JP2010059375A - オレフィン重合用触媒及びそれを用いたオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】オレフィン重合体を低コストでより高い生産効率で得ることのできる、触媒活性(重合活性)の高いオレフィン重合用触媒であるメタロセン系触媒及びそれを用いたオレフィンの重合方法を開発する。
【解決手段】成分[A]、成分[B]、成分[C]、成分[D]を触媒成分とするオレフィン重合用触媒。
成分[A]:共役五員環配位子を有する周期律表第4族の遷移金属化合物
成分[B]:下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた一種以上を含有する固体成分
(b−1)成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン 性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体
(b−2)固体酸微粒子
(b−3)イオン交換性層状化合物
成分[C]:炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物
成分[D]:有機アルミニウム化合物
【選択図】 なし

Description

本発明はオレフィン重合用触媒及び該触媒を用いたオレフィン重合体の製造方法に関し、詳しくは、メタロセン系触媒における触媒成分に不飽和結合を有する有機ケイ素化合物を用いることにより、従来よりもより高い触媒活性で、ポリプロピレン系重合体などのオレフィン重合体が得られる、オレフィン重合用触媒及び該触媒を用いたオレフィンの重合方法を実現するものである。
オレフィンを重合して、ポリエチレン系重合体やポリプロピレン系重合体などのオレフィン重合体を製造する際の重合触媒としては、主としてチーグラー系触媒が使用されてきたが、近年では、立体規則性が高く分子量分布や共重合組成分布の狭い重合体が高活性で得られるメタロセン系触媒が重要視されるようになっている。
そして、メタロセン系触媒においては、立体規則性や触媒活性(重合活性)及び分子量分布及や組成分布などの特性をより高め、更には、共重合体の種類を拡張し、また種々の分子特性を向上させるなどの、各種の研究改良が展開されている。
メタロセン系触媒においては、重合活性を改良し、より高めることが重要な課題のひとつであり、触媒活性を改良する技術が多数報告されている。
例えば、重合触媒系に特定の構造を有する有機化合物である、ヒンダードフェノールを第3成分(第2成分はアルミノキサンなど)として添加する方法(特許文献1)、同じく飽和ケイ素化合物を添加する方法(特許文献2)が提案され、また、メタロセン系触媒成分として粘土鉱物を使用した系において、粘土鉱物を特定の構造を有するアミン化合物のプロトン酸塩で変性した変性粘土化合物を用いる方法(特許文献3)、特定の構造を有するケイ素化合物(ハロゲン化シランやアルコキシシランなど)で変性した変性粘土化合物を用いる方法(特許文献4)などが提案されている。一方、特定の無機化合物である、液状非還元性ハロゲン化マグネシウムを使用する方法(特許文献5)、LiXで処理したアルキルアルミノキサンを使用する方法(特許文献6)なども提案されている。
しかし、いずれも工業的観点からはその触媒活性は未だ不充分なものであるばかりでなく、特に特定の構造を有する有機化合物を添加する方法では、重合系へ直接添加するため使用量が多く、そのためポリマー中に当該添加物或いは変性物が残存しやすく、成形品において、変色や臭いの問題を呈する可能性があり、有用な方法とはいい難い。
更に、触媒製造時に特定の構造を有する不飽和炭化水素有機化合物(ビニルシクロヘキサンなど)を添加して触媒を製造する方法も提案されており(特許文献7)、当該技術は、不飽和有機化合物を有機溶媒に少なくとも部分的に可溶な遷移金属化合物と有機溶媒中にて反応させる技術であるが、工業的観点からは、その触媒活性は充分なものとはいえず、また、均一系に限定されるものであり、使用する有機溶媒に不溶な遷移金属化合物の系については、全く言及されていない。
なお、以上の改良触媒のなかでは、遷移金属化合物を活性化させるために非常に高価で危険性の高いメチルアルモキサンを使用する触媒もあり、この観点からも必ずしも有用な方法とはいい難い。
特開平6−136053号公報 特開平12−281709号公報 特開平10−231312号公報 特開平11−106418号公報 特開平6−1803号公報 特開平7−173171号公報 特表2000−504045号公報
本発明は、オレフィン重合用のメタロセン系触媒における前記の背景技術を鑑みて、オレフィン重合体を低コストでより高い生産効率で得ることのできる、触媒活性(重合活性)の高いオレフィン重合用触媒であるメタロセン系触媒及びそれを用いたオレフィンの重合方法を開発することを、発明が解決すべき課題とするものである。
本発明者は、上記の発明の課題の解決を目指し、メタロセン遷移金属化合物を用いるメタロセン触媒系において、その触媒活性を高めて、オレフィン重合体を低コストでより高い生産効率で得るために、メタロセン触媒系への添加化合物を種々考察勘案し、実験による吟味を重ねて、その結果として、特定の構造を有する有機ケイ素化合物を触媒系に併用することにより、重合活性をより高めて、更には凝集や付着といった微粉によるトラブルも低減でき、生産性良く安定的にポリオレフィンを製造することができることを見い出し、本発明を創作するに至った。
即ち、本発明は、特定の構造を有する有機ケイ素化合物として、炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物を採用することを、基本的な特徴とするものであり、当有機ケイ素化合物を、メタロセン遷移金属化合物とイオン交換性層状化合物などの助触媒及び有機アルミニウム化合物からなる触媒系に配合する、新規なメタロセン系重合触媒である。
本発明は、基本発明として、次の成分[A]、成分[B]、成分[C]、及び成分[D]を触媒成分とするオレフィン重合用触媒である。
成分[A]:共役五員環配位子を有する周期表第4族の遷移金属化合物
成分[B]:下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた一種以上を含有する固体成分
(b−1)成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオ ン性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体
(b−2)固体酸微粒子
(b−3)イオン交換性層状化合物
成分[C]:炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物
成分[D]:有機アルミニウム化合物
本発明においては、具体的には、成分[C]の有機ケイ素化合物が、次の一般式(1)又は(2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの有機ケイ素化合物であることを特徴とするオレフィン重合用触媒である。
(R11 C=CR13−(CH−)SiR12 4−n ・・・(1)

(R21C≡C−(CH−)SiR22 4−n ・・・(2)

(一般式(1)及び(2)において、R11、R12、R13、R21及びR22は、それぞれ水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数3〜30のケイ素含有炭化水素基、又は炭素数3〜30のゲルマニウム含有炭化水素基を表し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、mは0以上の整数、nは1〜4の整数である。)
本発明における、主な実施の態様としては、オレフィンがプロピレン又はプロピレンとα−オレフィンである、即ち重合体がポリプロピレン又はプロピレンとα−オレフィンの共重合体である、オレフィン重合用触媒であり、更に、本発明のオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィンを単独重合又は共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である。
なお、本発明における基本的な構成の要件の合理性と有意性及び従来技術に対する卓越性は、後述する実施例の各データ及び実施例と比較例との対照により実証されている。
そして本発明における、かかる新規な構成とそれによる格別の特徴は、背景技術において前述した各特許文献及びその他の特許文献を精査しても窺えるものではないといえる。
以上において、本発明の創作の経緯、及び発明の構成とその作用効果の特徴などについて概括的に記述したので、ここで本発明の全体について俯瞰するために、本発明の全体の構成を明確に記述すると、本発明は次の発明単位群から成るものであって、[1]に記載のものが基本的な発明であり、その他の発明は実施の態様としての発明である。(なお、発明単位群の全体をまとめて「本発明」と称している。)
[1]下記の成分[A]、成分[B]、成分[C]、及び成分[D]を触媒成分とするオレフィン重合用触媒。
成分[A]:共役五員環配位子を有する周期律表第4族の遷移金属化合物
成分[B]:下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた一種以上を含有する固体成分
(b−1)成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオ ン性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体
(b−2)固体酸微粒子
(b−3)イオン交換性層状化合物
成分[C]:炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物
成分[D]:有機アルミニウム化合物
[2]成分[C]が下記一般式(1)又は(2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの有機ケイ素化合物であることを特徴とする、[1]におけるオレフィン重合用触媒。
(R11 C=CR13−(CH−)SiR12 4−n ・・・(1)

(R21C≡C−(CH−)SiR22 4−n ・・・(2)

(一般式(1)及び(2)において、R11、R12、R13、R21及びR22は、それぞれ水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数3〜30のケイ素含有炭化水素基、又は炭素数3〜30のゲルマニウム含有炭化水素基を表し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、mは0以上の整数、nは1〜4の整数である。)
[3]一般式(1)及び(2)において、mが0〜10、nが2〜4であることを特徴とする、[2]におけるオレフィン重合用触媒。
[4]成分[C]の使用量が成分[B]1gあたり0.001〜100mmolであることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかにおけるオレフィン重合用触媒。
[5]成分[B]がイオン交換性層状珪酸塩であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかにおけるオレフィン重合用触媒。
[6]成分[D]が下記一般式(3)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの有機アルミニウム化合物であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかにおけるオレフィン重合用触媒。
AlR31 3−j ・・・(3)
(式中、R31 は炭素数1〜20の炭化水素基、Xは水素、ハロゲン、アルコキシ基、jは0<j≦3の数を示す。)
