JP4590164B2 - Olefin polymerization catalyst and method for producing polyolefin - Google Patents

Olefin polymerization catalyst and method for producing polyolefin Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の遷移金属化合物を用いることを特徴とするオレフィン重合用触媒、それを用いてオレフィンの重合を行うことを特徴とするポリオレフィンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
周期表4族メタロセン化合物を触媒の構成成分として用いた、いわゆるメタロセン触媒は重合活性が高く、得られるポリオレフィンの分子量分布が狭い(Mw/Mnが2程度)という特徴がある。近年、このメタロセン触媒によるポリオレフィンを様々な用途および製品に使用するため、種々の特徴を持つ新規なポリマーの製造手法、特に、得られるポリマーの分子量や分子量分布、コモノマー含量の制御を行なえる触媒系の開発が求められている。
【0003】
触媒の共重合性や得られるポリマーの分子量の制御は、メタロセン化合物の構造を変化させることで可能であるため、これまでに多くの検討が行なわれている。例えば、置換インデニル基と置換フルオレニル基をシリル基で架橋した錯体を触媒成分として用いると、大きな分子量のポリオレフィンが得られ、コモノマー使用割合が少ない場合であってもコモノマー含量の高いオレフィン共重合体が得られることが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0004】
しかし、この特許に開示されている方法では、重合活性が十分ではないなどの問題点がある。
【0005】
一方、これまでメタロセン化合物に置換基を導入しても、単一のメタロセン化合物を用いて調製した触媒により得られるポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は2程度と狭いままであった。そこで、分子量分布の幅広いポリオレフィンを製造するために、例えば、成長反応および停止反応定数が各々異なる2種類以上のメタロセン化合物を混合した触媒を用いてポリオレフィンを製造する方法が挙げられる(例えば、特許文献3参照)。この発明で用いる触媒は、複数の触媒成分からなる触媒系であるため、触媒調製後の時間の経過と共に、触媒品質に問題が生じ、重合の再現性が得られない場合がある。
【0006】
また、2座配位子であるジアザフルオレンを用いたメタロセン化合物をオレフィン重合用触媒の構成成分とする検討が行なわれている。この触媒を用いてエチレンの重合を行なうと、短鎖分岐を持つポリエチレンが生成する特徴を持つが、得られるポリマーの分子量分布は狭い(例えば、特許文献4参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−235313号公報
【特許文献2】
特開平10−204113号公報
【特許文献3】
特公平7−91328号公報
【特許文献4】
国際公開02/040552号
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高分子量で分子量分布が幅広いポリオレフィンを高い活性で製造することが可能なオレフィン重合用触媒を提供するものである。また、高分子量かつ分子量分布が幅広いポリオレフィンを工業的に製造するのに適した製造方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意検討の結果、分子内に2座の配位部位をもつ構造を有する遷移金属化合物をオレフィン重合用触媒の構成成分として用い、これに遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物、および必要に応じて有機金属化合物を組み合わせることで、高分子量で分子量分布が幅広いポリオレフィンを高い活性で製造することが可能な触媒系を見い出し、本発明を完成するに到った。
【0010】
すなわち本発明は、一般式(1)
【0011】
【化2】

Figure 0004590164
[式中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子であり、Xは各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基または炭素数7〜30のアルキルアリール基である。R1は各々独立して同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基、炭素数7〜30のアルキルアリール基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、炭素数6〜30のアリールシリル基、炭素数7〜30のアリールアルキルシリル基または炭素数7〜30のアルキルアリールシリル基である。R2は各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基、炭素数7〜30のアルキルアリール基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、炭素数6〜30のアリールシリル基、炭素数7〜30のアリールアルキルシリル基、炭素数7〜30のアルキルアリールシリル基、炭素数2〜20の置換アミノ基または炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基である。R3は各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基、炭素数7〜30のアルキルアリール基である。Qは炭素原子、ケイ素原子またはゲルマニウム原子である。]
で表される遷移金属化合物(A)、遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物(B)、および必要に応じて有機金属化合物(C)からなるオレフィン重合用触媒を提供するものである。さらに本発明は、該オレフィン重合用触媒を用いてオレフィン重合を行うことを特徴とするポリオレフィンの製造方法を提供するものである。
【0012】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明は、一般式(1)
【0013】
【化3】
Figure 0004590164
で表される構造の遷移金属化合物を構成成分とするオレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法に関する。
【0014】
一般式(1)中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子である。Xは各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基やそれらの異性体置換基などの炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基などの炭素数6〜30のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基などの炭素数7〜30のアリールアルキル基、またはメチルフェニル基、エチルフェニル基、メチルナフチル基などの炭素数7〜30のアルキルアリール基である。