JP3808168B2 - Olefin polymerization catalyst and olefin polymerization method - Google Patents

Description

【０００９】
（式中、Ｍは周期表第３〜１１族の遷移金属原子を示し、
Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁰は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、有機シリル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、エステル基、アミド基、アミノ基、スルホンアミド基、ニトリル基、ニトロ基などを示し、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁰のうち少なくとも１つは水素原子以外の基であり、これらのうちの２個以上が互いに連結して環を形成していてもよく、
ｎは、Ｍの価数を満たす数を示し、
Ｘは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜２０の炭化水素基、炭素原子数１〜２０のハロゲン化炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基を示し、ｎが２以上の場合には、Ｘで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、また２個以上のＸが互いに連結して環を形成していてもよい。）本発明に係るオレフィンの重合方法は、前記オレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを重合または共重合することを特徴としている。
【００１０】
【発明の具体的な説明】
以下、本発明に係るオレフィン重合用触媒およびこの触媒を用いたオレフィンの重合方法について具体的に説明する。
【００１１】
なお、本明細書において「重合」という語は、単独重合だけでなく、共重合をも包含した意味で用いられることがあり、「重合体」という語は、単独重合体だけでなく、共重合体をも包含した意味で用いられることがある。
【００１２】
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、
（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される遷移金属化合物と、
（Ｂ）(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
から選ばれる少なくとも１種の化合物とから形成されている。
【００１３】
まず、本発明のオレフィン重合用触媒を形成する各成分について説明する。
（Ａ）遷移金属化合物
本発明で用いられる（Ａ）遷移金属化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される遷移金属化合物である。
【００１４】
【化３】

【００１５】
式中、Ｍは周期表第３〜１１族の遷移金属原子を示し、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどの周期表第４族の遷移金属原子であることが好ましく、特にチタンが好ましい。
【００１６】
Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁰は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、有機シリル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、エステル基、アミド基、アミノ基、スルホンアミド基、ニトリル基、ニトロ基などを示す。なお、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁰のうち少なくとも１つは水素原子以外の基である。
【００１７】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
炭化水素基として具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、 tert-ブチル、ペンチル、ヘキシルなどの炭素原子数が１〜２０の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基；フェニル、ナフチルなどの炭素原子数が６〜２０のアリール基；これらのアリール基に前記炭素原子数が１〜２０のアルキル基などの置換基が１〜５個置換した置換アリール基などが挙げられる。
【００１８】
有機シリル基として具体的には、メチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、エチルシリル、ジエチルシリル、トリエチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。
【００１９】
アルコキシ基として具体的には、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、tert-ブトキシなどが挙げられる。
アリーロキシ基として具体的には、フェノキシ、2,6-ジメチルフェノキシ、2,4,6-トリメチルフェノキシなどが挙げられる。
【００２０】
エステル基として具体的には、アセチルオキシ、ベンゾイルオキシ、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル、p-クロロフェノキシカルボニルなどが挙げられる。
【００２１】
アミド基として具体的には、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N-メチルベンズアミドなどが挙げられる。
アミノ基として具体的には、ジメチルアミノ、エチルメチルアミノ、ジフェニルアミノなどが挙げられる。
【００２２】
スルホンアミド基として具体的には、フェニルスルフォンアミド、N-メチルフェニルスルフォンアミド、N-メチル-p-トルエンスルフォンアミドなどが挙げられる。
【００２３】
またＲ¹ 〜Ｒ¹⁰は、これらのうちの２個以上、好ましくは隣接する基が互いに連結してそれぞれが結合する炭素原子とともに芳香族環、脂肪族環などの環を形成していてもよい。
【００２４】
ｎは、遷移金属原子Ｍの価数を満たす数を示し、具体的には１〜４の整数である。
Ｘは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１〜２０の炭化水素基、炭素原子数１〜２０のハロゲン化炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、ケイ素含有基を示す。なお、ｎが２以上の場合には、Ｘで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００２５】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
炭素原子数が１〜２０の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリール基などが挙げられ、より具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、アイコシルなどのアルキル基；シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどのシクロアルキル基；ビニル、プロペニル、シクロヘキセニルなどのアルケニル基；ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基；フェニル、トリル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ビフェニル、ナフチル、メチルナフチル、アントリル、フェナントリルなどのアリール基が挙げられる。
【００２６】
炭素原子数が１〜２０のハロゲン化炭化水素基としては、前記炭素原子数が１〜２０の炭化水素基にハロゲンが置換した基が挙げられる。
酸素含有基としては、ヒドロキシ基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどのアルコキシ基；フェノキシ、メチルフェノキシ、ジメチルフェノキシ、ナフトキシなどのアリーロキシ基；フェニルメトキシ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基などが挙げられる。
【００２７】
イオウ含有基としては、前記酸素含有基の酸素がイオウに置換した置換基、ならびにメチルスルフォネート、トリフルオロメタンスルフォネート、フェニルスルフォネート、ベンジルスルフォネート、p-トルエンスルフォネート、トリメチルベンゼンスルフォネート、トリイソブチルベンゼンスルフォネート、p-クロルベンゼンスルフォネート、ペンタフルオロベンゼンスルフォネートなどのスルフォネート基；メチルスルフィネート、フェニルスルフィネート、ベンジルスルフィネート、p-トルエンスルフィネート、トリメチルベンゼンスルフィネート、ペンタフルオロベンゼンスルフィネートなどのスルフィネート基が挙げられる。
【００２８】
ケイ素含有基としては、メチルシリル、フェニルシリルなどのモノ炭化水素置換シリル；ジメチルシリル、ジフェニルシリルなどのジ炭化水素置換シリル；トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリシクロヘキシルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、メチルジフェニルシリル、トリトリルシリル、トリナフチルシリルなどのトリ炭化水素置換シリル；トリメチルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリルのシリルエーテル；トリメチルシリルメチルなどのケイ素置換アルキル基；トリメチルシリルフェニルなどのケイ素置換アリール基などが挙げられる。
【００２９】
これらのうち、ハロゲン原子、炭素原子数が１〜２０の炭化水素基またはスルフォネート基であることが好ましい。
またｎが２以上の場合は、２個以上のＸは互いに連結して芳香族環、脂肪族環などの環を形成していてもよい。
【００３０】
以下に、上記一般式（Ｉ）で表される遷移金属化合物の具体的な例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
【化４】

【００３２】
なお、上記例示中、Ｍｅはメチル基を示し、i-Ｐｒはイソプロピル基を示し、t-Ｂｕはtert-ブチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。
本発明では、上記のような化合物において、チタン金属をジルコニウム、ハフニウムなどのチタン以外の金属に置き換えた遷移金属化合物を用いることもできる。
【００３３】
これらの遷移金属化合物のうち、その遷移金属化合物の原料となる化合物の下記一般式（II）
【００３４】
【化５】