[7]オレフィンがプロピレン又はプロピレンとα−オレフィンであることを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかにおけるオレフィン重合用触媒。
[8][1]〜[6]のいずれかにおけるオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを単独重合又は共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。
本発明の触媒は、高いオレフィン触媒活性(重合活性)を有するものであり、それにより、オレフィン重合体を低コストでより高い生産効率で得ることができ、反応器中で速やかに粒子径が増大して、凝集や付着といった微粉トラブルを低減でき、更には、粒子破砕を起こさないために、工業的な長期安定運転が実現できる。また、本発明の触媒は、高価なメチルアルモキサンを使用せず、高いオレフィン重合活性を有するため、経済的にも優れている。
1.成分[A]について
本発明のメタロセン系触媒における成分[A]は、共役五員環配位子を有する周期律表第4族の遷移金属化合物である。
本発明で用いられる成分[A]は、下記一般式(4)又は(5)で表される化合物である。
Figure 2010059375
Figure 2010059375
[式中、A及びA’は、同一又は異なる共役五員環構造を有する配位子を、Qは、2つの共役五員環配位子を任意の位置で架橋する結合性基を、Mは、周期律表第4族の遷移金属原子を、X及びYは、Mと結合した補助配位子を、それぞれ示す。]
なお、本発明における原子の周期律表は、1989年にIUPACにより推奨された18族方式に基づくものである。
A及びA’は共役五員環配位子であり、これらは同一化合物内において同一でも異なっていてもよいことは前記したとおりである。この共役五員環配位子の典型例としては、共役炭素五員環配位子、即ちシクロペンタジエニル基を挙げることができる。このシクロペンタジエニル基は水素原子を5個有するものであってもよく、また、その誘導体、即ちその水素原子のいくつかが置換基で置換されているものであってもよい。
この置換基の一つの具体例は、炭素数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素基であるが、この炭化水素基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合していてもよく、またこれが複数存在するときにそのうちの2個がそれぞれ他端(ω−端)で結合してシクロペンタジエニル基の一部とともに環を形成していてもよい。その代表例としては、2個の置換基がそれぞれのω−端で結合して当該シクロペンタジエニル基中の隣接した2個の炭素原子を共有して縮合六員環を形成しているもの、即ちインデニル基が挙げられる。また、縮合六員環がシクロペンタジエニル基の共役位置に2個結合したフルオレニル基、及び縮合七員環を形成しているアズレニル基が挙げられる。
したがって、共役五員環配位子の典型例は、置換又は非置換のシクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、又はアズレニル基ということができる。
シクロペンタジエニル基の置換基としては、前記の炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12の炭化水素基の他に、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素)、アルコキシ基(例えば、炭素数1〜12のもの)、ケイ素含有炭化水素基(例えば、ケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数1〜24程度の基)、リン含有炭化水素基(例えば、リン原子を−P(R)(R)の形で含む炭素数1〜18程度の基)、窒素含有炭化水素基(例えば、窒素原子を−N(R)(R)の形で含む炭素数1〜18程度の基)或いはホウ素含有炭化水素基(例えば、ホウ素原子を−B(R)(R)の形で含む炭素数1〜18程度の基)である。これらの置換基が複数ある場合、それぞれの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
Qは、二つの共役五員環配位子間を任意の位置で架橋する結合性基を表す。具体例としては、(イ)メチレン基、エチレン基、イソプロピレン基、フェニルメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、シクロヘキシレン基などの炭素数1〜20のアルキレン基、(ロ)シリレン基、ジメチルシリレン基、フェニルメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、ジシリレン基、テトラメチルジシリレン基などのシリレン基、(ハ)ゲルマニウム、リン、窒素、ホウ素或いはアルミニウムを含む炭化水素基、具体的には(CHGe基、(CGe基、(CH)P基、(C)P基、(C)N基、(C)N基、(CH)B基、(C)B基、(C)B基、(C)Al基、(CHO)Al基などである。好ましいものは、アルキレン基及びシリレン基である。
X及びYは、オレフィン重合能を有する活性点を形成する際に、成分[A]と助触媒成分[B]が化学反応する部位であり、補助配位子と呼ばれ、M−X及びM−Yはσ結合である。したがって、オレフィン重合に際しては本質的な部分でないため、重合反応を阻害しない限り、特に制限無く任意の基を使用できる。
具体的な例としては、各々水素、ハロゲン原子、炭素数1〜20、好ましくは1〜10の炭化水素基、炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜20、好ましくは1〜12のリン含有炭化水素基(具体的には、例えばジフェニルホスフィン基)、或いは炭素数1〜20、好ましくは1〜12のケイ素含有炭化水素基(具体的には、例えばトリメチルシリル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基)である。XとYとは同一であっても異なってもよい。これらのうちハロゲン原子、炭化水素基(特に炭素数1〜8のもの)及びアミノ基が好ましい。
したがって、本発明によるオレフィン重合用触媒において、成分[A]として好ましい一般式(4)で表される化合物のうち、特に好ましいものは下記内容のそれぞれの置換基を有するものである。
A,A’としては、シクロペンタジエニル、n−ブチル−シクロペンタジエニル、ジメチル−シクロペンタジエニル、ジエチル−シクロペンタジエニル、エチル−n−ブチル−シクロペンタジエニル、エチル−メチル−シクロペンタジエニル、n−ブチル−メチル−シクロペンタジエニル、インデニル、2−メチル−インデニル、2−メチル−4−フェニルインデニル、テトラヒドロインデニル、2−メチル−テトラヒドロインデニル、2−メチル−ベンゾインデニル、4−ヒドロアズレニル、2,4−ジメチルヘキサヒドロアズレニル、2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル、2−メチル−4−フェニル−ヘキサヒドロアズレニル(上記において、置換基の位置としては、1位及び又は3位が好ましい。)、Qとしては、エチレン、ジメチルシリレン、イソプロピリデン、X,Yとしては、塩素原子、メチル、ジエチルアミノである。
本発明において、成分[A]は、同一の一般式で表される化合物群内において、及び(又は)異なる一般式で表される化合物間において二種以上の化合物の混合物として用いることができる。以下、具体的に化合物を例示する。
(イ)一般式(4)で表される化合物、すなわち結合性基Qを有せず共役五員環配位子を2個有する化合物
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、ビス(エチル−メチル−シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、ビス(エチル−メチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチル−メチル−シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、ビス(2−メチルテトラヒドロインデニル)チタニウムジクロリド、ビス(2−メチルテトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(2−メチルテトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルチタニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルハフニウムモノクロリド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(アズレニル)チタニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(アズレニル)ジルコニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(アズレニル)ハフニウムジクロリド
(ロ)一般式(5)で表される化合物、即ち結合性基Q、例えば、Qがシリレン基の化合物
ジメチルシリレンビス(インデニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)ハフニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(インデニル)チタニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(インデニル)ハフニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、フェニルメチルシリレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、テトラメチルジシリレンビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、テトラメチルジシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、テトラメチルジシリレンビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレン(3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレン(3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(3−t−ブチル−シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ハフニウムジクロリド、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)−4H−アズレニル]チタニウムジクロリド、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)−4H−アズレニル]ジルコニウムジクロリド、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)−4H−アズレニル]ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(2’,6’−ジメチル−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル]チタニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(2’,6’−ジメチル−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(2’,6’−ジメチル−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル]ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−i−プロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル]チタニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−i−プロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−i−プロピル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル]ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル]チタニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル]ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレニル]ハフニウムジクロリド