R1は各々独立して同一でも異なっていてもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基やそれらの異性体置換基などの炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基などの炭素数6〜30のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基などの炭素数7〜30のアリールアルキル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、メチルナフチル基などの炭素数7〜30のアルキルアリール基、トリメチルシリル基、トリtert−ブチルシリル基、ジtert−ブチルメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基などの炭素数1〜30のアルキルシリル基、炭素数6〜30のアリールシリル基、トリベンジルシリル基などの炭素数7〜30のアリールアルキルシリル基、またはトリルシリル基などの炭素数7〜30のアルキルアリールシリル基である。R2は各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基やそれらの異性体置換基などの炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基などの炭素数6〜30のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基などの炭素数7〜30のアリールアルキル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、メチルナフチル基などの炭素数7〜30のアルキルアリール基、トリメチルシリル基、トリtert−ブチルシリル基、ジtert−ブチルメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基などの炭素数1〜30のアルキルシリル基、炭素数6〜30のアリールシリル基、トリベンジルシリル基などの炭素数7〜30のアリールアルキルシリル基、トリルシリル基などの炭素数7〜30のアルキルアリールシリル基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルフェニルアミノ基などの炭素数2〜20の置換アミノ基、またはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基、フェノキシ基などの炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基である。R3は各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基やそれらの異性体置換基などの炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ビフェニレニル基などの炭素数6〜30のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、ジフェニルメチル基、ジフェニルエチル基などの炭素数7〜30のアリールアルキル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、メチルナフチル基などの炭素数7〜30のアルキルアリール基である。Qは炭素原子、ケイ素原子またはゲルマニウム原子を示す。
【0015】
本発明の一般式(1)で表される遷移金属化合物の合成例として、例えば一般式(2)に示すように、ジメトキシインデンをナトリウム化した後、ベンゾフェノンと反応させて、ジメトキシジフェニルベンゾフルベンの合成を行ない、この化合物をクロム化した後、フルオレニルリチウムと反応を行なうことで、該遷移金属化合物の配位子の合成を行なう方法を例示することができる。この配位子をジリチオ化した後、四塩化ジルコニウムと反応を行なうことで合成することが可能であるが、この方法に限定されるものではない。
【0016】
【化4】
Figure 0004590164
本発明に用いる一般式(1)で表される遷移金属化合物の具体的な例として、次に挙げる化合物を例示することができるが、これらに限定されるものではない。例えば、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−2−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−2−メチルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−4−フェニルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジエトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジイソプロポキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジtert−ブトキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジフェノキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメチレン(5,6−ジベンジルオキシ−4−フェニルインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジメトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジエトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジメトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジエトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジフェノキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジエトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジイソプロポキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジtert−ブトキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジフェノキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイル(5,6−ジベンジルオキシインデニル)(2,7−ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、上記遷移金属化合物のジルコニウム原子をチタン原子、ハフニウム原子に代えた化合物や上記遷移金属化合物のジクロロ体をジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体に代えた化合物などを示すことができる。
【0017】
本発明におけるオレフィン重合用触媒の構成成分の一つであり、一般式(1)で表される遷移金属化合物および必要に応じて用いる有機金属化合物と共に用いる(B)遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物とは、該遷移金属化合物または該遷移金属化合物と有機金属化合物との反応生成物と作用もしくは反応することにより、カチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物を示している。生成したカチオン性遷移金属化合物は、オレフィンを重合することが可能な重合活性種として作用する。遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物は、重合活性種を形成した後、生成したカチオン性遷移金属化合物に対して弱く配位または相互作用するものの、該活性種と直接反応しない化合物を提供する化合物であることが望ましい。
【0018】
遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物の例として、均一系オレフィン重合用触媒系の助触媒成分としてよく用いられているアルキルアルミノオキサンや非配位性のアニオンを有するイオン化イオン性化合物、さらに変性粘土化合物などが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【0019】
