JP2011098955A - 遷移金属錯体、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

遷移金属錯体、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 Download PDF

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康豊 川島
Takahiro Hino
高広 日野
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Abstract

【課題】ブチル分岐を有するエチレン系重合体を経済的に製造することができる重合用触媒の重合触媒成分に用いられる遷移金属錯体を提供すること。
【解決手段】下記一般式(1)で表される遷移金属錯体。
Figure 2011098955

【選択図】なし

Description

本発明は、遷移金属錯体、該遷移金属錯体をオレフィン重合用触媒成分とするオレフィン重合用触媒および該オレフィン重合用触媒の存在下オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法に関するものである。
エチレン単位を有する主鎖とアルキル側鎖(例えば、エチル分岐、ブチル分岐など)とを有するエチレン系重合体、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンは、従来、オレフィン重合用触媒の存在下で、エチレンとα−オレフィン(1−ブテン、1−ヘキセンなど)とを共重合することにより製造されてきた。
しかし、従来のエチレン系重合体の製造方法では、エチレンと高価なα−オレフィンとを原料モノマーとして使用する必要があり、経済的に十分満足のいく方法ではなかった。そこで、昨今では、原料モノマーとしてエチレンのみを使用して、アルキル側鎖を有するエチレン系重合体を製造する方法が検討されている。
例えば、特許文献1には、触媒成分としてイソプロピリデン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライドと助触媒成分としてメチルアルミノキサンとを接触させて得られるオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンを重合する方法が提案されている。また、非特許文献1には、触媒成分として(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリクロライドと助触媒成分としてトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとを接触させて得られるオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンを重合する方法が提案されている。
特開平10−182717号公報
Claudio Pellecchia、外2名、「Branched Polyethylene Produced by a Half-Titanocene Catalyst」、Macromolecules、(米国)、アメリカ化学会(American Chemical Society)、1999年、32巻、p.4491−4493
しかしながら、上記特許文献1に記載の方法では、ブチル分岐を有するエチレン系重合体を得るのが難しく、また、上記非特許文献1に記載の方法では、重合活性が十分ではなく、これらの方法は、必ずしも満足し得るものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、ブチル分岐を有するエチレン系重合体を経済的に製造することができる重合用触媒の重合触媒成分に用いられる遷移金属錯体、該遷移金属錯体をオレフィン重合用触媒成分としたオレフィン重合用触媒、および、該オレフィン重合用触媒の存在下オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法を提供することにある。
本発明の第1は、下記一般式(1)で表される遷移金属錯体にかかるものである。
Figure 2011098955
(式中、M1は元素の周期律表の第4族の遷移金属原子を表し、
1は元素の周期律表の第16族の原子を表し、
1は元素の周期律表の第14族の原子を表す。
Cp1はシクロぺンタジエニル基または置換シクロぺンタジエニル基を表す。
1、X2、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基または
炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基を表す。
1、R2、R3、R4は任意に結合して環構造を形成していてもよい。
5は、水素原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基を表す。
6はハロゲン原子、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ヒドロカルビルシリル基からなる置換基群から選ばれるすくなくとも1種の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基を表す。)
本発明の第2は、上記遷移金属錯体と活性化助触媒成分とを接触させて得られるオレフィン重合用触媒にかかるものである。
本発明の第3は、上記オレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法にかかるものである。
本発明の第4は、上記遷移金属錯体と、活性化助触媒成分およびルイス酸を接触させて得られるオレフィン重合用触媒にかかるものである。
本発明の第5は、上記オレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法にかかるものである。
本発明により、ブチル分岐を有するエチレン系重合体を経済的に製造することができる重合用触媒の重合触媒成分に用いられる遷移金属錯体、該遷移金属錯体をオレフィン重合用触媒成分としたオレフィン重合用触媒、および、該オレフィン重合用触媒の存在下オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法を提供することができる。
本発明において「重合」という語は、単独重合のみならず、共重合を包含したものであり、また「重合体」という語は単独重合体のみならず共重合体を包含したものである。
<遷移金属錯体>
本発明の遷移金属錯体は、下記一般式(1)で表される化合物である。
Figure 2011098955
(式中、M1は元素の周期律表の第4族の遷移金属原子を表し、
1は元素の周期律表の第16族の原子を表し、
1は元素の周期律表の第14族の原子を表す。
Cp1はシクロぺンタジエニル基または置換シクロぺンタジエニル基を表す。
1、X2、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基または
炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基を表す。
1、R2、R3、R4は任意に結合して環構造を形成していてもよい。
5は、水素原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基を表す。
6はハロゲン原子、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ヒドロカルビルシリル基からなる置換基群から選ばれるすくなくとも1種の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基を表す。)
1として表される元素の周期律表(IUPAC無機化学命名法改定版1989)の第4族の遷移金属原子としては、例えば、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子などが挙げられる。好ましくは、チタン原子である。
1として表される元素の周期律表の第16族の原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、セレン原子などが挙げられる。好ましくは、酸素原子である。
1として表される元素の周期律表の第14族の原子としては、例えば炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子などが挙げられる。好ましくは、炭素原子、ケイ素原子である。
Cp1はシクロぺンタジエニル基または置換シクロぺンタジエニル基を表す。置換シクロぺンタジエニル基としては、メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロぺンタジエニル基、n−プロピルシクロペンタジエニル基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、n−ブチルシクロペンタジエニル基、sec−ブチルシクロペンタジエニル基、tert−ブチルシクロぺンタジエニル基、n−ペンチルシクロぺンタジエニル基、ネオペンチルシクロぺンタジエニル基、n−ヘキシルシクロぺンタジエニル基、n−オクチルシクロぺンタジエニル基、フェニルシクロぺンタジエニル基、ナフチルシクロぺンタジエニル基、トリメチルシリルシクロぺンタジエニル基、トリエチルシリルシクロぺンタジエニル基、tert−ブチルジメチルシリルシクロぺンタジエニル基などをあげることができる。
Cp1として、好ましくは、シクロぺンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、tert−ブチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基である。
1、X2、R1、R2、R3、R4におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数1〜20のアルキル基としては、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、n−ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、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挙げられる。
