JP2005320360A - 付加重合用触媒および付加重合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 分子量が高い付加重合体が得られる付加重合用触媒、及び、該付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法を提供する。
【解決手段】 下記成分(i)〜(iii)を接触させてなる付加重合用触媒。
(i)CpmRrXsMで表される化合物
m、s:1〜5の整数。r:0〜5の整数。但し、2≦m+r+s≦6。M:第4族の遷移金属原子。Cp:シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基。R:水素原子、アルキル基等。X:ハロゲン原子。
(ii)Tt[J’jR’nX’pM’(N2)]で表される化合物
t:1〜5の整数。j、n、p:0〜5の整数。但し、2≦j+n+p≦5。M’:第3〜10族の遷移金属原子。T:カウンターカチオン。J’:孤立電子対によりM’と結合する基又はπ電子によりM’と結合する基。R’:水素原子、アルキル基等。X’:ハロゲン原子。N2:分子状窒素。
(iii)特定のアルミニウム化合物及び/又は特定のホウ素化合物
【選択図】 なし
【解決手段】 下記成分(i)〜(iii)を接触させてなる付加重合用触媒。
(i)CpmRrXsMで表される化合物
m、s:1〜5の整数。r:0〜5の整数。但し、2≦m+r+s≦6。M:第4族の遷移金属原子。Cp:シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基。R:水素原子、アルキル基等。X:ハロゲン原子。
(ii)Tt[J’jR’nX’pM’(N2)]で表される化合物
t:1〜5の整数。j、n、p:0〜5の整数。但し、2≦j+n+p≦5。M’:第3〜10族の遷移金属原子。T:カウンターカチオン。J’:孤立電子対によりM’と結合する基又はπ電子によりM’と結合する基。R’:水素原子、アルキル基等。X’:ハロゲン原子。N2:分子状窒素。
(iii)特定のアルミニウム化合物及び/又は特定のホウ素化合物
【選択図】 なし
Description
本発明は、付加重合用触媒および付加重合体の製造方法に関する。
ポリプロピレンやポリエチレン等のオレフィン重合体は、機械的性質、耐薬品性等に優れ、またそれらの特性と経済性とのバランスが優れていることにより、包装分野をはじめ多くの分野に用いられている。これらのオレフィン重合体の製造に用いられる付加重合用触媒としては、従来、主として三塩化チタンや四塩化チタンなどの第4族金属化合物を用いて得られた固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物に代表される第13族金属化合物とを組み合わせた、従来型固体触媒(マルチサイト触媒)が用いられてきた。ところが、近年、従来型固体触媒により製造される付加重合体よりもベタツキが少なく、強度に優れる付加重合体が得られる付加重合用触媒として、メタロセン錯体やハーフメタロセン錯体などのメタロセン錯体類などからなる触媒成分と、アルミノキサンやトリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどの活性化用助触媒成分とを接触してなる、いわゆるシングルサイト触媒が提案され、該触媒を工業的規模で使用する検討が行われている(例えば、特許文献1、特許文献2など。)。
しかしながら、上記触媒を用いてオレフィン類の付加重合を行った場合、得られる付加重合体の分子量の高さは、十分満足のいくものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、分子量が高い付加重合体が得られる付加重合用触媒、および、該付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法を提供することにある。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、分子量が高い付加重合体が得られる付加重合用触媒、および、該付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法を提供することにある。
本発明の第一は、下記の成分(i)、成分(ii)および成分(iii)を接触させてなる付加重合用触媒にかかるものである。
(i)下記一般式[1]で表される遷移金属化合物
CpmRrXsM [1]
m:1〜5の整数。
r:0〜5の整数。
s:1〜5の整数。
ただし、2≦m+r+s≦6を充足すること。
M:元素の周期律表での第4族の遷移金属原子。
Cp:シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基であって、Mと結合する基。Cpが複数ある場合、夫々のCpは互いに同じであっても異なっていてもよい。
R:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基または2置換アミノ基であり、Mと結合する基。Rが複数ある場合、夫々のRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
X:Mと結合するハロゲン原子。Xが複数ある場合、夫々のXは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(ii)下記一般式[2]で表される遷移金属化合物
Tt[J’jR’nX’pM’(N2)] [2]
t:1〜5の整数。
j、n、p:それぞれ独立に0〜5の整数。ただし、2≦j+n+p≦5を充足すること。
M’:元素の周期律表での第3〜10族の遷移金属原子。
T:カウンターカチオン。Tが複数ある場合、夫々のTは互いに同じであっても異なっていてもよい。
J’:孤立電子対によりM’と結合する基またはπ電子によりM’と結合する基。J’が複数ある場合、夫々のJ’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
R’:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、2置換アミノ基、アジド基、シアノ基またはイソチオシアネート基であり、M’と結合する基。R’が複数ある場合、夫々のR’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
X’:M’と結合するハロゲン原子。X’が複数ある場合、夫々のX’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
N2:M’と結合する分子状窒素。
(iii)下記成分(A)および/または下記成分(B)
(A):下記成分(A1)〜(A3)から選ばれる1種以上のアルミニウム化合物
(A1)一般式 E1 aAlZ3-aで表される有機アルミニウム化合物
(A2)一般式 {−Al(E2)−O−}bで表される構造を有する環状の
アルミノキサン
(A3)一般式 E3{−Al(E3)−O−}cAlE3 2で表される構造を
有する線状のアルミノキサン
a:0<a≦3を満足する数。
b:2以上の整数。
c:1以上の整数。
E1、E2、E3:炭化水素基。E1が複数ある場合、夫々のE1は互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE2は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE3は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよい。
Z:水素原子またはハロゲン原子。Zが複数ある場合、夫々のZは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(B):下記成分(B1)〜(B3)から選ばれる1種以上のホウ素化合物
(B1)一般式 BQ1Q2Q3で表されるホウ素化合物
(B2)一般式 G+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
(B3)一般式 (L−H)+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
B:3価の原子価状態のホウ素原子。
Q1、Q2、Q3、Q4:それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基。
G+:無機または有機のカチオン。
L:中性ルイス塩基。
(i)下記一般式[1]で表される遷移金属化合物
CpmRrXsM [1]
m:1〜5の整数。
r:0〜5の整数。
s:1〜5の整数。
ただし、2≦m+r+s≦6を充足すること。
M:元素の周期律表での第4族の遷移金属原子。
Cp:シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基であって、Mと結合する基。Cpが複数ある場合、夫々のCpは互いに同じであっても異なっていてもよい。
R:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基または2置換アミノ基であり、Mと結合する基。Rが複数ある場合、夫々のRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
X:Mと結合するハロゲン原子。Xが複数ある場合、夫々のXは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(ii)下記一般式[2]で表される遷移金属化合物
Tt[J’jR’nX’pM’(N2)] [2]
t:1〜5の整数。
j、n、p:それぞれ独立に0〜5の整数。ただし、2≦j+n+p≦5を充足すること。
M’:元素の周期律表での第3〜10族の遷移金属原子。
T:カウンターカチオン。Tが複数ある場合、夫々のTは互いに同じであっても異なっていてもよい。
J’:孤立電子対によりM’と結合する基またはπ電子によりM’と結合する基。J’が複数ある場合、夫々のJ’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
