JP2022037931A - 遷移金属化合物、オレフィン重合用触媒およびその製造方法 - Google Patents
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
【課題】重合時のファウリングを抑制しつつ、メルトインデックス比が小さいオレフィン重合体を高い重合活性で製造することのできる遷移金属化合物、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を提供すること。【解決手段】下記式(1)で表される遷移金属化合物。TIFF2022037931000025.tif46165(Mは周期表第4族遷移金属原子であり、nは1~4の整数であり、Xは水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子であり、2つのR1は水素原子であり、3つのR1は炭素数1~2の炭化水素基であり、R2は、水素原子、炭化水素基等であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基等である。)【選択図】なし
Description
本発明は遷移金属化合物、遷移金属化合物を含むオレフィン重合用触媒、および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に関する。
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)は、その優れた物性と成形性により貼合用フィルム、産業用フィルム、重包装袋、チューブ、食品用包材といった包装用途を中心に幅広く使用されている。LLDPEは、成形方法や用途に応じて要求される特性が異なる。例えば、インフレーション成形時においては、フィルムなどの成形体のベタつき(ブロッキング)を防ぐために狭組成分布の重合体が求められる。メタロセン触媒系を用いて得られるエチレン系重合体では、組成分布が狭くブロッキングが少ないなどの長所が知られている。
例えば特許文献1には、2つのシクロペンタジエニル環の一方が炭素数3以上の置換基を有し、もう一方が2個以上の置換基を有するメタロセンを使用してオレフィン性不飽和モノマーを重合し、組成分布が狭く、メルトインデックス比が小さいポリマー生成物を得る方法が開示されている。
また、特許文献2には、2つのシクロペンタジエニル環の一方が無置換または少なくとも炭素数3以上の置換基を有し、もう一方がメチル基、エチル基およびアリール基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有するメタロセンを使用して得られる、組成分布が狭く、溶融張力の高い(すなわち、メルトインデックス比の大きい)エチレン系重合体が開示されている。
しかしながら、上記の特許文献1および特許文献2で提案されているエチレン系重合体には、重合活性、および重合時におけるファウリング(付着)の観点から、さらなる改善の余地があった。
本発明の課題は、重合時のファウリングを抑制しつつ、メルトインデックス比が小さいオレフィン重合体(共重合体であれば、メルトインデックス比が小さく、組成分布が狭いオレフィン重合体)を高い重合活性で製造することのできる、遷移金属化合物、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を提供することにある。
本発明は例えば以下の[1]~[11]に関する。
[1]
下記一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)。
[1]
下記一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)。
Mは、周期表第4族遷移金属原子であり、
nは、遷移金属化合物(A)が電気的に中性となるように選択される1~4の整数であり、
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子であり、前記アニオン配位子は、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、硫黄含有基、窒素含有基、リン含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基または共役ジエン系誘導体基であり、nが2以上の場合は、複数存在するXで示される基は互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよく、
R1は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~2の炭化水素基であり、5つのR1の内、2つのR1は水素原子であり、残り3つのR1は炭素数1~2の炭化水素基であり、
R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~40の炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、窒素含有基または硫黄含有基であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基であり、少なくとも2つのR2は水素原子であり、隣接したR2同士は、互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成してもよい。]
[2]
前記一般式(1)において
Mが、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、
Xが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である、前記[1]の遷移金属化合物(A)。
前記一般式(1)において
Mが、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、
Xが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である、前記[1]の遷移金属化合物(A)。
[3]
前記一般式(1)において
前記一般式(1)において
[4]
前記一般式(1)においてR1としての炭素数1~2の炭化水素基がメチル基である前記[1]~[3]のいずれかの遷移金属化合物(A)。
前記一般式(1)においてR1としての炭素数1~2の炭化水素基がメチル基である前記[1]~[3]のいずれかの遷移金属化合物(A)。
[5]
前記一般式(1)において、少なくとも1つのR2が、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基である前記[1]~[4]のいずれかの遷移金属化合物(A)。
前記一般式(1)において、少なくとも1つのR2が、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基である前記[1]~[4]のいずれかの遷移金属化合物(A)。
[6]
前記[1]~[5]のいずれかの遷移金属化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒。
[7]
(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(B)をさらに含む前記[6]のオレフィン重合用触媒。
前記[1]~[5]のいずれかの遷移金属化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒。
[7]
(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(B)をさらに含む前記[6]のオレフィン重合用触媒。
[8]
固体状担体(S)をさらに含む前記[6]または[7]のオレフィン重合用触媒。
[9]
前記[8]のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを予備重合して得られるオレフィン重合用触媒。
固体状担体(S)をさらに含む前記[6]または[7]のオレフィン重合用触媒。
[9]
前記[8]のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを予備重合して得られるオレフィン重合用触媒。
[10]
前記[6]~[9]のいずれかのオレフィン重合用触媒の存在下で、オレフィンを重合させる工程を含むオレフィン重合体の製造方法。
前記[6]~[9]のいずれかのオレフィン重合用触媒の存在下で、オレフィンを重合させる工程を含むオレフィン重合体の製造方法。
[11]
前記オレフィンを重合させる工程が、エチレンを単独重合させる工程またはエチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとを共重合させる工程である前記[10]のオレフィン重合体の製造方法。
前記オレフィンを重合させる工程が、エチレンを単独重合させる工程またはエチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとを共重合させる工程である前記[10]のオレフィン重合体の製造方法。
本発明によれば、重合時にファウリングを抑制しつつ、メルトインデックス比が小さいオレフィン重合体(共重合体であれば、メルトインデックス比が小さく、組成分布が狭いオレフィン重合体)を高い重合活性で製造することができる。
以下、本発明の遷移金属化合物等をさらに詳細に説明する。
[遷移金属化合物(A)]
本発明に係る遷移金属化合物(A)は、下記一般式(1)で表される。
[遷移金属化合物(A)]
本発明に係る遷移金属化合物(A)は、下記一般式(1)で表される。
<M、n、X>
式(1)において、Mは、期表第4族遷移金属原子であり、好ましくはジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、さらに好ましくはジルコニウム原子である。
式(1)において、Mは、期表第4族遷移金属原子であり、好ましくはジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、さらに好ましくはジルコニウム原子である。
nは、前記遷移金属原子Mの価数を満たす1~4の整数であり、好ましくは1または2である。
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子であり、前記アニオン配位子は、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、硫黄含有基、窒素含有基、リン含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基または共役ジエン系誘導体基である。
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子であり、前記アニオン配位子は、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、硫黄含有基、窒素含有基、リン含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基または共役ジエン系誘導体基である。
Xは、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である。
nが2以上の場合は、複数存在するXは互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。また、前記環が複数存在する場合には、前記環は互いに同一であっても異なっていてもよい。
nが2以上の場合は、複数存在するXは互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。また、前記環が複数存在する場合には、前記環は互いに同一であっても異なっていてもよい。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、好ましくは塩素原子または臭素原子である。
前記炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基、iso-プロピル基、sec-ブチル基(ブタン-2-イル基)、tert-ブチル基(2-メチルプロパン-2-イル基)、iso-ブチル基(2-メチルプロピル基)、ペンタン-2-イル基、2-メチルブチル基、iso-ペンチル基(3-メチルブチル基)、ネオペンチル基(2,2-ジメチルプロピル基)、シアミル基(1,2-ジメチルプロピル基)、iso-ヘキシル基(4-メチルペンチル基)、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、テキシル基(2,3-ジメチルブタ-2-イル基)、4,4-ジメチルペンチル基などの直鎖状または分岐状のアルキル基;
ビニル基、アリル基、プロペニル基(プロパ-1-エン-1-イル基)、iso-プロペニル基(プロパ-1-エン-2-イル基)、アレニル基(プロパ-1,2-ジエン-1-イル基)、ブタ-3-エン-1-イル基、クロチル基(ブタ-2-エン-1-イル基)、ブタ-3-エン-2-イル基、メタリル基(2-メチルアリル基)、ブタ-1,3-ジエニル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-2-エン-1-イル基、iso-ペンテニル基(3-メチルブタ-3-エン-1-イル基)、2-メチルブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-2-イル基、プレニル基(3-メチルブタ-2-エン-1-イル基)などの直鎖状または分岐状のアルケニル基もしくは不飽和二重結合含有基;
エチニル基、プロパ-2-イン-1-イル基、プロパルギル基(プロパ-1-イン-1-イル基)などの直鎖状または分岐状のアルキニル基もしくは不飽和三重結合含有基;
ベンジル基、2-メチルベンジル基、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、クミニル基(4-iso-プロピルベンジル基)、2,4,6-トリ-iso-プロピルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、3,5-ジ-tert-ブチルベンジル基、1-フェニルエチル基、ベンズヒドリル基(ジフェニルメチル基)などの芳香族含有直鎖状または分岐状のアルキル基および不飽和二重結合含有基;
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘプタトリエニル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基などの環状飽和炭化水素基;
フェニル基、トリル基(メチルフェニル基)、キシリル基(ジメチルフェニル基)、メシチル基(2,4,6-トリメチルフェニル基)、クメニル基(iso-プロピルフェニル基)、ジュリル基(2,3,5,6-テトラメチルフェニル基)、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、terフェニル基、ビナフチル基、アセナフタレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェロセニル基などの芳香族置換基
が挙げられる。
前記炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基、iso-プロピル基、sec-ブチル基(ブタン-2-イル基)、tert-ブチル基(2-メチルプロパン-2-イル基)、iso-ブチル基(2-メチルプロピル基)、ペンタン-2-イル基、2-メチルブチル基、iso-ペンチル基(3-メチルブチル基)、ネオペンチル基(2,2-ジメチルプロピル基)、シアミル基(1,2-ジメチルプロピル基)、iso-ヘキシル基(4-メチルペンチル基)、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、テキシル基(2,3-ジメチルブタ-2-イル基)、4,4-ジメチルペンチル基などの直鎖状または分岐状のアルキル基;
ビニル基、アリル基、プロペニル基(プロパ-1-エン-1-イル基)、iso-プロペニル基(プロパ-1-エン-2-イル基)、アレニル基(プロパ-1,2-ジエン-1-イル基)、ブタ-3-エン-1-イル基、クロチル基(ブタ-2-エン-1-イル基)、ブタ-3-エン-2-イル基、メタリル基(2-メチルアリル基)、ブタ-1,3-ジエニル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-2-エン-1-イル基、iso-ペンテニル基(3-メチルブタ-3-エン-1-イル基)、2-メチルブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-2-イル基、プレニル基(3-メチルブタ-2-エン-1-イル基)などの直鎖状または分岐状のアルケニル基もしくは不飽和二重結合含有基;
エチニル基、プロパ-2-イン-1-イル基、プロパルギル基(プロパ-1-イン-1-イル基)などの直鎖状または分岐状のアルキニル基もしくは不飽和三重結合含有基;
ベンジル基、2-メチルベンジル基、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、クミニル基(4-iso-プロピルベンジル基)、2,4,6-トリ-iso-プロピルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、3,5-ジ-tert-ブチルベンジル基、1-フェニルエチル基、ベンズヒドリル基(ジフェニルメチル基)などの芳香族含有直鎖状または分岐状のアルキル基および不飽和二重結合含有基;
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘプタトリエニル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基などの環状飽和炭化水素基;
フェニル基、トリル基(メチルフェニル基)、キシリル基(ジメチルフェニル基)、メシチル基(2,4,6-トリメチルフェニル基)、クメニル基(iso-プロピルフェニル基)、ジュリル基(2,3,5,6-テトラメチルフェニル基)、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、terフェニル基、ビナフチル基、アセナフタレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェロセニル基などの芳香族置換基
が挙げられる。
前記炭化水素基の中でも、メチル基、iso-ブチル基、ネオペンチル基、シアミル基、ベンジル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基が好ましい。
前記ハロゲン含有基としては、例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ビストリフルオロメチルフェニル基、ヘキサクロロアンチモン酸アニオンが挙げられる。
前記ハロゲン含有基の中でも、ペンタフルオロフェニル基が好ましい。
前記ハロゲン含有基の中でも、ペンタフルオロフェニル基が好ましい。
前記ケイ素含有基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ-iso-プロピルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、tert-ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基、トリメチルシリルメチル基などが挙げられる。
前記ケイ素含有基の中でも、トリメチルシリルメチル基が好ましい。
前記ケイ素含有基の中でも、トリメチルシリルメチル基が好ましい。
前記酸素含有基としては、例えば、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、アリルオキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、iso-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメトキシ基、フェノキシ基、2,6-ジメチルフェノキシ基、2,6-ジ-iso-プロピルフェノキシ基、2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシ基、2,4,6-トリメチルフェノキシ基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェノキシ基、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基、過塩素酸アニオン、過ヨウ素酸アニオンが挙げられる。
前記酸素含有基の中でも、メトキシ基、エトキシ基、iso-プロポキシ基、tert-ブトキシ基が好ましい。
前記酸素含有基の中でも、メトキシ基、エトキシ基、iso-プロポキシ基、tert-ブトキシ基が好ましい。
前記硫黄含有基としては、例えば、メシル基(メタンスルフォニル基)、フェニルスルホニル基、トシル基(p-トルエンスルホニル基)、トリフリル基(トリフルオロメタンスルホニル基)、ノナフリル基(ノナフルオロブタンスルホニル基)、メシラート基(メタンスルホナート基)、トシラート基(p-トルエンスルホナート基)、トリフラート基(トリフルオロメタンスルホナート基)、ノナフラート基(ノナフルオロブタンスルホナート基)が挙げられる。
前記硫黄含有基の中でも、トリフラート(トリフルオロメタンスルホナート)が好ましい。
前記硫黄含有基の中でも、トリフラート(トリフルオロメタンスルホナート)が好ましい。
前記窒素含有基としては、例えば、アミノ基、シアノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アリルアミノ基、ジアリルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、モルホリル基、ピロリル基、ビストリフリルイミド基などが挙げられる。
前記窒素含有基の中でも、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ピロリジニル基、ピロリル基、ビストリフリルイミド基が好ましい。
