する置換
    硼素基であることを特徴とする請求項1または2記載の
    遷移金属触媒成分。
  8. 【請求項8】 Yがフェニルボランジイル基(またはフ
    ェニルボリル基と称される)であることを特徴とする請
    求項1または2記載の遷移金属触媒成分。
  9. 【請求項9】 Mがジルコニウムであることを特徴とす
    る請求項2記載の遷移金属触媒成分。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項記載の重
    合用遷移金属触媒成分と助触媒から構成されることを特
    徴とする重合触媒。
  11. 【請求項11】 助触媒として下記の一般式(3)また
    は(4)で示されるアルミノキサン(またはアルモキサ
    ンと記す)及び必要に応じてアルキルアルミニウムを用
    いることを特徴とする請求項10記載の重合触媒。 【化9】 式中、Rは炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜10
    のアリール基、または水素、mは2〜100の整数であ
    る。それぞれのRは互いに同一でも異なっていても良
    い。 【化10】 式中、R’は炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜1
    0のアリール基、または水素、nは2〜100の整数で
    ある。それぞれのR’は互いに同一でも異なっていても
    良い。
  12. 【請求項12】 助触媒としてほう素化合物および必要
    に応じてアルキルアルミニウムを用いることを特徴とす
    る請求項10記載の重合触媒。
  13. 【請求項13】 請求項1〜9のいずれか1項記載の遷
    移金属触媒成分と助触媒からなる重合触媒を用いて重合
    することを特徴とするオレフィン単独重合体または共重
    合体の製造方法。
  14. 【請求項14】 請求項1〜9のいずれか1項記載の遷
    移金属触媒成分と助触媒からなる重合触媒を用いて重合
    することを特徴とするオレフィン−芳香族ビニル化合物
    共重合体の製造方法。
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