R’:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、2置換アミノ基、アジド基、シアノ基またはイソチオシアネート基であり、M’と結合する基。R’が複数ある場合、夫々のR’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
X’:M’と結合するハロゲン原子。X’が複数ある場合、夫々のX’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
N2:M’と結合する分子状窒素。
(iii)下記成分(A)および/または下記成分(B)
(A):下記成分(A1)〜(A3)から選ばれる1種以上のアルミニウム化合物
(A1)一般式 E1 aAlZ3-aで表される有機アルミニウム化合物
(A2)一般式 {−Al(E2)−O−}bで表される構造を有する環状の
アルミノキサン
(A3)一般式 E3{−Al(E3)−O−}cAlE3 2で表される構造を
有する線状のアルミノキサン
a:0<a≦3を満足する数。
b:2以上の整数。
c:1以上の整数。
E1、E2、E3:炭化水素基。E1が複数ある場合、夫々のE1は互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE2は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE3は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよい。
Z:水素原子またはハロゲン原子。Zが複数ある場合、夫々のZは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(B):下記成分(B1)〜(B3)から選ばれる1種以上のホウ素化合物
(B1)一般式 BQ1Q2Q3で表されるホウ素化合物
(B2)一般式 G+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
(B3)一般式 (L−H)+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
B:3価の原子価状態のホウ素原子。
Q1、Q2、Q3、Q4:それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基。
G+:無機または有機のカチオン。
L:中性ルイス塩基。
本発明の第二は、上記付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法にかかるものである。
本発明により、分子量が高い付加重合体が得られる付加重合用触媒、および、該付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法を提供することができる。
一般式[1]において、m、r、sは、それぞれ、1〜5の整数、0〜5の整数、1〜5の整数であって、2≦m+r+s≦6を充足する整数である。m、rおよびsは、m+r+s≦4を満足することが好ましい。
一般式[1]のMとして、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子で挙げられ、分子量をより高める観点から、好ましくはハフニウム原子である。
一般式[1]におけるCpとしては、η5−(置換)シクロペンタジエニル基、η5−(置換)インデニル基、η5−(置換)フルオレニル基などがあげられ、具体的には、η5−シクロペンタジエニル基、η5−メチルシクロペンタジエニル基、η5−ジメチルシクロペンタジエニル基、η5−トリメチルシクロペンタジエニル基、η5−テトラメチルシクロペンタジエニル基、η5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基、η5−エチルシクロぺンタジエニル基、η5−n−プロピルシクロペンタジエニル基、η5−イソプロピルシクロペンタジエニル基、η5−n−ブチルシクロペンタジエニル基、η5−sec−ブチルシクロペンタジエニル基、η5−tert−ブチルシクロぺンタジエニル基、η5−n−ペンチルシクロぺンタジエニル基、η5−ネオペンチルシクロぺンタジエニル基、η5−n−ヘキシルシクロぺンタジエニル基、η5−n−オクチルシクロぺンタジエニル基、η5−フェニルシクロぺンタジエニル基、η5−ナフチルシクロぺンタジエニル基、η5−トリメチルシリルシクロぺンタジエニル基、η5−トリエチルシリルシクロぺンタジエニル基、η5−tert−ブチルジメチルシリルシクロぺンタジエニル基、η5−インデニル基、η5−メチルインデニル基、η5−ジメチルインデニル基、η5−エチルインデニル基、η5−n−プロピルインデニル基、η5−イソプロピルインデニル基、η5−n−ブチルインデニル基、η5−sec−ブチルインデニル基、η5−tert−ブチルインデニル基、η5−n−ペンチルインデニル基、η5−ネオペンチルインデニル基、η5−n−ヘキシルインデニル基、η5−n−オクチルインデニル基、η5−n−デシルインデニル基、η5−フェニルインデニル基、η5−メチルフェニルインデニル基、η5−ナフチルインデニル基、η5−トリメチルシリルインデニル基、η5−トリエチルシリルインデニル基、η5−tert−ブチルジメチルシリルインデニル基、η5−テトラヒドロインデニル基、η5−フルオレニル基、η5−メチルフルオレニル基、η5−ジメチルフルオレニル基、η5−エチルフルオレニル基、η5−ジエチルフルオレニル基、η5−n−プロピルフルオレニル基、η5−ジ−n−プロピルフルオレニル基、η5−イソプロピルフルオレニル基、η5−ジイソプロピルフルオレニル基、η5−n−ブチルフルオレニル基、η5−sec−ブチルフルオレニル基、η5−tert−ブチルフルオレニル基、η5−ジ−n−ブチルフルオレニル基、η5−ジ−sec−ブチルフルオレニル基、η5−ジ−tert−ブチルフルオレニル基、η5−n−ペンチルフルオレニル基、η5−ネオペンチルフルオレニル基、η5−n−ヘキシルフルオレニル基、η5−n−オクチルフルオレニル基、η5−n−デシルフルオレニル基、η5−n−ドデシルフルオレニル基、η5−フェニルフルオレニル基、η5−ジ−フェニルフルオレニル基、η5−メチルフェニルフルオレニル基、η5−ナフチルフルオレニル基、η5−トリメチルシリルフルオレニル基、η5−ビス−トリメチルシリルフルオレニル基、η5−トリエチルシリルフルオレニル基、η5−tert−ブチルジメチルシリルフルオレニル基などを例示することができ、活性を高めるの観点から、好ましくは、η5−シクロペンタジエニル基、η5−メチルシクロペンタジエニル基、η5−tert−ブチルシクロペンタジエニル基、η5−テトラメチルシクロペンタジエニル基、η5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基、η5−インデニル基、η5−フルオレニル基であり、より好ましくはη5−シクロペンタジエニル基、η5−ペンタメチルシクロペンタジエニル基であり、最も好ましくはη5−シクロペンタジエニル基である。なお、「η5−」は省略して記載されることがある。
一般式[1]のRにおけるアルキル基としては、炭素原子数1〜20のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−エイコシル基などがあげられ、これらの中で、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基がより好ましい。
また、上記アルキル基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおけるアラルキル基としては、炭素原子数7〜20のアラルキル基が好ましく、例えばベンジル基、(2−メチルフェニル)メチル基、(3−メチルフェニル)メチル基、(4−メチルフェニル)メチル基、(2,3−ジメチルフェニル)メチル基、(2,4−ジメチルフェニル)メチル基、(2,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,6−ジメチルフェニル)メチル基、(3,4−ジメチルフェニル)メチル基、(3,5−ジメチルフェニル)メチル基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メチル基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メチル基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メチル基、(ペンタメチルフェニル)メチル基、(エチルフェニル)メチル基、(n−プロピルフェニル)メチル基、(イソプロピルフェニル)メチル基、(n−ブチルフェニル)メチル基、(sec−ブチルフェニル)メチル基、(tert−ブチルフェニル)メチル基、(n−ペンチルフェニル)メチル基、(ネオペンチルフェニル)メチル基、(n−ヘキシルフェニル)メチル基、(n−オクチルフェニル)メチル基、(n−デシルフェニル)メチル基、(n−テトラデシルフェニル)メチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基などがあげられ、これらの中で、ベンジル基がより好ましい。
上記アラルキル基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおけるアリール基としては、炭素原子数6〜20のアリール基が好ましく、例えばフェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,3,4,5−テトラメチルフェニル基、2,3,4,6−テトラメチルフェニル基、2,3,5,6−テトラメチルフェニル基、ペンタメチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、n−ペンチルフェニル基、ネオペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、n−オクチルフェニル基、n−デシルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、n−テトラデシルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などがあげられ、これらの中で、フェニル基が好ましい。