【００３５】
（式中、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁰は、一般式（Ｉ）のＲ¹ 〜Ｒ¹⁰と同じである。）
で示されるジアニオンのＭＯＰＡＣ ＶＥＲＳＩＯＮ ６．００、ハミルトニアン ＰＭ３法にて算出した最高被占軌道（highest occupied molecular orbital、ＨＯＭＯ）と最低空軌道（lowest unoccupied molecular orbital、ＬＵＭＯ）とのエネルギー差が９．００以下のものが好ましく、８．５０以下のものがより好ましく、特に８．００以下のものが好ましい。
【００３６】
(B-1) 有機金属化合物
本発明で用いられる(B-1) 有機金属化合物として、具体的には下記のような周期表第１、２族および第１２、１３族の有機金属化合物が用いられる。
【００３７】
(B-1a) 一般式 Ｒ^a _m Ａｌ（ＯＲ^b)_n Ｈ_p Ｘ_q
（式中、Ｒ^a およびＲ^b は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、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。）
で表される有機アルミニウム化合物。
【００３８】
(B-1b) 一般式 Ｍ² ＡｌＲ^a ₄
（式中、Ｍ² はＬｉ、ＮａまたはＫを示し、Ｒ^a は炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示す。）
で表される１族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。
【００３９】
(B-1c) 一般式 Ｒ^a Ｒ^b Ｍ³
（式中、Ｒ^a およびＲ^b は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、Ｍ³ はＭｇ、ＺｎまたはＣｄを示す。）
で表される２族または１２族金属のジアルキル化合物。
【００４０】
前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物としては、次のような化合物などを例示できる。
一般式 Ｒ^a _m Ａｌ（ＯＲ^b)_3-m
（式中、Ｒ^a およびＲ^b は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、ｍは好ましくは１．５≦ｍ≦３の数である。）
で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ｒ^a _m ＡｌＸ_3-m
（式中、Ｒ^a は炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは好ましくは０＜ｍ＜３である。）
で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ｒ^a _m ＡｌＨ_3-m
（式中、Ｒ^a は炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、ｍは好ましくは２≦ｍ＜３である。）
で表される有機アルミニウム化合物、
一般式 Ｒ^a _m Ａｌ（ＯＲ^b)_n Ｘ_q
（式中、Ｒ^a およびＲ^b は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基を示し、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは０＜ｍ≦３、ｎは０≦ｎ＜３、ｑは０≦ｑ＜３の数であり、かつｍ＋ｎ＋ｑ＝３である。）
で表される有機アルミニウム化合物。
【００４１】
(B-1a)に属するアルミニウム化合物としてより具体的には
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウムなどのトリn-アルキルアルミニウム；
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sec-ブチルアルミニウム、トリ tert-ブチルアルミニウム、トリ2-メチルブチルアルミニウム、トリ3-メチルブチルアルミニウム、トリ2-メチルペンチルアルミニウム、トリ3-メチルペンチルアルミニウム、トリ4-メチルペンチルアルミニウム、トリ2-メチルヘキシルアルミニウム、トリ3-メチルヘキシルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリ分岐鎖アルキルアルミニウム；
トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム；
トリフェニルアルミニウム、トリトリルアルミニウムなどのトリアリールアルミニウム；
ジイソ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などのジアルキルアルミニウムハイドライド；
（i-Ｃ₄ Ｈ₉)_x Ａｌ_y（Ｃ₅ Ｈ₁₀)_z （式中、ｘ、ｙ、ｚは正の数であり、ｚ≧２ｘである。）などで表されるイソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム；
イソブチルアルミニウムメトキシド、イソブチルアルミニウムエトキシド、イソブチルアルミニウムイソプロポキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド；
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド；
エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキアルコキシド；
Ｒ^a _2.5 Ａｌ（ＯＲ^b)_0.5 などで表される平均組成を有する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム；
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジエチルアルミニウム（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド）、エチルアルミニウムビス（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド）、ジイソブチルアルミニウム（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド）、イソブチルアルミニウムビス（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノキシド）などのアルキルアルミニウムアリーロキシド；
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、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド；
エチ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；
エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、ブ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などの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム；
ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド；
エチルアルミニウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどその他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム；
エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。
【００４２】
また(B-1a)に類似する化合物も使用することができ、たとえば窒素原子を介して２以上のアルミニウム化合物が結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。このような化合物として具体的には、
（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ ＡｌＮ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）Ａｌ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂
などを挙げることができる。
【００４３】
前記(B-1b)に属する化合物としては、
ＬｉＡｌ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₄
ＬｉＡｌ（Ｃ₇ Ｈ₁₅）₄ などを挙げることができる。
【００４４】
その他にも、(B-1) 有機金属化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウムなどを使用することもできる。
【００４５】
また重合系内で上記有機アルミニウム化合物が形成されるような化合物、たとえばハロゲン化アルミニウムとアルキルリチウムとの組合せ、またはハロゲン化アルミニウムとアルキルマグネシウムとの組合せなどを使用することもできる。
【００４６】
これらのうち、有機アルミニウム化合物が好ましい。
上記のような(B-1) 有機金属化合物は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。
【００４７】
(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物
本発明で用いられる(B-2) 有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平２−７８６８７号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【００４８】
従来公知のアルミノキサンは、たとえば下記のような方法によって製造することができ、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。
（１）吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第１セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して、吸着水または結晶水と有機アルミニウム化合物とを反応させる方法。
（２）ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水、氷または水蒸気を作用させる方法。
（３）デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
【００４９】
なお該アルミノキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミノキサンの溶液から溶媒または未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解またはアルミノキサンの貧溶媒に懸濁させてもよい。
【００５０】
アルミノキサンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
【００５１】
これらのうち、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が好ましく、トリメチルアルミニウムが特に好ましい。
上記のような有機アルミニウム化合物は、１種単独でまたは２種以上組み合せて用いられる。
【００５２】
アルミノキサンの調製に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分または上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。さらにエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素が好ましい。
【００５３】
また本発明で用いられるベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物は、６０℃のベンゼンに溶解するＡｌ成分がＡｌ原子換算で通常１０％以下、好ましくは５％以下、特に好ましくは２％以下であり、ベンゼンに対して不溶性または難溶性である。
【００５４】
本発明で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物としては、下記一般式（III）で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物を挙げることもできる。
【００５５】
【化６】

【００５６】
式中、Ｒ¹¹は炭素原子数が１〜１０の炭化水素基を示す。
Ｒ¹²は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シロキシ基、低級アルキル基置換シロキシ基または炭素原子数が１〜１０の炭化水素基を示す。
【００５７】
前記一般式（III）で表されるボロンを含んだ有機アルミニウムオキシ化合物は、下記一般式（IV）で表されるアルキルボロン酸と
Ｒ¹¹−Ｂ−（ＯＨ）₂ … （IV）
（式中、Ｒ¹¹は前記と同じ基を示す。）
有機アルミニウム化合物とを、不活性ガス雰囲気下に不活性溶媒中で、−８０℃〜室温の温度で１分〜２４時間反応させることにより製造できる。
【００５８】
前記一般式（IV）で表されるアルキルボロン酸の具体的なものとしては、メチルボロン酸、エチルボロン酸、イソプロピルボロン酸、n-プロピルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、n-ヘキシルボロン酸、シクロヘキシルボロン酸、フェニルボロン酸、3,5-ジフルオロボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸、3,5-ビス（トリフルオロメチル）フェニルボロン酸などが挙げられる。これらの中では、メチルボロン酸、n-ブチルボロン酸、イソブチルボロン酸、3,5-ジフルオロフェニルボロン酸、ペンタフルオロフェニルボロン酸が好ましい。これらは１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。
【００５９】
このようなアルキルボロン酸と反応させる有機アルミニウム化合物として具体的には、前記(B-1a)に属する有機アルミニウム化合物として例示したものと同様の有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
【００６０】
これらのうち、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が好ましく、特にトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましい。これらは１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。
【００６１】
上記のような (B-2)有機アルミニウムオキシ化合物は、１種単独でまたは２種以上組み合せて用いられる。
(B-3) 遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物
本発明で用いられる遷移金属化合物（Ａ）と反応してイオン対を形成する化合物(B-3) （以下、「イオン化イオン性化合物」という。）としては、特開平１−５０１９５０号公報、特開平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、ＵＳＰ−５３２１１０６号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などを挙げることができる。
【００６２】
具体的には、ルイス酸としては、ＢＲ₃ （Ｒは、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である。）で示される化合物が挙げられ、たとえば
トリフルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス（4-フルオロフェニル）ボロン、トリス（3,5-ジフルオロフェニル）ボロン、トリス（4-フルオロメチルフェニル）ボロン、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボロン、トリス（p-トリル）ボロン、トリス（o-トリル）ボロン、トリス（3,5-ジメチルフェニル）ボロンなどが挙げられる。
【００６３】
イオン性化合物としては、たとえば下記一般式（Ｖ）で表される化合物が挙げられる。
【００６４】
【化７】