また、上記(イ)〜(ロ)の化合物の塩素を臭素、ヨウ素、ヒドリド、メチル、フェニル、ジエチルアミド基などに置き換えたものも使用可能である。
なお、上記例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は1,2−及び1,3−置換体を含み、三置換体は1,2,3−及び1,2,4−置換体を含む。また、これらのメタロセン系遷移金属化合物に不斉炭素が生じる場合には、特に記載が無い場合、立体異性体の1つ又はその混合物(ラセミ体を含む)を示す。
2.成分[B]について
本発明においては、成分[B]は、成分[A]を担持する担体として機能するだけではなく、重合反応において助触媒として働くものであり、次の(b−1)〜(b−3)から選ばれる。
(b−1)は、成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体である。
成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどの陽イオンと、トリフェニル硼素、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)硼素、トリス(ペンタフルオロフェニル)硼素などの有機硼素化合物のカチオンとの錯化物などが挙げられる。
また、成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なルイス酸としては、種々の有機硼素化合物、例えばトリス(ペンタフルオロフェニル)硼素などが例示され、或いは、塩化アルミニウム、塩化マグネシウムなどの金属ハロゲン化合物などが例示される。なお、上記ルイス酸のある種のものは、成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物として把握することもできる。したがって、上記ルイス酸及びイオン性化合物の双方に属する化合物は、いずれか一方に属するものとする。微粒子担体については後述する。上述した非配位性の硼素化合物と反応させたカチオン型のメタロセン化合物をシリカなどの無機金属化合物に担持した触媒を用いる方法としては、特開平3−234709号、特開平5−247128号、特開平5−239138号、特開平5−148316号、特開平5−155926号、特開平5−502906号、特開平8−113604号などの各公報に開示されている。
ここで、前述した(b−1)における微粒子状担体について説明する。本発明の微粒子状担体は、その元素組成と化合物組成については特に限定されない。例えば、無機又は有機の化合物からなる微粒子状担体が例示できる。無機担体としては、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ塩化マグネシウム、活性炭、無機珪酸塩などが挙げられる。或いは、これらの混合物であってもよい。
有機担体としては、例えば、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α−オレフィンの重合体、スチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族不飽和炭化水素の重合体などからなる多孔質ポリマーの微粒子担体が挙げられる。或いはこれらの混合物であってもよい。
これらの微粒子状担体は、通常1μm〜5mm、好ましくは5μm〜1mm、更に好ましくは10μm〜200μmの平均粒径を有する。
(b−2)固体酸微粒子においては、固体酸としては、アルミナ、シリカ−アルミナなどの固体酸が挙げられる。
(b−3)イオン交換性層状化合物においては、粘土鉱物の大部分を占めるものであり、好ましくはイオン交換性層状珪酸塩である。
層状珪酸塩とは、イオン結合などによって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる珪酸塩化合物である。
大部分の層状珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出するが、これら、層状珪酸塩は特に天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。
層状珪酸塩の具体例としては、例えば、白水晴雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1995年)、などに記載される公知の層状珪酸塩であって、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、メタハロイサイト、ハロイサイトなどのカオリン族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライトなどの蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、テニオライト、ヘクトライト、スチーブンサイトなどのスメクタイト族、バーミキュライトなどのバーミキュライト族、雲母、イライト、セリサイト、海緑石などの雲母族、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、パイロフィライト、タルク、緑泥石群が挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
これらの中では、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナイト、テニオライトなどのスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族が好ましい。
スメクタイト族の代表的なものとしては、一般にはモンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ノントライト、ヘクトライト、ソーコナイトなどである。「ベンクレイSL」(水澤化学工業社製)、「クニピア」、「スメクトン」(いずれもクニミネ工業社製)、「モンモリロナイトK10」(アルドリッチ社製、ジュートヘミー社製)、「K−Catalystsシリーズ」(ジュートヘミー社製)などの市販品を利用することもできる。雲母族の代表的なものとしては、白雲母、パラゴナイト、金雲母、黒雲母、レピドライトなどがある。市販品の「合成雲母ソマシフ」(コープケミカル社製)、「フッ素金雲母」、「フッ素四ケイ素雲母」、「テニオライト」(いずれもトピー工業社製)などの市販品を利用することもできる。更に好ましいのは「ベンクレイSL」などのスメクタイト族である。
一般に、天然品は、非イオン交換性(非膨潤性)であることが多く、その場合は好ましいイオン交換性(ないしは膨潤性)を有するものとするために、イオン交換性(ないしは膨潤性)を付与するための処理を行うことが好ましい。そのような処理のうちで特に好ましいものとしては次のような化学処理が挙げられ、これらの珪酸塩は化学処理を施したものであることが好ましい。
ここで化学処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処理と層状珪酸塩の結晶構造と化学組成に影響を与える処理のいずれをも用いることができる。具体的には、(イ)酸処理、(ロ)アルカリ処理、(ハ)塩類処理、(ニ)有機物処理などが挙げられる。
これらの処理は、表面の不純物を取り除く、層間の陽イオンを交換する、結晶構造中のAl、Fe、Mgなどの陽イオンを溶出させるなどの作用をし、その結果、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体などを形成し、表面積や層間距離及び固体酸性度などを変えることができる。これらの処理は単独で行ってもよいし、2つ以上の処理を組み合わせてもよい。
化学処理に用いられる(イ)酸としては、無機酸或いは有機酸どちらでもよく、好ましくは例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸などがあげられ、(ロ)アルカリとしては、NaOH、KOH、NHなどが挙げられる。(ハ)塩類としては、2族から14族原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子を含む陽イオンとハロゲン原子又は無機酸若しくは有機酸由来の陰イオンからなる群より選ばれた少なくとも1種の陰イオンとからなる化合物が好ましい。
更に好ましいものは、Li、Mg、Ca、Al、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mn、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B、Al、Ge又はSn由来のイオンを陽イオンとするもの、Cl、SO、NO、OH、C及びPO由来のイオンを陰イオンとするものである。(ニ)有機物としては、アルコール(炭素数1〜4の脂肪族アルコール、好ましくは例えばメタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、炭素数6〜8の芳香族アルコール、好ましくは例えばフェノール)、高級炭化水素(炭素数5〜10、好ましくは5〜8のもの、好ましくは例えばヘキサン、ヘプタンなど)が挙げられる。また、ホルムアミド、ヒドラジン、ジメチルスルホキシド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアニリンなどが好ましく挙げられる。塩類及び酸は、2種以上であってもよい。
塩類処理と酸処理を組み合わせる場合においては、塩類処理を行った後、酸処理を行う方法、酸処理を行った後、塩類処理を行う方法、及び塩類処理と酸処理を同時に行う方法がある。塩類及び酸による処理条件は、特には制限されないが、通常、塩類及び酸濃度は、0.1〜50重量%、処理温度は室温〜沸点、処理時間は、5分〜24時間の条件を選択して、層状珪酸塩を構成している物質の少なくとも一部を溶出する条件で行うことが好ましい。また、塩類及び酸は、トルエン、n−ヘプタン、エタノールなどの有機溶媒中で、又は塩類、酸が処理温度において液体状であれば、無溶媒で用いることもできるが、好ましくは水溶液として用いられる。
本発明の成分[B]は、粉砕、造粒、分粒、分別などによって粒子性状を制御することができる。その方法は触媒性能を阻害しない限り任意のものであり得る。
特に造粒法について示せば、例えば噴霧造粒法、転動造粒法、圧縮造粒法、撹拌造粒法、ブリケッティング法、コンパクティング法、押出造粒法、流動層造粒法、乳化造粒法及び液中造粒法などが挙げられる。特に好ましい造粒法は、上記の内、噴霧造粒法と転動造粒法及び圧縮造粒法である。
上記(b−1)〜(b−2)の中では、(b−3)のイオン交換性層状化合物が特に好ましい。
3.成分[C]について
本発明の触媒に用いられる成分[C]は、分子内に少なくとも1つの炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物である。