上記アリール基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおける置換シリル基とは、炭化水素基で置換されたシリル基であり、ここで炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基;フェニル基などのアリール基などがあげられる。かかる置換シリル基としては、例えばメチルシリル基、エチルシリル基、フェニルシリル基などの炭素原子数1〜20の1置換シリル基;ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジフェニルシリル基などの炭素原子数2〜30の2置換シリル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリ−n−ブチルシリル基、トリ−sec−ブチルシリル基、トリ−tert−ブチルシリル基、トリ−イソブチルシリル基、tert−ブチル−ジメチルシリル基、トリ−n−ペンチルシリル基、トリ−n−ヘキシルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基などの炭素原子数3〜30の3置換シリル基などがあげられ、これらの中で、炭素原子数3〜30の3置換シリル基が好ましく、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基がより好ましい。
上記置換シリル基は、いずれも、その炭化水素基が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおけるアルコキシ基としては、炭素原子数1〜20のアルコキシ基が好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペントキシ基、ネオペントキシ基、n−ヘキソキシ基、n−オクトキシ基、n−ドデソキシ基、n−ペンタデソキシ基、n−イコソキシ基などがあげられ、これらの中で、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基がより好ましい。
上記アルコキシ基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;アラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおけるアラルキルオキシ基としては、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基が好ましく、例えばベンジルオキシ基、(2−メチルフェニル)メトキシ基、(3−メチルフェニル)メトキシ基、(4−メチルフェニル)メトキシ基、(2,3−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,6−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,4−ジメチルフェニル)メトキシ基、(3,5−ジメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,4,6−トリメチルフェニル)メトキシ基、(3,4,5−トリメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,5−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,4,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)メトキシ基、(ペンタメチルフェニル)メトキシ基、(エチルフェニル)メトキシ基、(n−プロピルフェニル)メトキシ基、(イソプロピルフェニル)メトキシ基、(n−ブチルフェニル)メトキシ基、(sec−ブチルフェニル)メトキシ基、(tert−ブチルフェニル)メトキシ基、(n−ヘキシルフェニル)メトキシ基、(n−オクチルフェニル)メトキシ基、(n−デシルフェニル)メトキシ基、(n−テトラデシルフェニル)メトキシ基、ナフチルメトキシ基、アントラセニルメトキシ基などがあげられ、これらの中で、ベンジルオキシ基が好ましい。
上記アラルキルオキシ基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;アラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおけるアリールオキシ基としては、炭素原子数1〜20のアリールオキシ基が好ましく、例えばフェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、3−メチルフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2,3−ジメチルフェノキシ基、2,4−ジメチルフェノキシ基、2,5−ジメチルフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、3,4−ジメチルフェノキシ基、3,5−ジメチルフェノキシ基、2,3,4−トリメチルフェノキシ基、2,3,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,6−トリメチルフェノキシ基、2,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、3,4,5−トリメチルフェノキシ基、2,3,4,5−テトラメチルフェノキシ基、2,3,4,6−テトラメチルフェノキシ基、2,3,5,6−テトラメチルフェノキシ基、ペンタメチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、n−プロピルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、n−ブチルフェノキシ基、sec−ブチルフェノキシ基、tert−ブチルフェノキシ基、n−ヘキシルフェノキシ基、n−オクチルフェノキシ基、n−デシルフェノキシ基、n−テトラデシルフェノキシ基、ナフトキシ基、アントラセノキシ基などがあげられる。
上記アリールオキシ基は、いずれも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基などのアリールオキシ基;アラルキルオキシ基などで一部またはすべて置換されていてもよい。
一般式[1]のRにおける2置換アミノ基とは、2つの炭化水素基で置換されたアミノ基であって、ここで炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基;フェニル基などのアリール基などがあげられる。かかる2置換アミノ基としては、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、ジ−sec−ブチルアミノ基、ジ−tert−ブチルアミノ基、ジ−イソブチルアミノ基、tert−ブチルイソプロピルアミノ基、ジ−n−ヘキシルアミノ基、ジ−n−オクチルアミノ基、ジ−n−デシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビストリメチルシリルアミノ基、ビス−tert−ブチルジメチルシリルアミノ基などがあげられ、これらの中で、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が好ましい。
式[1]のXは、Mと結合するハロゲン原子であり、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子である。また、複数のXはそれぞれ同じであってもよく異なっていてもよい。
本発明で使用する成分(i)は、例えば、日本化学会編、実験化学講座第4版18:有機金属錯体p.86(1990)丸善に記載の方法により製造される。
成分(i)の具体例としては、以下の化合物があげられる。
シクロペンタジエニルハフニウムトリクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムトリクロライド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムジクロライド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムクロライドヒドリド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムクロライドメチル、(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジエチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチルなどや、これらの化合物において、ハフニウムをチタンまたはジルコニウムに変更した化合物、クロライドをフルオライド、ブロマイドまたはアイオダイドに変更した化合物などがあげられる。
シクロペンタジエニルハフニウムトリクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムトリクロライド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムジクロライド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムクロライドヒドリド、ビス[(1−メチル−1-フェニルエチル)シクロペンタジエニル]ハフニウムクロライドメチル、(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(フェニルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(トリフェニルシリルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジエチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジイソプロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジ−n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,3−ジ−t−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチル、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムトリクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドヒドリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムクロライドメチルなどや、これらの化合物において、ハフニウムをチタンまたはジルコニウムに変更した化合物、クロライドをフルオライド、ブロマイドまたはアイオダイドに変更した化合物などがあげられる。