これらのアルキル基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。ハロゲン原子で置換された炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘキシル基、パークロロオクチル基、パークロロドデシル基、パークロロペンタデシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘキシル基、パーブロモオクチル基、パーブロモドデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーブロモエイコシル基などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数7〜20のアラルキル基としては、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−ドデシルフェニル)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挙げられる。
これらのアラルキル基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数6〜20のアリール基としては、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挙げられる。
これらのアリール基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基とは、炭素原子数1〜20のヒドロカルビル基で置換されたシリル基である。該炭素原子数1〜20のヒドロカルビル基としては、例えば、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基などが挙げられる。該炭素原子数1〜20のアルキル基としては、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が挙げられ、該炭素原子数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基などが挙げられる。かかる炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基としては、例えば、炭素原子数1〜20のモノヒドロカルビルシリル基、炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルシリル基、炭素原子数3〜20のトリヒドロカルビルシリル基などが挙げられる。炭素原子数1〜20のモノヒドロカルビルシリル基としては、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が挙げられ、炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルシリル基としては、例えば、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が挙げられ、炭素原子数3〜20のトリヒドロカルビルシリル基としては、例えば、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が挙げられる。
これらのヒドロカルビルシリル基はいずれもそのヒドロカルビル基がハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数1〜20のアルコキシ基としては、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、tert−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挙げられる。
これらのアルコキシ基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基としては、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挙げられる。
これらのアラルキルオキシ基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数6〜20アリールオキシ基としては、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の炭素原子数6〜20のアリールオキシ基などが挙げられる。
これらのアリールオキシ基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
1、X2、R1、R2、R3、R4における炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基とは、2つのヒドロカルビル基で置換されたアミノ基である。該ヒドロカルビル基としては、例えば、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基等が挙げられる。該炭素原子数1〜10のアルキル基としては、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が挙げられ、該炭素原子数6〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基などが挙げられる。かかる炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基としては、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などが挙げられる。
1、R2、R3、およびR4は任意に結合して環構造を形成していてもよい。該環構造としては、例えば、飽和もしくは不飽和の炭化水素環などがあげられ、具体的には、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などをあげることができる。これらの環は、炭素原子数1〜20の炭化水素基などで置換されていてもよい。
1およびX2として好ましくは、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基または炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基であり、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、tert−ブチル基、ベンジル基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基またはフェノキシ基である。
1として好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜11のアラルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜10のアリール基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜3のヒドロカルビルシリル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜3のアルコキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜11のアラルキルオキシ基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜10のアリールオキシ基または
炭素原子数2〜10のジヒドロカルビルアミノ基である。
1としてより好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜10のアリール基、
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜3のアルコキシ基である。
該ハロゲン原子として好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子であり、
該アルキル基として好ましくは、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、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基であり、
該アリール基として好ましくは、フェニル基、2−トリル基、3−トリル基、4−トリル基であり、
該アルコキシ基として好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基である。
5は水素原子またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基を表す。該炭素原子数1〜20のアルキル基としては、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、n−ペンチル基、ネオペンチル基、アミル基、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挙げられる。
これらのアルキル基はいずれもハロゲン原子で置換されていてもよい。該ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。ハロゲン原子で置換された炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、クロロエチル基、ジクロロエチル基、トリクロロエチル基、テトラクロロエチル基、ペンタクロロエチル基、ブロモエチル基、ジブロモエチル基、トリブロモエチル基、テトラブロモエチル基、ペンタブロモエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロドデシル基、パーフルオロペンタデシル基、パーフルオロエイコシル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘキシル基、パークロロオクチル基、パークロロドデシル基、パークロロペンタデシル基、パークロロエイコシル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘキシル基、パーブロモオクチル基、パーブロモドデシル基、パーブロモペンタデシル基、パーブロモエイコシル基などが挙げられる。
5として好ましくは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜10のアルキル基であり、より好ましくは、炭素原子数1〜10の無置換アルキル基である。