【００６５】
式中、Ｒ¹³としては、Ｈ⁺ 、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプチルトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオンなどが挙げられる。
【００６６】
Ｒ¹⁴〜Ｒ¹⁷は、互いに同一でも異なっていてもよく、有機基、好ましくはアリール基または置換アリール基である。
前記カルボニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ（メチルフェニル）カルボニウムカチオン、トリ（ジメチルフェニル）カルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオンなどが挙げられる。
【００６７】
前記アンモニウムカチオンとして具体的には、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、トリ（n-ブチル）アンモニウムカチオンなどのトリアルキルアンモニウムカチオン；N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオン、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウムカチオンなどのN,N-ジアルキルアニリニウムカチオン；ジ（イソプロピル）アンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。
【００６８】
前記ホスホニウムカチオンとして具体的には、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ（メチルフェニル）ホスホニウムカチオン、トリ（ジメチルフェニル）ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
【００６９】
Ｒ¹³としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどが好ましく、特にトリフェニルカルボニウムカチオン、N,N-ジメチルアニリニウムカチオン、N,N-ジエチルアニリニウムカチオンが好ましい。
【００７０】
またイオン性化合物として、トリアルキル置換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などを挙げることもできる。
【００７１】
トリアルキル置換アンモニウム塩として具体的には、たとえばトリエチルアンモニウムテトラ（フェニル）ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ（フェニル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（フェニル）ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ（p-トリル）ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ（o-トリル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ（o,p-ジメチルフェニル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（m,m-ジメチルフェニル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（p-トリフルオロメチルフェニル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（3,5-ジトリフルオロメチルフェニル）ホウ素、トリ（n-ブチル）アンモニウムテトラ（o-トリル）ホウ素などが挙げられる。
【００７２】
N,N-ジアルキルアニリニウム塩として具体的には、たとえばN,N-ジメチルアニリニウムテトラ（フェニル）ホウ素、N,N-ジエチルアニリニウムテトラ（フェニル）ホウ素、N,N-2,4,6-ペンタメチルアニリニウムテトラ（フェニル）ホウ素などが挙げられる。
【００７３】
ジアルキルアンモニウム塩として具体的には、たとえばジ（1-プロピル）アンモニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ（フェニル）ホウ素などが挙げられる。
【００７４】
さらにイオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、フェロセニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレート、トリフェニルカルベニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、N,N-ジエチルアニリニウムペンタフェニルシクロペンタジエニル錯体、下記式（VI）（VII）で表されるホウ素化合物などを挙げることもできる。
【００７５】
【化８】

【００７６】
（式中、Ｅｔはエチル基を示す。）
【００７７】
【化９】

【００７８】
ボラン化合物として具体的には、たとえば
デカボラン（１４）；
ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕デカボレート、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ウンデカボレート、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ドデカボレート、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕デカクロロデカボレート、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ドデカクロロドデカボレートなどのアニオンの塩；
トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ドデカハイドライドドデカボレート）コバルト酸塩（III)、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ビス（ドデカハイドライドドデカボレート）ニッケル酸塩（III)などの金属ボランアニオンの塩などが挙げられる。
【００７９】
カルボラン化合物として具体的には、たとえば4-カルバノナボラン（１４）、1,3-ジカルバノナボラン（１３）、6,9-ジカルバデカボラン（１４）、ドデカハイドライド-1-フェニル-1,3-ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド-1-メチル-1,3-ジカルバノナボラン、ウンデカハイドライド-1,3-ジメチル-1,3-ジカルバノナボラン、7,8-ジカルバウンデカボラン（１３）、2,7-ジカルバウンデカボラン（１３）、ウンデカハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライド-11-メチル-2,7-ジカルバウンデカボラン、トリ（n-ブチル）アンモニウム1-カルバデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウム1-カルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウム1-カルバドデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウム1-トリメチルシリル-1-カルバデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムブロモ-1-カルバドデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウム6-カルバデカボレート（１４）、トリ（n-ブチル）アンモニウム6-カルバデカボレート（１２）、トリ（n-ブチル）アンモニウム7-カルバウンデカボレート（１３）、トリ（n-ブチル）アンモニウム7,8-ジカルバウンデカボレート（１２）、トリ（n-ブチル）アンモニウム2,9-ジカルバウンデカボレート（１２）、トリ（n-ブチル）アンモニウムドデカハイドライド-8-メチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムウンデカハイドライド-8-エチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムウンデカハイドライド-8-ブチル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムウンデカハイドライド-8-アリル-7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムウンデカハイドライド-9-トリメチルシリル-7,8-ジカルバウンデカボレート、トリ（n-ブチル）アンモニウムウンデカハイドライド-4,6-ジブロモ-7-カルバウンデカボレートなどのアニオンの塩；
トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ノナハイドライド-1,3-ジカルバノナボレート）コバルト酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）鉄酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）コバルト酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）ニッケル酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）銅酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）金酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート）鉄酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボレート）クロム酸塩（III)、トリ（n-ブチル）アンモニウムビス（トリブロモオクタハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート）コバルト酸塩（III)、トリス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ビス（ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート）クロム酸塩（III)、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ビス（ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート）マンガン酸塩（IV)、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ビス（ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート）コバルト酸塩（III)、ビス〔トリ（n-ブチル）アンモニウム〕ビス（ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート）ニッケル酸塩（IV）などの金属カルボランアニオンの塩などが挙げられる。
【００８０】
上記のような(B-3) イオン化イオン性化合物は、１種単独でまたは２種以上組み合せて用いられる。
また、本発明では、上記遷移金属化合物（Ａ）、(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) イオン化イオン性化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ）とともに、必要に応じて後述するような微粒子状担体（Ｃ）を用いることもできる。
【００８１】
（Ｃ）微粒子状担体
本発明で必要に応じて用いられる（Ｃ）微粒子状担体は、無機または有機の化合物であって、粒径が１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍの顆粒状ないしは微粒子状の固体が使用される。このうち無機化合物としては多孔質酸化物が好ましく、具体的にはＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＺｒＯ、ＴｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃ 、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＴｈＯ₂ など、またはこれらを含む混合物、たとえばＳｉＯ₂-ＭｇＯ、ＳｉＯ₂-Ａｌ₂Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂-ＴｉＯ₂ 、ＳｉＯ₂-Ｖ₂Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂-Ｃｒ₂Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂-ＴｉＯ₂-ＭｇＯなどを例示することができる。これらの中でＳｉＯ₂ およびＡｌ₂Ｏ₃ からなる群から選ばれた少なくとも１種の成分を主成分とするものが好ましい。
【００８２】
なお、上記無機酸化物には少量のＮａ₂ＣＯ₃ 、Ｋ₂ＣＯ₃ 、ＣａＣＯ₃ 、ＭｇＣＯ₃ 、Ｎａ₂ＳＯ₄ 、Ａｌ₂(ＳＯ₄)₃ 、ＢａＳＯ₄ 、ＫＮＯ₃ 、Ｍｇ（ＮＯ₃)₂ 、Ａｌ（ＮＯ₃)₃ 、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏなどの炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差しつかえない。
【００８３】
このような（Ｃ）微粒子状担体は種類および製法によりその性状は異なるが、本発明に好ましく用いられる担体は、比表面積が５０〜１０００ｍ² ／ｇ、好ましくは１００〜７００ｍ² ／ｇの範囲にあり、細孔容積が０．３〜２．５ｃｍ³ ／ｇの範囲にあることが望ましい。該担体は、必要に応じて１００〜１０００℃、好ましくは１５０〜７００℃で焼成して用いられる。
【００８４】
さらに、本発明に用いることのできる微粒子状担体（Ｃ）としては、粒径が１０〜３００μｍの範囲にある有機化合物の顆粒状ないしは微粒子状固体を挙げることができる。これら有機化合物としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンなどの炭素原子数が２〜１４のα−オレフィンを主成分として生成される（共）重合体またはビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される重合体もしくは共重合体を例示することができる。
【００８５】
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、上記のような遷移金属化合物（Ａ）と、(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) イオン化イオン性化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物（Ｂ）と、必要に応じて微粒子状担体（Ｃ）とからなる。図１に、本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製工程を示す。
【００８６】
重合の際には、各成分の使用法、添加順序は任意に選ばれるが、以下のような方法が例示される。
(1) 成分（Ａ）と、(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) イオン化イオン性化合物から選ばれる少なくとも１種の成分（Ｂ）（以下単に「成分（Ｂ）」という。）とを任意の順序で重合器に添加する方法。
(2) 成分（Ａ）と成分（Ｂ）を予め接触させた触媒を重合器に添加する方法。
(3) 成分（Ａ）と成分（Ｂ）を予め接触させた触媒成分、および成分（Ｂ）を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合成分（Ｂ）は、同一でも異なっていてもよい。
(4) 成分（Ａ）を微粒子状担体（Ｃ）に担持した触媒成分、および成分（Ｂ）を任意の順序で重合器に添加する方法。
(5) 成分（Ａ）と成分（Ｂ）とを微粒子状担体（Ｃ）に担持した触媒を重合器に添加する方法。
(6) 成分（Ａ）と成分（Ｂ）とを微粒子状担体（Ｃ）に担持した触媒成分、および成分（Ｂ）を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合成分（Ｂ）は、同一でも異なっていてもよい。
(7) 成分（Ｂ）を微粒子状担体（Ｃ）に担持した触媒成分、および成分（Ａ）を任意の順序で重合器に添加する方法。
(8) 成分（Ｂ）を微粒子状担体（Ｃ）に担持した触媒成分、成分（Ａ）、および成分（Ｂ）を任意の順序で重合器に添加する方法。この場合成分（Ｂ）は、同一でも異なっていてもよい。
【００８７】
上記の微粒子状担体（Ｃ）に成分（Ａ）および成分（Ｂ）が担持された固体触媒成分はオレフィンが予備重合されていてもよい。
本発明に係るオレフィンの重合方法では、上記のようなオレフィン重合触媒の存在下に、オレフィンを重合または共重合することによりオレフィン重合体を得る。
【００８８】
本発明では、重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法いずれにおいても実施できる。
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、灯油などの脂肪族炭化水素；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素またはこれらの混合物などを挙げることができ、重合に用いるオレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
【００８９】
上記のような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リットル当り、通常１０^-8〜１０^-2モル、好ましくは１０^-7〜１０^-3モルとなるような量で用いられる。
【００９０】
成分(B-1) は、成分(B-1) と、成分（Ａ）中の遷移金属原子（Ｍ）とのモル比〔(B-1) ／Ｍ〕が、通常０．０１〜５０００、好ましくは０．０５〜２０００となるような量で用いられる。成分(B-2) は、成分(B-2) 中のアルミニウム原子と、成分（Ａ）中の遷移金属原子（Ｍ）とのモル比〔(B-2) ／Ｍ〕が、通常１０〜５０００、好ましくは２０〜２０００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。
【００９１】
また、このようなオレフィン重合触媒を用いたオレフィンの重合温度は、通常−５０〜２００℃、好ましくは０〜１７０℃の範囲である。重合圧力は、通常常圧〜１００ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは常圧〜５０ｋｇ／ｃｍ² の条件下であり、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。
【００９２】
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、圧力を変化させることによって調節することができる。
このようなオレフィン重合触媒により重合することができるオレフィンとしては、炭素原子数が２〜２０の直鎖状または分岐鎖状のα−オレフィン、たとえばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-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；炭素原子数が３〜２０の環状オレフィン、たとえばシクロペンテン、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が挙げられる。さらにスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエンなどを用いることもできる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明に係るオレフィン重合触媒は、高い重合活性を有し、分子量分布が狭いオレフィン重合体が得られ、かつ２種以上のオレフィンを共重合したときに組成分布が狭いオレフィン共重合体を得ることができる。
【００９４】
本発明に係るオレフィンの重合方法は、高い重合活性で、分子量分布が狭いオレフィン重合体が得られ、かつ２種以上のオレフィンを共重合したときに組成分布が狭いオレフィン共重合体を得ることができる。
【００９５】
【実施例】
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。
【００９６】
【実施例１】
化合物（Ａ）の合成
充分に窒素置換した１００ｍｌの反応器にエタノール３０ｍｌ、エチレンジアミン０．３４ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）および 3-tert-ブチルサリチルアルデヒド２．００ｇ（１１．２２ｍｍｏｌ）を装入し、室温で８時間攪拌を続けた。スラリー状に変化した反応液をグラスフィルターで濾過して、減圧乾燥することで下記式（ａ）で示される黄橙色固体の化合物を１．６７ｇ（収率７８％）得た。この化合物のジアニオン（下記式（ｂ））のＭＯＰＡＣ ＶＥＲＳＩＯＮ ６．００、ハミルトニアン ＰＭ３法にて算出したＨＯＭＯとＬＵＭＯとのエネルギー差は７．５２ｅＶであった。
【００９７】
【化１０】