成分(i)としてはシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基を1つ有するハフニウム化合物が好ましく、シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基を1つ、塩素原子またはフッ素原子を1つまたはそれ以上有する化合物が更に好ましく、シクロペンタジエニルハフニウムトリクロリドが特に好ましい。
式[2]のM’は、元素の周期律表(IUPAC無機化学命名法改定版1989)の第3〜10族の遷移金属原子であり、好ましくは第6〜10族の遷移金属元素原子であり、より好ましくはクロム原子、モリブデン原子、タングステン原子、レニウム原子、ルテニウム原子、ロジウム原子またはパラジウム原子であり、さらに好ましくはモリブデン原子、タングステン原子またはレニウム原子であり、最も好ましくはタングステン原子である。
一般式[2]において、tは1〜5の整数、j、n、pはそれぞれ独立に0〜5の整数であって、2≦j+n+p≦5を充足する整数である。該t、j、nおよびpは、M’の周期律表における族番号をm’とした場合に、t+m’+2j+n+p≦16を充足することが好ましい。
一般式[2]中のTはカウンターカチオンであって、M’とイオン結合したカチオン性基であり、例えばブレンステッド酸の共役酸があげられる。Tとしては、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NR4 +、(Cp2Fe)+が好ましく、Li+、Na+、K+、NR4 +、(Cp2Fe)+がより好ましく、NR4 +が特に好ましく、最も好ましくはNBu4 +である。
一般式[2]のJ’における、孤立電子対によりM’と結合する基とは、配位結合によりM’と結合する中性配位子もしくはアニオン性の配位子であり、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンといったエーテル類;トリエチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンといったアミン類;ピリジン、2,6−ジメチルピリジン、キノリンといったピリジン類;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンといったホスフィン類;アセトニトリル、ベンゾニトリルといったニトリル類;ビス(ピラゾリル)メタン、ビス(3,5−ジメチルピラゾリル)メタン、ビス(3,5−ジイソプロピルピラゾリル)メタン、ビス(3−tert−ブチル−5−イソプロピルピラゾリル)メタン、トリス(ピラゾリル)メタン、トリス(3,5−ジメチルピラゾリル)メタン、トリス(3,5−ジイソプロピルピラゾリル)メタン、トリス(3−tert−ブチル−5−イソプロピルピラゾリル)メタン、テトラキス(ピラゾリル)メタン、ビス(ピラゾリル)ジヒドロボレート、ビス(3,5−ジメチルピラゾリル)ジヒドロボレート、ビス(3,5−ジイソプロピルピラゾリル)ジヒドロボレート、ビス(3−tert−ブチル−5−イソプロピルピラゾリル)ジヒドロボレート、ヒドロトリス(ピラゾリル)ボレート、ヒドロトリス(3,5−ジメチルピラゾリル)ボレート、ヒドロトリス(3,5−ジイソプロピルピラゾリル)ボレート、ヒドロトリス(3−tert−ブチル−5−イソプロピルピラゾリル)ボレート、テトラキス(ピラゾリル)ボレートといったオリゴ(ピラゾリル)化合物;end−on型の窒素分子;一酸化炭素などがあげられ、これらの中で、テトラヒドロフラン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ピリジン、ジメチルフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、アセトニトリル、end−on型の窒素分子、一酸化炭素が好ましい。
一般式[2]のJ’において、π電子によりM’と結合する基とは、多重結合性軌道によりM’と結合する中性配位子であり、例えばエチレン、プロピレンなどのオレフィン類;ブタジエン、2,4−ヘキサジエン、1,4−ジフェニルブタジエンといったジエン類;アセトン、ベンゾフェノンといったケトン類;side−on型窒素分子などがあげられ、これらの中で、オレフィン類、ジエン類が好ましく、エチレン、ブタジエン、2,4−ヘキサジエン、1,4−ジフェニルブタジエンがより好ましい。
一般式[2]のJ’としては、ジメチルフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンが好ましく、1,2−ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンがより好ましく、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンが特に好ましい。
一般式[2]のR’のアルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基および2置換アミノ基についての具体例および好ましい基は、上述した成分(i)のRと同じである。
一般式[2]のR’としては、イソチオシアネート基、シアノ基が好ましく、重合活性をより高める観点から、シアノ基がより好ましい。
一般式[2]のX’としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられる。
本発明で使用する成分(ii)は、例えば、Organometallics, Vol.13, p.3764-3766 (1994)に記載の方法により製造される。
成分(ii)の具体例としては、以下の化合物があげられる。
{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジメチルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジエチルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジ−n−プロピルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジイソプロピルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジ−n−ブチルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジ−tert−ブチルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジフェニルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジシクロペンチルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジシクロヘキシルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[(ジベンジルホスフィノ)メタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、
{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジメチルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジエチルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−n−プロピルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジイソプロピルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−n−ブチルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジフェニルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジシクロペンチルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジベンジルホスフィノ)エタン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、
{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジメチルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジエチルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−n−プロピルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジイソプロピルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−n−ブチルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジフェニルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジシクロペンチルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,2−(ジベンジルホスフィノ)エチレン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、