前記窒素含有基の中でも、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ピロリジニル基、ピロリル基、ビストリフリルイミド基が好ましい。
前記リン含有基としては、例えば、ヘキサフルオロリン酸アニオンが挙げられる。
前記ホウ素含有基としては、例えば、テトラフルオロホウ酸アニオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸アニオン、(メチル)(トリス(ペンタフルオロフェニル))ホウ酸アニオン、(ベンジル)(トリス(ペンタフルオロフェニル))ホウ酸アニオン、テトラキス((3,5-ビストリフルオロメチル)フェニル)ホウ酸アニオン、BR4(Rはそれぞれ独立に水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基またはハロゲン原子等を示す。)で表される基が挙げられる。
前記ホウ素含有基としては、例えば、テトラフルオロホウ酸アニオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸アニオン、(メチル)(トリス(ペンタフルオロフェニル))ホウ酸アニオン、(ベンジル)(トリス(ペンタフルオロフェニル))ホウ酸アニオン、テトラキス((3,5-ビストリフルオロメチル)フェニル)ホウ酸アニオン、BR4(Rはそれぞれ独立に水素、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基またはハロゲン原子等を示す。)で表される基が挙げられる。
前記アルミニウム含有基としては、例えば、
前記共役ジエン系誘導体基としては、例えば、1,3-ブタジエニル基、イソプレニル基(2-メチル-1,3-ブタジエニル基)、ピペリレニル基(1,3-ペンタジエニル基)、2,4-ヘキサジエニル基、1,4-ジフェニル-1,3-ペンタジエニル基、シクロペンタジエニル基など、メタロシクロペンテン基が挙げられる。
孤立電子対で配位可能な中性配位子としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル類、トリエチルアミン、ジエチルアミンなどのアミン類、ピリジン、ピコリン、ルチジン、オキサゾリン、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、チオフェンなどの複素環式化合物、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ-tert-ブチルホスフィンなどの有機リン化合物が挙げられる。
<R 1 >
前記一般式(1)において、R1は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~2の炭化水素基であり、5つのR1の内、2つのR1は水素原子であり、残り3つのR1は炭素数1~2の炭化水素基である。
前記一般式(1)において、R1は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~2の炭化水素基であり、5つのR1の内、2つのR1は水素原子であり、残り3つのR1は炭素数1~2の炭化水素基である。
前記一般式(1)において
前記炭素数1~2の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ビニル基、エチニル基が挙げられ、これらの中でもメチル基およびエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
<R 2 >
R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~40の炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、窒素含有基または硫黄含有基であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基であり、少なくとも2つのR2は水素原子である。
R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~40の炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、窒素含有基または硫黄含有基であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基であり、少なくとも2つのR2は水素原子である。
隣接したR2同士は、互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成してもよく、互いに結合していなくてもよく、好ましくは互いに結合していない。
前記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、ヨウ素原子が挙げられる。
前記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、ヨウ素原子が挙げられる。
前記炭素数1~40の炭化水素基としては、炭素数1~20の炭化水素基が挙げられ、より具体的な例としては、上述したXの例として挙げられた炭化水素基の具体例が挙げられる。
前記炭素数1~40の炭化水素基は、好ましくは、炭素数1~20の炭化水素基(但し、芳香族炭化水素基を除く)または炭素数6~40の芳香族炭化水素基である。前記の炭素数1~20の炭化水素基は、好ましくは炭素数1~20の脂肪族または脂環族の炭化水素基である。炭素数1~20の炭化水素基には、アリールアルキル基の様な芳香族構造を有する置換基も含まれる。
前記炭素数1~40の炭化水素基としては、例えば、
メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基、1-ノニル基、1-デカニル基、1-ウンデカニル基、1-ドデカニル基、1-エイコサニル基、iso-プロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、iso-ブチル基、ペンタン-2-イル基、2-メチルブチル基、iso-ペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基(1,1-ジメチルプロピル基)、シアミル基、ペンタン-3-イル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、iso-ヘキシル基、1,1-ジメチルブチル基(2-メチルペンタン-2-イル基)、3-メチルペンタン-2-イル基、4-メチルペンタン-2-イル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、テキシル基、3-メチルペンタン-3-イル基、3,3-ジメチルブタ-2-イル基、ヘキサン-3-イル基、2-メチルペンタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、3-エチルペンタン-3-イル基、4,4-ジメチルペンチル基、4-メチルヘプタン-4-イル基、4-プロピルヘプタン-4-イル基、2,3,3-トリメチルブタン-2-イル基、2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル基などの炭素原子数が1~40の直鎖状または分岐状のアルキル基;
ビニル基、アリル基、プロペニル基、iso-プロペニル基、アレニル基、ブタ-3-エン-1-イル基、クロチル基、ブタ-3-エン-2-イル基、メタリル基、ブタ-1,3-ジエニル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-2-エン-1-イル基、iso-ペンテニル基、2-メチルブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-2-イル基、プレニル基、2-メチル-ブタ-2-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-2-イル基、2-メチル-ブタ-3-エン-2-イル基、ペンタ-1-エン-3-イル基、ペンタ-2,4-ジエン-1-イル基、ペンタ-1,3-ジエン-1-イル基、ペンタ-1,4-ジエン-3-イル基、iso-プレニル基(2-メチル-ブタ-1,3-ジエン-1-イル基)、ペンタ-2,4-ジエン-2-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基、ヘキサ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-3-エン-1-イル基、ヘキサ-2-エン-1-イル基、4-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、3-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、2-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-5-エン-2-イル基、4-メチル-ペンタ-3-エン-1-イル基、3-メチル-ペンタ-3-エン-1-イル基、2,3-ジメチル-ブタ-2-エン-1-イル基、2-メチルペンタ-4-エン-2-イル基、3-エチルペンタ-1-エン-3-イル基、ヘキサ-3,5-ジエン-1-イル基、ヘキサ-2,4-ジエン-1-イル基、4-メチルペンタ-1,3-ジエン-1-イル基、2,3-ジメチル-ブタ-1,3-ジエン-1-イル基、ヘキサ-1,3,5-トリエン-1-イル基、2-(シクロペンタジエニル)プロパン-2-イル基、2-(シクロペンタジエニル)エチル基などの炭素原子数が2~40の直鎖状または分岐状のアルケニル基もしくは不飽和二重結合含有基;
メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基、1-ノニル基、1-デカニル基、1-ウンデカニル基、1-ドデカニル基、1-エイコサニル基、iso-プロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、iso-ブチル基、ペンタン-2-イル基、2-メチルブチル基、iso-ペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基(1,1-ジメチルプロピル基)、シアミル基、ペンタン-3-イル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、iso-ヘキシル基、1,1-ジメチルブチル基(2-メチルペンタン-2-イル基)、3-メチルペンタン-2-イル基、4-メチルペンタン-2-イル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、テキシル基、3-メチルペンタン-3-イル基、3,3-ジメチルブタ-2-イル基、ヘキサン-3-イル基、2-メチルペンタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、3-エチルペンタン-3-イル基、4,4-ジメチルペンチル基、4-メチルヘプタン-4-イル基、4-プロピルヘプタン-4-イル基、2,3,3-トリメチルブタン-2-イル基、2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル基などの炭素原子数が1~40の直鎖状または分岐状のアルキル基;
ビニル基、アリル基、プロペニル基、iso-プロペニル基、アレニル基、ブタ-3-エン-1-イル基、クロチル基、ブタ-3-エン-2-イル基、メタリル基、ブタ-1,3-ジエニル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-2-エン-1-イル基、iso-ペンテニル基、2-メチルブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-2-イル基、プレニル基、2-メチル-ブタ-2-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-2-イル基、2-メチル-ブタ-3-エン-2-イル基、ペンタ-1-エン-3-イル基、ペンタ-2,4-ジエン-1-イル基、ペンタ-1,3-ジエン-1-イル基、ペンタ-1,4-ジエン-3-イル基、iso-プレニル基(2-メチル-ブタ-1,3-ジエン-1-イル基)、ペンタ-2,4-ジエン-2-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基、ヘキサ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-3-エン-1-イル基、ヘキサ-2-エン-1-イル基、4-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、3-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、2-メチル-ペンタ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-5-エン-2-イル基、4-メチル-ペンタ-3-エン-1-イル基、3-メチル-ペンタ-3-エン-1-イル基、2,3-ジメチル-ブタ-2-エン-1-イル基、2-メチルペンタ-4-エン-2-イル基、3-エチルペンタ-1-エン-3-イル基、ヘキサ-3,5-ジエン-1-イル基、ヘキサ-2,4-ジエン-1-イル基、4-メチルペンタ-1,3-ジエン-1-イル基、2,3-ジメチル-ブタ-1,3-ジエン-1-イル基、ヘキサ-1,3,5-トリエン-1-イル基、2-(シクロペンタジエニル)プロパン-2-イル基、2-(シクロペンタジエニル)エチル基などの炭素原子数が2~40の直鎖状または分岐状のアルケニル基もしくは不飽和二重結合含有基;
エチニル基、プロパ-2-イン-1-イル基、プロパルギル基、ブタ-1-イン-1-イル基、ブタ-2-イン-1-イル基、ブタ-3-イン-1-イル基、ペンタ-1-イン-1-イル基、ペンタ-2-イン-1-イル基、ペンタ-3-イン-1-イル基、ペンタ-4-イン-1-イル基、3-メチル-ブタ-1-イン-1-イル基、ペンタ-3-イン-2-イル基、2-メチル-ブタ-3-イン-1-イル基、ペンタ-4-イン-2-イル基、ヘキサ-1-イン-1-イル基、3,3-ジメチル-ブタ-1-イン-1-イル基、2-メチル-ペンタ-3-イン-2-イル基、2,2-ジメチル-ブタ-3-イン-1-イル基、ヘキサ-4-イン-1-イル基、ヘキサ-5-イン-1-イル基などの炭素原子数が2~40の直鎖状または分岐状のアルキニル基もしくは不飽和三重結合含有基;
ベンジル基、2-メチルベンジル基、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、クミニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、3,5-ジ-tert-ブチルベンジル基、1-フェニルエチル基、ベンズヒドリル基、クミル基(2-フェニルプロパン-2-イル基)、2-(4-メチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(3,5-ジメチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(4-tert-ブチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)プロパン-2-イル基、3-フェニルペンタン-3-イル基、4-フェニルヘプタ-1,6-ジエン-4-イル基、1,2,3-トリフェニルプロパン-2-イル基、1,1-ジフェニルエチル基、1,1-ジフェニルプロピル基、1,1-ジフェニル-ブタ-3-エン-1-イル基、1,1,2-トリフェニルエチル基、トリチル基(トリフェニルメチル基)、トリ-(4-メチルフェニル)メチル基、2-フェニルエチル基、スチリル基(2-フェニルビニル基)、2-(2-メチルフェニル)エチル基、2-(4-メチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリメチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジメチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル)エチル基、2-(4-tert-ブチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)エチル基、2-メチル-1-フェニルプロパン-2-イル基、3-フェニルプロピル基、シンナミル基(3-フェニルアリル基)、ネオフィル基(2-メチル-2-フェニルプロピル基)、3-メチル-3-フェニルブチル基、2-メチル-4-フェニルブタン-2-イル基、シクロペンタジエニルジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)プロパン-2-イル基、(1-インデニル)ジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)エチル基、2-(テトラヒドロ-1-インダセニル)プロパン-2-イル基、(テトラヒドロ-1-インダセニル)ジフェニルメチル基、2-(テトラヒドロ-1-インダセニル)エチル基、2-(1-ベンゾインデニル)プロパン-2-イル基、(1-ベンゾインデニル)ジフェニルメチル基、2-(1-ベンゾインデニル)エチル基、2-(9-フルオレニル)プロパン-2-イル基、(9-フルオレニル)ジフェニルメチル基、2-(9-フルオレニル)エチル基、2-(1-アズレニル)プロパン-2-イル基、(1-アズレニル)ジフェニルメチル基、2-(1-アズレニル)エチル基などの炭素原子数が7~40の芳香族含有直鎖状または分岐状のアルキル基および不飽和二重結合含有基;
ベンジル基、2-メチルベンジル基、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、クミニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、3,5-ジ-tert-ブチルベンジル基、1-フェニルエチル基、ベンズヒドリル基、クミル基(2-フェニルプロパン-2-イル基)、2-(4-メチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(3,5-ジメチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(4-tert-ブチルフェニル)プロパン-2-イル基、2-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)プロパン-2-イル基、3-フェニルペンタン-3-イル基、4-フェニルヘプタ-1,6-ジエン-4-イル基、1,2,3-トリフェニルプロパン-2-イル基、1,1-ジフェニルエチル基、1,1-ジフェニルプロピル基、1,1-ジフェニル-ブタ-3-エン-1-イル基、1,1,2-トリフェニルエチル基、トリチル基(トリフェニルメチル基)、トリ-(4-メチルフェニル)メチル基、2-フェニルエチル基、スチリル基(2-フェニルビニル基)、2-(2-メチルフェニル)エチル基、2-(4-メチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリメチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジメチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル)エチル基、2-(4-tert-ブチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)エチル基、2-メチル-1-フェニルプロパン-2-イル基、3-フェニルプロピル基、シンナミル基(3-フェニルアリル基)、ネオフィル基(2-メチル-2-フェニルプロピル基)、3-メチル-3-フェニルブチル基、2-メチル-4-フェニルブタン-2-イル基、シクロペンタジエニルジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)プロパン-2-イル基、(1-インデニル)ジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)エチル基、2-(テトラヒドロ-1-インダセニル)プロパン-2-イル基、(テトラヒドロ-1-インダセニル)ジフェニルメチル基、2-(テトラヒドロ-1-インダセニル)エチル基、2-(1-ベンゾインデニル)プロパン-2-イル基、(1-ベンゾインデニル)ジフェニルメチル基、2-(1-ベンゾインデニル)エチル基、2-(9-フルオレニル)プロパン-2-イル基、(9-フルオレニル)ジフェニルメチル基、2-(9-フルオレニル)エチル基、2-(1-アズレニル)プロパン-2-イル基、(1-アズレニル)ジフェニルメチル基、2-(1-アズレニル)エチル基などの炭素原子数が7~40の芳香族含有直鎖状または分岐状のアルキル基および不飽和二重結合含有基;
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、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、n-ブチルシクロペンタジエニル基、n-ブチル-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、1-メチルシクロペンチル基、1-アリルシクロペンチル基、1-ベンジルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-アリルシクロヘキシル基、1-ベンジルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘプテニル基、シクロヘプタトリエニル基、1-メチルシクロヘプチル基、1-アリルシクロヘプチル基、1-ベンジルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクテニル基、シクロオクタジエニル基、シクロオクタトリエニル基、1-メチルシクロオクチル基、1-アリルシクロオクチル基、1-ベンジルシクロオクチル基、4-シクロヘキシル-tert-ブチル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、ノルボルナジエニル基、2-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、7-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-7-イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1-イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2-イル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、1-(2-メチルアダマンチル)、1-(3-メチルアダマンチル)、1-(4-メチルアダマンチル)、1-(2-フェニルアダマンチル)、1-(3-フェニルアダマンチル)、1-(4-フェニルアダマンチル)、1-(3,5-ジメチルアダマンチル)、1-(3,5,7-トリメチルアダマンチル)、1-(3,5,7-トリフェニルアダマンチル)、ペンタレニル基、インデニル基、フルオレニル基、インダセニル基、テトラヒドロインダセニル基、ベンゾインデニル基、アズレニル基などの炭素原子数が3~40の環状飽和および不飽和炭化水素基;
フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、ジュリル基、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、アリルフェニル基、(ブタ-3-エン-1-イル)フェニル基、(ブタ-2-エン-1-イル)フェニル基、メタリルフェニル基、プレニルフェニル基、4-アダマンチルフェニル基、3,5-ジ-アダマンチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、terフェニル基、ビナフチル基、アセナフタレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェロセニル基などの炭素原子数が6~40の芳香族置換基
などが挙げられる。
フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、ジュリル基、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、アリルフェニル基、(ブタ-3-エン-1-イル)フェニル基、(ブタ-2-エン-1-イル)フェニル基、メタリルフェニル基、プレニルフェニル基、4-アダマンチルフェニル基、3,5-ジ-アダマンチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、terフェニル基、ビナフチル基、アセナフタレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェロセニル基などの炭素原子数が6~40の芳香族置換基
などが挙げられる。
前記炭素原子数が1~40の直鎖状または分岐状のアルキル基の中でも、メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基、iso-プロピル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、iso-ブチル基、iso-ペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ペンタン-3-イル基、iso-ヘキシル基、1,1-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、テキシル基、3-メチルペンタン-3-イル基、ヘプタン-4-イル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、3-エチルペンタン-3-イル基、4,4-ジメチルペンチル基、4-メチルヘプタン-4-イル基、4-プロピルヘプタン-4-イル基、2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル基などが好ましく、メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、iso-プロピル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、2,4-ジメチルペンタン-2-イル基、2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル基がより好ましい。
前記炭素原子数が2~40の直鎖状または分岐状のアルケニル基もしくは不飽和二重結合含有基の中でも、ビニル基、アリル基、ブタ-3-エン-1-イル基、クロチル基、メタリル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、プレニル基、ペンタ-1,4-ジエン-3-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基、2-メチルペンタ-4-エン-2-イル基、2-(シクロペンタジエニル)プロパン-2-イル基、2-(シクロペンタジエニル)エチル基などが好ましく、ビニル基、アリル基、ブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、プレニル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基がより好ましい。
前記炭素原子数が2~40の直鎖状または分岐状のアルキニル基もしくは不飽和三重結合含有基の中でも、エチニル基、プロパ-2-イン-1-イル基、プロパルギル基、ブタ-2-イン-1-イル基、ブタ-3-イン-1-イル基、ペンタ-3-イン-1-イル基、ペンタ-4-イン-1-イル基、3-メチル-ブタ-1-イン-1-イル基、3,3-ジメチル-ブタ-1-イン-1-イル基、ヘキサ-4-イン-1-イル基、ヘキサ-5-イン-1-イル基などが好ましく、プロパ-2-イン-1-イル基、プロパルギル基、ブタ-2-イン-1-イル基、ブタ-3-イン-1-イル基がより好ましい。
前記炭素原子数が7~40の芳香族含有直鎖状または分岐状のアルキル基および不飽和二重結合含有基の中でも、ベンジル基、2-メチルベンジル基、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,5-ジメチルベンジル基、クミニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、3,5-ジ-tert-ブチルベンジル基、ベンズヒドリル基、クミル基、1,1-ジフェニルエチル基、トリチル基、2-フェニルエチル基、2-(4-メチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリメチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジメチルフェニル)エチル基、2-(2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル)エチル基、2-(4-tert-ブチルフェニル)エチル基、2-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)エチル基、スチリル基、2-メチル-1-フェニルプロパン-2-イル基、3-フェニルプロピル基、シンナミル基、ネオフィル基、シクロペンタジエニルジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)プロパン-2-イル基、(1-インデニル)ジフェニルメチル基、2-(1-インデニル)エチル基、2-(9-フルオレニル)プロパン-2-イル基、(9-フルオレニル)ジフェニルメチル基、2-(9-フルオレニル)エチル基などが好ましく、ベンジル基、ベンズヒドリル基、クミル基、1,1-ジフェニルエチル基、トリチル基、2-フェニルエチル基、3-フェニルプロピル基、シンナミル基がより好ましい。
前記炭素原子数が3~40の環状飽和および不飽和炭化水素基の中でも、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、1-メチルシクロペンチル基、1-アリルシクロペンチル基、1-ベンジルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-アリルシクロヘキシル基、1-ベンジルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘプテニル基、シクロヘプタトリエニル基、1-メチルシクロヘプチル基、1-アリルシクロヘプチル基、1-ベンジルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクテニル基、シクロオクタジエニル基、4-シクロヘキシル-tert-ブチル基、ノルボルニル基、2-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1-イル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、ペンタレニル基、インデニル基、フルオレニル基などが好ましく、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、1-メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-アダマンチル基がより好ましい。
前記炭素原子数が6~40の芳香族置換基の中でも、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、アリルフェニル基、プレニルフェニル基、4-アダマンチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、terフェニル基、ビナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、フェロセニル基などが好ましく、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、2,6-ジ-iso-プロピルフェニル基、2,4,6-トリ-iso-プロピルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、アリルフェニル基、4-アダマンチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントラセニル基がより好ましい。
前記ハロゲン含有基としては、例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、4,4,4-トリフルオロブチル基、ドデカフルオロヘキシル基、6,6,6-トリフルオロヘキシル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、ジ-tert-ブチル-フルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ビストリフルオロメチルフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ビストリフルオロメトキシフェニル基、トリフルオロメチルチオフェニル基、ビストリフルオロメチルチオフェニル基、フルオロビフェニル基、ジフルオロビフェニル基、トリフルオロビフェニル基、テトラフルオロビフェニル基、ペンタフルオロビフェニル基、ジ-tert-ブチル-フルオロビフェニル基、トリフルオロメチルビフェニル基、ビストリフルオロメチルビフェニル基、トリフルオロメトキシビフェニル基、ビストリフルオロメトキシビフェニル基、トリフルオロメチルジメチルシリル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、フルオロフェノキシ基、ジフルオロフェノキシ基、トリフルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、ジ-tert-ブチル-フルオロフェノキシ基、トリフルオロメチルフェノキシ基、ビストリフルオロメチルフェノキシ基、トリフルオロメトキシフェノキシ基、ビストリフルオロメトキシフェノキシ基、ジフルオロメチレンジオキシフェニル基、ビストリフルオロメチルフェニルイミノメチル基、トリフルオロメチルチオ基、などが挙げられる。
前記ハロゲン含有基の中でも、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、4,4,4-トリフルオロブチル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ビストリフルオロメチルフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ペンタフルオロビフェニル基、トリフルオロメチルビフェニル基、ビストリフルオロメチルビフェニル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、ビストリフルオロメチルフェノキシ基、ビストリフルオロメチルフェノキシ基、ジフルオロメチレンジオキシフェニル基、トリフルオロメチルチオ基が好ましく、トリフルオロメチル基、フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ビストリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロビフェニル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基がより好ましい。
前記ケイ素含有基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ-iso-プロピルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、tert-ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基、シクロペンタジエニルジメチルシリル基、ジ-n-ブチル(シクロペンタジエニル)シリル基、シクロペンタジエニルジフェニルシリル基、インデニルジメチルシリル基、ジ-n-ブチル(インデニル)シリル基、インデニルジフェニルシリル基、フルオレニルジメチルシリル基、ジ-n-ブチル(フルオレニル)シリル基、フルオレニルジフェニルシリル基、4-トリメチルシリルフェニル基、4-トリエチルシリルフェニル基、4-トリ-iso-プロピルシリルフェニル基、4-tert-ブチルジフェニルシリルフェニル基、4-トリフェニルシリルフェニル基、4-トリス(トリメチルシリル)シリルフェニル基、3,5-ビス(トリメチルシリル)フェニル基などが挙げられる。
前記ケイ素含有基の中でも、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ-iso-プロピルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、シクロペンタジエニルジメチルシリル基、シクロペンタジエニルジフェニルシリル基、インデニルジメチルシリル基、インデニルジフェニルシリル基、フルオレニルジメチルシリル基、フルオレニルジフェニルシリル基、4-トリメチルシリルフェニル基、4-トリエチルシリルフェニル基、4-トリ-iso-プロピルシリルフェニル基、4-トリフェニルシリルフェニル基、3,5-ビス(トリメチルシリル)フェニル基などが好ましく、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、4-トリメチルシリルフェニル基、4-トリエチルシリルフェニル基、4-トリ-iso-プロピルシリルフェニル基、3,5-ビス(トリメチルシリル)フェニル基がより好ましい。
前記酸素含有基としては、水酸基および炭素数1~20の酸素含有基が好ましく、後者としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、アリルオキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、iso-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、メタリルオキシ基、プレニルオキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基、トルイルオキシ基、iso-プロピルフェノキシ基、アリルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、iso-プロポキシフェノキシ基、アリルオキシフェノキシ基、ビフェニルオキシ基、ビナフチルオキシ基、メトキシメチル基、アリルオキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、アリルオキシエチル基、ベンジルオキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシプロピル基、アリルオキシプロピル基、ベンジルオキシプロピル基、フェノキシプロピル基、メトキシビニル基、アリルオキシビニル基、ベンジルオキシビニル基、フェノキシビニル基、メトキシアリル基、アリルオキシアリル基、ベンジルオキシアリル基、フェノキシアリル基、ジメトキシメチル基、ジ-iso-プロポキシメチル基、ジオキソラニル基、テトラメチルジオキソラニル基、ジオキサニル基、メトキシフェニル基、iso-プロポキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、メチレンジオキシフェニル基、3,5-ジメチル-4-メトキシフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェニル基、フリル基、メチルフリル基、テトラヒドロフリル基、ピラニル基、テトラヒドロピラニル基、フロフリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基などが挙げられる。
前記酸素含有基の中でも、メトキシ基、エトキシ基、iso-プロポキシ基、アリルオキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、プレニルオキシ基、ベンジルオキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基、トルイルオキシ基、iso-プロピルフェノキシ基、アリルフェノキシ基、tert-ブチルフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、ビフェニルオキシ基、ビナフチルオキシ基、アリルオキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシアリル基、ベンジルオキシアリル基、フェノキシアリル基、ジメトキシメチル基、ジオキソラニル基、テトラメチルジオキソラニル基、ジオキサニル基、ジメチルジオキサニル基、メトキシフェニル基、iso-プロポキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、メチレンジオキシフェニル基、3,5-ジメチル-4-メトキシフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェニル基、フリル基、メチルフリル基、テトラヒドロピラニル基、フロフリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基等などが好ましく、メトキシ基、iso-プロポキシ基、tert-ブトキシ基、アリルオキシ基、フェノキシ基、ジメトキシメチル基、ジオキソラニル基、メトキシフェニル基、iso-プロポキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、3,5-ジメチル-4-メトキシフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェニル基、フリル基、メチルフリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基がより好ましい。
前記窒素含有基としては、アミノ基および炭素数1~20の窒素含有基が好ましく、後者としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アリルアミノ基、ジアリルアミノ基、ジデシルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、モリホリル基、アゼピニル基、ジメチルアミノメチル基、ジベンジルアミノメチル基、ピロリジニルメチル基、ジメチルアミノエチル基、ベンジルアミノメチル基、ベンジルアミノエチル基、ピロリジニルエチル基、ジメチルアミノビニル基、ベンジルアミノビニル基、ピロリジニルビニル基、ジメチルアミノプロピル基、ベンジルアミノプロピル基、ピロリジニルプロピル基、ジメチルアミノアリル基、ベンジルアミノアリル基、ピロリジニルアリル基、アミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジメチル-4-ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジ-iso-プロピル-4-ジメチルアミノフェニル基、ジュロリジニル基、テトラメチルジュロリジニル基、ピロリジニルフェニル基、ピロリルフェニル基、ピリジルフェニル基、キノリルフェニル基、イソキノリルフェニル基、インドリニルフェニル基、インドリルフェニル基、カルバゾリルフェニル基、ジ-tert-ブチルカルバゾリルフェニル基、ピロリル基、メチルピロリル基、フェニルピロリル基、ピリジル基、キノリル基、テトラヒドロキノリル基、iso-キノリル基、テトラヒドロ-iso-キノリル基、インドリル基、インドリニル基、カルバゾリル基、ジ-tert-ブチルカルバゾリル基、イミダゾリル基、ジメチルイミダゾリジニル基、ベンゾイミダソリル基、オキサゾリル基、オキサゾリジニル基、ベンゾオキサゾリル基などが挙げられる。