本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分である遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、変性粘土化合物である場合、用いる粘土化合物はカチオン交換能を有するものが好ましい。また、本発明において用いられる粘土化合物は、酸またはアルカリによる処理、塩類処理および有機化合物または無機化合物処理による複合体生成などの化学処理を行うことが好ましい。
【0020】
粘土化合物としては、天然に存在するカオリナイト、ディッカイト、ハロイサイト等のカオリン鉱物、モンモリロナイト、ヘクトライト、バイデライト、サポナイト、テニオライト、ソーコナイト等のスメクタイト族、白雲母、パラゴナイト、イライト等の雲母族、バーミキュライト族、マーガライト、クリントナイト等の脆雲母族、ドンバサイト、クッケアイト、クリノクロア等の縁泥石族、セピオライト・パリゴルスカイトなどや、人工合成された粘土化合物を挙げることができるが、これらに限定されない。
【0021】
化学処理に用いられる酸としては塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等のブレンステッド酸が例示され、アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムが好ましく用いられる。塩類処理において用いられる化合物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化アンモニウム等のイオン性ハロゲン化物;硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩;リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アルミニウム、リン酸アンモニウム等のリン酸塩などの無機塩および酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シュウ酸カリウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム等の有機酸塩などを挙げることができる。
【0022】
粘土化合物の有機化合物による複合体生成に用いられる有機化合物としては、オニウム塩や、トリチルクロライド、トロピリウムブロマイド等の炭素カチオンを生成するような化合物、フェロセニウム塩等の金属錯体カチオンを生成する錯体化合物が例示される。無機化合物による複合体生成に用いられる無機化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化ジルコニウム、水酸化クロム等の水酸化物陽イオンを生成する金属水酸化物等を挙げることができる。
【0023】
本発明において用いられる変性粘土化合物のうち、特に好ましくは、粘土化合物中に存在する交換性カチオンである金属イオンを特定の有機カチオン成分と交換した粘土化合物−有機イオン複合体である変性粘土化合物である。この変性粘土化合物に導入される有機カチオンとして、具体的にはブチルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム、デシルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、ジアミルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、N,N−ジメチルデシルアンモニウム、N,N−ジメチルトリデシルアンモニウム、N,N−ジメチルテトラデシルアンモニウム、N,N−ジメチルペンタデシルアンモニウム、N,N−ジメチルヘキサデシルアンモニウム、N,N−ジメチルヘプタデシルアンモニウム、N,N−ジメチルオクタデシルアンモニウム、N,N−ジメチルノナデシルアンモニウム、N,N−ジメチルイコサアンモニウム、N,N−ジメチルヘンイコサアンモニウム、N,N−ジメチルドコサアンモニウム等の脂肪族アンモニウムカチオン、アニリニウム、N−メチルアニリニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、N−エチルアニリニウム、N,N−ジエチルアニリニウム、ベンジルアンモニウム、トルイジニウム、ジベンジルアンモニウム、トリベンジルアンモニウム、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリニウム等の芳香族アンモニウムカチオン等のアンモニウムイオン、あるいはジメチルオキソニウム、ジエチルオキソニウム等のオキソニウムイオンなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
【0024】
遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、遷移金属に対して対アニオンを提供するプロトン酸、ルイス酸、イオン化イオン性化合物またはルイス酸性化合物である場合、その構造は、下記一般式(3)で表されるプロトン酸、一般式(4)で表されるイオン化イオン性化合物、一般式(5)で表されるルイス酸または一般式(6)で表されるルイス酸性化合物のいずれかの構造を有する化合物であることが望ましい。
【0025】
[HL1][E(Ar)4] (3)
[AL2 m][E(Ar)4] (4)
[D][E(Ar)4] (5)
E(Ar)3 (6)
(ここで、Hはプロトンであり、Eはホウ素原子またはアルミニウム原子である。L1はルイス塩基、L2はルイス塩基またはシクロペンタジエニル基である。Aはリチウム、鉄または銀から選ばれる金属の陽イオンであり、Dはカルボニウムカチオンまたはトロピリウムカチオンである。Arは炭素数6〜20のハロゲン置換アリール基である。mは0〜2の整数である。)
一般式(3)で表されるプロトン酸の具体例として、ジエチルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジメチルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラメチレンオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ヒドロニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリn−ブチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジエチルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、ジメチルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、テトラメチレンオキソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、ヒドロニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、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)アルミネート、トリn−ブチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0026】
一般式(4)で表されるイオン化イオン性化合物としては、具体的にはリチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等のリチウム塩、またはそのエーテル錯体、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等のフェロセニウム塩、シルバーテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、シルバーテトラキス(ペンタフルオレフェニル)アルミネート等の銀塩等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0027】