6は、ハロゲン原子、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ヒドロカルビルシリル基からなる置換基群から選ばれるすくなくとも1種の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基である。該アリール基としては、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挙げられる。
また、ハロゲン原子、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ヒドロカルビルシリル基からなる置換基群から選ばれるすくなくとも1種の置換基で置換された炭素原子数6〜20のアリール基としては、例えば、2−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−(トリメチルシリル)フェニル基、3−(トリメチルシリル)フェニル基、4−(トリメチルシリル)フェニル基などが挙げられる。
6として好ましくは、無置換のフェニル基、炭素原子数1〜8のアルキル基で置換されたフェニル基、(トリメチルシリル)フェニル基である。
一般式(1)で表される遷移金属錯体としては、次のCp1がシクロペンタジエニル基である錯体をあげることができる。
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3,5−ジメチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−エチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−n−プロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−イソプロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−n−ブチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−フェニル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−エトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチルジメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−トリメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(シクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−クロロ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド。
また、一般式(1)で表される遷移金属錯体としては、次のCp1がメチルシクロペンタジエニル基である錯体をあげることができる。
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3,5−ジメチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−エチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−n−プロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−イソプロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−n−ブチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−フェニル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−エトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチルジメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−トリメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−クロロ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド。
また、一般式(1)で表される遷移金属錯体としては、次のCp1がtert−ブチルシクロペンタジエニル基である錯体をあげることができる。
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3,5−ジメチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−エチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−n−プロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−イソプロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−n−ブチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−フェニル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−エトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチルジメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−トリメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−クロロ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド。
また、一般式(1)で表される遷移金属錯体としては、次のCp1がテトラメチルシクロペンタジエニル基である錯体をあげることができる。
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3,5−ジメチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−エチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−n−プロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−イソプロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−n−ブチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−フェニル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−エトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチルジメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−トリメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−クロロ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド。
また、一般式(1)で表される遷移金属錯体としては、次のCp1がトリメチルシリルシクロペンタジエニル基である錯体をあげることができる。
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3,5−ジメチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−エチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−n−プロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−イソプロピル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−n−ブチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−フェニル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−エトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチルジメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−トリメチルシリル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メトキシ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド、
メチルフェニルシリレン(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−クロロ−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド。
また、上記錯体の(シクロペンタジエニル)を(ジメチルシクロペンタジエニル)、(トリメチルシクロペンタジエニル)、(エチルシクロペンタジエニル)、(n−プロピルシクロペンタジエニル)、(イソプロピルシクロペンタジエニル)、(sec−ブチルシクロペンタジエニル)、(イソブチルシクロペンタジエニル)、(tert−ブチルジメチルシリルシクロペンタジエニル)、(フェニルシクロペンタジエニル)に変更した錯体をあげることができる。
また、上記錯体の2−フェノキシを3−フェニル−2−フェノキシ、3−トリメチルシリル−2−フェノキシ、3−tert−ブチルジメチルシリル−2−フェノキシに変更した錯体をあげることができる。
また、上記錯体のメチルフェニルシリレンをエチルフェニルシリレン、ブチルフェニルシリレン、メチルナフチルシリレン、メチル(4−メトキシ−フェニル)シリレン、メチル(4−クロロ−フェニル)シリレン、メチルフェニルメチレン、エチルフェニルメチレン、ブチルフェニルメチレン、メチルナフチルメチレン、メチル(4−メトキシ−フェニル)メチレン、メチル(4−クロロ−フェニル)メチレンに変更した錯体をあげることができる。