【００９８】
充分に窒素置換した２００ｍｌの反応器に水素化ナトリウム０．０６６ｇ（２．７５ｍｍｏｌ）と無水テトラヒドロフラン４０ｍｌを仕込み、室温で攪拌しながら上記で得られた化合物（ａ）０．５０ｇ（１．３１ｍｍｏｌ）を添加した。６０℃で２時間攪拌した。この反応溶液を室温で再度攪拌し、ＴｉＣｌ₄・ＴＨＦ₂ ０．４４ｇ（１．３１ｍｍｏｌ）を添加した。添加後、室温で４時間攪拌した。この反応液をグラスフィルターで濾過し、不溶物を除去した。得られた濾液を減圧濃縮し、析出した固体を無水ジエチルエーテル１５０ｍｌで洗浄した後、得られた固体を無水ジクロロメタン２００ｍｌで洗浄し、不溶物を除去した。得られたジクロロメタン溶液を減圧濃縮し、析出した固体を無水ヘキサン５０ｍｌで洗浄した後、減圧乾燥させることにより下記式で示される褐色の化合物（Ａ）を０．５１ｇ（収率７８％）得た。なお、化合物（Ａ）のＦＤ質量分析の結果は、４９６（Ｍ⁺）であった。
【００９９】
【化１１】

【０１００】
重合
充分に窒素置換した内容積５００ｍｌのガラス製重合器にトルエン２５０ｍｌを装入し、液相及び気相をエチレンで飽和させた。その後、メチルアルミノキサンをアルミニウム原子換算で１．２５ミリモル、引き続き、上記で得られたチタン化合物（Ａ）を０．００５ミリモル加え重合を開始した。常圧のエチレンガス雰囲気下、２５℃で１時間反応させた。重合終了後、反応物を大量のメタノールに投入してポリマーを全量析出後、グラスフィルターで濾過した。ポリマーを８０℃、１０時間で減圧乾燥し、ポリエチレン（ＰＥ）を０．０４ｇ得た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製工程を示す説明図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel olefin polymerization catalyst and an olefin polymerization method using the olefin polymerization catalyst.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
A so-called Kaminsky catalyst is well known as an olefin polymerization catalyst. This catalyst is characterized by extremely high polymerization activity and a polymer having a narrow molecular weight distribution.
[0003]
Examples of transition metal compounds used in such Kaminsky catalysts include bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride (Japanese Patent Laid-Open No. 58-19309) and ethylene bis (4,5,6,7-tetrahydroindene). Nyl) zirconium dichloride (Japanese Patent Laid-Open No. 61-130314) is known. It is also known that the olefin polymerization activity and the properties of the resulting polyolefin differ greatly when the transition metal compound used in the polymerization is different.
[0004]
Recently, a transition metal compound having a diimine structure ligand (International Patent Publication No. 9623010) has been proposed as a new olefin polymerization catalyst.
By the way, polyolefins are generally used in various fields such as for various molded products because they are excellent in mechanical properties. However, in recent years, physical property requirements for polyolefins are diversified, and polyolefins having various properties are desired. ing. Improvement of productivity is also desired.
[0005]
Under such circumstances, there has been a demand for the appearance of an olefin polymerization catalyst capable of producing a polyolefin having excellent olefin polymerization activity and excellent properties.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object thereof is to provide an olefin polymerization catalyst having excellent olefin polymerization activity and an olefin polymerization method using the catalyst.
[0007]
(In the formula, M represents a transition metal atom of Group 4 of the periodic table,
R ^{1 to} R ¹⁰ may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an organic silyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an ester group, an amide group, an amino group, a sulfonamide group, a nitrile. A group, a nitro group, etc., wherein at least one of R ^{1 to} R ¹⁰ is a group other than a hydrogen atom, and two or more of these may be linked to each other to form a ring;
n represents a number satisfying the valence of M;
X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, or a silicon-containing group, and n is 2 In the above case, a plurality of groups represented by X may be the same as or different from each other, and two or more Xs may be connected to each other to form a ring. )
The olefin polymerization method according to the present invention is characterized in that an olefin is polymerized or copolymerized in the presence of the olefin polymerization catalyst.
[0008]
[Chemical 2]

[0009]
(In the formula, M represents a transition metal atom of Groups 3 to 11 of the periodic table,
R ^{1 to} R ¹⁰ may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an organic silyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an ester group, an amide group, an amino group, a sulfonamide group, a nitrile. A group, a nitro group, etc., wherein at least one of R ^{1 to} R ¹⁰ is a group other than a hydrogen atom, and two or more of these may be linked to each other to form a ring;
n represents a number satisfying the valence of M;
X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, or a silicon-containing group, and n is 2 In the above case, a plurality of groups represented by X may be the same as or different from each other, and two or more Xs may be connected to each other to form a ring. The olefin polymerization method according to the present invention is characterized in that an olefin is polymerized or copolymerized in the presence of the olefin polymerization catalyst.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the olefin polymerization catalyst according to the present invention and the olefin polymerization method using the catalyst will be described in detail.
[0011]
In the present specification, the term “polymerization” is sometimes used in the meaning including not only homopolymerization but also copolymerization, and the term “polymer” refers not only to homopolymer but also to copolymerization. It may be used in the meaning that also includes coalescence.
[0012]
The olefin polymerization catalyst according to the present invention comprises:
(A) a transition metal compound represented by the following general formula (I);
(B) (B-1) Organometallic compound,
(B-2) an organoaluminum oxy compound, and
(B-3) It is formed from at least one compound selected from compounds that react with the transition metal compound (A) to form ion pairs.
[0013]
First, each component which forms the olefin polymerization catalyst of the present invention will be described.
(A) Transition metal compound The (A) transition metal compound used in the present invention is a transition metal compound represented by the following general formula (I).
[0014]
[Chemical 3]