一般式(5)で表されるルイス酸としては、具体的にはトリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート、トロピリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0028】
一般式(6)で表されるルイス酸性化合物の具体的な例として、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフェニルフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ボラン、フェニルビス(パーフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロフェニル)アルミニウム等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0029】
遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、アルキルアルミノオキサンである場合、その構造は下記一般式(7)または(8)
【0030】
【化5】
Figure 0004590164
(式中、R4は各々同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはメチル基、エチル基、プロピル基、tert−ブチル基などの炭素数1〜20の炭化水素基である。また、qは2〜60の整数である。)
で表される化合物であることが望ましい。なお、アルキルアルミノオキサンには少量の有機金属化合物が含まれていてもよい。
【0031】
本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分であり、必要に応じて用いる(C)有機金属化合物とは、遷移金属化合物をアルキル化することが可能な化合物が好ましく、具体的にはメチルリチウムなどのアルキルリチウム化合物、メチルマグネシウムクロライド、エチルマグネシウムクロライド、イソプロピルマグネシウムクロライド、ベンジルマグネシウムクロライド、メチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムブロマイド、イソプロピルマグネシウムブロマイド、ベンジルマグネシウムブロマイドなどのグリニャール試薬、ジメチルマグネシウムなどのジアルキルマグネシウム、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛などのジアルキル亜鉛、トリメチルボラン、トリエチルボランなどのアルキルボラン、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などのアルキルアルミニウムなどを挙げることができる。好ましい有機金属化合物としては、下記一般式(9)で表される有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
【0032】
(R53Al (9)
(式中、R5は互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子、アミド基、アルコキシ基または炭化水素基を示し、そのうち少なくとも一つは炭化水素基である。)
特に好ましい化合物として、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等を挙げることができる。
【0033】
本発明における(A)成分である遷移金属化合物と(B)成分である遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物、および必要に応じて用いる(C)成分である有機金属化合物の比に制限はないが、(B)成分の種類によって、次に示す比であることが望ましい。
【0034】
1)(B)成分がアルキルアルミノオキサンである場合、(A)成分と(B)成分の金属原子当たりのモル比が(A成分):(B成分)=100:1〜1:1000000にあり、特に1:1〜1:100000の範囲であることが好ましい。(B)成分がアルキルアルミノオキサンの場合、(C)成分を必ず用いる必要はないが、用いる場合、(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は(A成分):(C成分)=100:1〜1:100000の範囲にあり、特に1:1〜1:10000の範囲であることが好ましい。
【0035】
2)(B)成分が遷移金属に対して対アニオンを提供するプロトン酸、ルイス酸、イオン化イオン性化合物またはルイス酸性化合物である場合、(A)成分と(B)成分の金属原子当たりのモル比が(A成分):(B成分)=10:1〜1:1000にあり、特に3:1〜1:100の範囲であることが好ましい。(C)成分を用いる場合、(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は(A成分):(C成分)=100:1〜1:100000の範囲にあり、特に1:1〜1:10000の範囲であることが好ましい。
【0036】
3)(B)成分が変性粘土化合物である場合、(A)成分と(B)成分の重量比が(A成分):(B成分)=10:1〜1:10000にあり、特に3:1〜1:1000の範囲であることが好ましい。(C)成分を用いる場合、(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は(A成分):(C成分)=100:1〜1:100000の範囲にあり、特に1:1〜1:10000の範囲であることが好ましい。
【0037】
(A)成分、(B)成分および(C)成分からなるオレフィン重合用触媒を調製する方法に関して制限はなく、調製の方法として、各成分に関して不活性な溶媒中あるいは重合を行うモノマーを溶媒として用い、混合する方法などを挙げることができる。また、これらの成分を反応させる順番に関しても制限はなく、この処理を行う温度、処理時間も制限はない。また、各成分を2種以上用いてオレフィン重合用触媒を調製することも可能である。
【0038】
本発明における触媒は、通常の重合プロセス、すなわちスラリー重合、気相重合、高圧重合、溶液重合、塊状重合のいずれのプロセスにも使用できる。
【0039】
本発明において重合とは単独重合のみならず共重合も意味し、これら重合により得られるポリオレフィンは、単独重合体のみならず共重合体も含む意味で用いられる。
【0040】
本発明におけるオレフィンの重合は、気相でも液相でも行うことができ、特に気相で重合を行う場合には、粒子形状の整ったポリオレフィンを効率よく安定的に生産することができる。また、重合を液相で行う場合、用いる溶媒は、一般に用いられている有機溶媒であればいずれでもよく、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられ、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキセンなどのオレフィンそれ自身を溶媒として用いることもできる。
【0041】
本発明に用いるオレフィンは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィン、スチレンおよびスチレン誘導体、ブタジエン、1,4−ヘキサジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン等の共役および非共役ジエン、シクロブテン等の環状オレフィン等が挙げられる。さらに、エチレンとプロピレンとスチレン、エチレンと1−ヘキセンとスチレン、エチレンとプロピレンとエチリデンノルボルネンのように、3種以上の成分を混合して重合することもできる。
【0042】
本発明で得られる分子量分布が幅広いポリオレフィンとは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が2.5以上であることを意味する。