また、上記錯体のチタニウムをジルコニウム、ハフニウムに変更した錯体をあげることができる。
また、上記錯体のクロライドをブロマイド、アイオダイド、ハイドライド、メチル、フェニル、ベンジル、メトキシド、n−ブトキシド、イソプロポキシド、フェノキシド、ベンジロキシド、ジメチルアミド、ジエチルアミドに変更した錯体をあげることができる。
一般式(1)で表される遷移金属錯体の製造方法としては、特開平9−87313号公報に記載されている遷移金属錯体の製造方法において、工程2の化合物[4]として、下記一般式(2)で表される化合物を用いる方法をあげることができる。
Figure 2011098955
(式中、R5、R6は、それぞれ、一般式(1)のR5、R6と同じ意味を表し、Cp2は、シクロペンタジエニリデン基または置換シクロペンタジエニリデン基を表す。)
Cp2の置換シクロペンタジエニリデン基としては、メチルシクロペンタジエニリデン基、tert−ブチルシクロペンタジエニリデン基、テトラメチルシクロペンタジエニリデン基などがあげられる。
一般式(2)で表される化合物としては、5−(1−フェニルメチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、5−(1−フェニルエチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、5−(1−フェニルプロピリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−メチル−5−(1−フェニルメチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−メチル−5−(1−フェニルエチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−メチル−5−(1−フェニルプロピリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−tert−ブチル−5−(1−フェニルメチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−tert−ブチル−5−(1−フェニルエチリデン)シクロペンタ−1,3−ジエン、2−tert−ブチル−5−(1−フェニルプロピリデン)シクロペンタ−1,3−ジエンなどがあげられる。
また、一般式(1)で表される遷移金属錯体の製造方法としては、特開平9−87313号公報に記載されている遷移金属錯体の製造方法において、工程4の化合物[7]として、下記一般式(3)で表される化合物を用いる方法をあげることができる。
Figure 2011098955
(式中、R5、R6は、それぞれ、一般式(1)のR5、R6と同じ意味を表し、J2は、炭素原子以外の元素の周期律表の第14族の原子を表し、Y1、Y2は、ハロゲン原子を表す。)
2としては、ケイ素原子、ゲルマニウム原子などがあげられる。好ましくはケイ素原子である。Y1、Y2のハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられる。
一般式(3)で表される化合物としては、ジクロロメチルフェニルシラン、ジクロロエチルフェニルシラン、ジクロロプロピルフェニルシランなどがあげられる。
更には、一般式(1)で表される遷移金属錯体の製造方法としては、特開平9−87313号公報に記載されている遷移金属錯体の製造方法において、工程6の化合物[8]として、下記一般式(4)で表される化合物を用いる方法をあげることができる。
Figure 2011098955
(式中、R5、R6、Cp1は、それぞれ、一般式(1)のR5、R6、Cp1と同じ意味を表し、J3は、炭素原子以外の元素の周期律表の第14族の原子を表し、Y3は、ハロゲン原子を表す。)
3としては、ケイ素原子、ゲルマニウム原子などがあげられる。好ましくはケイ素原子である。Y3のハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などがあげられる。
一般式(4)で表される化合物としては、クロロ(シクロペンタジエニル)メチルフェニルシラン、クロロ(シクロペンタジエニル)エチルフェニルシラン、クロロ(シクロペンタジエニル)プロピルフェニルシラン、クロロ(tert−ブチルシクロペンタジエニル)メチルフェニルシラン、クロロ(tert−ブチルシクロペンタジエニル)エチルフェニルシラン、クロロ(tert−ブチルシクロペンタジエニル)プロピルフェニルシラン、クロロ(テトラメチルシクロペンタジエニル)メチルフェニルシラン、クロロ(テトラメチルシクロペンタジエニル)エチルフェニルシラン、クロロ(テトラメチルシクロペンタジエニル)プロピルフェニルシランなどがあげられる。
<オレフィン重合用触媒>
本発明のオレフィン重合用触媒は、一般式(1)で表される遷移金属錯体と後述する活性化助触媒成分とを接触させて得られる触媒である。また、本発明のオレフィン重合用触媒は、一般式(1)で表される遷移金属錯体と活性化助触媒成分と後述するルイス酸とを接触させて得られるものであってもよい。
<活性化助触媒成分>
活性化助触媒成分としては、次の化合物(A)及び化合物(B)をあげることができ、る。化合物(A)と化合物(B)を併用してもよい。
化合物(A):下記化合物(A1)〜(A3)からなる化合物群から選ばれる1種以上のアルミニウム化合物
(A1):一般式 (E1Al(G)3−aで表される有機アルミニウム化合物
(A2):一般式 {−Al(E2)−O−}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−}Al(E3で表される構造を有する線状のアルミノキサン
(式中、E1、E2およびE3は、炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基を表し、Gは、水素原子またはハロゲン原子を表し、aは1〜2の整数を表し、bは2以上の整数を表し、cは1以上の整数を表す。E1が複数ある場合、複数のE1は互いに同じであっても異なっていてもよい。Gが複数ある場合、複数のGは互いに同じであっても異なっていてもよい。複数のE2は互いに同じであっても異なっていてもよい。複数のE3は互いに同じであっても異なっていてもよい。)
化合物(B):下記化合物(B1)〜(B3)からなる化合物群から選ばれる1種以上のホウ素化合物
(B1):一般式 BQ123で表されるホウ素化合物
(B2):一般式T(BQ1234で表されるボレート化合物
(B3):一般式(L−H)(BQ1234で表されるボレート化合物
(式中、Bは3価の原子価状態のホウ素原子を表し、Q1、Q2、Q3およびQ4は、それぞれ同一または相異なり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のヒドロカルビル基、炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基または炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基を表し、Tは無機または有機のカチオンを表し、(L−H)はブレンステッド酸を表す。)
化合物(A1)〜(A3)において、E1、E2およびE3における炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基としては、例えば、炭素原子数1〜8のアルキルなどが挙げられ、炭素原子数1〜8のアルキル基としては、例えば、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が挙げられる。
一般式 (E1Al(G)3−aで表される有機アルミニウム化合物(A1)としては、例えば、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムクロライド、アルキルアルミニウムジクロライド、ジアルキルアルミニウムハイドライドなどが挙げられ、トリアルキルアルミニウムとしては、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が挙げられ、ジアルキルアルミニウムクロライドとしては、例えば、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が挙げられ、アルキルアルミニウムジクロライドとしては、例えば、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が挙げられ、ジアルキルアルミニウムハイドライドとしては、例えば、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が挙げられる。
上記のアルミノキサンは各種の方法で製造される。その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(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)に溶かした溶液を水と接触させて製造する方法をあげることができる。また、結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)にトリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を接触させて製造する方法をあげることができる。また、アルミノキサンとしては、市販の化合物を用いてもよい。市販の化合物としては、東ソー・ファインケム社製、PMAO、TMAO、MMAO、PBAOなどをあげることができる。
化合物(B1)〜(B3)において、Q1、Q2、Q3およびQ4は、好ましくは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のヒドロカルビル基である。Tにおける無機のカチオンとしては、例えば、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、銀陽イオンなどが挙げられ、有機のカチオンとしては、例えば、トリフェニルメチルカチオンなどが挙げられる。(BQ1234としては、例えば、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)ボレートなどが挙げられる。ブレンステッド酸である(L−H)としては、例えば、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挙げられる。