[0015]
In the formula, M represents a transition metal atom of Group 3 to 11 of the periodic table, preferably a transition metal atom of Group 4 of the periodic table such as titanium, zirconium, hafnium, etc., and particularly preferably titanium.
[0016]
R ^{1 to} R ¹⁰ may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an organic silyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an ester group, an amide group, an amino group, a sulfonamide group, a nitrile. Group, nitro group and the like are shown. Note that at least one of R ^{1 to} R ¹⁰ is a group other than a hydrogen atom.
[0017]
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
Specific examples of the hydrocarbon group include straight chain having 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl or the like. A branched alkyl group; an aryl group having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl and naphthyl; and 1 to 5 substituents such as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted on these aryl groups And substituted aryl groups.
[0018]
Specific examples of the organic silyl group include methylsilyl, dimethylsilyl, trimethylsilyl, ethylsilyl, diethylsilyl, triethylsilyl, triphenylsilyl and the like.
[0019]
Specific examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy and the like.
Specific examples of the aryloxy group include phenoxy, 2,6-dimethylphenoxy, 2,4,6-trimethylphenoxy and the like.
[0020]
Specific examples of the ester group include acetyloxy, benzoyloxy, methoxycarbonyl, phenoxycarbonyl, p-chlorophenoxycarbonyl, and the like.
[0021]
Specific examples of the amide group include acetamide, N-methylacetamide, N-methylbenzamide and the like.
Specific examples of the amino group include dimethylamino, ethylmethylamino, diphenylamino and the like.
[0022]
Specific examples of the sulfonamide group include phenylsulfonamide, N-methylphenylsulfonamide, N-methyl-p-toluenesulfonamide, and the like.
[0023]
R ^{1 to} R ¹⁰ may be a ring such as an aromatic ring or an aliphatic ring, together with two or more of these, preferably adjacent groups connected to each other and the carbon atoms to which they are bonded. .
[0024]
n shows the number which satisfy | fills the valence of the transition metal atom M, and is specifically an integer of 1-4.
X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, or a silicon-containing group. When n is 2 or more, the plurality of groups represented by X may be the same as or different from each other.
[0025]
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an arylalkyl group, an aryl group, and more specifically, methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl. Alkyl groups such as octyl, nonyl, dodecyl, eicosyl; cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl; alkenyl groups such as vinyl, propenyl, cyclohexenyl; Examples include aryl groups such as phenyl, tolyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, propylphenyl, biphenyl, naphthyl, methylnaphthyl, anthryl, phenanthryl.
[0026]
Examples of the halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include groups in which a halogen is substituted for the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Examples of the oxygen-containing group include hydroxy groups; alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy; aryloxy groups such as phenoxy, methylphenoxy, dimethylphenoxy, and naphthoxy; arylalkoxy groups such as phenylmethoxy and phenylethoxy.
[0027]
The sulfur-containing group includes a substituent in which oxygen of the oxygen-containing group is substituted with sulfur, methyl sulfonate, trifluoromethane sulfonate, phenyl sulfonate, benzyl sulfonate, p-toluene sulfonate, trimethyl. Sulfonate groups such as benzene sulfonate, triisobutyl benzene sulfonate, p-chlorobenzene sulfonate, pentafluorobenzene sulfonate; methyl sulfinate, phenyl sulfinate, benzyl sulfinate, p-toluene Examples thereof include sulfinate groups such as ruffinate, trimethylbenzene sulfinate, and pentafluorobenzene sulfinate.
[0028]
Silicon-containing groups include monohydrocarbon-substituted silyl such as methylsilyl and phenylsilyl; dihydrocarbon-substituted silyl such as dimethylsilyl and diphenylsilyl; trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tricyclohexylsilyl, triphenylsilyl, dimethylphenyl Trihydrocarbon-substituted silyls such as silyl, methyldiphenylsilyl, tolylsilyl, trinaphthylsilyl; silyl ethers of hydrocarbon-substituted silyls such as trimethylsilyl ether; silicon-substituted alkyl groups such as trimethylsilylmethyl; silicon-substituted aryl groups such as trimethylsilylphenyl Etc.
[0029]
Among these, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a sulfonate group is preferable.
When n is 2 or more, two or more Xs may be connected to each other to form a ring such as an aromatic ring or an aliphatic ring.
[0030]
Specific examples of the transition metal compound represented by the general formula (I) are shown below, but are not limited thereto.
[0031]
[Formula 4]

[0032]
In the above examples, Me represents a methyl group, i-Pr represents an isopropyl group, t-Bu represents a tert-butyl group, and Ph represents a phenyl group.
In the present invention, a transition metal compound in which the titanium metal is replaced with a metal other than titanium, such as zirconium or hafnium, in the above compound can also be used.
[0033]
Among these transition metal compounds, the following general formula (II) of a compound that is a raw material of the transition metal compound
[0034]
[Chemical formula 5]