{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジメチルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジエチルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジ−n−プロピルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジイソプロピルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジ−n−ブチルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジフェニルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジシクロペンチルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジシクロヘキシルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}、{trans−(シアノ)(二窒素)ビス[1,3−(ジベンジルホスフィノ)プロパン]タングステン}{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}などや、これらの化合物において、シアノをイソチオシアナートまたはアジドに変更した化合物や、タングステンをクロムまたはモリブデンに変更した化合物、{テトラ(n−ブチル)アンモニウム}をリチウム、カリウム、ナトリウム、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、アニリニウム、ジメチルアニリニウムまたはフェロセニウムに変更した化合物などがあげられる。
成分(ii)としては、シアノ基またはイソチオシアナート基を有するタングステン化合物が好ましく、重合活性を高める観点から、シアノ基がさらに好ましい。
成分(A1)の一般式 E1 aAlZ3-aにおいて、aは0<a≦3を満足する数であり、好ましくは、2または3である。E1は炭化水素基であり、好ましくは炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1〜8のアルキル基である。なお、E1が複数ある場合、夫々のE1は互いに同じであっても異なっていてもよい。Zは、水素原子またはハロゲン原子であり、Zが複数ある場合、夫々のZは互いに同じであっても異なっていてもよい。
成分(A1)の具体例としては、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、トリヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジヘキシルアルミニウムクロライドなどのジアルキルアルミニウムクロライド;メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、プロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、ヘキシルアルミニウムジクロライドなどのアルキルアルミニウムジクロライド;ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジ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、ジヘキシ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などをあげることができる。これらの中で、好ましくは、トリアルキルアルミニウムであり、より好ましくは、トリエチルアルミニウム、またはトリイソブチルアルミニウムである。
成分(A2)の一般式 {−Al(E2)−O−}bにおいて、bは2以上の整数であり、好ましくは、bは2〜40の整数である。E2は炭化水素基であり、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ネオペンチル基などを例示することができ、好ましくは、メチル基、イソブチル基である。なお、複数あるE2は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよい。
成分(A3)の一般式 E3{−Al(E3)−O−}cAlE3 2において、cは1以上の整数であり、好ましくは、cは1〜40の整数である。E3は炭化水素基であり、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ネオペンチル基などを例示することができ、好ましくは、メチル基、イソブチル基である。なお、複数あるE3は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよい。
成分(A2)、成分(A3)の製造方法については特に制限はなく、公知の方法が用いられる。例えば、トリアルキルアルミニウム(トリメチルアルミニウムなど)を適当な有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)に溶かした溶液と水とを接触させて製造する方法、結晶水を含んでいる金属塩(硫酸銅水和物など)とトリアルキルアルミニウム(トリメチルアルミニウムなど)とを接触させて製造する方法が例示できる。
成分(B1)の一般式 BQ1Q2Q3において、Q1、Q2、Q3は、それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられ、炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、フェニル基、4−メチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,6−ジ−tert−ブチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基などがあげられ、ハロゲン化炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロフェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基などがあげられる。置換シリル基とは、炭化水素基で置換されたシリル基であり、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基などがあげられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基などがあげられる。2置換アミノ基とは、2つの炭化水素基で置換されたアミノ基であり、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などがあげられる。Q1〜Q3は、好ましくは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、炭素原子数1〜20の置換シリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基または炭素原子数2〜20のアミノ基であり、より好ましくは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基または炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基であり、さらに好ましくは、それぞれ独立に、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素原子数1〜20のフッ素化炭化水素基であり、特に好ましくは、それぞれ少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素原子数6〜20のフッ素化アリール基である。
成分(B1)の具体例としては、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボラン、フェニルビス(ペンタフルオロフェニル)ボランなどがあげられ、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが好ましい。
成分(B2)の一般式 G+(BQ1Q2Q3Q4)-において、Q1〜Q4は、それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基であり、Q1〜Q4の具体例および好ましい基は、上記の成分(B1)におけるQ1〜Q3と同じである。(BQ1Q2Q3Q4)-の具体例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(2,3,4−トリフルオロフェニル)ボレート、フェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレ−ト、テトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどがあげられる。また、無機または有機のカチオンであるG+としては、無機のカチオンとしてフェロセニウムカチオン、アルキル置換フェロセニウムカチオン、銀陽イオンなどを、有機のカチオンとしてトリフェニルメチルカチオンなどをあげることができる。G+は、好ましくはカルベニウムカチオンであり、特に好ましくはトリフェニルメチルカチオンである。
成分(B2)の具体例としては、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1,1’−ジメチルフェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、銀テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルメチルテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ボレートなどをあげることができ、好ましくは、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートである。