一般式 BQ123で表されるホウ素化合物(B1)としては、例えば、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)ボランなどが挙げられる。
一般式T(BQ1234で表されるボレート化合物(B2)としては、例えば、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’−ビス−トリメチルシリ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)ボレートなどを挙げられる。
一般式(L−H)(BQ1234で表されるボレート化合物(B3)としては、例えば、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(ノルマルブチル)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(ノルマルブチル)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−ビス−トリメチルシリ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−ビス−トリメチルシリ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(ビス−トリメチルシリルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。
<ルイス酸>
ルイス酸とは、「少なくとも一つの電子対を受け取ることができる空の軌道を持った物質、即ち電子受容体」を意味し、ルイス酸化合物の定義については、例えばJerry March著、Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure、第3版、227〜234頁に記載されている。例えば、金属ハロゲン化物、典型金属ハロゲン化物などをあげることができる。
金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、元素の周期表第1〜16族から選ばれる金属原子または典型金属原子のハロゲン化物である。
金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物における元素の周期律第1〜16族から選ばれる金属原子または典型金属原子としては、例えば、リチウム原子、ベリリウム原子、ナトリウム原子、マグネシウム原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、カリウム原子、カルシウム原子、スカンジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子、クロム原子、マンガン原子、鉄原子、コバルト原子、ニッケル原子、銅原子、亜鉛原子、ガリウム原子、ゲルマニウム原子、ルビジウム原子、ストロンチウム原子、イットリウム原子、モリブデン原子、テクネチウム原子、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、銀原子、カドミウム原子、インジウム原子、スズ原子、アンチモン原子、セシウム原子、バリウム原子、ランタン原子、タングステン原子、レニウム原子、オスミウム原子、イリジウム原子、白金原子、金原子、水銀原子、タリウム原子、鉛原子、ビスマス原子、ポロニウム原子、フランシウム原子、ラジウム原子、アクチニウム原子、セリウム原子、プラセオジウム原子、ネオジウム原子、プロメチウム原子、サマリウム原子、ユウロピウム原子、ガドリニウム原子、テルビウム原子、ジスプロシウム原子、ホルミウム原子、エルビウム原子、ツリウム原子、イッテリビウム原子、ルテチウム原子、トリウム原子、プロトアクチニウム原子、ウラン原子またはネプツニウム等が挙げられ、好ましくはナトリウム原子、マグネシウム原子、マンガン原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、鉄原子、コバルト原子またはニッケル原子である。
金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、好ましくは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。
金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、次に例示するフッ化物をあげることができる。フッ化亜鉛(II)、フッ化アルミニウム(III)、フッ化ホウ素(III)、フッ化アンチモン(III)、フッ化アンチモン(V)、フッ化イットリウム、フッ化イリジウム(I)、フッ化イリジウム(II)、フッ化イリジウム(III)、フッ化イリジウム(IV)、フッ化イリジウム(V)、フッ化イリジウム(VI)、フッ化インジウム(III)、フッ化ウラン(III)、フッ化ウラン(IV)、フッ化ウラン(V)、フッ化オスミウム(IV)、フッ化オスミウム(V)、フッ化オスミウム(VI)、フッ化カドミウム、フッ化ガドリニウム(III)、フッ化カリウム、フッ化ガリウム(III)、フッ化カルシウム、フッ化金(III)、フッ化銀(I)、フッ化銀(II)、フッ化クロム(II)、フッ化クロム(III)、フッ化クロム(IV)、フッ化クロム(V)、フッ化クロム(VI)、フッ化コバルト(II)、フッ化コバルト(III)、フッ化サマリウム(II)、フッ化サマリウム(III)、フッ化水銀(I)、フッ化水銀(II)、フッ化スカンジウム、フッ化スズ(II)、フッ化スズ(IV)、フッ化ストロンチウム、フッ化セシウム、フッ化セリウム(III)、フッ化セリウム(IV)、フッ化タリウム(I)、フッ化タリウム(III)、フッ化タングステン(IV)、フッ化タングステン(V)、フッ化タングステン(VI)、十四フッ化六タンタル、十五フッ化六タンタル、フッ化タンタル(III)、フッ化タンタル(IV)、フッ化タンタル(V)、フッ化ツリウム(III)、フッ化テクニチウム(V)、フッ化テクニチウム(VI)、フッ化鉄(II)、フッ化鉄(III)、五フッ化二鉄、フッ化銅(I)、フッ化銅(II)、フッ化トリウム(IV)、フッ化ナトリウム、フッ化鉛(II)、フッ化鉛(IV)、十一フッ化六ニオブ、フッ化ニオブ(III)、フッ化ニオブ(IV)、フッ化ニオブ(V)、フッ化ニッケル(II)、フッ化ネプツニウム(III)、フッ化ネプツニウム(IV)、フッ化白金(IV)、フッ化白金(V)、フッ化白金(VI)、フッ化パラジウム(II)、フッ化パラジウム(IV)、フッ化バリウム、フッ化ビスマス(III)、フッ化プルトニウム(III)、フッ化ベリリウム、フッ化ホルミウム(III)、フッ化マグネシウム、フッ化マンガン(II)、フッ化マンガン(III)、フッ化マンガン(IV)、フッ化モリブデン(II)、フッ化モリブデン(III)、フッ化モリブデン(IV)、フッ化ユウロピウム(II)、フッ化ユウロピウム(III)、フッ化ランタン、フッ化リチウム、フッ化ルテニウム(II)、フッ化ルテニウム(III)、フッ化ルビジウム、フッ化レニウム(IV)、フッ化レニウム(V)、フッ化レニウム(VI)、フッ化レニウム(VII)、フッ化ロジウム(III)、フッ化ロジウム(IV)、フッ化ロジウム(V)、フッ化ロジウム(VI)。
また、金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、次に例示する塩化物をあげることができる。塩化亜鉛(I)、塩化亜鉛(II)、塩化アルミニウム(III)、塩化ホウ素(III)、塩化アンチモン(III)、塩化アンチモン(IV)、塩化イットリウム(III)、塩化イリジウム(I)、塩化イリジウム(II)、塩化イリジウム(III)、塩化イリジウム(IV)、塩化インジウム(I)、塩化インジウム(II)、塩化インジウム(III)、塩化ウラン(III)、塩化ウラン(IV)、塩化ウラン(V)、塩化ウラン(VI)、塩化オスミウム(III)、塩化オスミウム(IV)、塩化オスミウム(V)、塩化カドミウム(II)、塩化カリウム、塩化ガリウム(I)、塩化ガリウム(II)、塩化ガリウム(III)、塩化カルシウム、塩化金(I)、塩化金(III)、二塩化金、塩化銀、塩化クロム(II)、塩化クロム(III)、塩化クロム(IV)、塩化コバルト(II)、塩化水銀(I)、塩化水銀(II)、塩化スカンジウム、塩化スズ(II)、塩化スズ(IV)、塩化ストロンチウム、塩化セリウム(III)、塩化セリウム(IV)、塩化タリウム(I)、塩化タリウム(III)、二塩化タリウム、三塩化タリウム、塩化タングステン(II)、塩化タングステン(III)、塩化タングステン(IV)、塩化タングステン(V)、塩化タングステン(VI)、十四塩化六タンタル、十五塩化六タンタル、塩化タンタル(III)、塩化タンタル(IV)、塩化タンタル(V)、塩化テクニチウム(IV)、塩化テクニチウム(VI)、塩化鉄(II)、塩化鉄(III)、塩化銅(I)、塩化銅(II)、塩化トリウム(IV)、塩化ナトリウム、塩化鉛(II)、塩化鉛(IV)、十四塩化六ニオブ、十五塩化六ニオブ、八塩化三ニオブ、塩化ニオブ(III)、塩化ニオブ(IV)、塩化ニオブ(V)、塩化ニッケル(II)、塩化ネオジム(II)、塩化ネオジム(III)、塩化ネプツニウム(III)、塩化ネプツニウム(IV)、塩化白金(II)、塩化白金(IV)、三塩化白金、塩化パラジウム(II)、塩化ビスマス(III)、塩化プラセオジム(III)、塩化プルトニウム(III)、塩化プルトニウム(IV)、塩化ベリリウム、塩化マグネシウム、塩化マンガン(II)、塩化モリブデン(II)、塩化モリブデン(III)、塩化モリブデン(IV)、塩化モリブデン(V)、塩化ユウロピウム(II)、塩化ユウロピウム(III)、塩化ランタン、塩化リチウム、塩化ルテニウム(III)、塩化ルビジウム、塩化レニウム(III)、塩化レニウム(IV)、塩化レニウム(V)、塩化レニウム(VI)、塩化ロジウム(I)、塩化ロジウム(II)、塩化ロジウム(III)。