[0035]
(Wherein, R ¹ to R ¹⁰ are the same as R ¹ to R ¹⁰ of general formula (I).)
The energy difference between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) calculated by the MOPAC VERSION 6.00, Hamiltonian PM3 method of the dianion shown by 9.0 is 9.00. The following are preferable, those of 8.50 or less are more preferable, and those of 8.00 or less are particularly preferable.
[0036]
(B-1) Organometallic compound As the (B-1) organometallic compound used in the present invention, specifically, organic compounds of Groups 1 and 2 and Groups 12 and 13 of the periodic table shown below are used. Metal compounds are used.
[0037]
(B-1a) General formula R ^a _m Al (OR ^b ) _n H _p X _q
(In the formula, R ^a and R ^b may be the same or different from each other, each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom, and m represents 0. <M ≦ 3, n is 0 ≦ n <3, p is 0 ≦ p <3, q is a number of 0 ≦ q <3, and m + n + p + q = 3.)
An organoaluminum compound represented by
[0038]
(B-1b) General formula M ² AlR ^a ₄
(In the formula, M ² represents Li, Na or K, and R ^a represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.)
A complex alkylated product of a Group 1 metal and aluminum represented by the formula:
[0039]
(B-1c) General formula R ^a R ^b M ³
(In the formula, R ^a and R ^b may be the same or different from each other, and each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and M ³ represents Mg, Zn or Cd. .)
A dialkyl compound of a group 2 or group 12 metal represented by:
[0040]
Examples of the organoaluminum compound belonging to (B-1a) include the following compounds.
General formula R ^a _m Al (OR ^b ) _3-m
(In the formula, R ^a and R ^b may be the same or different from each other and each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and m is preferably 1.5 ≦ m ≦ A number of 3.)
An organoaluminum compound represented by
General formula R ^a _m AlX _3-m
(In the formula, Ra represents ^a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom, and m is preferably 0 <m <3.)
An organoaluminum compound represented by
General formula R ^a _m AlH _3-m
(In the formula, Ra represents ^a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and m is preferably 2 ≦ m <3.)
An organoaluminum compound represented by
General formula R ^a _m Al (OR ^b ) _n X _q
(In the formula, R ^a and R ^b may be the same or different from each other, each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom, and m represents 0. <M ≦ 3, n is a number 0 ≦ n <3, q is a number 0 ≦ q <3, and m + n + q = 3.)
An organoaluminum compound represented by
[0041]
More specifically, the aluminum compound belonging to (B-1a) is tri-n such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-butylaluminum, tripropylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum -Alkyl aluminum;
Triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum, tritert-butylaluminum, tri-2-methylbutylaluminum, tri-3-methylbutylaluminum, tri-2-methylpentylaluminum, tri-3-methylpentylaluminum, tri-4 -Tri-branched alkylaluminums such as methylpentylaluminum, tri-2-methylhexylaluminum, tri-3-methylhexylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Tricycloalkylaluminum such as tricyclohexylaluminum, tricyclooctylaluminum;
Triarylaluminums such as triphenylaluminum and tolylylaluminum;
Dialkylaluminum hydrides such as diisobutylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride;
_{(I-C 4 H 9)} x Al y (C 5 H 10) z ( wherein, x, y, z are each a positive number, and z ≧ 2x.) Isoprenylaluminum represented by etc. Alkenylaluminum of
Alkyl aluminum alkoxides such as isobutyl aluminum methoxide, isobutyl aluminum ethoxide, isobutyl aluminum isopropoxide;
Dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide, dibutylaluminum butoxide;
Alkylaluminum sesquialkoxides such as ethylaluminum sesquiethoxide and butylaluminum sesquibutoxide;
Partially alkoxylated alkylaluminum having an average composition such as R ^a _2.5 Al (OR ^b ) _0.5 ;
Diethylaluminum phenoxide, diethylaluminum (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxide), ethylaluminum bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxide), diisobutylaluminum (2,6- Alkyl aluminum aryloxides such as di-t-butyl-4-methylphenoxide), isobutylaluminum bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxide);
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dibutylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diisobutylaluminum chloride;
Alkylaluminum sesquichlorides such as ethylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide;
Partially halogenated alkylaluminums such as alkylaluminum dihalides such as ethylaluminum dichloride, propylaluminum dichloride, butylaluminum dibromide;
Dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, dibutylaluminum hydride;
Other partially hydrogenated alkylaluminums such as alkylaluminum dihydrides such as ethylaluminum dihydride, propylaluminum dihydride;
Examples include partially alkoxylated and halogenated alkylaluminums such as ethylaluminum ethoxychloride, butylaluminum butoxychloride, and ethylaluminum ethoxybromide.
[0042]
A compound similar to (B-1a) can also be used, and examples thereof include an organoaluminum compound in which two or more aluminum compounds are bonded via a nitrogen atom. Specifically, as such a compound,
(C ₂ H ₅ ) ₂ AlN (C ₂ H ₅ ) Al (C ₂ H ₅ ) ₂
And so on.
[0043]
As the compound belonging to (B-1b),
LiAl (C ₂ H ₅ ) ₄
LiAl (C ₇ H ₁₅ ) _{4 and the} like can be mentioned.
[0044]
In addition, (B-1) organometallic compounds include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, methyl magnesium bromide, methyl magnesium chloride, ethyl magnesium bromide, ethyl magnesium chloride, propyl magnesium bromide, propyl magnesium chloride. Butylmagnesium bromide, butylmagnesium chloride, dimethylmagnesium, diethylmagnesium, dibutylmagnesium, butylethylmagnesium and the like can also be used.
[0045]
A compound that can form the organoaluminum compound in the polymerization system, for example, a combination of an aluminum halide and an alkyl lithium, or a combination of an aluminum halide and an alkyl magnesium can also be used.
[0046]
Of these, organoaluminum compounds are preferred.
The (B-1) organometallic compounds as described above are used singly or in combination of two or more.
[0047]
(B-2) Organoaluminum oxy compound The (B-2) organoaluminum oxy compound used in the present invention may be a conventionally known aluminoxane or exemplified in JP-A-2-78687. It may be a benzene-insoluble organoaluminum oxy compound.
[0048]
A conventionally well-known aluminoxane can be manufactured, for example with the following method, and is normally obtained as a solution of a hydrocarbon solvent.
(1) Compounds containing adsorbed water or salts containing water of crystallization, such as magnesium chloride hydrate, copper sulfate hydrate, aluminum sulfate hydrate, nickel sulfate hydrate, first cerium chloride hydrate, etc. A method of reacting adsorbed water or crystal water with an organoaluminum compound by adding an organoaluminum compound such as trialkylaluminum to the hydrocarbon medium suspension of
(2) A method of allowing water, ice or water vapor to act directly on an organoaluminum compound such as trialkylaluminum in a medium such as benzene, toluene, ethyl ether or tetrahydrofuran.
(3) A method in which an organotin oxide such as dimethyltin oxide or dibutyltin oxide is reacted with an organoaluminum compound such as trialkylaluminum in a medium such as decane, benzene, or toluene.
[0049]
The aluminoxane may contain a small amount of an organometallic component. Further, after removing the solvent or the unreacted organoaluminum compound from the recovered aluminoxane solution by distillation, it may be redissolved in a solvent or suspended in a poor solvent for aluminoxane.
[0050]
Specific examples of the organoaluminum compound used when preparing the aluminoxane include the same organoaluminum compounds as those exemplified as the organoaluminum compound belonging to (B-1a).
[0051]
Of these, trialkylaluminum and tricycloalkylaluminum are preferable, and trimethylaluminum is particularly preferable.
The above organoaluminum compounds are used singly or in combination of two or more.
[0052]
Solvents used for the preparation of aluminoxane include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and cymene, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane, and octadecane, and cyclopentane. , Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, cyclooctane and methylcyclopentane, petroleum fractions such as gasoline, kerosene and light oil, or halides of the above aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons, especially chlorine And hydrocarbon solvents such as bromide and bromide. Furthermore, ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran can also be used. Of these solvents, aromatic hydrocarbons or aliphatic hydrocarbons are particularly preferable.
[0053]
The benzene-insoluble organoaluminum oxy compound used in the present invention has an Al component dissolved in benzene at 60 ° C. of usually 10% or less, preferably 5% or less, particularly preferably 2% or less in terms of Al atom. It is insoluble or hardly soluble.
[0054]
Examples of the organoaluminum oxy compound used in the present invention include organoaluminum oxy compounds containing boron represented by the following general formula (III).
[0055]
[Chemical 6]

[0056]
In the formula, R ¹¹ represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
R ¹² may be the same as or different from each other, and represents a hydrogen atom, a halogen atom, a siloxy group, a lower alkyl group-substituted siloxy group or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
[0057]
The organoaluminumoxy compound containing boron represented by the general formula (III) is an alkylboronic acid represented by the following general formula (IV) and R ¹¹ -B- (OH) ₂ (IV).
(Wherein R ¹¹ represents the same group as described above.)
It can be produced by reacting an organoaluminum compound in an inert solvent under an inert gas atmosphere at a temperature of −80 ° C. to room temperature for 1 minute to 24 hours.
[0058]
Specific examples of the alkyl boronic acid represented by the general formula (IV) include methyl boronic acid, ethyl boronic acid, isopropyl boronic acid, n-propyl boronic acid, n-butyl boronic acid, isobutyl boronic acid, n-hexyl boron. Examples include acid, cyclohexyl boronic acid, phenyl boronic acid, 3,5-difluoro boronic acid, pentafluorophenyl boronic acid, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl boronic acid, and the like. Among these, methyl boronic acid, n-butyl boronic acid, isobutyl boronic acid, 3,5-difluorophenyl boronic acid, and pentafluorophenyl boronic acid are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
[0059]
Specific examples of the organoaluminum compound to be reacted with the alkylboronic acid include the same organoaluminum compounds as those exemplified as the organoaluminum compound belonging to (B-1a).
[0060]
Of these, trialkylaluminum and tricycloalkylaluminum are preferable, and trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum are particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
[0061]
The (B-2) organoaluminum oxy compounds as described above are used singly or in combination of two or more.
(B-3) Compound which reacts with transition metal compound to form ion pair Compound (B-3) which reacts with transition metal compound (A) used in the present invention to form ion pair (hereinafter referred to as "B") And "ionized ionic compounds") are disclosed in JP-A-1-501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-179006, and JP-A-3-207703. And Lewis acids, ionic compounds, borane compounds, and carborane compounds described in JP-A-3-207704, USP-5321106, and the like.
[0062]
Specifically, as the Lewis acid, a compound represented by BR ₃ (R is a phenyl group which may have a substituent such as fluorine, methyl group, trifluoromethyl group or fluorine) is exemplified. For example, trifluoroboron, triphenylboron, tris (4-fluorophenyl) boron, tris (3,5-difluorophenyl) boron, tris (4-fluoromethylphenyl) boron, tris (pentafluorophenyl) boron, tris Examples include (p-tolyl) boron, tris (o-tolyl) boron, and tris (3,5-dimethylphenyl) boron.
[0063]
Examples of the ionic compound include compounds represented by the following general formula (V).
[0064]
[Chemical 7]