前記窒素含有基の中でも、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アリルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、モルホリル基、ジメチルアミノメチル基、ベンジルアミノメチル基、ピロリジニルメチル基、ジメチルアミノエチル基、ピロリジニルエチル基、ジメチルアミノプロピル基、ピロリジニルプロピル基、ジメチルアミノアリル基、ピロリジニルアリル基、アミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジメチル-4-ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジ-iso-プロピル-4-ジメチルアミノフェニル基、ジュロリジニル基、テトラメチルジュロリジニル基、ピロリジニルフェニル基、ピロリルフェニル基、カルバゾリルフェニル基、ジ-tert-ブチルカルバゾリルフェニル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、テトラヒドロキノリル基、iso-キノリル基、テトラヒドロ-iso-キノリル基、インドリル基、インドリニル基、カルバゾリル基、ジ-tert-ブチルカルバゾリル基、イミダゾリル基、ジメチルイミダゾリジニル基、ベンゾイミダソリル基、オキサゾリル基、オキサゾリジニル基、ベンゾオキサゾリル基などが好ましく、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ピロリジニル基、ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジメチル-4-ジメチルアミノフェニル基、3,5-ジ-iso-プロピル-4-ジメチルアミノフェニル基、ジュロリジニル基、テトラメチルジュロリジニル基、ピロリジニルフェニル基、ピロリル基、ピリジル基、カルバゾリル基、イミダゾリル基がより好ましい。
前記硫黄含有基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、ベンジルチオ基、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、メチルチオメチル基、ベンジルチオメチル基、フェニルチオメチル基、ナフチルチオメチル基、メチルチオエチル基、ベンジルチオエチル基、フェニルチオエチル基、ナフチルチオエチル基、メチルチオビニル基、ベンジルチオビニル基、フェニルチオビニル基、ナフチルチオビニル基、メチルチオプロピル基、ベンジルチオプロピル基、フェニルチオプロピル基、ナフチルチオプロピル基、メチルチオアリル基、ベンジルチオアリル基、フェニルチオアリル基、ナフチルチオアリル基、メルカプトフェニル基、メチルチオフェニル基、チエニルフェニル基、メチルチエニルフェニル基、ベンゾチエニルフェニル基、ジベンゾチエニルフェニル基、ベンゾジチエニルフェニル基、チエニル基、テトラヒドロチエニル基、メチルチエニル基、チエノフリル基、チエノチエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、チエノベンゾフリル基、ベンゾジチエニル基、ジチオラニル基、ジチアニル基、オキサチオラニル基、オキサチアニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアゾリジニル基などが挙げられる。
前記硫黄含有基の中でも、チエニル基、メチルチエニル基、チエノフリル基、チエノチエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、チエノベンゾフリル基、ベンゾジチエニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基が好ましい。
R2のうち、少なくとも1つは直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基であり、好ましくは直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基である。
直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基は、炭素数が3~10の直鎖状炭化水素基部を有する飽和炭化水素基であり、その例としては、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ペンチル基、2-メチルペンタン-2-イル基、1-エチルシクロペンチル基、1-(n-プロピル)シクロペンチル基、1-エチルシクロヘキシル基、1-(n-プロピル)シクロヘキシル基などが挙げられる。中でも、炭素数が3~8のアルキル基が好ましく、炭素数が3~6のアルキル基、具体的にはn-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基がより好ましい。
直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基は、炭素数が3~10の直鎖状炭化水素基部を有し、かつ末端に不飽和結合を有する炭化水素基であり、その例としては、アリル基、ブタ-3-エン-1-イル基、メタリル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基、ヘプタ-6-エン-1-イル基、オクタ-7-エン-1-イル基、ノナ-8-エン-1-イル基、デカ-9-エン-1-イル基、2-メチルブタ-3-エン-2-イル基、2-メチルペンタ-4-エン-2-イル基、1-ビニルシクロペンチル基、1-アリルシクロペンチル基、1-ビニルシクロヘキシル基、1-アリルシクロヘキシル基などが挙げられる。中でも、炭素数が3~8の末端不飽和炭化水素基が好ましく、炭素数が3~6の末端不飽和炭化水素基、具体的にはアリル基、ブタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基がより好ましい。
隣接したR2同士は、互いに結合して置換基を有していてもよい飽和環を形成してもよい。これらの形成される環としては、シクロペンタジエニル環部分に縮環する、置換基を有していてもよい5~8員環が好ましい。なお、環が複数存在する場合には、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、前記環はより好ましくは5又は6員環である。前記環と母核のシクロペンタジエニル環部分とを併せた構造としては、例えば、テトラヒドロペンタレニル環、テトラヒドロインデニル環、ペンタレニル環、インデニル環、アズレニル環(これらは、置換基を有していてもよい。)が挙げられる。
≪遷移金属化合物(A)の好ましい態様≫
前記遷移金属(A)の好ましい形態としては、前記一般式(1)において、Mが、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Xが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である遷移金属化合物を挙げることができる。
前記遷移金属(A)の好ましい形態としては、前記一般式(1)において、Mが、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Xが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である遷移金属化合物を挙げることができる。
R1の観点からのより好ましい形態としては、前記一般式(1)において、R1が、それぞれ独立に、水素原子もしくはメチル基であり、5つのR1の内、2つのR1は水素原子であり、残り3つのR1はメチル基である遷移金属化合物を挙げることができる。
R2の観点からのより好ましい形態としては、前記一般式(1)において、R2が、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~10の炭化水素基であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または末端不飽和炭化水素基であり、少なくとも2つのR2は水素原子であり、残りのR2は、水素原子またはメチル基である遷移金属化合物を挙げることができる。
≪遷移金属化合物(A)の例示≫
以下に遷移金属化合物(A)の具体例を示すが、特にこれによって本発明の範囲が限定されるものではない。
(1,2,4-トリメ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ペンチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ヘプチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-オクチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ノニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-デシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(tert-ペンチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルペンタン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-エチルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-(n-プロピル)シクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-エチルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-(n-プロピル)シクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
以下に遷移金属化合物(A)の具体例を示すが、特にこれによって本発明の範囲が限定されるものではない。
(1,2,4-トリメ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ペンチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ヘプチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-オクチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-ノニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(n-デシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチ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)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(tert-ペンチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルペンタン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-エチルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-(n-プロピル)シクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-エチルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-(n-プロピル)シクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(アリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ブタ-3-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(メタリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ペンタ-4-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ヘキサ-5-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ヘプタ-6-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((オクタ-7-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ノナ-8-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((デカ-9-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルブタ-3-エン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルペンタ-4-エン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-ビニルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-アリルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-ビニルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-アリルシクロヘキシル)シクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ブタ-3-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(メタリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ペンタ-4-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ヘキサ-5-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ヘプタ-6-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((オクタ-7-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((ノナ-8-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((デカ-9-エン-1-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルブタ-3-エン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((2-メチルペンタ-4-エン-2-イル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-ビニルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-アリルシクロペンチル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-ビニルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)((1-アリルシクロヘキシル)シクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-プロピル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ペンチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ヘキシル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ヘプチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-オクチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ノニル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-デシル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-イソブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-sec-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-tert-ペンチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルペンタン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-エチルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-(n-プロピル)シクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-エチルシクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-(n-プロピル)シクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ペンチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ヘキシル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ヘプチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-オクチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-ノニル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-n-デシル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-イソブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-sec-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-tert-ペンチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルペンタン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-エチルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-(n-プロピル)シクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-エチルシクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-(n-プロピル)シクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-アリル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ブタ-3-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-メタリル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ペンタ-4-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ヘキサ-5-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ヘプタ-6-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(オクタ-7-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ノナ-8-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(デカ-9-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルブタ-3-エン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルペンタ-4-エン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-ビニルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-アリルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-ビニルシクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-アリルシクロヘキシル)-3-メチルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ブタ-3-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-メタリル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ペンタ-4-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ヘキサ-5-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ヘプタ-6-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(オクタ-7-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(ノナ-8-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(デカ-9-エン-1-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルブタ-3-エン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(2-メチルペンタ-4-エン-2-イル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-ビニルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-アリルシクロペンチル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-ビニルシクロヘキシル)-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)(1-(1-アリルシクロヘキシル)-3-メチルシクロヘキシル)シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