金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、次に例示する臭化物をあげることができる。臭化亜鉛(II)、臭化アルミニウム(III)、臭化ホウ素(III)、臭化アンチモン、臭化イットリウム、臭化イリジウム(I)、臭化イリジウム(II)、臭化イリジウム(III)、臭化イリジウム(IV)、臭化インジウム(I)、二臭化インジウム、臭化インジウム(III)、臭化ウラン(III)、臭化ウラン(IV)、臭化ウラン(V)、臭化オスミウム(III)、臭化オスミウム(IV)、臭化カドミウム、臭化カリウム、臭化ガリウム(I)、二臭化ガリウム、臭化ガリウム(III)、臭化カルシウム、臭化金(I)、臭化金(III)、臭化銀、臭化クロム(II)、臭化クロム(III)、臭化コバルト(II)、臭化水銀(I)、臭化水銀(II)、臭化スカンジウム、臭化スズ(II)、臭化スズ(IV)、臭化ストロンチウム、臭化セシウム、臭化セリウム(III)、臭化タリウム(I)、臭化タリウム(III)、臭化タングステン(II)、臭化タングステン(III)、臭化タングステン(IV)、臭化タングステン(V)、臭化タングステン(VI)、十四臭化六タンタル、十五臭化六タンタル、臭化タンタル(III)、臭化タンタル(IV)、臭化タンタル(V)、臭化鉄(II)、臭化鉄(III)、八臭化三鉄、臭化銅(I)、臭化銅(II)、臭化トリウム(IV)、臭化ナトリウム、臭化鉛(II)、十四臭化六ニオブ、八臭化三ニオブ、臭化ニオブ(III)、臭化ニオブ(IV)、臭化ニオブ(V)、臭化ニッケル(II)、臭化ネプツニウム(III)、臭化ネプツニウム(IV)、臭化白金(II)、臭化白金(IV)、三臭化白金、臭化パラジウム(II)、臭化バリウム、臭化ビスマス、臭化プルトニウム(III)、臭化ベリリウム、臭化マグネシウム、臭化マンガン(II)、臭化モリブデン(II)、臭化モリブデン(III)、臭化モリブデン(IV)、臭化ユウロピウム(II)、臭化ユウロピウム(III)、臭化ランタン、臭化リチウム、臭化ルテニウム(II)、臭化ルテニウム(III)、臭化ルビジウム、臭化レニウム(III)、臭化レニウム(IV)、臭化レニウム(V)、臭化ロジウム(II)、臭化ロジウム(III)。
更に、金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、次に例示するヨウ化金属をあげることができる。ヨウ化亜鉛(II)、ヨウ化アルミニウム(III)、ヨウ化ホウ素(III)、四ヨウ化二アンチモン、ヨウ化アンチモン(III)、ヨウ化イットリウム、ヨウ化イリジウム(I)、ヨウ化イリジウム(II)、ヨウ化イリジウム(III)、ヨウ化イリジウム(IV)、ヨウ化インジウム(I)、ヨウ化インジウム(III)、ヨウ化ウラン(III)、ヨウ化ウラン(IV)、ヨウ化オスミウム(I)、ヨウ化オスミウム(II)、ヨウ化オスミウム(III)、ヨウ化カドミウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ガリウム(I)、ヨウ化ガリウム(III)、ヨウ化カルシウム、ヨウ化金(I)、ヨウ化金(III)、ヨウ化銀、ヨウ化クロム(II)、ヨウ化クロム(III)、ヨウ化コバルト(I)、ヨウ化コバルト(III)、ヨウ化水銀(I)、ヨウ化水銀(II)、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化スズ(II)、ヨウ化スズ(IV)、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化セリウム(II)、ヨウ化セリウム(III)、ヨウ化タリウム(I)、ヨウ化タリウム(III)、ヨウ化タングステン(II)、ヨウ化タングステン(III)、ヨウ化タングステン(IV)、ヨウ化タングステン(V)、ヨウ化タングステン(VI)、十四ヨウ化六タンタル、十五ヨウ化六タンタル、ヨウ化タンタル(III)、ヨウ化タンタル(IV)、ヨウ化タンタル(V)、ヨウ化鉄(II)、ヨウ化鉄(III)、八ヨウ化三鉄、ヨウ化銅(I)、ヨウ化銅(II)、ヨウ化トリウム(IV)、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化鉛(II)、十一ヨウ化六ニオブ、八ヨウ化三ニオブ、ヨウ化ニオブ(III)、ヨウ化ニオブ(V)、ヨウ化ニッケル(II)、ヨウ化ネプツニウム(III)、ヨウ化ネプツニウム(IV)、ヨウ化白金(II)、ヨウ化白金(IV)、三ヨウ化白金、ヨウ化パラジウム(II)、ヨウ化バリウム、ヨウ化ビスマス(III)、ヨウ化プルトニウム(III)、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化マンガン(II)、ヨウ化モリブデン(II)、ヨウ化モリブデン(III)、ヨウ化モリブデン(IV)、ヨウ化ユウロピウム(II)、ヨウ化ユウロピウム(III)、ヨウ化ランタン、ヨウ化リチウム、ヨウ化ルテニウム(II)、ヨウ化ルテニウム(III)、ヨウ化ルビジウム、ヨウ化レニウム(III)、ヨウ化レニウム(IV)、ヨウ化レニウム(V)、ヨウ化ロジウム(II)、ヨウ化ロジウム(III)。
これらの金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物は一種類のみを用いてもよく、二種類以上用いてもよい。金属ハロゲン化物または典型金属ハロゲン化物としては、好ましくは、アルミニウムおよびホウ素のハロゲン化物であり、より好ましくは塩化アルミニウムおよびフッ化ホウ素である。
ルイス酸としては、好ましくは、アルミニウムまたはホウ素のハロゲン化物、上述した化合物(A1)であり、より好ましくは、塩化アルミニウム(III)、フッ化ホウ素(III)、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムである。
フッ化ホウ素(III)は、エーテル化合物、アルコール化合物、アミン化合物、カルボン酸化合物、水などで安定化させた、市販のフッ化ホウ素(III)錯体を用いてもよい。市販のフッ化ホウ素(III)錯体としては、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体、フッ化ホウ素(III)ジメチルエーテル錯体、フッ化ホウ素(III)メタノール錯体、フッ化ホウ素(III)酢酸錯体、フッ化ホウ素(III)エチルアミン錯体、フッ化ホウ素(III)二水和物、などがあげられる。好ましくは、エーテル化合物で安定化させたフッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体、フッ化ホウ素(III)ジメチルエーテル錯体である。
本発明において、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られるメカニズムは、未だ明らかではないが、何らかの形で錯体に活性化助触媒成分やルイス酸が作用することにより、エチレンの3量化性能やオリゴマー化性能などを有する触媒が発生し、それらにより生成するヘキセンやオリゴマーなどと、エチレンが共重合することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られるのではないかと推測される。
<オレフィン重合用触媒の調製>
各触媒成分の使用量としては、化合物(A)(アルミニウム原子換算)と一般式(1)で表される遷移金属錯体のモル比(化合物(A)(アルミニウム原子換算)/一般式(1)で表される遷移金属錯体)は、通常0.01〜10000であり、好ましくは5〜2000である。また、化合物(B)と一般式(1)で表される遷移金属錯体のモル比(化合物(B)/一般式(1)で表される遷移金属錯体)は、通常0.01〜100、好ましくは0.5〜10である。また、ルイス酸を使用する場合、ルイス酸と一般式(1)で表される遷移金属錯体のモル比(ルイス酸/一般式(1)で表される遷移金属錯体)は、通常0.01〜10000である。
各触媒成分を溶液状態で使用する場合、一般式(1)で表される遷移金属錯体の濃度は、通常0.0001〜5ミリモル/リットルであり、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットルである。化合物(A)の濃度は、アルミニウム原子換算で、通常0.01〜500ミリモル/リットルで、好ましくは、0.1〜100ミリモル/リットルである。化合物(B)の濃度は、通常0.0001〜5ミリモル/リットルであり、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットルである。ルイス酸の濃度は、通常0.0001〜5ミリモル/リットルであり、好ましくは、0.001〜1ミリモル/リットルである。
各触媒成分は担体に担持して使用してもよい。担体としては、多孔質物質が好適に用いられ、無機物質または有機ポリマーがより好適に用いられ、無機物質がさらに好適に用いられる。
担体に用いられる無機物質の例としては、無機酸化物、マグネシウム化合物等が挙げられ、粘土や粘土鉱物等も使用可能である。これらは混合して用いてもかまわない。また、担体に用いられる有機ポリマーとしては、活性水素を有する基および/または非プロトン供与性のルイス塩基性基を有する重合体が好ましい。
各触媒成分を接触させる方法は、特に限定されるものではない。一般式(1)で表される遷移金属錯体と活性化助触媒成分とを予め接触させて、あるいは、一般式(1)で表される遷移金属錯体と活性化助触媒成分とルイス酸とを予め接触させて重合用触媒を調製し、該重合用触媒を重合反応器に投入してもよい。また、各触媒成分を任意の順序で重合反応器に投入し、重合反応器内で接触処理を行ってもよい。
オレフィン重合用触媒としては、
一般式(1)で表される遷移金属錯体と化合物(A1)とを接触させたもの、
一般式(1)で表される遷移金属錯体とアルミノキサン(化合物(A2)、化合物(A3))とを接触させたもの、
一般式(1)で表される遷移金属錯体とアルミノキサン(化合物(A2)、化合物(A3))とルイス酸とを接触させたもの、
一般式(1)で表される遷移金属錯体と化合物(B)とを接触させたもの、
一般式(1)で表される遷移金属錯体と化合物(B)とルイス酸とを接触させたものなどをあげることができる。
オレフィン重合用触媒としては、
一般式(1)で表される遷移金属錯体とアルミノキサン(化合物(A2)、化合物(A3))とルイス酸とを接触させたもの、
一般式(1)で表される遷移金属錯体と化合物(B)とルイス酸とを接触させたものが好ましい。
オレフィン重合用触媒として、一般式(1)で表される遷移金属錯体とアルミノキサン(化合物(A2)、化合物(A3))とルイス酸とを接触させたものを用いる場合において、ルイス酸と一般式(1)で表される遷移金属錯体のモル比(ルイス酸/一般式(1)で表される遷移金属錯体)は、通常0.01〜10000であり、好ましくは0.05〜10であり、より好ましくは0.1〜5である。