[0065]
In the formula, examples of R ¹³ include H ⁺ , carbonium cation, oxonium cation, ammonium cation, phosphonium cation, cycloheptyltrienyl cation, and ferrocenium cation having a transition metal.
[0066]
R ^{14 to} R ¹⁷ may be the same as or different from each other, and are an organic group, preferably an aryl group or a substituted aryl group.
Specific examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as triphenylcarbonium cation, tri (methylphenyl) carbonium cation, and tri (dimethylphenyl) carbonium cation.
[0067]
Specific examples of the ammonium cation include trialkylammonium cations, triethylammonium cations, tripropylammonium cations, tributylammonium cations, tri (n-butyl) ammonium cations, and the like; N, N-dimethylanilinium cations; N, N-diethylanilinium cation, N, N-dialkylanilinium cation such as N, N-2,4,6-pentamethylanilinium cation; dialkylammonium cation such as di (isopropyl) ammonium cation and dicyclohexylammonium cation Etc.
[0068]
Specific examples of the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation.
[0069]
R ¹³ is preferably a carbonium cation, an ammonium cation or the like, and particularly preferably a triphenylcarbonium cation, an N, N-dimethylanilinium cation or an N, N-diethylanilinium cation.
[0070]
Examples of the ionic compound include trialkyl-substituted ammonium salts, N, N-dialkylanilinium salts, dialkylammonium salts, and triarylphosphonium salts.
[0071]
Specific examples of the trialkyl-substituted ammonium salt include, for example, triethylammonium tetra (phenyl) boron, tripropylammonium tetra (phenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (phenyl) boron, and trimethylammonium tetra (p-tolyl). Boron, trimethylammonium tetra (o-tolyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron, tripropylammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra ( m, m-dimethylphenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (3,5-ditrifluoromethylphenyl) boron, tri (n -Butyl) Ammoni Mutetora (o- tolyl) such as boron, and the like.
[0072]
Specific examples of N, N-dialkylanilinium salts include N, N-dimethylanilinium tetra (phenyl) boron, N, N-diethylanilinium tetra (phenyl) boron, N, N-2,4,6 -Pentamethylanilinium tetra (phenyl) boron and the like.
[0073]
Specific examples of the dialkylammonium salt include di (1-propyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron and dicyclohexylammonium tetra (phenyl) boron.
[0074]
Further, as ionic compounds, triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, ferrocenium tetra (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium pentaphenyl Mention may also be made of cyclopentadienyl complexes, N, N-diethylanilinium pentaphenylcyclopentadienyl complexes, boron compounds represented by the following formulas (VI) and (VII).
[0075]
[Chemical 8]

[0076]
(In the formula, Et represents an ethyl group.)
[0077]
[Chemical 9]

[0078]
Specific examples of the borane compound include decaborane (14);
Bis [tri (n-butyl) ammonium] nonaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] decaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] undecaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] dodecaborate Salts of anions such as bis [tri (n-butyl) ammonium] decachlorodecaborate and bis [tri (n-butyl) ammonium] dodecachlorododecaborate;
Of metal borane anions such as tri (n-butyl) ammonium bis (dodecahydridododecaborate) cobaltate (III) and bis [tri (n-butyl) ammonium] bis (dodecahydridododecaborate) nickate (III) Examples include salt.
[0079]
Specific examples of the carborane compound include 4-carbanonaborane (14), 1,3-dicarbanonaborane (13), 6,9-dicarbadecarborane (14), dodecahydride-1-phenyl-1,3 -Dicarbanonaborane, dodecahydride-1-methyl-1,3-dicarbanonaborane, undecahydride-1,3-dimethyl-1,3-dicarbanonaborane, 7,8-dicarbaundecaborane ( 13), 2,7-dicarbaound decaborane (13), undecahydride-7,8-dimethyl-7,8-dicarbaound decaborane, dodecahydride-11-methyl-2,7-dicarbound decaborane, Tri (n-butyl) ammonium 1-carbadecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-carbaundecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-carbadodecaborate, tri (n-butyl) ammonium 1-trimethylsilyl -1- Carbadecaborate, tri (n-butyl) ammonium bromo-1-carbadodecaborate, tri (n-butyl) ammonium 6-carbadecaborate (14), tri (n-butyl) ammonium 6-carbadecaborate (12) , Tri (n-butyl) ammonium 7-carbaundecaborate (13), tri (n-butyl) ammonium 7,8-dicarbaundecaborate (12), tri (n-butyl) ammonium 2,9-dicarbaun Decaborate (12), tri (n-butyl) ammonium dodecahydride-8-methyl-7,9-dicarbaundecaborate, tri (n-butyl) ammonium undecahydride-8-ethyl-7,9-dicarbaun Decaborate, tri (n-butyl) ammonium undecahydride-8-butyl-7,9-dicarboundecaborate, tri (n-butyl) ammonium undeca Hydride-8-allyl-7,9-dicarbaundecaborate, tri (n-butyl) ammonium undecahydride-9-trimethylsilyl-7,8-dicarbaundecaborate, tri (n-butyl) ammonium undecahydride- Salts of anions such as 4,6-dibromo-7-carbaundecaborate;
Tri (n-butyl) ammonium bis (nonahydride-1,3-dicarbanonaborate) cobaltate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (undecahydride-7,8-dicarbaundecaborate) Ferrate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (undecahydride-7,8-dicarboundecarboxylate) cobaltate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (undecahydride-7 , 8-Dicarbaundecaborate) nickelate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (undecahydride-7,8-dicarbaundecaborate) cuprate (III), tri (n-butyl) Ammonium bis (undecahydride-7,8-dicarbaundecaborate) aurate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (nonahydride-7,8-dimethyl-7,8-dicarbaundecaborate G) Ferrate (III), tri (n-butyl) ammonium bis (nonahydride-7,8-dimethyl-7,8-dicarboundeborate) chromate (III), tri (n-butyl) ammonium Bis (tribromooctahydride-7,8-dicarbaundecaborate) cobaltate (III), tris [tri (n-butyl) ammonium] bis (undecahydride-7-carbaundecaborate) chromate ( III), bis [tri (n-butyl) ammonium] bis (undecahydride-7-carbaundecaborate) manganate (IV), bis [tri (n-butyl) ammonium] bis (undecahydride-7 -Carbaundecaborate) cobaltate (III), bis [tri (n-butyl) ammonium] bis (undecahydride-7-carbaundecaborate) nickelate (IV) and other metals Such as salts of Ruboran anion, and the like.
[0080]
The (B-3) ionized ionic compounds as described above are used singly or in combination of two or more.
In the present invention, at least one selected from the above transition metal compounds (A), (B-1) organometallic compounds, (B-2) organoaluminum oxy compounds, and (B-3) ionized ionic compounds. A particulate carrier (C) as described later can be used together with the compound (B), if necessary.
[0081]
(C) Fine particle carrier The (C) fine particle carrier used as necessary in the present invention is an inorganic or organic compound having a particle size of 10 to 300 µm, preferably 20 to 200 µm. A solid or finely divided solid is used. Among these, as the inorganic compound, a porous oxide is preferable, and specifically, SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , MgO, ZrO, TiO ₂ , B ₂ O ₃ , CaO, ZnO, BaO, ThO _2, etc. Examples of the mixture including SiO ₂ —MgO, SiO ₂ —Al ₂ O ₃ , SiO ₂ —TiO ₂ , SiO ₂ —V ₂ O ₅ , SiO ₂ —Cr ₂ O ₃ , SiO ₂ —TiO ₂ —MgO be able to. Of these, those containing as a main component at least one component selected from the group consisting of SiO ₂ and Al ₂ O ₃ are preferred.
[0082]
The inorganic oxide includes a small amount of Na ₂ CO ₃ , K ₂ CO ₃ , CaCO ₃ , MgCO ₃ , Na ₂ SO ₄ , Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , BaSO ₄ , KNO ₃ , Mg (NO ₃ ). ₂ , Al (NO ₃ ) ₃ , Na ₂ O, K ₂ O, Li ₂ O and other carbonates, sulfates, nitrates and oxide components may be contained.
[0083]
Such (C) particulate carrier varies in its properties depending on the type and production method, but the carrier preferably used in the present invention has a specific surface area of 50 to 1000 m ² / g, preferably 100 to 700 m ² / g. And the pore volume is desirably in the range of 0.3 to 2.5 cm ³ / g. The carrier is used after being calcined at 100 to 1000 ° C., preferably 150 to 700 ° C., if necessary.
[0084]
Furthermore, examples of the particulate carrier (C) that can be used in the present invention include granular or particulate solids of organic compounds having a particle size in the range of 10 to 300 μm. Examples of these organic compounds include (co) polymers or vinylcyclohexane, which are mainly composed of α-olefins having 2 to 14 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene. A polymer or copolymer produced with styrene as the main component can be exemplified.
[0085]
The catalyst for olefin polymerization according to the present invention comprises a transition metal compound (A) as described above, (B-1) an organometallic compound, (B-2) an organoaluminum oxy compound, and (B-3) ionized ionicity. It consists of at least one compound (B) selected from compounds and, if necessary, a particulate carrier (C). FIG. 1 shows a process for preparing an olefin polymerization catalyst according to the present invention.
[0086]
In the polymerization, the method of using each component and the order of addition are arbitrarily selected, and the following methods are exemplified.
(1) Component (A) and (B-1) an organometallic compound, (B-2) an organoaluminum oxy compound and (B-3) an ionized ionic compound (B) And simply adding “component (B)”) to the polymerization vessel in any order.
(2) A method in which a catalyst in which the component (A) and the component (B) are contacted in advance is added to the polymerization reactor.
(3) A method in which the catalyst component in which the component (A) and the component (B) are contacted in advance, and the component (B) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order. In this case, the components (B) may be the same or different.
(4) A method in which the catalyst component having the component (A) supported on the particulate carrier (C) and the component (B) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order.
(5) A method of adding a catalyst in which the component (A) and the component (B) are supported on the particulate carrier (C) to the polymerization vessel.
(6) A method in which the component (A) and the component (B) are supported on the particulate carrier (C) and the component (B) are added to the polymerization vessel in any order. In this case, the components (B) may be the same or different.
(7) A method in which the catalyst component having the component (B) supported on the particulate carrier (C) and the component (A) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order.
(8) A method in which the catalyst component having the component (B) supported on the particulate carrier (C), the component (A), and the component (B) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order. In this case, the components (B) may be the same or different.
[0087]
The solid catalyst component in which the component (A) and the component (B) are supported on the particulate carrier (C) may be prepolymerized with olefin.
In the olefin polymerization method according to the present invention, an olefin polymer is obtained by polymerizing or copolymerizing an olefin in the presence of the olefin polymerization catalyst as described above.
[0088]
In the present invention, the polymerization can be carried out by either a liquid phase polymerization method such as solution polymerization or suspension polymerization or a gas phase polymerization method.
Specific examples of the inert hydrocarbon medium used in the liquid phase polymerization method include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. Alicyclic hydrocarbons such as; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene and dichloromethane, or mixtures thereof. It can also be used as a solvent.
[0089]
When the olefin polymerization is carried out using the olefin polymerization catalyst as described above, the component (A) is usually 10 ⁻⁸ to 10 ⁻² mol, preferably 10 ⁻⁷ to 10 ⁻³ , per liter of the reaction volume. It is used in such an amount that it becomes a mole.
[0090]
Component (B-1) has a molar ratio [(B-1) / M] of component (B-1) and transition metal atom (M) in component (A) of usually 0.01 to 5000, Preferably it is used in such an amount that it is 0.05-2000. Component (B-2) has a molar ratio [(B-2) / M] of the aluminum atom in component (B-2) and the transition metal atom (M) in component (A) of usually 10 to 10. The amount used is 5000, preferably 20-2000. Component (B-3) has a molar ratio [(B-3) / M] of component (B-3) to transition metal atom (M) in component (A) of usually 1 to 10, preferably It is used in such an amount as to be 1-5.
[0091]
Moreover, the polymerization temperature of the olefin using such an olefin polymerization catalyst is -50-200 degreeC normally, Preferably it is the range of 0-170 degreeC. The polymerization pressure is usually from normal pressure to 100 kg / cm ² , preferably from normal pressure to 50 kg / cm ² , and the polymerization reaction can be carried out in any of batch, semi-continuous and continuous methods. it can. Furthermore, the polymerization can be performed in two or more stages having different reaction conditions.
[0092]
The molecular weight of the resulting olefin polymer can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system or changing the polymerization temperature and pressure.
Examples of the olefin that can be polymerized by such an olefin polymerization catalyst include linear or branched α-olefins having 2 to 20 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 3 -Methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene 1-eicosene; cyclic olefins having from 3 to 20 carbon atoms such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, 2-methyl 1,4,5,8-dimethano-1 2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene. Furthermore, styrene, vinylcyclohexane, diene, etc. can also be used.
[0093]
【The invention's effect】
The olefin polymerization catalyst according to the present invention provides an olefin polymer having a high polymerization activity, a narrow molecular weight distribution, and a narrow composition distribution when two or more olefins are copolymerized. Can do.
[0094]
The olefin polymerization method according to the present invention can provide an olefin polymer having a high polymerization activity and a narrow molecular weight distribution, and obtaining an olefin copolymer having a narrow composition distribution when two or more olefins are copolymerized. it can.
[0095]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[0096]
[Example 1]
Synthesis of compound (A) A 100 ml reactor thoroughly purged with nitrogen was charged with 30 ml of ethanol, 0.34 g (5.66 mmol) of ethylenediamine and 2.00 g (11.22 mmol) of 3-tert-butylsalicylaldehyde. And stirring was continued for 8 hours at room temperature. The reaction solution changed into a slurry was filtered through a glass filter and dried under reduced pressure to obtain 1.67 g (yield 78%) of a yellow-orange solid compound represented by the following formula (a). The energy difference between HOMO and LUMO calculated by the MOPAC VERSION 6.00 and Hamiltonian PM3 method of the dianion (the following formula (b)) of this compound was 7.52 eV.
[0097]
[Chemical Formula 10]