【0043】
本発明の方法を用いてポリオレフィンを製造する上で、重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー濃度などの重合条件について特に制限はないが、重合温度は−100〜300℃、重合時間は10秒〜20時間、重合圧力は常圧〜3000kg/cm2Gの範囲で行うことが好ましい。また、重合時に水素などを用いて分子量の調節を行うことも可能である。重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれの方法でも行うことが可能であり、重合条件を変えて、2段以上に分けて行うことも可能である。また、重合終了後に得られるポリオレフィンは、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収され、乾燥して得ることができる。
【0044】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。なお、重合操作、反応および溶媒精製は、すべて不活性ガス下で行った。また、反応に用いた溶媒などは、すべて予め公知の方法で精製、乾燥、脱酸素を行ったものを用いた。変性粘土化合物中の変性反応によって置換したカチオンの量は、変性反応前後における粘土化合物のナトリウム含量の差から概算した。
【0045】
実施例1
[ジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成]
1Lの3つ口フラスコに、NaH(8.2g 60wt% in oil,205.0mmol)を加え、ヘキサンで洗浄してオイルを取り除き、減圧乾燥することで無色の固体を得た。得られた無色の固体にTHF(400mL)を加え、−78℃に冷却した後、ジメトキシインデン(32.85g,186.4mmol)のTHF(300mL)溶液をゆっくり加え、室温で2日間攪拌した。再度、−78℃に冷却した後、ベンゾフェノン(23.90g,186.4mmol)を固体のまま加え、室温で2日間攪拌した。水を加えることで反応を停止させた後、酢酸エチルで抽出、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を留去した。茶色の固体残さをエタノールで洗浄することで、黄色の固体としてジフェニルジメトキシベンゾフルベン(40.28g,118.3mmol,収率63%)を得た。
【0046】
100mLのシュレンク管中、上述の方法で得たジフェニルジメトキシフルベン(2.66g,7.81mmol)をTHF(2mL)に懸濁させ、Cr(CO)6(1.72g,7.81mmol)とBu2O(20mL)を加え、38時間加熱還流を行った。反応終了後、90℃で溶媒を留去することで暗赤色の固体を得た。
【0047】
300mLのシュレンク管に、ジtert−ブチルフルオレン(2.17g,7.81mmol)を加え、THF(40mL)に溶かした後、−78℃に冷却して、n−BuLiのヘキサン溶液(1.57mol/L,5.47mL,8.59mmol)をゆっくり加えた。室温で終夜攪拌した後、再度、−78℃に冷却した後、上述の方法で合成した暗赤色の固体を加え、室温で終夜反応を行った。反応終了後、後処理を行なったところ淡黄色の固体として表題遷移金属化合物の配位子(1.19g,1.92mmol,25%)を得た。
【0048】
100mLのシュレンク管に、配位子(1.12g,1.81mmol)を加え、トルエン(20mL)とTHF(1mL)を加え、−78℃に冷却した後、n−BuLiのヘキサン溶液(1.57mol/L,2.6mL,4.16mmol)をゆっくり加えた後、室温で終夜攪拌を行った。反応溶液を再び−78℃に冷却した後、四塩化ジルコニウム(0.42g,1.81mmol)のトルエンスラリー(20mL)を加え、室温で2日間攪拌を行った。反応溶液を半分まで減圧下で濃縮した後、ヘキサンを同量加え、G4フィルターでろ過を行った。フィルター上に残った固体を、トルエン−ヘキサン混合溶媒で洗浄した後、塩化メチレンを加えて赤い色の溶液を得た。減圧下で溶媒を留去した後、減圧下で乾燥することで紫色の固体として表題化合物を得た(0.24g,0.31mmol,17%)。
【0049】
1H−NMR δ(CDCl3)=8.2−7.3(m)、7.0(s、Flu)、6.66(s、Ind)、6.30(s、Flu)、6.28(d、Ind),6.24(s、Flu)、5.91(d、Ind)、3.80(s、MeO)、3.55(s、MeO)、1.05(s、tert−Bu)、1.01(tert−Bu).
[変性粘土化合物の調製]
水1500mLに、37%塩酸30mLおよびN,N−ジメチルオクタデシルアミンを89.1g加え、N,N−ジメチルオクタデシルアンモニウム塩酸塩水溶液を調製した。平均粒径7.8μmのモンモリロナイト300g(クニピアF(クニミネ工業製)をジェット粉砕機で粉砕することによって調製した)を上記塩酸塩水溶液に加え、6時間反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過し、得られたケーキを6時間減圧乾燥し、変性粘土化合物360gを得た。有機カチオン導入量は、1.0mmol/gであった。
【0050】
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、[変性粘土化合物の調製]に従って合成した変性粘土化合物0.6g、ヘプタン20.4mLを加え、そこへトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり13.9mmol(11.3mL)加えた後、1時間攪拌した(これを懸濁液Aとする)。
【0051】
一方、別に用意した50mLのシュレンク管に、前述の方法で合成したジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを24.6μmol、ヘプタン6.2mLおよびトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり5.0mmol(4.1mL)加えた後、1時間攪拌した(これを溶液Bとする)。得られた溶液Bを懸濁液Aに加えて、その後室温で2時間攪拌することにより、触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0052】
[重合]
1Lのオートクレーブを窒素置換した後、C9〜C13飽和炭化水素溶媒(IPソルベント1620(出光石油化学社製))600mLと1−ヘキセン 40mLを加え、エチレンによりオートクレーブの内圧を21kg/cm2Gに調節し、オートクレーブの温度を170℃にした。次に、調製した触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)とヘプタン(10mL)を窒素圧により一緒にオートクレーブへ供給して、10分間重合を行った。未反応のエチレンを除去し、溶液状態のポリマーをオートクレーブ下部より抜き出した。そこへエタノールを投入し、ろ過および100℃での減圧乾燥を6時間実施することにより51.8gのポリマーを得た。ポリマーのTmは89℃と107℃、MFRは9.3g/10min、Mwは5.8×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で3.0であった。
【0053】
実施例2
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、実施例1に示した[変性粘土化合物の調製]に従って合成した変性粘土化合物0.6g、ヘプタン26.9mLを加え、そこへトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり8.0mmol(6.5mL)加えた後、1時間攪拌した(これを懸濁液Cとする)。
【0054】