オレフィン重合用触媒として、一般式(1)で表される遷移金属錯体と化合物(B)とルイス酸とを接触させたものを用いる場合において、ルイス酸と一般式(1)で表される遷移金属錯体のモル比(ルイス酸/一般式(1)で表される遷移金属錯体)は、通常0.01〜10000である。また、ルイス酸が金属ハロゲン化物である場合は、好ましくは0.05〜10であり、より好ましくは0.1〜5である。
<重合>
本発明は、上述のオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンを重合するエチレン系重合体の製造方法である。重合では、原料モノマーとしてエチレンのみを供給して重合を行ってもよく、エチレンと共重合可能なモノマーとエチレンとを供給して重合を行ってもよい。
エチレンと共重合可能なモノマーとしては、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、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセンなどの炭素原子数3〜20のα−オレフィン;環状オレフィン;アルケニル芳香族炭化水素化合物;α,β−不飽和カルボン酸等があげられる。これらは単独で用いられていてもよく、2種以上用いられてもよい。
重合方法は、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族炭化水素(ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン等)またはハロゲン化炭化水素(メチレンジクロライド等)を溶媒として用いる溶媒重合またはスラリー重合、ガス状のモノマー中での気相重合等が可能であり、連続式重合または回分式重合のどちらでも可能である。
重合温度は、0℃〜220℃の範囲を取り得るが、20℃〜130℃の範囲が好ましい。重合圧力は、常圧〜90MPaが好ましい。重合時間は、一般的に、目的とする重合体の種類、反応装置によって適宜決定されるが、1分間〜20時間の範囲を取ることができる。また、重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することもできる。
<重合体>
本発明の製造方法で得られるエチレン系重合体としては、エチレン単独重合体、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−ヘキセン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ヘキセン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体などがあげられ、好ましくはエチレン単独重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体であり、より好ましくはエチレン単独重合体、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、エチレン−1−ヘキセン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体であり、特に好ましくはエチレン単独重合体である。
エチレン系重合体は、公知の成形加工方法、例えば、インフレーションフィルム成形加工法やTダイフィルム成形加工法などの押出成形法、中空成形法、射出成形法、圧縮成形法、架橋発泡成形法などにより、各種成形体(フィルム、シート、ボトル、トレー等)に成形され、用いられる。例えば、食品包装用フィルム、食品包装用容器、医薬品包装材、表面保護フィルム、半導体製品などの包装に用いる電子部品包装材、架橋発泡成形体、押出発泡成形体、中空成形体、ブローボトルやスクイーズボトルに用いられる。
エチレン系重合体は、公知の樹脂とブレンドして加工してもよい。また該成形品は、例えば、該重合体からなる単層または該重合体を含む多層の形態で用いられてもよい。
以下、実施例によって本発明を説明する。
遷移金属錯体および重合体の物性測定は次の方法で行った。
(1)遷移金属錯体のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)
装置:日本電子社製 EX270
試料セル:5mmφチューブ
測定溶媒:CDCl3
試料濃度:10mg/0.5mL(CDCl3
測定温度:室温(約25℃)
測定パラメータ:5mmφプローブ、EXMOD NON、OBNUC 1H、積算回数64回
繰り返し時間:ACQTM 6秒、PD 1秒
内部標準:CDCl3(7.26ppm)
(2)遷移金属錯体のカーボン核磁気共鳴スペクトル(13C−NMR)
装置:日本電子社製 EX270
試料セル:5mmφチューブ
測定溶媒:CDCl3
試料濃度:30mg/0.5mL(CDCl3
測定温度:室温(約25℃)
測定パラメータ:5mmφプローブ、EXMOD BCM、OBNUC 13C、積算回数2560回
繰り返し時間:ACQTM 1.79秒、PD 1.21秒
内部標準:CDCl3(77ppm)
実施例1
[遷移金属錯体メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドの合成]
窒素雰囲気下、n−ブチルリチウムの1.55Mヘキサン溶液(54.86mL、85.03mmol)、トルエン(107mL)の溶液に、−20℃で2−アリロキシ−1−ブロモ−3−tert−ブチル−5−メチルベンゼン(18.52g、65.41mmol)をトルエン(21mL)に溶解させた溶液を滴下した。得られた溶液を−15℃〜−20℃の温度で1時間攪拌し、同温度で、ジクロロメチルフェニルシラン(25.00g、130.81mmol)をトルエン(86mL)に溶解させた溶液に30分かけて滴下した。得られた溶液を室温まで徐々に昇温させた。次に、得られた溶液を50℃で1時間攪拌した後、減圧下で濃縮した。得られた濃縮液にヘキサンを加え、次に液中の不溶物をセライト濾過で除去し、得られた溶液を減圧下で濃縮した。さらに濃縮液を減圧下で蒸留することで、低沸点成分を除去して、(2−アリロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)クロロメチルフェニルシラン(15.91g、収率67.8%)を淡黄色オイルとして得た。
H−NMR(CDCl3、δppm):1.00(s、3H)、1.37(s、9H)、2.32(s、3H)、4.06(ddt、J=13.3、4.4、1.8Hz、1H)、4.21(ddt、J=13.5、4.3、1.8Hz、1H)、5.14(dq、J=10.7、1.8Hz、1H)、5.25(dq、J=17.3、1.8Hz、1H)、5.76(ddt、J=17.3、10.7、4.3Hz、1H)、7.29(d、J=2.3Hz、1H)、7.33−7.45(m、4H)、7.59−7.68(m、2H)
13C−NMR(CDCl3、δppm):2.01、21.09、31.23、35.20、76.19、116.07、127.95、128.04、130.23、132.18、132.92、133.30、133.87、135.83、136.32、142.27、161.22
窒素雰囲気下、ミネラルオイル中に分散した水素化ナトリウムをヘキサンで洗浄することでミネラルオイルを除去した後(水素化ナトリウムとして0.54g、22.32mmol)に、テトラヒドロフラン(THF)43mLを加えて、THFスラリーを得た。このTHFスラリーを50℃に昇温した。THFスラリーにアニリン(0.14g、1.49mmol)を加え、50℃でさらに1時間攪拌した。1,2,3,4−テトラメチル−1,3−シクロペンタジエン(2.00g、16.37mmol)をTHF(11mL)に溶解させた溶液を、THFスラリーにゆっくり滴下した。滴下終了後、THFスラリーから水素ガスの発生が収まるまで50℃でさらに2時間THFスラリーを攪拌した。THFスラリーを0℃まで冷却し、次に、(2−アリロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)クロロメチルフェニルシラン(5.34g、14.88mmol)をトルエン11mLに溶解させた溶液を、冷却したTHFスラリーに滴下し、得られたTHFスラリーを35℃で1時間攪拌し、反応溶液を得た。10%の炭酸水素ナトリウム水溶液27mLと10%の炭酸ナトリウム水溶液27mLとを混合し0℃に冷却して調製された混合溶液へ、上記反応溶液を滴下して反応を停止させた。得られた溶液にトルエン27mLを加えて分液し水相を除去した。
有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、硫酸ナトリウムを濾過により除去した後、溶媒を減圧濃縮することにより、(2−アリロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ−2,4−ジエン−1−イル)メチルフェニルシラン(4.89g、収率73.9%)を黄色オイルとして得た。
H−NMR(CDCl3、δppm)(major isomer):0.63(s、3H)、1.38(s、9H)、1.46(s、3H)、1.53(s、3H)、1.68(s、6H)、2.32(s、3H)、3.51(s、1H)、4.18−4.23(m、2H)、5.21(dq、J=10.7、1.8Hz、1H)、5.36(dq、J=17.3、1.8Hz、1H)、5.87(ddt、J=17.3、10.7、4.3Hz、1H)、7.16−7.41(m、5H)、7.42−7.56(m、1H)、7.59−7.68(m、1H)
13C−NMR(CDCl3、δppm)(major isomer):0.29、11.01、11.12、14.10、14.18、21.11、30.99、35.13、53.36、76.01、116.43、127.20、127.83、128.88、129.58、130.09、130.96、133.23、133.60、134.81、135.75、136.47、137.21、138.85、141.98、161.59