[0098]
Into a 200 ml reactor sufficiently purged with nitrogen, 0.066 g (2.75 mmol) of sodium hydride and 40 ml of anhydrous tetrahydrofuran were charged, and 0.50 g (1.31 mmol) of the compound (a) obtained above while stirring at room temperature. Was added. The mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours. The reaction solution was stirred again at room temperature, and 0.44 g (1.31 mmol) of TiCl ₄ · THF ₂ was added. After the addition, the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. This reaction solution was filtered through a glass filter to remove insoluble matters. The obtained filtrate was concentrated under reduced pressure, and the precipitated solid was washed with 150 ml of anhydrous diethyl ether, and then the obtained solid was washed with 200 ml of anhydrous dichloromethane to remove insoluble matters. The obtained dichloromethane solution was concentrated under reduced pressure, and the precipitated solid was washed with 50 ml of anhydrous hexane and dried under reduced pressure to obtain 0.51 g (yield 78%) of a brown compound (A) represented by the following formula. . In addition, the result of FD mass spectrometry of the compound (A) was 496 (M ⁺ ).
[0099]
Embedded image

[0100]
Polymerization A glass polymerization vessel having an internal volume of 500 ml sufficiently purged with nitrogen was charged with 250 ml of toluene, and the liquid phase and the gas phase were saturated with ethylene. Thereafter, 1.25 mmol of methylaluminoxane in terms of aluminum atom was added, and then 0.005 mmol of the titanium compound (A) obtained above was added to initiate polymerization. The reaction was carried out at 25 ° C. for 1 hour in an atmospheric pressure ethylene gas atmosphere. After completion of the polymerization, the reaction product was poured into a large amount of methanol, and the entire amount of the polymer was precipitated, followed by filtration with a glass filter. The polymer was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 10 hours to obtain 0.04 g of polyethylene (PE).
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing a process for preparing an olefin polymerization catalyst according to the present invention.

Claims (2)

(A) a transition metal compound represented by the following general formula (I);
(B) (B-1) Organometallic compound,
(B-2) an organoaluminum oxy compound, and
(B-3) an olefin polymerization catalyst comprising at least one compound selected from compounds that react with the transition metal compound (A) to form ion pairs;

(In the formula, M represents a transition metal atom of Group 4 of the periodic table,
R ^{1 to} R ¹⁰ may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an organic silyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an ester group, an amide group, an amino group, a sulfonamide group, a nitrile. A group or a nitro group, at least one of R ^{1 to} R ¹⁰ is a group other than a hydrogen atom, and two or more of these may be linked to each other to form a ring;
n represents a number satisfying the valence of M;
X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, or a silicon-containing group, and n is 2 In the above case, a plurality of groups represented by X may be the same as or different from each other, and two or more Xs may be connected to each other to form a ring. )   An olefin polymerization method comprising polymerizing or copolymerizing an olefin in the presence of the olefin polymerization catalyst according to claim 1.

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