これらの化合物において(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)を(1,2,3-トリメチルシクロペンタジエニル)に置き換えたもの、
これらの化合物において(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)を(1,2,4-トリエチルシクロペンタジエニル)に置き換えたもの、
これらの化合物において(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)を(1,2,3-トリエチルシクロペンタジエニル)に置き換えたもの、
これらの化合物においてジルコニウムをチタンまたはハフニウムに置き換えたもの、
これらの化合物においてジクロライドをジメチルに置き換えたもの。
これらの化合物において(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)を(1,2,4-トリエチルシクロペンタジエニル)に置き換えたもの、
これらの化合物において(1,2,4-トリメチルシクロペンタジエニル)を(1,2,3-トリエチルシクロペンタジエニル)に置き換えたもの、
これらの化合物においてジルコニウムをチタンまたはハフニウムに置き換えたもの、
これらの化合物においてジクロライドをジメチルに置き換えたもの。
後述するオレフィン重合用触媒においては、前記一般式(1)で表される遷移金属化合物のうち、一種を単独で用いてもよく、化学構造の異なる遷移金属化合物を二種類以上用いてもよい。また、化学構造が同一である光学異性体の一種を単独で用いてもよいし、光学異性体の混合物(例えば、メソ体混合物またはラセミ体)で用いてもよい。
≪遷移金属化合物(A)の製造方法≫
遷移金属化合物(A)は従来公知の方法を利用して製造することができ、代表的な合成経路の例を以下に示すが、特に製造法が限定されるわけではない。なお、以下の[式1]~[式4]において、R1、R2、Q、M、Xおよびnは、上記一般式[1]に記載されたものと同義であり、RはR1またはR2と同義である。
遷移金属化合物(A)は従来公知の方法を利用して製造することができ、代表的な合成経路の例を以下に示すが、特に製造法が限定されるわけではない。なお、以下の[式1]~[式4]において、R1、R2、Q、M、Xおよびnは、上記一般式[1]に記載されたものと同義であり、RはR1またはR2と同義である。
シクロペンタジエニル配位子が同一なメタロセン錯体と、1等量の遷移金属化合物MXn+2とを用い、均一化反応を行う事により、モノシクロペンタジエニル化合物を製造可能である。更に、置換基の異なるシクロペンタジエニルアニオンと、該モノシクロペンタジエニル化合物との反応を行う事により、遷移金属化合物(A)を製造する事ができる。
なお、原料となるシクロペンタジエニル配位子が同一なメタロセン錯体は、[式2]の様な公知の方法によって製造可能であり、特に製造法が限定されるわけではない。
なお、原料となるシクロペンタジエニル配位子が同一なメタロセン錯体は、[式2]の様な公知の方法によって製造可能であり、特に製造法が限定されるわけではない。
[式2]中、原料となるシクロペンタジエン化合物の破線部は二重結合位置の位置異性を示しており、それら異性体の混合物を用いてもよい。塩基との反応によって生じたシクロペンタジエニルアニオンと0.5等量の遷移金属化合物MXn+2とを用いることで製造可能である。
また、[式1]中のモノシクロペンタジエニル化合物の他の合成法としては、[式3]および[式4]の様な公知の方法によって製造可能であり、特に製造法が限定されるわけではない。
前記同様に、シクロペンタジエン化合物二重結合位置異性体が存在するが、それら異性体の混合物を用いてもよい。
[式3]中、TMSClはトリメチルシリルクロライドを示し、TMSはトリメチルシリル置換基を示している。塩基との反応によって生じたシクロペンタジエニルアニオンとトリメチルシリルクロライドの反応によって、トリメチルシリル置換されたシクロペンタジエン化合物が製造可能であり、前記同様に、シクロペンタジエン化合物二重結合位置異性体、およびトリメチルシリル置換位置異性体が存在するが、それら異性体の混合物を用いてもよい。該トリメチルシリル置換されたシクロペンタジエン化合物と、1等量の遷移金属化合物MXn+2との反応を行う事により、モノシクロペンタジエニル化合物を製造可能である。
前記同様に、シクロペンタジエン化合物二重結合位置異性体が存在するが、それら異性体の混合物を用いてもよい。
[式4]中、NMe2はジメチルアミノ基を示し、TMSClは前記同様にトリメチルシリルクロライドを示している。シクロペンタジエン化合物と1等量の遷移金属化合物M(NMe2)n+2との反応を行う事により、モノシクロペンタジエニル化合物(アミド錯体)を製造可能である。該モノシクロペンタジエニル化合物(アミド錯体)と、過剰のトリメチルシリルクロライドの反応によって、モノシクロペンタジエニル化合物を製造可能である。
公知の製造方法として例えば、「Оrganometallics 1990,9,2426.」、「Оrganometallics 1991,10,210.」、国際公開第98/002470号、国際公開第2007/037836号、WО2016/168448号公報、国際公開第2019/083709号、などに開示された製造方法が挙げられる。
[オレフィン重合用触媒]
本発明のオレフィン重合触媒は、前記遷移金属化合物(A)を含む。
本発明のオレフィン重合触媒は、好ましくは、
(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(B)をさらに含む。
本発明のオレフィン重合触媒は、前記遷移金属化合物(A)を含む。
本発明のオレフィン重合触媒は、好ましくは、
(B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(B)をさらに含む。
有機金属化合物(B-1)としては、下記一般式(B-1a)、(B-1b)または(B-1c)で表される有機金属化合物を挙げることができる。
Ra mAl(ORb)nHpXq… (B-1a)
[一般式(B-1a)中、RaおよびRbは、炭素原子数が1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。]
MaAlRa 4… (B-1b)
[一般式(B-1b)中、MaはLi、NaまたはKを示し、Raは炭素原子数が1~15の炭化水素基を示す。]
Ra rMbRb sXt… (B-1c)
[一般式(B-1c)中、RaおよびRbは、炭素原子数が1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mbは、Mg、ZnおよびCdから選ばれ、Xはハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。]
Ra mAl(ORb)nHpXq… (B-1a)
[一般式(B-1a)中、RaおよびRbは、炭素原子数が1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。]
MaAlRa 4… (B-1b)
[一般式(B-1b)中、MaはLi、NaまたはKを示し、Raは炭素原子数が1~15の炭化水素基を示す。]
Ra rMbRb sXt… (B-1c)
[一般式(B-1c)中、RaおよびRbは、炭素原子数が1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mbは、Mg、ZnおよびCdから選ばれ、Xはハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。]
前記有機金属化合物(B-1)としては、特開平11-315109号公報や欧州特許出願公開第0874005号明細書中に開示された化合物を制限無く使用することができる。
前記有機金属化合物(B-1)としては、一般式(B-1a)で示されるものが好ましく、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、トリイソ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、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチル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リド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド、メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライド、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、ジヒドロフェニルアルミニウムハイドライド、ジイソプロピルアルミニウムハイドライド、ジ-n-ブチ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、ジイソヘキシルアルミニウムハイドライド、ジフェニルアルミニウムハイドライド、ジシクロヘキシルアルミニウムハイドライド、ジ-sec-ヘプチルアルミニウムハイドライド、ジ-sec-ノニルアルミニウムハイドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライド、ジメチルアルミニウムエトキサイド、ジエチルアルミニウムエトキサイド、ジイソプロピルアルミニウムメトキサイド、ジイソブチルアルミニウムエトキサイドなどのジアルキルアルミニウムアルコキサイドなどが挙げられる。
これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
有機アルミニウムオキシ化合物(B-2)としては、トリアルキルアルミニウム、トリシクロアルキルアルミニウムから調製されたアルミノキサンが好ましく、トリメチルアルミニウムまたはトリイソブチルアルミニウムから調製された有機アルミニウムオキシ化合物が特に好ましい。このような有機アルミニウムオキシ化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
化合物(B-3)としては、特表平1-501950号公報、特表平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、米国特許第5321106号明細書などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物や、さらにはヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物を制限無く使用することができる。
本発明に係るエチレン重合用触媒では、助触媒成分としてメチルアルミノキサン等の有機アルミニウムオキシ化合物(B-2)を併用すると、エチレンに対して非常に高い触媒活性を示すだけでなく、固体状担体中の活性水素と反応し助触媒成分を含有した固体担体成分を容易に調製出来るため、有機アルミニウムオキシ化合物(B-2)を(B)化合物として用いることが好適である。
本発明のオレフィン重合触媒は、さらに固体状担体(S)を含んでいてもよい。
固体状担体(S)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
固体状担体(S)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
前記固体状担体(S)として用いられる無機化合物としては、多孔質酸化物、固体状アルミノキサン化合物、無機塩化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が挙げられる。
前記多孔質酸化物としては、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaOおよびThO2など、またはこれらを含む複合物または混合物、具体的には、天然または合成ゼオライト、SiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3およびSiO2-TiO2-MgOなどが用いられる。これらのうち、SiO2を主成分とするものが好ましい。
なお、上記多孔質酸化物には、少量のNa2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4、Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Na2O、K2O、Li2O等の炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差し支えない。
このような多孔質酸化物は、種類および製法によりその性状は異なるが、本発明で用いられる固体状担体(S)としては、粒径が通常0.2~300μm、好ましくは1~200μmであって、比表面積が通常50~1200m2/g、好ましくは100~1000m2/gの範囲にあり、細孔容積が通常0.3~30cm3/gの範囲にあるものが好ましい。このような担体は、必要に応じて、例えば、100~1000℃、好ましくは150~700℃で焼成して用いられる。
前記固体状アルミノキサン化合物としては、公知の固体状アルミノキサンを制限なく用いることができ、たとえば国際公開第2014/123212号に記載された固体状ポリアルミノキサン組成物、特開2019-69920号公報の[0119]~[0129]に記載の固体状アルミノキサン化合物を用いることもできる。公知の製造方法としては、たとえば、特公平7-42301号公報、特開平6-220126号公報、特開平6-220128号公報、特開平11-140113号公報、特開平11-310607号公報、特開2000-38410号公報、特開2000-95810号公報、国際公開第2010/55652号などに記載された製造方法が挙げられる。
前記無機ハロゲン化物としては、例えば、MgCl2、MgBr2、MnCl2、MnBr2などが挙げられる。無機ハロゲン化物は、そのまま用いてもよいし、ボールミル、振動ミルにより粉砕した後に用いてもよい。また、アルコール等の溶媒に無機ハロゲン化物を溶解させた後、析出剤によって微粒子状に析出させたものを用いることもできる。
粘土は、通常粘土鉱物を主成分として構成される。また、イオン交換性層状化合物は、イオン結合等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有する化合物であり、含有するイオンが交換可能なものである。大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。また、これらの粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物としては、天然産のものに限らず、人工合成物を使用することもできる。
また、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物として、粘土、粘土鉱物、また、六方細密パッキング型、アンチモン型、CdCl2型、CdI2型等の層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物等を例示することができる。
このような粘土、粘土鉱物としては、カオリン、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、アロフェン、ヒシンゲル石、パイロフィライト、ウンモ群、モンモリロナイト群、バーミキュライト、リョクデイ石群、パリゴルスカイト、カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイト等が挙げられ、イオン交換性層状化合物としては、α-Zr(HAsO4)2・H2O、α-Zr(HPO4)2、α-Zr(KPO4)2・3H2O、α-Ti(HPO4)2、α-Ti(HAsO4)2・H2O、α-Sn(HPO4)2・H2O、γ-Zr(HPO4)2、γ-Ti(HPO4)2、γ-Ti(NH4PO4)2・H2O等の多価金属の結晶性酸性塩等が挙げられる。
このような粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物は、水銀圧入法で測定した半径20Å以上の細孔容積が0.1cc/g以上のものが好ましく、0.3~5cc/gのものが特に好ましい。ここで、細孔容積は、水銀ポロシメーターを用いた水銀圧入法により、細孔半径20~3×104Åの範囲について測定される。半径20Å以上の細孔容積が0.1cc/gより小さいものを担体として用いた場合には、高い重合活性が得られにくい傾向がある。
粘土および粘土鉱物には、化学処理を施すことも好ましい。化学処理としては、表面に付着している不純物を除去する表面処理、粘土の結晶構造に影響を与える処理等、いずれも使用できる。化学処理として具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。酸処理は、表面の不純物を取り除くほか、結晶構造中のAl、Fe、Mg等の陽イオンを溶出させることによって表面積を増大させる。アルカリ処理では粘土の結晶構造が破壊され、粘土の構造の変化をもたらす。また、塩類処理や有機物処理では、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面積や層間距離を変えることができる。
イオン交換性層状化合物は、イオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと交換することにより、層間が拡大した状態の層状化合物であってもよい。このような嵩高いイオンは、層状構造を支える支柱的な役割を担っており、通常、ピラーと呼ばれる。また、このように層状化合物の層間に別の物質を導入することをインターカレーションという。インターカレーションするゲスト化合物としては、TiCl4、ZrCl4等の陽イオン性無機化合物、Ti(OR)4、Zr(OR)4、PO(OR)3、B(OR)3等の金属アルコキシド(Rは炭化水素基等)、[Al13O4(OH)24]7+、[Zr4(OH)14]2+、[Fe3O(OCOCH3)6]+等の金属水酸化物イオン等が挙げられる。これら化合物は単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いられる。また、これら化合物をインターカレーションする際に、Si(OR)4、Al(OR)3、Ge(OR)4等の金属アルコキシド(Rは炭化水素基等)等を加水分解して得た重合物、SiO2等のコロイド状無機化合物等を共存させることもできる。また、ピラーとしては、上記金属水酸化物イオンを層間にインターカレーションした後に加熱脱水することにより生成する酸化物等が挙げられる。
粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物は、そのまま用いてもよく、またボールミル、ふるい分け等の処理を行った後に用いてもよい。また、新たに水を添加吸着させ、あるいは加熱脱水処理した後に用いてもよい。さらに、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
固体状担体(S)として用いられる有機化合物としては、例えば、粒径が10~300μmの範囲にある顆粒状ないしは微粒子状固体などが挙げられる。前記有機化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン等の炭素原子数が2~14のオレフィンを主成分として生成される重合体またはビニルシクロヘキサン、スチレン、ジビニルベンゼンを主成分として生成される重合体や反応体、およびそれらの変成体からなる顆粒状ないしは微粒子状固体などが挙げられる。
固体状担体(S)としては、成形時の異物防止の観点から、多孔質酸化物が好ましい。
固体状担体(S)としては、成形時の異物防止の観点から、多孔質酸化物が好ましい。
<各成分の使用法および添加順序>
本発明のオレフィン重合用触媒が遷移金属化合物(A)(以下、成分(A)ともいう)に加えて、前記化合物(B)(以下、成分(B)ともいう)および固体状担体(S)(以下、成分(S)ともいう)を含む場合、オレフィン重合用触媒は、成分(A)および成分(S)、ならびに任意に成分(B)を不活性炭化水素中で混合し接触させることにより、調製することができる。
本発明のオレフィン重合用触媒が遷移金属化合物(A)(以下、成分(A)ともいう)に加えて、前記化合物(B)(以下、成分(B)ともいう)および固体状担体(S)(以下、成分(S)ともいう)を含む場合、オレフィン重合用触媒は、成分(A)および成分(S)、ならびに任意に成分(B)を不活性炭化水素中で混合し接触させることにより、調製することができる。
各成分を接触させる方法としては、接触の順序に着目すると、例えば、
(i)成分(S)に成分(A)を接触させる方法
(ii)成分(S)に成分(B)を接触させ、次いで成分(A)を接触させる方法
(iii)成分(A)に成分(B)を接触させ、次いで成分(S)を接触させる方法
(iv)成分(S)に成分(B)を接触させ、次いで成分(A)と成分(B)との混合物を接触させる方法、
(v)成分(S)に成分(B)を接触させ、さらに成分(B)を接触させ、次いで成分(A)と成分(B)との混合物を接触させる方法