成分[C]は、好ましくはアルコキシ基、ハロゲン原子或いはアミノ基などのような非共有電子対を含む置換基を含有しない。非共有電子対は、活性点として機能する遷移金属カチオン種と強い相互作用をする(強く配位する)ため、活性点を失活させ、その結果、活性低下をもたらす、いわゆる被毒物質として作用する場合がある。
また、活性点は、系中に混在する有機アルミニウム化合物の接触時間や存在量などにより変質し、活性低下をもたらすことが知られている。本発明の触媒に用いられる成分[C]は、好ましくは、当該分子内に有する炭素−炭素不飽和結合を立体的に嵩高い基で保護した構造をとっている。そのため、成分[C]自体は、その立体障害により、活性点とは反応しないが、弱い相互作用することで、当該余剰有機アルミニウム化合物による活性点の変質を抑える作用を有するものと推定している。
このようなケイ素化合物としては、具体的には、好ましくは、下記一般式(1)で表されるアルケニルシラン又は(2)で表されるアルキニルシランが挙げられる。
(R11 2C=CR13−(CH2−)SiR12 4−n ・・・(1)

(R21C≡C−(CH2−)nSiR22 4−n ・・・(2)

(一般式(1)及び(2)において、R11、R12、R13、R21及びR22は、それぞれ水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数3〜30のケイ素含有炭化水素基、又は炭素数3〜30のゲルマニウム含有炭化水素基を表し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、mは0以上の整数、nは1〜4の整数である。)
一般式(1)及び(2)において、好ましくは、R11、R13及びR21は、それぞれ水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数3〜20のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜20の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜20の基)であり、R12及びR22は、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数3〜20のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜20の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜20の基)であり、より好ましくは、R11、R13、及びR21は、それぞれ水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数3〜18のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)であり、R12及びR22は、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数3〜18のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)であり、更に好ましくは、R11及びR21は、水素原子、炭素数1〜10の飽和炭化水素基、炭素数3〜18のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)、R12及びR22は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、R13は、水素原子であり、最も好ましくは、R11は、水素原子、炭素数1〜10の飽和炭化水素基、R21は、水素原子、炭素数1〜10の飽和炭化水素基、炭素数3〜18のケイ素含有炭化水素基(例えばケイ素原子を−Si(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)又はゲルマニウム含有炭化水素基(例えばゲルマニウム原子を−Ge(R)(R)(R)の形で含む炭素数3〜18の基)であり、R12及びR22は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、R13は、水素原子である。
更に具体的には、R11、R12、R13、R21及びR22は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル基、フェニル、メチルフェニル、エチルフェニル、ナフチルなどのアリール基、ベンジル、フェニルエチルなどのアリールアルキル基、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリルなどのアルキルシリル基、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリルなどのアリールシリル基、トリメチルゲルミル、トリエチルゲルミル、トリプロピルゲルミルなどのアルキルゲルミル基、トリフェニルゲルミル、ジフェニルメチルゲルミル、フェニルジメチルゲルミルなどのアリールゲルミル基など、並びに水素原子が挙げられる。
好ましくは、R11、R13及びR21は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル基、フェニル、メチルフェニル、エチルフェニル、ナフチルなどのアリール基、ベンジル、フェニルエチルなどのアリールアルキル基、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリルなどのアルキルシリル基、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリルなどのアリールシリル基、トリメチルゲルミル、トリエチルゲルミル、トリプロピルゲルミルなどのアルキルゲルミル基、トリフェニルゲルミル、ジフェニルメチルゲルミル、フェニルジメチルゲルミルなどのアリールゲルミル基など、並びに水素原子である。
好ましくは、R12及びR22は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル基、フェニル、メチルフェニル、エチルフェニル、ナフチルなどのアリール基、ベンジル、フェニルエチルなどのアリールアルキル基、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリルなどのアルキルシリル基、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリルなどのアリールシリル基、トリメチルゲルミル、トリエチルゲルミル、トリプロピルゲルミルなどのアルキルゲルミル基、トリフェニルゲルミル、ジフェニルメチルゲルミル、フェニルジメチルゲルミルなどのアリールゲルミル基などが挙げられる。
更に好ましくは、R11及びR21は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル基、フェニル、メチルフェニル、エチルフェニル、ナフチルなどのアリール基、ベンジル、フェニルエチルなどのアリールアルキル基、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリルなどのアルキルシリル基、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリルなどのアリールシリル基、トリメチルゲルミル、トリエチルゲルミル、トリプロピルゲルミルなどのアルキルゲルミル基、トリフェニルゲルミル、ジフェニルメチルゲルミル、フェニルジメチルゲルミルなどのアリールゲルミル基など、並びに水素原子、R13は、水素原子、R12及びR22は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル基、フェニル、メチルフェニル、エチルフェニル、ナフチルなどのアリール基、ベンジル、フェニルエチルなどのアリールアルキル基などが挙げられる。
一般式(1)で表されるアルケニルシランにおいて、mは、0以上の整数、nは、1〜4の整数、好ましくはmが0〜10、nが1〜4の整数である。より好ましくは、mが0〜5、nが1〜4の整数である。更に好ましくは、mが0〜2、nが1〜4の整数である。最も好ましくは、mが0〜2、nが2〜4の整数である。
具体的な化合物を例示すると、n=1である具体的な化合物としては、以下のものである。
(i)ビニルシラン系
ビニルシラン、メチルビニルシラン、ジメチルビニルシラン、トリエチルビニルシラン、エチルビニルシラン、ジエチルビニルシラン、トリプロピルビニルシラン、プロピルビニルシラン、ジプロピルビニルシラン、トリイソプロピルビニルシラン、イソプロピルビニルシラン、ジイソプロピルビニルシラン、エチルジメチルビニルシラン、ジメチルプロピルビニルシラン、イソプロピルジメチルビニルシラン、ジエチルプロピルビニルシラン、ジエチルイソプロピルビニルシラン、トリフェニルビニルシラン、フェニルビニルシラン、ジフェニルビニルシラン、ジメチルフェニルビニルシラン、メチルジフェニルビニルシラン、メチルフェニルビニルシラン、ジエチルフェニルビニルシラン、エチルジフェニルビニルシラン、エチルフェニルビニルシラン、フェニルジプロピルビニルシラン、ジフェニルプロピルビニルシラン、フェニルプロピルビニルシラン、ジイソプロピルフェニルビニルシラン、イソプロピルジフェニルビニルシラン、イソプロピルフェニルビニルシラン、ベンジルジメチルビニルシラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−ビニルジシラン
(ii)アリルシラン系
トリメチルアリルシラン、アリルシラン、メチルアリルシラン、ジメチルアリルシラン、トリエチルアリルシラン、エチルアリルシラン、ジエチルアリルシラン、トリプロピルアリルシラン、プロピルアリルシラン、ジプロピルアリルシラン、トリイソプロピルアリルシラン、イソプロピルアリルシラン、ジイソプロピルアリルシラン、エチルジメチルアリルシラン、ジメチルプロピルアリルシラン、イソプロピルジメチルアリルシラン、ジエチルイソプロピルアリルシラン、ブチルジエチルアリルシラン、トリフェニルアリルシラン、フェニルアリルシラン、ジフェニルアリルシラン、ジメチルフェニルアリルシラン、メチルジフェニルアリルシラン、メチルフェニルアリルシラン、ジエチルフェニルアリルシラン、エチルジフェニルアリルシラン、エチルフェニルアリルシラン、フェニルジプロピルアリルシラン、ジフェニルプロピルアリルシラン、フェニルプロピルアリルシラン、ジイソプロピルフェニルアリルシラン、イソプロピルジフェニルアリルシラン、イソプロピルフェニルアリルシラン、ベンジルジメチルアリルシラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−アリルジシラン
(iii)1−プロペニルシラン系
トリメチル(1−プロペニル)シラン、テトラ(1−プロペニル)シラン、1−プロペニルシラン、メチル(1−プロペニル)シラン、ジメチル(1−プロペニル)シラン、トリエチル(1−プロペニル)シラン、エチル(1−プロペニル)シラン、ジエチル(1−プロペニル)シラン、トリプロピル(1−プロペニル)シラン、プロピル(1−プロペニル)シラン、ジプロピル(1−プロペニル)シラン、トリイソプロピル(1−プロペニル)シラン、イソプロピル(1−プロペニル)シラン、ジイソプロピル(1−プロペニル)シラン、エチルジメチル(1−プロペニル)シラン、ジメチルプロピル(1−プロペニル)シラン、イソプロピルジメチル(1−プロペニル)シラン、ジエチルプロピル(1−プロペニル)シラン、ジエチルイソプロピル(1−プロペニル)シラン、トリフェニル(1−プロペニル)シラン、フェニル(1−プロペニル)シラン、ジフェニル(1−プロペニル)シラン、ジメチルフェニル(1−プロペニル)シラン、メチルジフェニル(1−プロペニル)シラン、メチルフェニル(1−プロペニル)シラン、ジエチルフェニル(1−プロペニル)シラン、エチルジフェニル(1−プロペニル)シラン、エチルフェニル(1−プロペニル)シラン、フェニルジプロピル(1−プロペニル)シラン、ジフェニルプロピル(1−プロペニル)シラン、フェニルプロピル(1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(1−プロペニル)シラン、イソプロピルジフェニル(1−プロペニル)シラン、イソプロピルフェニル(1−プロペニル)シラン、ベンジルジメチル(1−プロペニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(1−プロペニル)ジシラン