成分(B3)の一般式 (L−H)+(BQ1Q2Q3Q4)-において、Q1〜Q4は、それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基であり、Q1〜Q4および(BQ1Q2Q3Q4)-の具体例、好ましい基は、上記の成分(B2)におけるQ1〜Q3、(BQ1Q2Q3Q4)-と同じである。また、Lは中性ルイス塩基であり、ブレンステッド酸である(L−H)+の具体例としては、トリアルキル置換アンモニウム、N,N−ジアルキルアニリニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアリールホスホニウムなどがあげられる。
成分(B3)の具体例としては、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ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、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)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−2,4,6−ペンタ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−ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)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キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどがあげられ、これらの中で好ましくは、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)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)ボレートである。
成分(B)として好ましくは、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートおよび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)ボレートである。
本発明の付加重合触媒は、付加重合触媒成分である成分(i)と成分(ii)と成分(iii)とを接触させてなる接触処理物である。成分(i)と成分(ii)と成分(iii)とを接触させる方法としては、成分(i)と成分(ii)と成分(iii)とを混合する方法などが用いられる。また、付加重合体の製造を行う重合反応器には、上記付加重合触媒成分を別々に供給してもよく、上記付加重合触媒成分から任意に選択される2種以上を接触させた後に、接触させた付加重合触媒成分と選択されなかった付加重合触媒成分を別々に供給してもよく、全ての付加重合触媒成分をあらかじめ接触させた後に供給してもよい。
上記付加重合触媒成分から任意に選択される2種以上を接触させた後に、接触させた付加重合触媒成分と選択されなかった付加重合触媒成分を別々に重合反応器に供給する方法として例えば下記の方法が挙げられる。
(イ):成分(i)と成分(ii)を接触させて反応器に投入した後、成分(iii)を反応器に投入して接触させる方法。
(ロ):成分(i)と成分(iii)を接触させて反応器に投入した後、成分(ii)を反応器に投入して接触させる方法。
(ハ):成分(ii)と成分(iii)を接触させて反応器に投入した後、成分(i)を反応器に投入して接触させる方法。
(イ):成分(i)と成分(ii)を接触させて反応器に投入した後、成分(iii)を反応器に投入して接触させる方法。
(ロ):成分(i)と成分(iii)を接触させて反応器に投入した後、成分(ii)を反応器に投入して接触させる方法。
(ハ):成分(ii)と成分(iii)を接触させて反応器に投入した後、成分(i)を反応器に投入して接触させる方法。
上記接触方法として好ましくは(イ)である。
成分(i)〜(iii)の接触処理は溶媒を用いてもよく、溶媒を用いることなく成分(i)〜(iii)を直接接触処理してもよい。溶媒を用いる場合は、溶液状態で接触しても、懸濁状態で接触してもよい。使用される溶媒は成分(i)〜(iii)に対して不活性である脂肪族炭化水素溶媒や芳香族炭化水素溶媒などの非極性溶媒、またはエーテル系溶媒などの極性溶媒のいずれも使用することが可能であり、具体例としてはブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、2,2,4−トリメチルペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、アニソール、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等が挙げられる。溶媒の中では炭化水素溶媒がさらに好ましく、最も好ましくはトルエンである。溶液重合に用いる場合、接触に用いる溶媒は重合溶媒と同じであってもよく、違っていてもよい。
成分(i)〜(iii)の接触処理は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス中で実質的に水分のない状態で供給することが好ましい。
各付加重合触媒成分の接触処理量比としては、[成分(ii)のモル数]/[成分(i)のモル数]は、好ましくは0.01〜10であり、より好ましくは0.1〜2である。また、成分(A)を使用する場合、[成分(A)に含まれるAl原子モル数]/[成分(i)のモル数]は、好ましくは0.1〜10000であり、より好ましくは5〜2000であり、成分(B)を使用する場合、[成分(B)のモル数]/[成分(i)のモル数]は、好ましくは0.01〜100であり、より好ましくは0.5〜10である。
本発明の付加重合触媒を、付加重合性不飽和モノマーの重合に用いることにより、付加重合体が製造される。該付加重合性不飽和モノマーとしては、オレフィン、ジエン、脂環族ビニル化合物、ビニル芳香族炭化水素が好適である。
上記オレフィンとしては、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−ノネン、1−デセンなどの直鎖状オレフィン;3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセンなどの分岐オレフィンなどがあげられ、炭素原子数2〜20のオレフィンが好ましい。また、これらは1種もしくは2種以上用いてもよく、2種以上用いる場合のオレフィンの組み合わせとしては、たとえば、エチレンとプロピレン、エチレンと1−ブテン、エチレンと1−ヘキセン、エチレンと1−オクテン、プロピレンと1−ブテンなどがあげられる。
上記ジエンとしては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどの共役ジエン;ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ジシクロオクタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、5−ビニル−2−ノルボルネンなどの非共役ジエンなどがあげられ、炭素原子数2〜20のジエンが好ましい。また、これらは1種もしくは2種以上用いてもよい。
上記脂環族ビニル化合物としては、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘプタンなどがあげられる。これらは1種もしくは2種以上用いてもよい。
上記ビニル芳香族炭化水素としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、tert−ブチルフェニル基、ビニルフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基などの炭素原子数6〜25の芳香族炭化水素基を有するビニル芳香族炭化水素が好ましく、具体例としては、スチレン、2−フェニルプロピレン、2−フェニルブテンなどのアルケニルベンゼン;p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−エチルスチレン、m−エチルスチレン、o−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、3,5−ジメチルスチレン、3−メチル−5−エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−sec−ブチルスチレンなどのアルキルスチレン;1−ビニルナフタレンなどのビニルナフタレンなどをあげることができ、これらは1種もしくは2種以上用いてもよい。上記ビニル芳香族炭化水素としては、スチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、2−フェニルプロピレン、1−ビニルナフタレンがより好ましく、スチレンが特に好ましい。
上記のオレフィン、ジエン、脂環族ビニル化合物、ビニル芳香族炭化水素は、2種以上組み合わせて用いてもよく、該組み合わせとしては、エチレンとスチレン、プロピレンとスチレン、エチレンとプロピレンとスチレン、エチレンとビニルシクロヘキサンなどがあげられる。
本発明の付加重合触媒は、エチレンと炭素原子数3〜8のα−オレフィンとの重合、エチレンとスチレンとの重合、エチレンとビニルシクロヘキサンとの重合に好適であり、エチレンと炭素原子数3〜8のα−オレフィンとの重合に特に好適である。
本発明の付加重合触媒を用いる付加重合体の製造方法には、特に制限はなく、例えば気相重合法、塊状重合法、適当な溶媒を使用しての溶液重合法、スラリー重合法など任意の方法を使用することができる。溶媒を使用する場合、触媒を失活させないという条件の各種の溶媒が使用可能であり、このような溶媒の例として、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;メチレンジクロライドなどのハロゲン化炭化水素などをあげることができる。また、これら製造方法において、連続式重合、回分式重合のどちらを用いてもよい。
付加重合体の重合温度については特に制限はなく、通常−50〜200℃であり、好ましくは−20〜100℃である。また、重合圧力についても制限はなく、通常6MPa以下である。重合時間は、目的とする重合体の種類、反応装置により適宜決定され、通常1分間〜20時間である。なお、重合においては、付加重合体の分子量を調製するために水素などの連鎖移動剤を用いてもよい。