一方、別に用意した50mLのシュレンク管に、前述の方法で合成したジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを101.5μmol、ヘプタン25.4mLおよびトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり10.0mmol(8.13mL)加えた後、1時間攪拌した(これを溶液Dとする)。得られた溶液Dを懸濁液Cに加えて、その後室温で2時間攪拌することにより、触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0055】
[重合]
上記触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、50.8gのポリマーを得た。ポリマーのTmは91℃と109℃、MFRは10.9g/10min、Mwは5.8×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で4.1であった。
【0056】
実施例3
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、実施例1に示した[変性粘土化合物の調製]に従って合成した変性粘土化合物0.6g、ヘプタン7.4mLを加え、そこへトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり31.9mmol(26.0mL)加えた後、1時間攪拌した(これを懸濁液Eとする)。実施例2と同様の方法で調整した溶液Dを懸濁液Eに加えて、その後室温で2時間攪拌することにより、触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0057】
[重合]
上記触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、68.4gのポリマーを得た。ポリマーのTmは91℃と110℃、MFRは22.9g/10min、Mwは5.0×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で2.8であった。
【0058】
実施例4
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、実施例1に示した[変性粘土化合物の調製]に従って合成した変性粘土化合物1.2g、ヘプタン20.4mLを加え、そこへトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.23mol/L)をアルミニウム原子当たり16.0mmol(13.0mL)加えた後、1時間攪拌した(これを懸濁液Fとする)。実施例2と同様の方法で調整した溶液Dを懸濁液Fに加えて、その後室温で2時間攪拌することにより、触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0059】
[重合]
上記触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、70.6gのポリマーを得た。ポリマーのTmは92℃と108℃、MFRは17.9g/10min、Mwは5.5×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で2.9であった。
【0060】
実施例5
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、実施例1に記載の方法で合成したジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを10μmol、トルエン6.0mLおよびメチルアルミノオキサンのトルエン溶液(2.85M)をアルミニウム原子当たり40mmol(14.0mL)加えることにより、触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0061】
[重合]
上記触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、69.4gのポリマーを得た。ポリマーのTmは90℃と109℃、MFRは21.0g/10min、Mwは5.1×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で3.0であった。
【0062】
実施例6
[触媒の調製]
50mLのシュレンク管に、実施例1に記載の方法で合成したジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを10μmol、トルエン7.0mLおよびトリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液(0.85M)をアルミニウム原子当たり2.5mmol(3.0mL)加えた後、1時間攪拌した(これを溶液Gとする)。
【0063】
一方、別に用意した100mLのシュレンク管に、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50.7mg、トルエン52.8mLを加えて溶解した(これを溶液Hとする)。溶液Gに溶液Hを10mL加えることにより触媒を調製した(ジルコニウム濃度0.5mmol/L)。
【0064】
[重合]
上記触媒をジフェニルメチレン(5,6−ジメトキシインデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド当たり1.0μmol(2mL)使用した以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、67.2gのポリマーを得た。ポリマーのTmは91℃と109℃、MFRは12.3g/10min、Mwは5.9×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で3.1であった。
【0065】
比較例1
遷移金属化合物をジフェニルメチレン(インデニル)(2,7−ジtert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドに代えた以外は実施例1と同様の方法で触媒の調製を行なった。この触媒を用いて実施例1と同様の方法で重合を行ったところ、78.7gのポリマーを得た。ポリマーのTmは101℃、MFRは7.4g/10min、Mwは5.4×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で2.0であった。
【0066】
比較例2
遷移金属化合物をフェニルメチルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリドに代えた以外は実施例1と同様の方法で触媒の調製を行なった。この触媒を用いて、1−ヘキセンの量を20mLに代えた以外は実施例1と同様の方法で重合を行なったところ、38.0gのポリマーを得た。ポリマーのTmは116℃、MFRは100g/10min以上、Mwは2.0×104、分子量分布(Mw/Mn)は単峰性で1.8であった。
【0067】
実施例1〜6および比較例1〜2で得られた結果を表1にまとめる。
【0068】
【表1】
Figure 0004590164
【発明の効果】
本発明のオレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合を行なうと、高分子量で分子量分布が幅広いポリオレフィンを高い活性で製造することが可能であり、工業的に適した製造方法である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst for olefin polymerization characterized by using a specific transition metal compound, and a method for producing a polyolefin characterized by polymerizing olefins using the catalyst.