(iv)イソプロペニルシラン系
イソプロペニルトリメチルシラン、イソプロペニルシラン、イソプロペニルメチルシラン、イソプロペニルジメチルシラン、トリエチルイソプロペニルシラン、エチルイソプロペニルシラン、ジエチルイソプロペニルシラン、イソプロペニルトリプロピルシラン、イソプロペニルジプロピルシラン、イソプロペニルプロピルシラン、トリイソプロピルイソプロペニルシラン、イソプロピルイソプロペニルシラン、ジイソプロピルイソプロペニルシラン、エチルジメチルイソプロペニルシラン、イソプロペニルジメチルプロピルシラン、イソプロピルイソプロペニルジメチルシラン、ブチルジメチルイソプロペニルシラン、ジエチルイソプロペニルプロピルシラン、ジエチルイソプロピルイソプロペニルシラン、イソプロペニルトリフェニルシラン、イソプロペニルフェニルシラン、イソプロペニルジフェニルシラン、イソプロペニルジメチルフェニルシラン、イソプロペニルメチルジフェニルシラン、イソプロペニルメチルフェニルシラン、ジエチルイソプロペニルフェニルシラン、エチルイソプロペニルジフェニルシラン、エチルイソプロペニルフェニルシラン、イソプロペニルフェニルジプロピルシラン、イソプロペニルジフェニルプロピルシラン、イソプロペニルフェニルプロピルシラン、ジイソプロピルイソプロペニルフェニルシラン、イソプロピルイソプロペニルジフェニルシラン、イソプロピルイソプロペニルフェニルシラン、ベンジルイソプロペニルジメチルシラン、1−イソプロペニル−1,1,2,2,2−ペンタメチルジシラン
(v)(1−メチル−1−プロペニル)シラン系
トリメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、1−メチル−1−プロペニルシラン、メチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、トリエチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、トリプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、トリイソプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチルプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ブチルジメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルイソプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、トリフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルジフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルジプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニルプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルプロピル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルフェニル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ベンジルジメチル(1−メチル−1−プロペニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(1−メチル−1−プロペニル)ジシラン
(vi)(2−メチル−1−プロペニル)シラン系
トリメチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、2−メチル−1−プロペニルシラン、メチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、トリエチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、トリプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、トリイソプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジメチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチルプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジメチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルイソプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、トリフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジメチルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルジフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルジプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニルプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルプロピル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルフェニル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ベンジルジメチル(2−メチル−1−プロペニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(2−メチル−1−プロペニル)ジシラン
(vii)(1−メチル−2−プロペニル)シラン系
トリメチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、1−メチル−2−プロペニルシラン、メチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、トリエチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、トリプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、トリイソプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジメチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチルプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジメチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルイソプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、トリフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルジフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルジプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニルプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルプロピル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルフェニル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ベンジルジメチル(1−メチル−2−プロペニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(1−メチル−2−プロペニル)ジシラン
(viii)(2−メチル−2−プロペニル)シラン系
トリメチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、2−メチル−2−プロペニルシラン、メチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、トリエチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、トリプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、トリイソプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジメチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチルプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジメチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルイソプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、トリフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジメチルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルジフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルジプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニルプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルプロピル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルフェニル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ベンジルジメチル(2−メチル−2−プロペニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)ジシラン
更に、具体的な化合物を例示すると、n=2である具体的な化合物としては、以下のものである。
(i)ジビニルシラン系
ジメチルジビニルシラン、ジビニルシラン、メチルジビニルシラン、ジエチルジビニルシラン、エチルジビニルシラン、ジプロピルジビニルシラン、プロピルジビニルシラン、ジイソプロピルジビニルシラン、イソプロピルジビニルシラン、エチルメチルジビニルシラン、メチルプロピルジビニルシラン、イソプロピルメチルジビニルシラン、エチルプロピルジビニルシラン、エチルイソプロピルジビニルシラン、フェニルジビニルシラン
(ii)ジアリルシラン系
ジメチルジアリルシラン、ジアリルシラン、メチルジアリルシラン、ジエチルジアリルシラン、エチルジアリルシラン、ジプロピルジアリルシラン、プロピルジアリルシラン、ジイソプロピルジアリルシラン、イソプロピルジアリルシラン、エチルメチルジアリルシラン、メチルプロピルジアリルシラン、イソプロピルメチルジアリルシラン、エチルプロピルジアリルシラン、エチルイソプロピルジアリルシラン、ブチルエチルジアリルシラン、ジフェニルジアリルシラン、フェニルジアリルシラン