以下、本発明を、実施例および比較例によって説明する。
実施例における重合体の性質は、下記の方法によって測定した。
(1)極限粘度[η]
ウベローデ型粘度計を用い、温度135℃においてテトラリン溶液中で測定した。
(2)重合体中のα−オレフィン単位含有量
得られた重合体中のα−オレフィン単位含有量は、赤外分光光度計(日本分光工業社製 IR−810)を用いて赤外吸収スペクトルを測定し、文献(Die Makromoleculare Chemie, 177, 449 (1976) McRae, M. A., Madams, W. F. )記載の方法に従い、α−オレフィン由来の特性吸収を利用して求めた。なお、α−オレフィン単位含有量は、重合体1000炭素当たりの短鎖分岐数として表した。
(3)重合体の融点
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製 SSC−5200)を用いて、以下の条件により求めた。
状態調整:40℃から150℃まで10℃/分で昇温後、150℃で5分間保持し、次に、150℃から10℃まで5℃/分で降温後、10℃で10分間保持した。
融点測定:状態調整後、直ちに10℃から160℃まで5℃/分で昇温した。
実施例における重合体の性質は、下記の方法によって測定した。
(1)極限粘度[η]
ウベローデ型粘度計を用い、温度135℃においてテトラリン溶液中で測定した。
(2)重合体中のα−オレフィン単位含有量
得られた重合体中のα−オレフィン単位含有量は、赤外分光光度計(日本分光工業社製 IR−810)を用いて赤外吸収スペクトルを測定し、文献(Die Makromoleculare Chemie, 177, 449 (1976) McRae, M. A., Madams, W. F. )記載の方法に従い、α−オレフィン由来の特性吸収を利用して求めた。なお、α−オレフィン単位含有量は、重合体1000炭素当たりの短鎖分岐数として表した。
(3)重合体の融点
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製 SSC−5200)を用いて、以下の条件により求めた。
状態調整:40℃から150℃まで10℃/分で昇温後、150℃で5分間保持し、次に、150℃から10℃まで5℃/分で降温後、10℃で10分間保持した。
融点測定:状態調整後、直ちに10℃から160℃まで5℃/分で昇温した。
本実施例において用いた試薬は下記の方法により準備した。
成分(i)
トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム:Aldrich社製試薬を用いた。
成分(i)
トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム:Aldrich社製試薬を用いた。
成分(ii)
(1)(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]:下記の方法により合成した。
100mlのシュレンクにtrans−ビス(二窒素)ビス[(ジフェニルホスフィノ)エタン]タングステン(505mg、0.487mmol)と(テトラ−n−ブチルアンモニウム)シアニド(148mg、0.551mmol、Aldrich社製)を入れ、テトラヒドロフラン(ナトリウムとベンゾフェノンを用いて蒸留したもの)を30ml加えた。UVランプ(500W)を用い、室温で、30分間UVを照射しながら撹拌した後、30分間UVランプを消灯して撹拌し、さらに45分間UVを照射しながら撹拌を行い、次に、13時間UVランプ消灯して撹拌を行った。トルエン40mlを加え、溶液を35mlまで濃縮した後、−30℃で静置する事により赤紫色微結晶を438mg得た。
(2)(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(イソチアシアニド)タングステン]:下記の方法により合成した。
250mlのシュレンクにtrans−ビス(二窒素)ビス[(ジフェニルホスフィノ)エタン]タングステン(1.00g、0.991mmol)と(テトラ−n−ブチルアンモニウム)イソチアシアニド(298mg、0.992mmol、Aldrich社製)を入れ、テトラヒドロフラン(ナトリウムとベンゾフェノンを用いて蒸留したもの)を60ml加えた。UVランプ(500W)を用い、室温で、4.5時間UVを照射しながら撹拌した後、13時間UVランプを消灯して撹拌を行った。トルエン120mlを加え、溶液を50mlまで濃縮した後、−30℃で静置する事により赤紫色微結晶を730mg得た。
(1)(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]:下記の方法により合成した。
100mlのシュレンクにtrans−ビス(二窒素)ビス[(ジフェニルホスフィノ)エタン]タングステン(505mg、0.487mmol)と(テトラ−n−ブチルアンモニウム)シアニド(148mg、0.551mmol、Aldrich社製)を入れ、テトラヒドロフラン(ナトリウムとベンゾフェノンを用いて蒸留したもの)を30ml加えた。UVランプ(500W)を用い、室温で、30分間UVを照射しながら撹拌した後、30分間UVランプを消灯して撹拌し、さらに45分間UVを照射しながら撹拌を行い、次に、13時間UVランプ消灯して撹拌を行った。トルエン40mlを加え、溶液を35mlまで濃縮した後、−30℃で静置する事により赤紫色微結晶を438mg得た。
(2)(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(イソチアシアニド)タングステン]:下記の方法により合成した。
250mlのシュレンクにtrans−ビス(二窒素)ビス[(ジフェニルホスフィノ)エタン]タングステン(1.00g、0.991mmol)と(テトラ−n−ブチルアンモニウム)イソチアシアニド(298mg、0.992mmol、Aldrich社製)を入れ、テトラヒドロフラン(ナトリウムとベンゾフェノンを用いて蒸留したもの)を60ml加えた。UVランプ(500W)を用い、室温で、4.5時間UVを照射しながら撹拌した後、13時間UVランプを消灯して撹拌を行った。トルエン120mlを加え、溶液を50mlまで濃縮した後、−30℃で静置する事により赤紫色微結晶を730mg得た。
成分(iii)
(1)トリイソブチルアルミニウム:東ソー・ファインケム社製1mol/Lトルエン溶液を用いた。
(2)トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート([トリフ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]):旭硝子社製試薬を用いた。
(1)トリイソブチルアルミニウム:東ソー・ファインケム社製1mol/Lトルエン溶液を用いた。
(2)トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート([トリフ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]):旭硝子社製試薬を用いた。
[実施例1]
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを真空乾燥してアルゴンで置換後、室温にて、溶媒としてトルエン198ml、α−オレフィンとして1−ヘキセン2mlを仕込み、次に、オートクレーブを60℃まで昇温し、エチレン0.6MPaをオートクレーブに仕込んだ。続いて、トリイソブチルアルミニウム0.25mmolをオートクレーブに投入し、トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.10μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.10μmolとのトルエン溶液(別途窒素置換した2口フラスコ内で撹拌しながら混合した直後に採取)をオートクレーブに投入し、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート1.0μmolをオートクレーブに投入することにより重合を開始し、エチレン圧が0.6MPaに調整されるようにエチレンをフィードし、温度を60℃に調節しながら、60分間重合を行った。重合の結果、短鎖分岐度が15、融点が123℃、極限粘度が13.5dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり2.2×107gであった。
内容積0.4リットルの撹拌機付きオートクレーブを真空乾燥してアルゴンで置換後、室温にて、溶媒としてトルエン198ml、α−オレフィンとして1−ヘキセン2mlを仕込み、次に、オートクレーブを60℃まで昇温し、エチレン0.6MPaをオートクレーブに仕込んだ。続いて、トリイソブチルアルミニウム0.25mmolをオートクレーブに投入し、トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.10μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.10μmolとのトルエン溶液(別途窒素置換した2口フラスコ内で撹拌しながら混合した直後に採取)をオートクレーブに投入し、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート1.0μmolをオートクレーブに投入することにより重合を開始し、エチレン圧が0.6MPaに調整されるようにエチレンをフィードし、温度を60℃に調節しながら、60分間重合を行った。重合の結果、短鎖分岐度が15、融点が123℃、極限粘度が13.5dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり2.2×107gであった。
[比較例1]
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]を用いない以外は、実施例1と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐が14、融点が126℃、極限粘度が11.6dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり5.5×106gであった。