などが挙げられる。成分(B)が複数種用いられる場合は、その成分(B)同士が同一であっても異なっていてもよい。上記の方法のうち(i)、(ii)および(iii)が好ましい。
(i)成分(S)に成分(A)を接触させる方法
(ii)成分(S)に成分(B)を接触させ、次いで成分(A)を接触させる方法
(iii)成分(A)に成分(B)を接触させ、次いで成分(S)を接触させる方法
(iv)成分(S)に成分(B)を接触させ、次いで成分(A)と成分(B)との混合物を接触させる方法、
(v)成分(S)に成分(B)を接触させ、さらに成分(B)を接触させ、次いで成分(A)と成分(B)との混合物を接触させる方法
などが挙げられる。成分(B)が複数種用いられる場合は、その成分(B)同士が同一であっても異なっていてもよい。上記の方法のうち(i)、(ii)および(iii)が好ましい。
上記接触順序形態を示した各方法において、成分(S)と成分(B)との接触を含む工程、および成分(S)と成分(A)との接触を含む工程においては、成分(G)を共存させることにより、重合反応中のファウリングが抑制されたり、生成重合体の粒子性状が改善されたりする。成分(G)としては、極性官能基を有する化合物を用いることができ、非イオン性(ノニオン)界面活性剤が好ましく、ポリアルキレンオキサイドブロック、高級脂肪族アミド、ポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル、アルキルジエタノールアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、N-アシルアミノ酸がより好ましい。これらは1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製に用いる溶媒としては、不活性炭化水素溶媒が挙げられ、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物等を挙げることができる。
成分(B)と成分(S)との接触においては、成分(B)中の反応部位と成分(S)中の反応部位との反応により化学的に結合され、成分(B)と成分(S)との接触物が形成される。成分(B)と成分(S)との接触時間は、通常1分~20時間、好ましくは30分~10時間であり、接触温度は、通常-50~200℃、好ましくは-20~120℃で行われる。成分(B)と成分(S)との初期接触を急激に行うと、その反応発熱や反応エネルギーにより成分(S)が崩壊し、得られる固体触媒成分のモルフォロジーが悪化し、これを重合に用いた場合ポリマーモルフォロジー不良により連続運転が困難になることが多い。そのため、成分(B)と成分(S)との接触初期は、反応発熱を抑制する目的で、より低温で接触させる、または、反応発熱を制御し、初期接触温度を維持可能な速度で反応させることが好ましい。また、成分(B)と成分(S)を接触させ、さらに成分(B)を接触させる場合においても同様である。成分(B)と成分(S)との接触重量比(成分(B)の重量/成分(S)の重量)は、任意に選択できるが、接触重量比が高いほうが、より多くの成分(A)を接触させることができ、固体触媒成分の重量当たりの触媒活性を向上させることができる。
成分(B)と成分(S)の接触重量比[=成分(B)の重量/成分(S)の重量]は、好ましくは0.05~3.0、特に好ましくは、0.1~2.0である。
成分(B)と成分(S)との接触物と、成分(A)とを接触させる際には、接触時間は、通常1分~20時間、好ましくは1分~10時間であり、接触温度は、通常-50~200℃、好ましくは-50~100℃の範囲内である。
成分(B)と成分(S)との接触物と、成分(A)とを接触させる際には、接触時間は、通常1分~20時間、好ましくは1分~10時間であり、接触温度は、通常-50~200℃、好ましくは-50~100℃の範囲内である。
成分(B-1)は、成分(B-1)と成分(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比[(B-1)/M]が、通常0.01~100,000、好ましくは0.05~50,000となるような量で用いられる。
成分(B-2)は、成分(B-2)(アルミニウム原子換算)と成分(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比[(B-2)/M]が、通常10~500,000、好ましくは20~100,000となるような量で用いられる。
成分(B-3)は、成分(B-3)と成分(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比[(B-3)/M]が、通常1~10、好ましくは1~5となるような量で用いられる。
なお、成分(B)と成分(A)中の全遷移金属原子(M)との比は、誘導結合プラズマ発光分析法(ICP分析法)により求めることができる。
なお、成分(B)と成分(A)中の全遷移金属原子(M)との比は、誘導結合プラズマ発光分析法(ICP分析法)により求めることができる。
オレフィン重合には、本発明に係るオレフィン重合用触媒をそのまま用いることができるが、固体状担体(S)を含むオレフィン重合用触媒(以下「固体触媒成分」とも記載する。)にオレフィンを予備重合させて予備重合固体触媒成分を形成してから用いることもできる。
予備重合固体触媒成分は、本発明に係るオレフィン重合用触媒の存在下、通常、不活性炭化水素溶媒中、オレフィンを予備重合させることにより調製することができ、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても実施することができ、また減圧、常圧あるいは加圧下、いずれでも行うことができる。さらに、予備重合によって、固体状触媒成分1g当り0.01~1000g、好ましくは0.1~800g、さらに好ましくは0.2~500gの量で予備重合固体触媒成分が生成することが望ましい。
不活性炭化水素溶媒中で生成した予備重合固体触媒成分を懸濁液から分離した後、再び不活性炭化水素中に懸濁させ、得られた懸濁液中にオレフィンを導入してもよく、また、乾燥させた後オレフィンを導入してもよい。
予備重合温度は、-20~80℃、好ましくは0~60℃であり、また予備重合時間は、0.5~100時間、好ましくは1~50時間程度である。
予備重合に使用する固体触媒成分の形態としては、既に述べたものを制限無く利用できる。また、予備重合の際には、固体触媒成分と共に必要に応じて成分(B)が用いられ、特に一般式(B-1a)で示される有機アルミニウム化合物[B-1a]が好ましく使用される。成分(B)が用いられる場合は、固体触媒成分と共に用いられる成分(B)は、成分(B)中のアルミニウム原子(Al)と遷移金属化合物(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比(Al/M)が、0.1~10000、好ましくは0.5~5000となる量で用いられる。
予備重合に使用する固体触媒成分の形態としては、既に述べたものを制限無く利用できる。また、予備重合の際には、固体触媒成分と共に必要に応じて成分(B)が用いられ、特に一般式(B-1a)で示される有機アルミニウム化合物[B-1a]が好ましく使用される。成分(B)が用いられる場合は、固体触媒成分と共に用いられる成分(B)は、成分(B)中のアルミニウム原子(Al)と遷移金属化合物(A)中の遷移金属原子(M)とのモル比(Al/M)が、0.1~10000、好ましくは0.5~5000となる量で用いられる。
予備重合系における本発明に係るオレフィン重合用触媒の濃度は、オレフィン重合用触媒/重合容積比で、通常1~1000グラム/リットル、さらには10~500グラム/リットルであることが望ましい。予備重合時には、ファウリング抑制あるいは粒子性状改善を目的として、前記の成分(G)を共存させてもよい。
また、予備重合固体触媒成分の流動性改善や重合時のヒートスポット・シーティングやポリマー塊の発生抑制を目的に、予備重合によって一旦生成させた予備重合固体触媒成分に成分(G)を接触させてもよい。
上記成分(G)を接触させる際の温度は、通常-50~50℃、好ましくは-20~50℃であり、接触時間は、通常1分~20時間、好ましくは5分~10時間である。
オレフィン重合用触媒と成分(G)とを接触させるに際して、成分(G)は、オレフィン重合用触媒100重量部に対して、0.1~20重量部、好ましくは0.3~10重量部、より好ましくは0.4~5重量部の量で用いられる。
オレフィン重合用触媒と成分(G)とを接触させるに際して、成分(G)は、オレフィン重合用触媒100重量部に対して、0.1~20重量部、好ましくは0.3~10重量部、より好ましくは0.4~5重量部の量で用いられる。
オレフィン重合用触媒と成分(G)との混合接触は、不活性炭化水素溶媒中で行うことができ、不活性炭化水素溶媒としては、前記と同様のものが挙げられる。
本発明に係るオレフィン系重合体の製造方法において、オレフィン重合用触媒として、予備重合固体触媒成分を乾燥させたもの(以下「乾燥予備重合触媒」ともいう。)を用いることができる。予備重合固体触媒成分の乾燥は、通常、得られた予備重合触媒の懸濁液から濾過などにより分散媒である炭化水素を除去した後に行われる。
本発明に係るオレフィン系重合体の製造方法において、オレフィン重合用触媒として、予備重合固体触媒成分を乾燥させたもの(以下「乾燥予備重合触媒」ともいう。)を用いることができる。予備重合固体触媒成分の乾燥は、通常、得られた予備重合触媒の懸濁液から濾過などにより分散媒である炭化水素を除去した後に行われる。
予備重合固体触媒成分の乾燥は、予備重合固体触媒成分を不活性ガスの流通下、70℃以下、好ましくは20~50℃の範囲の温度に保持することにより行われる。得られた乾燥予備重合触媒の揮発成分量は2.0重量%以下、好ましくは1.0重量%以下であることが望ましい。乾燥予備重合触媒の揮発成分量は、少ないほどよく、特に下限はないが、実用的には0.001重量%である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが通常1~48時間である。
前記乾燥予備重合触媒は、流動性に優れているので、重合反応器へ安定的に供給することができる。また、前記乾燥予備重合触媒を使用すると、気相重合系内に懸濁に用いた溶媒を同伴させずに済むため安定的に重合を行うことができる。
[オレフィン重合体の製造方法]
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、前記オレフィン重合用触媒の存在下で、オレフィンを重合させる工程を含むことを特徴とする。前記オレフィンを重合させる工程は、エチレンを単独重合するか、またはエチレンと炭素数3~20のオレフィンとを共重合する工程であることが好ましい。
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、前記オレフィン重合用触媒の存在下で、オレフィンを重合させる工程を含むことを特徴とする。前記オレフィンを重合させる工程は、エチレンを単独重合するか、またはエチレンと炭素数3~20のオレフィンとを共重合する工程であることが好ましい。
重合方法としては、溶液重合、懸濁重合等の液相重合法および気相重合法が挙げられ、懸濁重合法および気相重合法が好ましい。
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物等を挙げることができる。
液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物等を挙げることができる。
本発明に係るオレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合を行うに際して、成分(A)は、反応容積1リットル当たり、通常1×10-12~1×10-1モル、好ましくは1×10-8~1×10-2モルになるような量で用いられる。また、好ましくは成分(B)が用いられ、さらに好ましくは一般式(B-1a)で示される化合物、または成分(B-2)が用いられる。
オレフィンを重合するに際して、重合温度は、下限が0℃、好ましくは40℃、特に好ましくは60℃である。温度が高い方が工業スケールでの生産において除熱等の面で有利である。上限が通常200℃、好ましくは170℃であり、重合圧力は、通常、常圧~100kgf/cm2、好ましくは常圧~50kgf/cm2である。
重合反応は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法により得られるオレフィン重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。重合時には、ファウリング抑制あるいは粒子性状改善を目的として、前記の成分(G)を共存させることができる。
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法により得られるオレフィン重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。重合時には、ファウリング抑制あるいは粒子性状改善を目的として、前記の成分(G)を共存させることができる。
本発明において重合反応に供給されるモノマーは、好ましくはエチレン単独であるか、エチレンおよび炭素数3以上20以下のオレフィンである。炭素数3以上20以下のオレフィンの具体例としては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどのα-オレフィンや、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2-メチル-1,4,5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレンなどの環状オレフィンを挙げることができる。
さらに、本発明の効果を損なわない範囲で少量のスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエンやアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸等;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸等の極性モノマーなどを供給してもよい。
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法によれば、公知の遷移金属化合物を用いた場合に比して、実質的に長鎖分岐(LCB)がほとんどないオレフィン重合体(共重合体であれば、実質的に長鎖分岐(LCB)がほとんどなく、狭いコモノマー組成分布を有するオレフィン重合体)を、高い触媒活性で効率的に製造することができる。加えて、製造時、特に高分子量・高密度のオレフィン重合体を製造する場合であっても、反応器壁等へのファウリングやパウダー凝集が起こりにくいことから、より安定的な重合体の製造が可能となる。
その理由は、必ずしも定かではないが、シクロペンタジエニル環上の置換基として、直鎖状部分の炭素数が3以上の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3以上の末端不飽和炭化水素基を有することで、末端にビニル基を有するマクロモノマーの共重合を阻害し、長鎖分岐(LCB)形成が抑制されることが「Macromolecules,2010,43,8836.」等に示されている。加えて、シクロペンタジエニル環上の水素以外の置換基の数を少なくすることで、立体的な嵩高さが小さくなり、成分(S)との相互作用が強まる。これにより、重合反応中に成分(A)が重合溶媒中へ遊離しにくくなり、反応器壁等へのファウリングやパウダー凝集を起こしにくくなっていると推測される。
[オレフィン重合体]
本発明に係るオレフィン重合体は、上述した本発明のオレフィン重合触媒を用いた重合反応により得られるオレフィン重合体であり、その一態様としては、エチレン由来の構成単位を好ましくは60~100モル%、より好ましくは80~100モル%の範囲で含むエチレン系重合体が挙げられる。前記エチレン系重合体は、共重合体の場合、炭素数3~20のα-オレフィン由来の構成単位を好ましくは合計1~40モル%、より好ましくは2~20モル%の範囲で含む。ただし、エチレン由来の構成単位の含量と炭素数3~20のα-オレフィン由来の構成単位の含量との合計を100モル%とする。
本発明に係るオレフィン重合体は、上述した本発明のオレフィン重合触媒を用いた重合反応により得られるオレフィン重合体であり、その一態様としては、エチレン由来の構成単位を好ましくは60~100モル%、より好ましくは80~100モル%の範囲で含むエチレン系重合体が挙げられる。前記エチレン系重合体は、共重合体の場合、炭素数3~20のα-オレフィン由来の構成単位を好ましくは合計1~40モル%、より好ましくは2~20モル%の範囲で含む。ただし、エチレン由来の構成単位の含量と炭素数3~20のα-オレフィン由来の構成単位の含量との合計を100モル%とする。
これらの重合体の中でも、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/プロピレン/1-ブテン共重合体、エチレン/1-オクテン重合体、エチレン/1-ヘキセン重合体、エチレン/4-メチル-1-ペンテン重合体、エチレン/プロピレン/1-オクテン重合体、エチレン/プロピレン/1-ヘキセン重合体、エチレン/プロピレン/4-メチル-1-ペンテン重合体が好ましい。また、これらの重合体から選択される二種以上を混合または連続的に製造することによって得られる、いわゆるブロック共重合体(インパクトコポリマー)でもよい。
本発明に係るオレフィン重合体は、低いメルトインデックス比(=メルトインデックス(I10)/メルトインデックス(I2))を有し、これは実質的に長鎖分岐がほとんどないことを意味する。
本発明に係るオレフィン重合体のメルトインデックス比(=メルトインデックス(I10)/メルトインデックス(I2)、I10およびI2の測定条件は、後述する実施例で採用された条件またはこれと同等の条件である。)は、好ましくは6.2以下、より好ましくは6.0以下であり、その下限値は、たとえば5.5であってもよい。
また本発明に係るオレフィン重合体は、狭い分子量分布、および共重合体であれば狭いコモノマー組成分布を有する。
具体的には、本発明に係るオレフィン重合体の、GPC(測定条件は、後述する実施例で採用された条件またはこれと同等の条件である。)により測定される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.0~2.4である。
具体的には、本発明に係るオレフィン重合体の、GPC(測定条件は、後述する実施例で採用された条件またはこれと同等の条件である。)により測定される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.0~2.4である。
本発明に係るオレフィン重合体を、結晶化溶出分別(測定条件は、後述する実施例で採用された条件またはこれと同等の条件である。)に供して得られる溶出曲線の半値幅は、好ましくは15.0以下、より好ましくは4.0~13.0である。
本発明に係るオレフィン重合体のメルトフローレート(メルトインデックス(I2)、ASTM D1238-89に準拠、190℃、2.16kg荷重)は、好ましくは0.01~200g/10分、より好ましくは0.10~100g/10分である。
本発明に係るオレフィン重合体の密度(測定条件は、後述する実施例で採用された条件またはこれと同等の条件である。)は、好ましくは890~950kg/m3、より好ましくは900~922kg/m3である。
[オレフィン重合体の用途]
本発明に係るオレフィン重合体から、空冷インフレーション成形、空冷二段冷却インフレーション成形、高速インフレーション成形、T-ダイフィルム成形、水冷インフレーション成形等の成形加工によりフィルムを得ることができ、得られたフィルムは、引裂き強度に優れ、表面のべたつきのないフィルムとなる。
本発明に係るオレフィン重合体から、空冷インフレーション成形、空冷二段冷却インフレーション成形、高速インフレーション成形、T-ダイフィルム成形、水冷インフレーション成形等の成形加工によりフィルムを得ることができ、得られたフィルムは、引裂き強度に優れ、表面のべたつきのないフィルムとなる。
本発明に係るオレフィン重合体から得られるフィルムは、規格袋、砂糖袋、油物包装袋、水物包装袋等の各種包装用フィルムや農業用資材等に好適である。また、ナイロン、ポリエステル等の基材と貼り合わせて、多層フィルムとして用いることもできる。
本発明に係るオレフィン重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、核剤、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤等の添加剤が必要に応じて配合されていてもよい。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
各種測定方法は、以下のとおりである。
各種測定方法は、以下のとおりである。
<遷移金属化合物の同定>
後述する実施例等で得られた遷移金属化合物の構造は、270MHz 1H-NMR(日本電子社製GSH-270)、FD-質量分析(日本電子社製SX-102A)等を用いて常法に従って測定し決定した。
後述する実施例等で得られた遷移金属化合物の構造は、270MHz 1H-NMR(日本電子社製GSH-270)、FD-質量分析(日本電子社製SX-102A)等を用いて常法に従って測定し決定した。
<重合体の物性測定>
後述する実施例等で得られたエチレン系重合体の物性測定は以下に記した方法で実施した。
後述する実施例等で得られたエチレン系重合体の物性測定は以下に記した方法で実施した。
(1)メルトフローレート(MFR)
メルトフローレート(メルトインデックスI2、g/10分)は、ASTM D1238-89に従い、190℃、2.16kg荷重(kgf)の条件下で測定し、メルトフローレート(メルトインデックスI10、g/10分)は、ASTM D1238-89に従い、190℃、10.0kg荷重(kgf)の条件下で測定した。
メルトフローレート(メルトインデックスI2、g/10分)は、ASTM D1238-89に従い、190℃、2.16kg荷重(kgf)の条件下で測定し、メルトフローレート(メルトインデックスI10、g/10分)は、ASTM D1238-89に従い、190℃、10.0kg荷重(kgf)の条件下で測定した。