(2−アリロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ−2,4−ジエン−1−イル)メチルフェニルシラン(2.68g、6.03mmol)とトリエチルアミン(3.05g、30.15mmol)のトルエン溶液(27mL)に、窒素下、−78℃で、n−ブチルリチウムの1.55Mヘキサン溶液(9.73mL、15.08mmol)を滴下した。得られた溶液を徐々に室温まで昇温させ、35℃で2.5時間攪拌して、混合液を得た。四塩化チタン(2.00g、10.55mmol)をトルエン(11mL)に溶解した溶液を、得られた混合液に滴下した。得られた混合液を室温まで徐々に昇温させた。次に、混合液を90℃まで昇温させ、90℃で2時間攪拌した。得られた混合液を減圧下で濃縮した。得られた濃縮液に熱ヘプタンを加え、次に液中の不溶物を濾過で除去し、得られた溶液を減圧下で濃縮した。濃縮液にペンタンを加え、液中の沈殿した固体を濾過することによりメチルフェニルシリレン(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド(0.61g、収率19.7%)を黄色固体として得た。また上記ペンタンを加えて濾過することにより得られた濾液を濃縮し、濃縮液にペンタンを加えて、液中の沈殿した固体を濾過することによりメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド(0.21g、収率16.6%)を黄色固体として得た。
得られたメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド(0.60g、11.51mmol)にヘプタンを加えて加熱し、濾過することで不溶物を除去した。濾液を減圧下で濃縮しペンタンを加えることでメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド(0.30g、回収率50.3%)を黄色固体として得た。
1H−NMR(CDCl3、δppm):0.87(s、3H)、1.44(s、9H)、1.66(s、3H)、2.17(s、3H)、2.26(s、3H)、2.30(s、3H)、2.34(s、3H)、7.09(d、J=1.8Hz、1H)、7.20(d、J=1.8Hz、1H)、7.32−7.46(m、3H)、7.50−7.57(m、2H)
13C−NMR(CDCl3、δppm):−1.71、13.03、13.27、14.74、15.09、21.21、30.00、34.92、117.12、127.18、128.24、129.61、130.03、133.13、133.74、134.82、135.22、136.35、138.92、139.18、140.22、141.15、167.02
実施例2
オートクレーブに窒素下でトルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液をオートクレーブ内に投入する。次に、オートクレーブ内に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドのトルエン溶液を、そのモル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が1.0であるように投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。
実施例3
オートクレーブに窒素下でトルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液をオートクレーブ内に投入する。次に、オートクレーブ内に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドのトルエン溶液を、そのモル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が0.5であるように投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。
実施例4
オートクレーブに窒素下でトルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液を、オートクレーブ内に投入する。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドの混合液に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体を、モル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が1.0であるように投入して調製した混合液を、オートクレーブ内に投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。
実施例5
オートクレーブに窒素下でトルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液を、オートクレーブ内に投入する。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドの混合液に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体を、モル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が0.5であるように投入して調製した混合液を、オートクレーブ内に投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。
実施例6
オートクレーブに窒素下で、トルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドの混合液に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体のトルエン溶液を、モル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が1.0であるように投入して調製した混合液を、オートクレーブ内に投入する。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液を、オートクレーブ内に投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。
実施例7
オートクレーブに窒素下で、トルエンを仕込み、エチレンを加圧し安定させる。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液とメチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライドの混合液に、フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体とのトルエン溶液を、モル比[フッ化ホウ素(III)ジエチルエーテル錯体/メチルフェニルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(3−tert−ブチル−5−メチル−2−フェノキシ)チタニウムジクロライド]が0.5であるように投入して調製した混合液を、オートクレーブ内に投入する。次に、メチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製 TMAO)のトルエン溶液を、オートクレーブ内に投入して反応を開始し、重合を行う。重合中はオートクレーブ内の全圧を一定に維持するように、エチレンガスを供給する。重合終了後、オートクレーブ内のエチレンをパージして、揮発成分を減圧留去して除去することにより、ブチル分岐を有するエチレン系重合体が得られる。

Claims (8)

  1. 下記一般式(1)で表される遷移金属錯体。

    Figure 2011098955
    (式中、M1は元素の周期律表の第4族の遷移金属原子を表し、
    1は元素の周期律表の第16族の原子を表し、
    1は元素の周期律表の第14族の原子を表す。
    Cp1はシクロぺンタジエニル基または置換シクロぺンタジエニル基を有する基を表す。
    1、X2、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキル基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のヒドロカルビルシリル基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルコキシ基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基または
    炭素原子数2〜20のジヒドロカルビルアミノ基を表す。
    1、R2、R3、R4は任意に結合して環構造を形成していてもよい。
    5は、水素原子、
    ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基を表す。
    6はハロゲン原子、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ヒドロカルビルシリル基からなる置換基群から選ばれるすくなくとも1種の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基を表す。)
  2. 1は水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数6〜10のアリール基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1〜3のアルコキシ基であり、
    5は炭素原子数1〜10の無置換アルキル基であり、
    6は無置換のフェニル基、炭素原子数1〜8のアルキル基で置換されたフェニル基または(トリメチルシリル)フェニル基である請求項1に記載の遷移金属錯体。
  3. 請求項1または2に記載の遷移金属錯体と活性化助触媒成分とを接触させて得られるオレフィン重合用触媒。
  4. 請求項3に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法。
  5. 請求項3に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンを重合するエチレン系重合体の製造方法。
  6. 請求項1または2に記載の遷移金属錯体と、活性化助触媒成分およびルイス酸を接触させて得られるオレフィン重合用触媒。
  7. 請求項6に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合するオレフィン重合体の製造方法。
  8. 請求項6に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンを重合するエチレン系重合体の製造方法。
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