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]を用いない以外は、実施例1と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐が14、融点が126℃、極限粘度が11.6dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり5.5×106gであった。
[実施例2]
トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.10μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.10μmolとのトルエン溶液に代えて、トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.50μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.50μmolとのトルエン溶液を用い、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを1.0μmolに代えて2.5μmolとした以外は、実施例1と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が16、融点が123℃と116℃、極限粘度が14.2dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.8×106gであった。
トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.10μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.10μmolとのトルエン溶液に代えて、トリクロロ(シクロペンタジエニル)ハフニウム0.50μmolと(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.50μmolとのトルエン溶液を用い、トリフェニルメチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを1.0μmolに代えて2.5μmolとした以外は、実施例1と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が16、融点が123℃と116℃、極限粘度が14.2dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.8×106gであった。
[実施例3]
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.50μmolの代わりに(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(イソチアシアニド)タングステン]0.50μmolを用い、さらに別途窒素置換した2口フラスコ内で10分撹拌を行った以外は、実施例2と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が15、融点が120℃、極限粘度が12.0dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.7×105gであった。
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]0.50μmolの代わりに(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(イソチアシアニド)タングステン]0.50μmolを用い、さらに別途窒素置換した2口フラスコ内で10分撹拌を行った以外は、実施例2と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が15、融点が120℃、極限粘度が12.0dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.7×105gであった。
[比較例2]
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]を用いない以外は、実施例2と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が17、融点が123℃、極限粘度が11.0dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.2×107gであった。
(テトラ-n-ブチルアンモニウム)[trans-(二窒素)ビス(ジフェニルホスフィノエタン)(シアノ)タングステン]を用いない以外は、実施例2と同様に行った。重合の結果、短鎖分岐度が17、融点が123℃、極限粘度が11.0dl/gであるエチレン−1−ヘキセン共重合体が得られた。重合活性は、ハフニウム原子1molあたり1.2×107gであった。
Claims (5)
- 下記の成分(i)、(ii)および(iii)を接触させてなる付加重合用触媒。
(i)下記一般式[1]で表される遷移金属化合物
CpmRrXsM [1]
m:1〜5の整数。
r:0〜5の整数。
s:1〜5の整数。
ただし、2≦m+r+s≦6を充足すること。
M:元素の周期律表での第4族の遷移金属原子。
Cp:シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基であって、Mと結合する基。Cpが複数ある場合、夫々のCpは互いに同じであっても異なっていてもよい。
R:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基または2置換アミノ基であり、Mと結合する基。Rが複数ある場合、夫々のRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
X:Mと結合するハロゲン原子。Xが複数ある場合、夫々のXは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(ii)下記一般式[2]で表される遷移金属化合物
Tt[J’jR’nX’pM’(N2)] [2]
t:1〜5の整数。
j、n、p:それぞれ独立に0〜5の整数。ただし、2≦j+n+p≦5を充足すること。
M’:元素の周期律表での第3〜10族の遷移金属原子。
T:カウンターカチオン。Tが複数ある場合、夫々のTは互いに同じであっても異なっていてもよい。
J’:孤立電子対によりM’と結合する基またはπ電子によりM’と結合する基。J’が複数ある場合、夫々のJ’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
R’:水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、置換シリル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、2置換アミノ基、アジド基、シアノ基またはイソチオシアネート基であり、M’と結合する基。R’が複数ある場合、夫々のR’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
X’:M’と結合するハロゲン原子。X’が複数ある場合、夫々のX’は互いに同じであっても異なっていてもよい。
N2:M’と結合する分子状窒素。
(iii)下記成分(A)および/または下記成分(B)
(A):下記成分(A1)〜(A3)から選ばれる1種以上のアルミニウム化合物
(A1)一般式 E1 aAlZ3-aで表される有機アルミニウム化合物
(A2)一般式 {−Al(E2)−O−}bで表される構造を有する環状の
アルミノキサン
(A3)一般式 E3{−Al(E3)−O−}cAlE3 2で表される構造を
有する線状のアルミノキサン
a:0<a≦3を満足する数。
b:2以上の整数。
c:1以上の整数。
E1、E2、E3:炭化水素基。E1が複数ある場合、夫々のE1は互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE2は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよく、複数あるE3は、夫々互いに同じであっても異なっていてもよい。
Z:水素原子またはハロゲン原子。Zが複数ある場合、夫々のZは互いに同じであっても異なっていてもよい。
(B):下記成分(B1)〜(B3)から選ばれる1種以上のホウ素化合物
(B1)一般式 BQ1Q2Q3で表されるホウ素化合物
(B2)一般式 G+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
(B3)一般式 (L−H)+(BQ1Q2Q3Q4)-で表されるホウ素化合物
B:3価の原子価状態のホウ素原子。
Q1、Q2、Q3、Q4:それぞれ独立にハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、置換シリル基、アルコキシ基または2置換アミノ基。
G+:無機または有機のカチオン。
L:中性ルイス塩基。 - M’が、第6〜10族の遷移金属原子である請求項1記載の付加重合用触媒。
- R’が、シアノ基またはイソチオシアネート基である請求項1または2に記載の付加重合用触媒。
- Mが、ハフニウムである請求項1〜3のいずれかに記載の付加重合用触媒。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の付加重合用触媒を用いる付加重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004137154A JP2005320360A (ja) | 2004-05-06 | 2004-05-06 | 付加重合用触媒および付加重合体の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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