(iii)ジ(1−プロペニル)シラン系
ジメチルジ(1−プロペニル)シラン、ジ(1−プロペニル)シラン、メチルジ(1−プロペニル)シラン、ジエチルジ(1−プロペニル)シラン、エチルジ(1−プロペニル)シラン、ジプロピルジ(1−プロペニル)シラン、プロピルジ(1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルジ(1−プロペニル)シラン、イソプロピルジ(1−プロペニル)シラン、エチルメチルジ(1−プロペニル)シラン、メチルプロピルジ(1−プロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(1−プロペニル)シラン、エチルプロピルジ(1−プロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(1−プロペニル)シラン、ジフェニルジ(1−プロペニル)シラン、フェニルジ(1−プロペニル)シラン
(iv)ジ(イソプロペニル)シラン系
ジメチルジ(イソプロペニル)シラン、ジ(イソプロペニル)シラン、メチルジ(イソプロペニル)シラン、ジエチルジ(イソプロペニル)シラン、エチルジ(イソプロペニル)シラン、ジ(イソプロペニル)プロピルシラン、ジイソプロピルジ(イソプロペニル)シラン、イソプロピルジ(イソプロペニル)シラン、エチルメチルジ(イソプロペニル)シラン、メチルプロピルジ(イソプロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(イソプロペニル)シラン、エチルプロピルジ(イソプロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(イソプロペニル)シラン、ジフェニルジ(イソプロペニル)シラン、フェニルジ(イソプロペニル)シラン
(v)ジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン系
ジメチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルメチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ブチルメチルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルジ(1−メチル−1−プロペニル)シラン
(vi)ジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン系
ジメチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジエチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジイソプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルメチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、ジフェニルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルジ(2−メチル−1−プロペニル)シラン
(vii)ジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン系
ジメチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルメチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルジ(1−メチル−2−プロペニル)シラン
(viii)ジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン系
ジメチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジエチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジイソプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルメチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルメチルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルイソプロピルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、ジフェニルジ(2−メチル−2−プロペニル)シラン
更に具体的な化合物を例示すると、n=3である具体的な化合物としては、以下のものである。
メチルトリビニルシラン、トリビニルシラン、エチルトリビニルシラン、プロピルトリビニルシラン、イソプロピルトリビニルシラン、フェニルトリビニルシラン、メチルトリアリルシラン、トリアリルシラン、プロピルトリアリルシラン、イソプロピルトリアリルシラン、フェニルトリアリルシラン、メチルトリ(1−プロペニル)シラン、トリ(1−プロペニル)シラン、エチルトリ(1−プロペニル)シラン、プロピルトリ(1−プロペニル)シラン、イソプロピルトリ(1−プロペニル)シラン、フェニルトリ(1−プロペニル)シラン、メチルトリ(イソプロペニル)シラン、トリ(イソプロペニル)シラン、エチルトリ(イソプロペニル)シラン、イソプロピルトリ(イソプロペニル)シラン、フェニルトリ(イソプロペニル)シラン、メチルトリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、トリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルトリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルトリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピルトリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルトリ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルトリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、トリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、エチルトリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、イソプロピルトリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、プロピルトリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、フェニルトリ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、メチルトリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、トリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルトリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピルトリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルトリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルトリ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、メチルトリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、トリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、エチルトリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、プロピルトリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、イソプロピルトリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン、フェニルトリ(2−メチル−2−プロペニル)シラン
更に具体的な化合物を例示すると、n=4である具体的な化合物としては、以下のものである。
テトラビニルシラン、テトラアリルシラン、テトラ(1−プロペニル)シラン、テトラ(イソプロペニル)シラン、テトラ(1−メチル−1−プロペニル)シラン、テトラ(1−メチル−2−プロペニル)シラン、テトラ(2−メチル−1−プロペニル)シラン、テトラ(2−メチル−2−プロペニル)シランなどが挙げられる。
一般式(2)で表されるアルキニルシランにおいて、mは、0以上の整数、nは、1〜4の整数、好ましくはmが0〜10、nが1〜4の整数である。より好ましくは、mが0〜5、nが1〜4の整数である。最も好ましくは、mが0〜2、nが1〜4の整数である。
具体的な化合物を例示すると、n=1である具体的な化合物としては、以下のものである。
(i)エチニルシラン系
エチニルトリメチルシラン、エチニルシラン、エチニルメチルシラン、エチニルジメチルシラン、トリエチルエチニルシラン、エチルエチニルシラン、ジエチルエチニルシラン、エチニルトリプロピルシラン、エチニルプロピルシラン、エチニルジプロピルシラン、エチニルトリイソプロピルシラン、エチニルイソプロピルシラン、エチニルジイソプロピルシラン、エチルエチニルジメチルシラン、エチニルジメチルプロピルシラン、エチニルイソプロピルジメチルシラン、ジエチルエチニルプロピルシラン、ジエチルエチニルイソプロピルシラン、ブチルジエチルエチニルシラン、エチニルトリフェニルシラン、エチニルフェニルシラン、エチニルジフェニルシラン、エチニルジメチルフェニルシラン、エチニルメチルジフェニルシラン、エチニルメチルフェニルシラン、エチニルジエチルフェニルシラン、エチニルエチルジフェニルシラン、エチニルエチルフェニルシラン、エチニルフェニルジプロピルシラン、エチニルジフェニルプロピルシラン、エチニルフェニルプロピルシラン、エチニルジイソプロピルフェニルシラン、エチニルイソプロピルジフェニルシラン、エチニルイソプロピルフェニルシラン、ベンジルエチニルジメチルシラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−エチニルジシラン
(ii)アセチレンジシラン系
ビス(トリメチルシリル)アセチレン、ビス(トリエチルシリル)アセチレン、ビス(トリプロピルシリル)アセチレン、ビス(トリイソプロピルシリル)アセチレン、ビス(トリブチルシリル)アセチレン、(トリメチルシリル)(トリフェニルシリル)アセチレン、(ジメチルフェニルシリル)(トリメチルシリル)アセチレン、(トリエチルシリル)(トリフェニルシリル)アセチレン、ビス(トリフェニルシリル)アセチレン
(iii)1−プロピニルシラン系