(2)密度(D)
密度(D、kg/m3)は、JIS K7112に準拠し、MFR測定時に得られるストランドを100℃で1時間熱処理し、更に室温で1時間放置した後に密度勾配管法で測定した。
密度(D、kg/m3)は、JIS K7112に準拠し、MFR測定時に得られるストランドを100℃で1時間熱処理し、更に室温で1時間放置した後に密度勾配管法で測定した。
(3)数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた。Waters社製「Alliance GPC 2000」ゲル浸透クロマトグラフ(高温サイズ排除クロマトグラフ)により得られる分子量分布曲線から計算したものであり、操作条件は、下記の通りである。
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた。Waters社製「Alliance GPC 2000」ゲル浸透クロマトグラフ(高温サイズ排除クロマトグラフ)により得られる分子量分布曲線から計算したものであり、操作条件は、下記の通りである。
解析ソフト:クロマトグラフィデータシステム Empower(Waters社)
カラム:TSKgel GMH6-HT×2+TSKgel GMH6-HT×2
(内径7.5mm×長さ30cm,東ソー社)
移動相:o-ジクロロベンゼン
検出器:示差屈折計(装置内蔵)
カラム温度:140℃
流速:1.0mL/min
注入量:400μL
サンプリング時間間隔:1秒
試料濃度:0.15%(w/v)
分子量較正:単分散ポリスチレン(東ソー社)/分子量495から分子量2060万
カラム:TSKgel GMH6-HT×2+TSKgel GMH6-HT×2
(内径7.5mm×長さ30cm,東ソー社)
移動相:o-ジクロロベンゼン
検出器:示差屈折計(装置内蔵)
カラム温度:140℃
流速:1.0mL/min
注入量:400μL
サンプリング時間間隔:1秒
試料濃度:0.15%(w/v)
分子量較正:単分散ポリスチレン(東ソー社)/分子量495から分子量2060万
(4)結晶化溶出分別(CEF)-コモノマー組成分布
結晶化溶出分別(Crystallization Elution Fractionation)によるコモノマー組成分布の分析は、ハイスループット組成分布分析装置(Polymer Char社製)を用いて、下記の通り測定した。
結晶化溶出分別(Crystallization Elution Fractionation)によるコモノマー組成分布の分析は、ハイスループット組成分布分析装置(Polymer Char社製)を用いて、下記の通り測定した。
CEFカラム(Polymer Char社、長さ150mm、容量2.2mL)を用い、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を添加したオルトジクロロベンゼンを移動相として用い、試料16mgを8mLに150℃で60分かけて溶解させ、0.2mLを注入した。95℃から-20℃まで1℃/分で降温することで結晶化させ、10分温度を維持した後に、140℃まで4℃/分で昇温することで溶出させた。結晶化中の流量は0.012mL/分であり、溶出中の流量は1.0mL/分であった。3秒毎にデータを収集し、溶出曲線を得て、得られた溶出曲線の半値幅(半値全幅)を求めた。
<遷移金属化合物(A)の合成>
[実施例A1:遷移金属化合物(A-1)の合成]
1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエンは、Jоrnal оf the Chemical Society.Perkin transactiоns II,1982,729.ならびにChemistry -A European Journal,2014,20,12432.記載の方法によって合成した。
[実施例A1:遷移金属化合物(A-1)の合成]
1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエンは、Jоrnal оf the Chemical Society.Perkin transactiоns II,1982,729.ならびにChemistry -A European Journal,2014,20,12432.記載の方法によって合成した。
充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエン160mg(1.5mmol)、ジエチルエーテル20mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.96mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.5mmol)を加えた後、室温に戻し3時間撹拌を続けた。その後、系内温度を-70℃に冷却し、三塩化n-ブチルシクロペンタジエニルジルコニウム430mg(1.3mmol)(STREM社製)を加え、室温に戻し18時間撹拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣をヘキサンにて洗浄し減圧乾燥することにより、下記式(A-1)で示される遷移金属化合物90mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.16(4H,m),6.01(2H,s),2.63(2H,t),2.17(3H,s),2.07(6H,s),1.52(2H,m),1.34(2H,m),0.91(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+):390
FD-質量分析(M+):390
[実施例A2:遷移金属化合物(A-2)の合成]
充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、ビス(1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド450mg(1.0mmol)と四塩化ジルコニウム233mg(1.0mmol)、トルエン30mLを挿入し攪拌した。120℃のオイルバスで系内を昇温し5時間撹拌を続けた。室温に戻し、系内の溶媒を留去することで三塩化1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニルジルコニウムを得た。
充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、ビス(1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド450mg(1.0mmol)と四塩化ジルコニウム233mg(1.0mmol)、トルエン30mLを挿入し攪拌した。120℃のオイルバスで系内を昇温し5時間撹拌を続けた。室温に戻し、系内の溶媒を留去することで三塩化1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニルジルコニウムを得た。
その後、充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエン280mg(2.2mmol)、ジエチルエーテル20mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液1.5mL(ヘキサン溶液、1.6M、2.4mmol)を加えた後、室温に戻し3時間撹拌を続けた。その後、系内温度を-70℃に冷却し、前記で得られた三塩化1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニルジルコニウムを全量加え、室温に戻し15時間撹拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣をヘキサンにて洗浄し減圧乾燥することにより、下記式(A-2)で示される遷移金属化合物100mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.09(1H,m),5.99(2H,s),5.82(1H,m),5.78(1H,m),2.70-2.30(2H,m),2.19(3H,s),2.15(3H,s),2.06(6H,s),1.47(2H,m),1.33(2H,m),0.90(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+):404
FD-質量分析(M+):404
[実施例A3:遷移金属化合物(A-3)の合成]
1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエンは、Jоrnal оf the Chemical Society.Perkin transactiоns II,1982,729.ならびにChemistry -A European Journal,2014,20,12432.記載の方法によって合成した。また、三塩化n-プロピルシクロペンタジエニルジルコニウムは、WО2016/168448号公報記載の方法によって合成した。
1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエンは、Jоrnal оf the Chemical Society.Perkin transactiоns II,1982,729.ならびにChemistry -A European Journal,2014,20,12432.記載の方法によって合成した。また、三塩化n-プロピルシクロペンタジエニルジルコニウムは、WО2016/168448号公報記載の方法によって合成した。
充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、1,2,4-トリメチル-1,3-シクロペンタジエン160mg(1.5mmol)、ジエチルエーテル20mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.96mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.5mmol)を加えた後、室温に戻し3時間撹拌を続けた。その後、系内温度を-70℃に冷却し、三塩化n-プロピルシクロペンタジエニルジルコニウム400mg(1.3mmol)を加え、室温に戻し20時間撹拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣をヘキサンにて洗浄し減圧乾燥することにより、下記式(A-3)で示される遷移金属化合物80mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.16(4H,m),6.01(2H,s),2.59(2H,t),2.16(3H,s),2.06(6H,s),1.57(2H,m),0.93(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+):376
FD-質量分析(M+):376
[比較例a1:遷移金属化合物(A-4)の合成]
下記式(A-4)で示される遷移金属化合物は、特表2000-514494号公報記載の方法で合成した。
下記式(A-4)で示される遷移金属化合物は、特表2000-514494号公報記載の方法で合成した。
[比較例a2:遷移金属化合物(A-5)の合成]
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、n-ブチルシクロペンタジエン溶液0.90g(テトラヒドロフラン溶液、13.6重量%、1.0mmol)、ジエチルエーテル10mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.60mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.0mmol)を加えた。室温で2時間攪拌した後-78℃に冷却し、三塩化ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウム0.33g(0.99mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら21時間攪拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトで除去した。得られた溶液を濃縮した後、n-ヘキサン8mLを加え、超音波を照射することで懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、減圧乾燥することにより、下記式(A-5)で示される遷移金属化合物340mgを得た。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、n-ブチルシクロペンタジエン溶液0.90g(テトラヒドロフラン溶液、13.6重量%、1.0mmol)、ジエチルエーテル10mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.60mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.0mmol)を加えた。室温で2時間攪拌した後-78℃に冷却し、三塩化ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウム0.33g(0.99mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら21時間攪拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトで除去した。得られた溶液を濃縮した後、n-ヘキサン8mLを加え、超音波を照射することで懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、減圧乾燥することにより、下記式(A-5)で示される遷移金属化合物340mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.03(2H,t),5.95(2H,t),2.61(2H,t),2.03(15H,s),1.60-1.44(2H,m),1.44-1.20(2H,m),0.90(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+):418
FD-質量分析(M+):418
[比較例a3:遷移金属化合物(A-6)の合成]
1,2,3,4-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエンはSigma-Aldrich社より購入した。
1,2,3,4-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエンはSigma-Aldrich社より購入した。
充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、ビス(1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド658mg(1.5mmol)と四塩化ジルコニウム345mg(1.5mmol)、トルエン40mLを挿入し攪拌した。120℃のオイルバスで系内を昇温し5時間撹拌を続けた。室温に戻し、系内の溶媒を留去することで三塩化1,3-n-ブチルメチルシクロペンタジエニルジルコニウムを得た。
その後、充分に乾燥、窒素置換した100mLの反応器に、1,2,3,4-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエン395mg(3.2mmol)、ジエチルエーテル30mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液2.1mL(ヘキサン溶液、1.6M、3.3mmol)を加えた後、室温に戻し3時間撹拌を続けた。その後、系内温度を-70℃に冷却し、前記で得られた三塩化1-n-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニルジルコニウムを全量加え、室温に戻し15時間撹拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣をヘキサンにて洗浄し減圧乾燥することにより、下記式(A-6)で示される遷移金属化合物450mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.08(1H,m),5.89(1H,s),5.79(1H,m),5.75(1H,m),2.65-2.30(2H,m),2.17(3H,s), 2.01(12H,s),1.48(2H,m),1.32(2H,m),0.90(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+):418
FD-質量分析(M+):418
[比較例a4:遷移金属化合物(A-7)の合成]
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、1,3-ジメチル-1,3-シクロペンタジエン0.11g(1.2mmol)、ジエチルエーテル10mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.63mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.2mmol)を加えた。室温で3時間攪拌した後-78℃に冷却し、三塩化n-ブチルシクロペンタジエニルジルコニウム0.39g(1.2mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら20時間攪拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、n-ヘキサンを加え、超音波を照射することで懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(A-7)で示される遷移金属化合物160mgを得た。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、1,3-ジメチル-1,3-シクロペンタジエン0.11g(1.2mmol)、ジエチルエーテル10mLを挿入し攪拌した。系内温度を0℃に冷却した後、n-ブチルリチウム溶液0.63mL(ヘキサン溶液、1.6M、1.2mmol)を加えた。室温で3時間攪拌した後-78℃に冷却し、三塩化n-ブチルシクロペンタジエニルジルコニウム0.39g(1.2mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら20時間攪拌を続けた。系内の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、n-ヘキサンを加え、超音波を照射することで懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルター上のセライトを通すことで除去した。得られた溶液の溶媒を留去した後、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(A-7)で示される遷移金属化合物160mgを得た。
1H NMR(CDCl3)δ 6.24(2H,t),6.18(2H,t),6.07(1H,t),5.98(2H,d),2.63(2H,t),2.21(6H,s),1.64-1.45(2H,m),1.45-1.24(2H,m),0.91(3H,t)ppm
FD-質量分析(M+): 376
FD-質量分析(M+): 376
<固体触媒成分(X)の調製>
[調製例1]
内容積270Lの攪拌機付き反応器を用い、窒素雰囲気下、固体状担体(S)として、シリカゲル(富士シリシア化学株式会社製、レーザー光回折散乱法の体積分布の累積50%粒径:70μm、比表面積:340m2/g、細孔容積:1.3cm3/g、250℃で10時間乾燥)10kgを77Lのトルエンに懸濁させた後、0~5℃に冷却した。この懸濁液に成分(B)としてメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.5mol/L)19.4リットルを30分間かけて滴下した。この際、系内温度を0~5℃に保った。次いで、これらを0~5℃で30分間接触させた後、1.5時間かけて系内温度を95℃まで昇温して、引き続き95℃で4時間接触させた。その後、常温まで降温して、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにトルエンで2回洗浄することで、全量115リットルのトルエンスラリーを調製した。得られたスラリーの一部を採取し、窒素雰囲気下でろ過した後、真空乾燥を行ったところ、固体分濃度は122.6g/Lであった。また得られたスラリーの一部を採取し、ICP発光分光分析法(島津製作所製ICPS-8100)で分析したところ、Al濃度は0.612mol/Lであった。
[調製例1]
内容積270Lの攪拌機付き反応器を用い、窒素雰囲気下、固体状担体(S)として、シリカゲル(富士シリシア化学株式会社製、レーザー光回折散乱法の体積分布の累積50%粒径:70μm、比表面積:340m2/g、細孔容積:1.3cm3/g、250℃で10時間乾燥)10kgを77Lのトルエンに懸濁させた後、0~5℃に冷却した。この懸濁液に成分(B)としてメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.5mol/L)19.4リットルを30分間かけて滴下した。この際、系内温度を0~5℃に保った。次いで、これらを0~5℃で30分間接触させた後、1.5時間かけて系内温度を95℃まで昇温して、引き続き95℃で4時間接触させた。その後、常温まで降温して、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにトルエンで2回洗浄することで、全量115リットルのトルエンスラリーを調製した。得られたスラリーの一部を採取し、窒素雰囲気下でろ過した後、真空乾燥を行ったところ、固体分濃度は122.6g/Lであった。また得られたスラリーの一部を採取し、ICP発光分光分析法(島津製作所製ICPS-8100)で分析したところ、Al濃度は0.612mol/Lであった。
[調製例2:固体触媒成分(X-1)の調製]