[0002]
[Prior art]
A so-called metallocene catalyst using a group 4 metallocene compound of the periodic table as a constituent component of the catalyst is characterized by high polymerization activity and narrow molecular weight distribution of the resulting polyolefin (Mw / Mn is about 2). In recent years, in order to use this metallocene-catalyzed polyolefin for various applications and products, a novel polymer production method with various characteristics, in particular, a catalyst system capable of controlling the molecular weight, molecular weight distribution and comonomer content of the resulting polymer. Development is required.
[0003]
Since the copolymerization of the catalyst and the molecular weight of the resulting polymer can be controlled by changing the structure of the metallocene compound, many studies have been conducted so far. For example, when a complex in which a substituted indenyl group and a substituted fluorenyl group are cross-linked with a silyl group is used as a catalyst component, a polyolefin having a large molecular weight can be obtained, and an olefin copolymer having a high comonomer content can be obtained even when the comonomer use ratio is small. It is known that it can be obtained (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0004]
However, the method disclosed in this patent has problems such as insufficient polymerization activity.
[0005]
On the other hand, even when a substituent is introduced into the metallocene compound, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer obtained by the catalyst prepared using a single metallocene compound remains as narrow as about 2. Therefore, in order to produce a polyolefin having a wide molecular weight distribution, for example, there is a method of producing a polyolefin using a catalyst in which two or more kinds of metallocene compounds having different growth reaction and termination reaction constants are mixed (for example, Patent Documents). 3). Since the catalyst used in the present invention is a catalyst system composed of a plurality of catalyst components, problems with catalyst quality may occur with the passage of time after catalyst preparation, and reproducibility of polymerization may not be obtained.
[0006]
In addition, studies have been conducted on metallocene compounds using diazafluorene, which is a bidentate ligand, as a constituent component of olefin polymerization catalysts. When ethylene is polymerized using this catalyst, there is a feature that polyethylene having a short chain branch is produced, but the molecular weight distribution of the obtained polymer is narrow (for example, see Patent Document 4).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-235313
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-204113
[Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 7-91328
[Patent Document 4]
International Publication No. 02/040552
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides an olefin polymerization catalyst capable of producing a polyolefin having a high molecular weight and a wide molecular weight distribution with high activity. The present invention also provides a production method suitable for industrial production of polyolefins having a high molecular weight and a wide molecular weight distribution.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have used a transition metal compound having a structure having a bidentate coordination site in the molecule as a constituent component of an olefin polymerization catalyst, and used as the transition metal compound. A catalyst system capable of producing polyolefins with a high molecular weight and a wide molecular weight distribution with high activity by combining a compound that reacts with a compound to produce a cationic transition metal compound and, if necessary, an organometallic compound, The present invention has been completed.
[0010]
That is, the present invention relates to the general formula (1)
[0011]
[Chemical 2]
Figure 0004590164
[Wherein, M is a titanium atom, a zirconium atom, or a hafnium atom, and X may be independently the same or different, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. A 30 aryl group, a C7-30 arylalkyl group or a C7-30 alkylaryl group. R1Each independently may be the same or different and is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkylaryl group having 7 to 30 carbon atoms. , An alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, an arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkylsilyl group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkylarylsilyl group having 7 to 30 carbon atoms. R2Each independently may be the same or different and is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkyl group having 7 to 30 carbon atoms. Alkylaryl group, C1-C30 alkylsilyl group, C6-C30 arylsilyl group, C7-C30 arylalkylsilyl group, C7-C30 alkylarylsilyl group, C2-C2 20 substituted amino groups or oxygen-containing hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. RThreeEach independently may be the same or different and is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkyl group having 7 to 30 carbon atoms. An alkylaryl group; Q is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom. ]
A catalyst for olefin polymerization comprising a transition metal compound (A) represented by formula (B), a compound (B) that reacts with the transition metal compound to produce a cationic transition metal compound, and an organometallic compound (C) as necessary. To do. Furthermore, this invention provides the manufacturing method of polyolefin characterized by performing olefin polymerization using this olefin polymerization catalyst.
[0012]
The present invention is described in detail below. The present invention relates to a general formula (1)
[0013]
[Chemical Formula 3]
Figure 0004590164
The catalyst for olefin polymerization which uses the transition metal compound of the structure represented by these as a structural component, and the manufacturing method of polyolefin.