トリメチル(1−プロピニル)シラン、1−プロピニルシラン、メチル(1−プロピニル)シラン、ジメチル(1−プロピニル)シラン、トリエチル(1−プロピニル)シラン、エチル(1−プロピニル)シラン、ジエチル(1−プロピニル)シラン、トリプロピル(1−プロピニル)シラン、プロピル(1−プロピニル)シラン、ジプロピル(1−プロピニル)シラン、トリイソプロピル(1−プロピニル)シラン、イソプロピル(1−プロピニル)シラン、ジイソプロピル(1−プロピニル)シラン、ブチル(1−プロピニル)シラン、ジブチル(1−プロピニル)シラン、エチルジメチル(1−プロピニル)シラン、ジメチルプロピル(1−プロピニル)シラン、イソプロピルジメチル(1−プロピニル)シラン、ジエチルプロピル(1−プロピニル)シラン、ジエチルイソプロピル(1−プロピニル)シラン、トリフェニル(1−プロピニル)シラン、フェニル(1−プロピニル)シラン、ジフェニル(1−プロピニル)シラン、ジメチルフェニル(1−プロピニル)シラン、メチルジフェニル(1−プロピニル)シラン、メチルフェニル(1−プロピニル)シラン、ジエチルフェニル(1−プロピニル)シラン、エチルジフェニル(1−プロピニル)シラン、エチルフェニル(1−プロピニル)シラン、フェニルジプロピル(1−プロピニル)シラン、ジフェニルプロピル(1−プロピニル)シラン、フェニルプロピル(1−プロピニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(1−プロピニル)シラン、イソプロピルジフェニル(1−プロピニル)シラン、イソプロピルフェニル(1−プロピニル)シラン、ベンジルジメチル(1−プロピニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(1−プロピニル)ジシラン
(iv)2−プロピニルシラン系
トリメチル(2−プロピニル)シラン、2−プロピニルシラン、メチル(2−プロピニル)シラン、ジメチル(2−プロピニル)シラン、トリエチル(2−プロピニル)シラン、エチル(2−プロピニル)シラン、ジエチル(2−プロピニル)シラン、トリプロピル(2−プロピニル)シラン、プロピル(2−プロピニル)シラン、ジプロピル(2−プロピニル)シラン、トリイソプロピル(2−プロピニル)シラン、イソプロピル(2−プロピニル)シラン、ジイソプロピル(2−プロピニル)シラン、エチルジメチル(2−プロピニル)シラン、ジメチルプロピル(2−プロピニル)シラン、イソプロピルジメチル(2−プロピニル)シラン、ブチルジメチル(2−プロピニル)シラン、ジエチルプロピル(2−プロピニル)シラン、ジエチルイソプロピル(2−プロピニル)シラン、トリフェニル(2−プロピニル)シラン、フェニル(2−プロピニル)シラン、ジフェニル(2−プロピニル)シラン、ジメチルフェニル(2−プロピニル)シラン、メチルジフェニル(2−プロピニル)シラン、メチルフェニル(2−プロピニル)シラン、ジエチルフェニル(2−プロピニル)シラン、エチルジフェニル(2−プロピニル)シラン、エチルフェニル(2−プロピニル)シラン、フェニルジプロピル(2−プロピニル)シラン、ジフェニルプロピル(2−プロピニル)シラン、フェニルプロピル(2−プロピニル)シラン、ジイソプロピルフェニル(2−プロピニル)シラン、イソプロピルジフェニル(2−プロピニル)シラン、イソプロピルフェニル(2−プロピニル)シラン、ベンジルジメチル(2−プロピニル)シラン、1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−(2−プロピニル)ジシラン
更に、具体的な化合物を例示すると、n=2である具体的な化合物としては、以下のものである。
ジエチニルジメチルシラン、ジエチニルシラン、ジエチニルメチルシラン、ジエチルジエチニルシラン、エチルジエチニルシラン、ジエチニルジプロピルシラン、ジエチニルプロピルシラン、ジエチニルジイソプロピルシラン、ジエチニルイソプロピルシラン、エチルジエチニルメチルシラン、ジエチニルメチルプロピルシラン、ジエチニルイソプロピルメチルシラン、エチルジエチニルプロピルシラン、エチルジエチニルイソプロピルシラン、ジエチニルジフェニルシラン、ジエチニルフェニルシラン、ジメチルジ(1−プロピニル)シラン、ジ(1−プロピニル)シラン、メチルジ(1−プロピニル)シラン、ジエチルジ(1−プロピニル)シラン、エチルジ(1−プロピニル)シラン、ジプロピルジ(1−プロピニル)シラン、プロピルジ(1−プロピニル)シラン、ジイソプロピルジ(1−プロピニル)シラン、イソプロピルジ(1−プロピニル)シラン、エチルメチルジ(1−プロピニル)シラン、メチルプロピルジ(1−プロピニル)シラン、イソプロピルメチルジ(1−プロピニル)シラン、エチルプロピルジ(1−プロピニル)シラン、エチルイソプロピルジ(1−プロピニル)シラン、ブチルエチルジ(1−プロピニル)シラン、ジフェニルジ(1−プロピニル)シラン、フェニルジ(1−プロピニル)シラン、ジメチルジ(2−プロピニル)シラン、ジ(2−プロピニル)シラン、メチルジ(2−プロピニル)シラン、ジエチルジ(2−プロピニル)シラン、エチルジ(2−プロピニル)シラン、ジプロピルジ(2−プロピニル)シラン、プロピルジ(2−プロピニル)シラン、ジイソプロピルジ(2−プロピニル)シラン、イソプロピルジ(2−プロピニル)シラン、エチルメチルジ(2−プロピニル)シラン、メチルプロピルジ(2−プロピニル)シラン、イソプロピルメチルジ(2−プロピニル)シラン、エチルプロピルジ(2−プロピニル)シラン、エチルイソプロピルジ(2−プロピニル)シラン、ジフェニルジ(2−プロピニル)シラン、フェニルジ(2−プロピニル)シラン
更に、具体的な化合物を例示すると、n=3である具体的な化合物としては、以下のものである。
トリエチニルメチルシラン、トリエチニルシラン、エチルトリエチニルシラン、トリエチニルプロピルシラン、トリエチニルイソプロピルシラン、ブチルトリエチニルシラン、トリエチニルフェニルシラン、メチルトリ(2−プロピニル)シラン、トリ(2−プロピニル)シラン、エチルトリ(2−プロピニル)シラン、プロピルトリ(2−プロピニル)シラン、イソプロピルトリ(2−プロピニル)シラン、フェニルトリ(2−プロピニル)シラン
更に、具体的な化合物を例示すると、n=4である具体的な化合物としては、以下のものである。
テトラエチニルシラン、テトラ(2−プロピニル)シラン
4.成分[D]について
成分[D]として用いられる有機アルミニウム化合物は、成分[A]として第4族遷移金属化合物のハロゲン化物を用いた場合の炭化水素化剤として働くと共に、系内に導入される溶媒やモノマーに同伴される不純物に対して、スカベンジャーとして働く化合物である。したがって、少なくとも1つの炭化水素基がアルミニウムに直接結合している化合物を使用する。
好ましい有機アルミニウム化合物としては例えば、次の一般式で示される化合物が挙げられる。
AlR31 3−j ・・・(3)
(式中、R31 は炭素数1〜20の炭化水素基、Xは水素、ハロゲン、アルコキシ基、jは0<j≦3の数を示す。)
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、トリオクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、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、ジオク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モノハライド、ジエチルアルミニウムメトキシドなどのジアルキルアルミニウムモノアルコキシドが好ましく用いられる。中で、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムモノハライドが更に好ましく、トリアルキルアルミニウムが特に好ましい。
5.触媒の製造
本発明の触媒の製造においては、成分[A]、成分[B]、成分[C]及び成分[D]の接触は特に限定されないが、成分[A]と成分[D]を最後に接触させることが好ましい。具体的には、以下のような接触順序で接触させることが好ましい。
(1)成分[B]と成分[C]及び成分[D]を接触させ、次いで成分[A]を接触させる。
(2)成分[A]と成分[B]及び成分[C]を接触させ、次いで成分[D]を接触させる。
(3)成分[B]と成分[D]を接触させ、一方で、成分[A]と成分[C]とを接触させ、双方を接触させる。
(4)成分[A]と成分[B]を接触させ、一方で、成分[C]と成分[D]とを接触させ、双方を接触させる。
6.触媒成分の配合量
成分[A]の使用量は、成分[B]1g当たり、0.001〜10,000mmol、好ましくは0.005〜100mmolである。
成分[C]の使用量は、成分[B]1g当たり、0.001〜100mmol、好ましくは0.005〜5.0mmolである。また、成分[A]中の遷移金属と成分[C]の原子比は1:0.001〜1,000、好ましくは1:0.01〜100である。
成分[D]の使用量は、成分[B]1g当たり、0.01〜10,000mmol、好ましくは0.1〜500mmolである。また、成分[A]中の遷移金属と成分[D]中のアルミニウムの原子比は1:0.01〜100,000、好ましくは0.1〜30,000である。また、成分[C]と成分[D]中のアルミニウムとの原子比は1:1〜20,000、好ましくは1:5〜10,000、更に好ましくは1:10〜6,000である。
これらの使用比率は、通常の割合例を示すものであって、触媒が本発明の機能を逸脱しない限り、上に述べた使用比率の範囲によって本発明が限定されることにはならないことは当然である。
7.予備重合
成分[A]と成分[B]などからなる触媒をオレフィン重合用(本重合)の触媒として使用する前に、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレンなどのオレフィンを予備的に少量重合する(予備重合)ことができる。予備重合した触媒は、本重合の際に安定であるので、粒子破砕による微粉ポリマーの生成を防ぎ、流動性に優れた重合体粒子を製造できる。重合反応が安定運転できるので好ましく、また、予備重合工程には、活性点の形成を促進するという利点が存在する。
即ち、予備重合を実施することによって、成分[B]が予備重合触媒粒子内で微分散化されることにより、その表面積が増加し、新たな重合活性前駆点が形成され、また、予備重合ポリマーが重合活性点を包含することによって、当該活性点と被毒物との接触が制限されて、失活が防止できること、などの工業的な取り扱い上の利点が挙げられる。
このエチレンなどによる予備的な重合は、その効果が失われない限りにおいて、触媒製造における全工程の、前、間、後、いずれにおいても実施可能であり、不活性溶媒中又は無溶媒中(或いは液状α−オレフィンを予備重合に使用する場合は該α−オレフィン中でもよい)、上記各成分の接触下、必要に応じて新たに前記成分[D]のような有機アルミニウムを追加して、エチレン、プロピレンなどを供し、触媒成分1g当たり0.01〜1,000g、好ましくは0.1〜100gの重合体が生成するように行うことが望ましい。予備重合温度は−100〜100℃、好ましくは−60〜100℃、であり、予備重合時間は0.1〜100時間、好ましくは0.1〜20時間である。
8.オレフィンの重合
本発明のオレフィン重合用触媒により重合できるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、3−メチルペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ビニルシクロアルカン、ブタジエンなどの共役ジエン、1,5−ヘキサジエンなどの非共役ジエン、スチレン或いはこれらの誘導体などが挙げられる。また、重合は単独重合の他に、通常公知のランダム共重合やブロック共重合にも好適に適用できる。
重合反応は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、シクロヘキサンなどの不活性炭化水素や液化α−オレフィンなどの溶媒存在下、或いは実質的に溶媒や単量体の液相が存在しない状態で気相重合により行うのが好ましい。気相重合は、例えば流動床、撹拌床、撹拌・混合機を備えた撹拌流動床などの反応装置を用いて行うことができる。
重合温度、重合圧力などの条件は特に限定されないが、重合温度は、一般に−50〜250℃、好ましくは0〜100℃であり、また、重合圧力は通常、常圧〜約2,000kgf/cm、好ましくは常圧〜200kgf/cm、更に好ましくは常圧〜50kgf/cmの範囲である。また、重合系内に分子量調節剤として水素を存在させてもよい。