充分に窒素置換した内容積200mLの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、トルエン30mL、並びに調製例1で得られたスラリー1.63mL(固体分重量0.2g)を装入した。次いで、実施例A1で得られた化合物(A-1)のトルエン溶液(Zr 7.0μmol)を加え、系内温度20~25℃で1時間これらを接触させた後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにヘキサンを用いて2回洗浄した。これにより、全量40mLの固体触媒成分(X-1)のスラリーを調製した。
充分に窒素置換した内容積200mLの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、トルエン30mL、並びに調製例1で得られたスラリー1.63mL(固体分重量0.2g)を装入した。次いで、実施例A1で得られた化合物(A-1)のトルエン溶液(Zr 7.0μmol)を加え、系内温度20~25℃で1時間これらを接触させた後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにヘキサンを用いて2回洗浄した。これにより、全量40mLの固体触媒成分(X-1)のスラリーを調製した。
[調製例3~8:固体触媒成分(X-2)~(X-7)の調製]
遷移金属化合物(A-1)の代わりに実施例A2~A3、比較例a1~a4で得られた遷移金属化合物(A-2)~(A-7)を用いたこと以外は調製例2と同様の方法にて固体触媒成分(X-2)~(X-7)のスラリーを調製した。
遷移金属化合物(A-1)の代わりに実施例A2~A3、比較例a1~a4で得られた遷移金属化合物(A-2)~(A-7)を用いたこと以外は調製例2と同様の方法にて固体触媒成分(X-2)~(X-7)のスラリーを調製した。
[調製例9:固体触媒成分(X-8)の調製]
充分に窒素置換した内容積200mLの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、トルエン30mL、並びに調製例1で得られたスラリー8.2mL(固体分重量1.0g)を装入した。次いで、実施例A1で得られた化合物(A-1)のトルエン溶液(Zr 35μmol)を加え、系内温度20~25℃で1時間これらを接触させた後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにヘキサンを用いて2回洗浄した。これにより、全量50mLの固体触媒成分(X-8)のスラリーを調製した。
充分に窒素置換した内容積200mLの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、トルエン30mL、並びに調製例1で得られたスラリー8.2mL(固体分重量1.0g)を装入した。次いで、実施例A1で得られた化合物(A-1)のトルエン溶液(Zr 35μmol)を加え、系内温度20~25℃で1時間これらを接触させた後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにヘキサンを用いて2回洗浄した。これにより、全量50mLの固体触媒成分(X-8)のスラリーを調製した。
[調製例10:固体触媒成分(X-8)の予備重合]
調製例9で得られたスラリーを10℃まで冷却した後、水素化ジイソブチルアルミニウム4.2mmolを添加した。さらに、常圧下でエチレンを系内に連続的に数分間供給した。この間、系内温度を10~15℃に保持した。次いで、1-ヘキセン0.27mLを添加した。1-ヘキセン添加後、系内温度を35℃に昇温し、固体分重量に対して3当量分のエチレンを重合させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて3回洗浄した。これにより、全量50mLのスラリーを調製した。
調製例9で得られたスラリーを10℃まで冷却した後、水素化ジイソブチルアルミニウム4.2mmolを添加した。さらに、常圧下でエチレンを系内に連続的に数分間供給した。この間、系内温度を10~15℃に保持した。次いで、1-ヘキセン0.27mLを添加した。1-ヘキセン添加後、系内温度を35℃に昇温し、固体分重量に対して3当量分のエチレンを重合させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて3回洗浄した。これにより、全量50mLのスラリーを調製した。
次に、系内温度を35℃までに昇温した後、成分(G)として、アルキルジエタノールアミンであるエレクトロストリッパーEA(花王株式会社製)40mgを添加し、2時間接触させた。その後、グラスフィルターにスラリーを移し、ろ過および減圧乾燥によりヘキサンを留去させることで、予備重合された固体触媒成分(X-8)4.0gを調製した。
<エチレン系重合体の製造>
[実施例P1]
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに、窒素雰囲気下、ヘプタン500ミリリットルを添加した後、エチレンを流通させ反応器内をエチレンで飽和させた。次に、1-ヘキセン20mL、トリイソブチルアルミニウムを0.375mmol、およびスラリーの状態の調製例2で得られた固体触媒成分(X-1)を固体分として20mg装入した後、エチレンにて80℃、0.8MPaGに昇温昇圧し、回転数350rpmで90分間重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体63.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[実施例P1]
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに、窒素雰囲気下、ヘプタン500ミリリットルを添加した後、エチレンを流通させ反応器内をエチレンで飽和させた。次に、1-ヘキセン20mL、トリイソブチルアルミニウムを0.375mmol、およびスラリーの状態の調製例2で得られた固体触媒成分(X-1)を固体分として20mg装入した後、エチレンにて80℃、0.8MPaGに昇温昇圧し、回転数350rpmで90分間重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体63.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[実施例P2]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例3で得られた固体触媒成分(X-2)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体82.6gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例3で得られた固体触媒成分(X-2)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体82.6gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[実施例P3]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例4で得られた固体触媒成分(X-3)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体64.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例4で得られた固体触媒成分(X-3)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集は認められなかった。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体64.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[比較例p1]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例5で得られた固体触媒成分(X-4)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体29.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例5で得られた固体触媒成分(X-4)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体29.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[比較例p2]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例6で得られた固体触媒成分(X-5)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体39.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例6で得られた固体触媒成分(X-5)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体39.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
[比較例p3]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例7で得られた固体触媒成分(X-6)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体41.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例7で得られた固体触媒成分(X-6)のスラリーを固体分として30mg投入したこと以外は実施例P1と同様の方法にて重合反応を行った。反応後オートクレーブの内部を確認したところ、オートクレーブ壁面部や撹拌翼部へのファウリングや重合体パウダーの凝集が認められた。
内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体41.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表1に示す。
本発明の遷移金属化合物(A)を用いた実施例では、メルトインデックス比が低い、すなわち長鎖分岐がほとんどないエチレン系重合体を、比較例に比べ高い触媒活性で効率的に得られたことが分かる。加えて、重合反応後の反応器内部のファウリングおよび重合体パウダーの凝集が起こりにくかったことも分かる。
[実施例P4]
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに、窒素雰囲気下、ヘプタン500ミリリットルを添加した後、エチレンを流通させ反応器内をエチレンで飽和させた。次に、1-ヘキセン60mL、トリイソブチルアルミニウムを0.375mmol、および調製例2で得られた固体触媒成分(X-1)のスラリーを固体分として20mg投入した後、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスを用いて、70℃、0.8MPaGに昇温昇圧し、90分間重合反応を行った。内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体80.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに、窒素雰囲気下、ヘプタン500ミリリットルを添加した後、エチレンを流通させ反応器内をエチレンで飽和させた。次に、1-ヘキセン60mL、トリイソブチルアルミニウムを0.375mmol、および調製例2で得られた固体触媒成分(X-1)のスラリーを固体分として20mg投入した後、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスを用いて、70℃、0.8MPaGに昇温昇圧し、90分間重合反応を行った。内容物をろ過後、80℃で10時間真空乾燥することで、エチレン系重合体80.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[実施例P5]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例3で得られた固体触媒成分(X-2)のスラリーを固体分として24mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体90.4gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例3で得られた固体触媒成分(X-2)のスラリーを固体分として24mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体90.4gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[実施例P6]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例4で得られた固体触媒成分(X-3)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体83.0gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例4で得られた固体触媒成分(X-3)のスラリーを固体分として20mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体83.0gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[比較例p4]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例5で得られた固体触媒成分(X-4)のスラリーを固体分として24mg投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりにエチレンを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体62.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例5で得られた固体触媒成分(X-4)のスラリーを固体分として24mg投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりにエチレンを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体62.8gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[比較例p5]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例7で得られた固体触媒成分(X-6)のスラリーを固体分として24mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体72.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例7で得られた固体触媒成分(X-6)のスラリーを固体分として24mg投入したこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体72.5gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[比較例p6]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例8で得られた固体触媒成分(X-7)のスラリーを固体分として20mg投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりに水素濃度0.10vol%のエチレン・水素混合ガスを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体91.4gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例8で得られた固体触媒成分(X-7)のスラリーを固体分として20mg投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりに水素濃度0.10vol%のエチレン・水素混合ガスを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体91.4gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
[実施例P7]
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例10で得られた予備重合された固体触媒成分(X-8)を120mg(予備重合前の固体触媒成分(X-8)としては30mg)投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりにエチレンを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体115.3gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
固体触媒成分(X-1)の代わりに調製例10で得られた予備重合された固体触媒成分(X-8)を120mg(予備重合前の固体触媒成分(X-8)としては30mg)投入し、水素濃度0.03vol%のエチレン・水素混合ガスの代わりにエチレンを用いたこと以外は実施例P4と同様の方法にて重合反応を行い、エチレン系重合体115.3gを得た。得られたエチレン系重合体の物性測定結果を表2に示す。
本発明の遷移金属化合物(A)を用いた実施例では、メルトインデックス比が低く、分子量分布が狭く、組成分布の狭いエチレン系共重合体を、比較例に比べ高い触媒活性で効率的に得られたことが分かる。また、実施例P7から、予備重合の工程を経たり、成分(G)を加えたりしても、本発明の効果を保持していたことがわかる。
Claims (11)
- 下記一般式(1)で表される遷移金属化合物(A)。
Mは、周期表第4族遷移金属原子であり、
nは、遷移金属化合物(A)が電気的に中性となるように選択される1~4の整数であり、
Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子であり、前記アニオン配位子は、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、硫黄含有基、窒素含有基、リン含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基または共役ジエン系誘導体基であり、nが2以上の場合は、複数存在するXで示される基は互いに同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよく、
R1は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~2の炭化水素基であり、5つのR1の内、2つのR1は水素原子であり、残り3つのR1は炭素数1~2の炭化水素基であり、
R2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~40の炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、窒素含有基または硫黄含有基であり、少なくとも1つのR2は、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基または直鎖状部分の炭素数が3~10の末端不飽和炭化水素基であり、少なくとも2つのR2は水素原子であり、隣接したR2同士は、互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成してもよい。] - 前記一般式(1)において
Mが、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、
Xが、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20の炭化水素基、ケイ素含有基または酸素含有基である、請求項1に記載の遷移金属化合物(A)。 - 前記一般式(1)においてR1としての炭素数1~2の炭化水素基がメチル基である請求項1~3のいずれか一項に記載の遷移金属化合物(A)。
- 前記一般式(1)において、少なくとも1つのR2が、直鎖状部分の炭素数が3~10の飽和炭化水素基である請求項1~4のいずれか一項に記載の遷移金属化合物(A)。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の遷移金属化合物(A)を含むオレフィン重合用触媒。
- (B-1)有機金属化合物、
(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(B-3)遷移金属化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物
からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(B)をさらに含む請求項6に記載のオレフィン重合用触媒。 - 固体状担体(S)をさらに含む請求項6または7に記載のオレフィン重合用触媒。
- 請求項8に記載のオレフィン重合用触媒の存在下でオレフィンを予備重合して得られるオレフィン重合用触媒。
- 請求項6~9のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒の存在下で、オレフィンを重合させる工程を含むオレフィン重合体の製造方法。
- 前記オレフィンを重合させる工程が、エチレンを単独重合させる工程またはエチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとを共重合させる工程である請求項10に記載のオレフィン重合体の製造方法。
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