本発明を更に具体的に説明するために、以下において好適な実施例及び比較例を記載する。そして、各実施例のデータ及び実施例と比較例の対照により、本発明の構成の合理性と有意性、及び従来技術に対する卓越性を実証する。なお、製品物性(重合体物性)は下記により測定した。
(a)メルトフローレート(MFR)
JIS−K−6758ポリプロピレン試験方法のメルトフローレート(条件:230℃・荷重2.16kgf)により測定した。
(b)エチレン含量
エチレンコモノマー由来のポリマー中のエチレン単位含有量(単位:重量%)は、得られたポリマーをプレスし、シート状にしたものをIR法により測定した。具体的には730cm−1付近に観測されるメチレン鎖由来ピーク高さから算出した。
(c)融点(Tm)
セイコー社製DSC測定装置を用い、試料(約5mg)を採り200℃で5分間融解後、40℃まで10℃/minの速度で降温して結晶化した後に、更に10℃/minで200℃まで昇温して融解したときの融解ピーク温度で示した。
(d)嵩密度(BD)
ASTM D1895−69に従って測定した。重合体粒子を5mmφ流出孔径を有するステンレス製ロートから100ccの容器に流したときの重さを測定し、1cc当たりの重さで表示した。
[実施例1]
(1)触媒の調製
〔メタロセン化合物の合成〕
(r)−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウムの合成は、特開平11−240909号公報に記載の方法に準じて行った。
〔層状珪酸塩の化学処理〕
撹拌翼と還流装置を取り付けた5Lセパラブルフラスコに、純水1,700gを投入し、98%硫酸500gを滴下した。そこへ、さらに市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製、ベンクレイSL、平均粒径:19.5μm)を300g添加し、撹拌した。その後90℃で2時間反応させた。このスラリーを、ヌッチェと吸引瓶にアスピレータを接続した装置にて、洗浄した。
回収したケーキに硫酸リチウム1水和物325gの水900mL水溶液を加え90℃で2時間反応させた。このスラリーを、ヌッチェと吸引瓶にアスピレータを接続した装置にて、pH>4まで洗浄した。
回収したケーキを120℃で終夜乾燥した。その結果、270gの化学処理体を得た。その後、1Lフラスコに全量投入し、200℃にて2hr減圧乾燥を行った。
〔固体触媒の調製〕
攪拌機の付いた1L3つ口フラスコに、上記で得た化学処理乾燥モンモリロナイト20gとヘプタン129ミリリットルを導入し、担体スラリーを調製後、引き続きトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)、71ミリリットルを加え、室温を維持したまま、1時間攪拌した。その後、室温下に、ヘプタンで洗浄し、最後にスラリー量を275ミリリットルに調製した。
続いて、上記担体スラリーを60℃まで昇温後、トリノルマルオクチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.38M)、3.15ミリリットル及びジメチルジビニルシランのヘプタン溶液(0.13M)5.8ミリリットルを加え、系内温度60℃に維持したまま10分間攪拌した。その後、予め(r)−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ハフニウム244mgに、ヘプタン49ミリリットルを添加し調製した錯体スラリーを、上記担体スラリーに導入して、系内温度60℃に維持したまま1時間攪拌した。
〔プロピレンによる予備重合〕
内容積1リットルの攪拌式オートクレーブは、予め窒素ガス流通下にて100℃で1時間加熱乾燥実施後、40℃まで降温した。続いて上記混合スラリーにヘプタン157ミリリットルを追加して、全スラリー量を500ミリリットルに調製後、当攪拌式オートクレーブに投入して攪拌した。オートクレーブ内の温度が40℃で安定したところでプロピレンを10g/hrの速度で4時間供給した。プロピレン供給終了後、40℃に維持したまま、更に1時間撹拌を続けた。その後、残存ガスをパージし、窒素置換してから当触媒スラリーをオートクレーブより1L3つ口フラスコに回収した。続いて、回収した触媒スラリーを静置し、上澄みを抜き出した。残った固体成分にトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.73M)、8.5ミリリットルを室温にて加え、10分間撹拌した。その後、オイルバスにて40℃まで昇温後、減圧乾燥して固体触媒成分を60.5g回収した。
(2)プロピレン・エチレン共重合
内容積3Lの撹拌式オートクレーブ内をプロピレンで充分置換した後に、室温下、トリイソブチルアルミニウム・ヘプタン溶液(2.02M)、2.81ミリリットルを添加し、水素94ミリリットル、エチレン16.5g、続いて液体プロピレン750gを導入し、槽内温度を72℃に昇温した。槽内温度を72℃で維持したまま、上記で得られた予備重合触媒のノルマルヘプタンスラリー(5mg−触媒/ミリリットル)を0.9ミリリットル、触媒として4.5mg(予備重合ポリマーの重量は除く)をアルゴンにて圧入し、72℃にて1時間重合した。規定時間重合後、オートクレーブ内にエタノール10ミリリットルをアルゴンにて圧入し、残ガスをパージした。得られたポリマーは、110℃にて1時間乾燥した。その結果、189gのポリマーが得られた。触媒活性は、42,000g−PP/g−触媒・時、MFR=12.5(g/10分)、エチレン含量=1.54(重量%)であった。触媒組成を表1に、重合結果と製品物性を表2に示した。
[実施例2]
実施例1の固体触媒調製時にジメチルジビニルシランのヘプタン溶液(0.13M)5.8ミリリットルを添加した代わりに、トリメチルビニルシランのヘプタン溶液(0.16M)7.5ミリリットル添加した以外は、実施例1と同様に予備重合及びプロピレン・エチレン共重合を行った。触媒組成を表1に、重合結果と製品物性を表2に示した。
[実施例3]
実施例1の固体触媒調製時にジメチルジビニルシランのヘプタン溶液(0.13M)5.8ミリリットルを添加した代わりに、ジアリルジメチルシランのヘプタン溶液(0.15M)5.0ミリリットル添加した以外は、実施例1と同様に予備重合及びプロピレン・エチレン共重合を行った。触媒組成を表1に、重合結果と製品物性を表2に示した。
[実施例4]
実施例1の固体触媒調製時にでジメチルジビニルシランのヘプタン溶液(0.13M)5.8ミリリットルを添加した代わりに、ビス(トリメチルシリル)アセチレンのヘプタン溶液(0.11M)6.8ミリリットル添加した以外は、実施例1と同様に予備重合及びプロピレン・エチレン共重合を行った。触媒組成を表1に、重合結果と製品物性を表2に示した。
[比較例1]
実施例1の固体触媒調製時にでジメチルジビニルシランのヘプタン溶液(0.13M)5.8ミリリットルを添加しなかった以外は、実施例1と同様に予備重合及びプロピレン・エチレン共重合を行った。触媒組成を表1に、重合結果と製品物性を表2に示した。
Figure 2010059375

Figure 2010059375
[実施例と比較例との対照による考察]
以上の各実施例と比較例とを対照して考察すれば、本発明の各実施例においては、請求項1,2に特定される炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物を触媒成分として添加しているので、そのケイ素化合物を添加しない比較例に比して、触媒活性が格別に高められていることが明らかである。また、各実施例の嵩密度(BD)からして、重合中の凝集や付着といった微粉トラブルを低減でき、更には、粒子破砕を起こさないために、工業的な長期安定運転が実現できることも窺える。
以上の各実施例及び比較例の対照により、本発明の構成の合理性と有意性、及び従来技術に対する卓越性が明白に実証されている。

Claims (8)

  1. 下記の成分[A]、成分[B]、成分[C]、及び成分[D]を触媒成分とするオレフィン重合用触媒。
    成分[A]:共役五員環配位子を有する周期律表第4族の遷移金属化合物
    成分[B]:下記(b−1)〜(b−3)から選ばれた一種以上を含有する固体成分
    (b−1)成分[A]と反応して成分[A]をカチオンに変換することが可能なイオン 性化合物又はルイス酸が担持された微粒子状担体
    (b−2)固体酸微粒子
    (b−3)イオン交換性層状化合物
    成分[C]:炭素−炭素不飽和結合を有する有機ケイ素化合物
    成分[D]:有機アルミニウム化合物
  2. 成分[C]が下記一般式(1)又は(2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの有機ケイ素化合物であることを特徴とする、請求項1に記載されたオレフィン重合用触媒。
    (R11 C=CR13−(CH−)SiR12 4−n ・・・(1)

    (R21C≡C−(CH−)SiR22 4−n ・・・(2)

    (一般式(1)及び(2)において、R11、R12、R13、R21及びR22は、それぞれ水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数3〜30のケイ素含有炭化水素基、又は炭素数3〜30のゲルマニウム含有炭化水素基を表し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、mは0以上の整数、nは1〜4の整数である。)
  3. 一般式(1)及び(2)において、mが0〜10、nが2〜4であることを特徴とする、請求項2に記載されたオレフィン重合用触媒。
  4. 成分[C]の使用量が成分[B]1g当たり0.001〜100mmolであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載されたオレフィン重合用触媒。
  5. 成分[B]がイオン交換性層状珪酸塩であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載されたオレフィン重合用触媒。
  6. 成分[D]が下記一般式(3)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの有機アルミニウム化合物であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載されたオレフィン重合用触媒。
    AlR31 3−j ・・・(3)
    (式中、R31 は炭素数1〜20の炭化水素基、Xは水素、ハロゲン、アルコキシ基、jは0<j≦3の数を示す。)
  7. オレフィンがプロピレン又はプロピレンとα−オレフィンであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載されたオレフィン重合用触媒。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載されたオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを単独重合又は共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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11077434B2 (en) 2016-07-07 2021-08-03 Lg Chem, Ltd. Method of preparing metallocene catalyst for polyolefin preparation
WO2021193650A1 (ja) 2020-03-25 2021-09-30 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒、オレフィン重合用触媒の製造方法、及び、当該オレフィン重合用触媒を用いたオレフィン重合体の製造方法

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