[0014]
In general formula (1), M is a titanium atom, a zirconium atom, or a hafnium atom. X may independently be the same or different, and may be a halogen atom such as a hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group or their C1-C30 alkyl groups such as isomer substituents, phenyl groups, indenyl groups, naphthyl groups, fluorenyl groups, biphenylenyl groups, etc. aryl groups, benzyl groups, phenylethyl groups, diphenylmethyl groups , An arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms such as a diphenylethyl group, or an alkylaryl group having 7 to 30 carbon atoms such as a methylphenyl group, an ethylphenyl group, and a methylnaphthyl group. R1Each independently may be the same or different, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group or an isomer substituent thereof, a phenyl group Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms such as indenyl group, naphthyl group, fluorenyl group and biphenylenyl group, arylalkyl groups having 7 to 30 carbon atoms such as benzyl group, phenylethyl group, diphenylmethyl group and diphenylethyl group, methyl C7-30 alkylaryl group such as phenyl group, ethylphenyl group, methylnaphthyl group, trimethylsilyl group, tritert-butylsilyl group, ditert-butylmethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group , Diphenylmethylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, etc. Alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, arylalkylsilyl group having 7 to 30 carbon atoms such as tribenzylsilyl group, or alkylarylsilyl having 7 to 30 carbon atoms such as tolylsilyl group It is a group. R2Each independently may be the same or different and is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group or isomer substituent thereof. Aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as phenyl group, indenyl group, naphthyl group, fluorenyl group and biphenylenyl group, arylalkyl having 7 to 30 carbon atoms such as benzyl group, phenylethyl group, diphenylmethyl group and diphenylethyl group Group, methylphenyl group, ethylphenyl group, methylnaphthyl group and the like, C7-30 alkylaryl group, trimethylsilyl group, tritert-butylsilyl group, ditert-butylmethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, Phenylsilyl group, diphenylmethylsilyl group, phenyldimethylsilyl A C1-C30 alkylsilyl group such as a group, a C6-C30 arylsilyl group, a C7-C30 arylalkylsilyl group such as a tribenzylsilyl group, a C7-C30 such as a tolylsilyl group C2-C20 substituted amino group such as alkylarylsilyl group, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino group, diisopropylamino group, diphenylamino group, methylphenylamino group, or the like, or methoxy group, ethoxy group An oxygen-containing hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms such as a group, propoxy group, butoxy group, isopropoxy group and phenoxy group. RThreeEach independently may be the same or different and is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group or isomer substituent thereof. Aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as phenyl group, indenyl group, naphthyl group, fluorenyl group and biphenylenyl group, arylalkyl having 7 to 30 carbon atoms such as benzyl group, phenylethyl group, diphenylmethyl group and diphenylethyl group Group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a methylnaphthyl group and the like, and an alkylaryl group having 7 to 30 carbon atoms. Q represents a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom.
[0015]
As a synthesis example of the transition metal compound represented by the general formula (1) of the present invention, for example, as shown in the general formula (2), after dimethoxyindene is sodiumated, it is reacted with benzophenone to obtain dimethoxydiphenylbenzofulvene. An example is a method of synthesizing a ligand of the transition metal compound by performing synthesis and chromating the compound and then reacting with fluorenyl lithium. The ligand can be synthesized by dilithiation and then reaction with zirconium tetrachloride, but is not limited to this method.
[0016]
[Formula 4]
Figure 0004590164
Specific examples of the transition metal compound represented by the general formula (1) used in the present invention include the following compounds, but are not limited thereto. For example, diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxyindenyl) (Fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6 -Dibenzyloxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) di Conium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxyindenyl) (2,7- Ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy) Indenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxyi Denyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy) Indenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6- Diphenoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6 -Dimethoxy-2-methyl Luindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxy-2-methylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy-2-methylindenyl) (fluorenyl) zirconium Dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxy-2-methylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy-2-methylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene ( 5,6-dibenzyloxy-2-methylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxy-2-methylindenyl) (2,7-dite) t-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxy-2-methylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diiso) Propoxy-2-methylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxy-2-methylindenyl) (2,7-ditert- Butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy-2-methylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dibenzyloxy- 2-Methylindenyl) (2,7-diter -Butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxy-2-methylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxy-2-methylindene) Nyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy-2-methylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5 6-ditert-butoxy-2-methylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy-2-methylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) ) Zirconium dichloride, diphenylme Tylene (5,6-dibenzyloxy-2-methylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, Diphenylmethylene (5,6-diethoxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6 -Ditert-butoxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethyle (5,6-dibenzyloxy-4-phenylindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxy-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium Dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxy-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-ditert-butoxy-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, Diphenylmethylene (5,6-dipheno Ci-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dibenzyloxy-4-phenylindenyl) (2,7-ditert-butyl) Fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-dimethoxy-4-phenylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diethoxy-4-phenylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diisopropoxy-4-phenylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6- Di-tert-butoxy-4-phenylindeni ) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6-diphenoxy-4-phenylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (5,6- Dibenzyloxy-4-phenylindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dimethoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-diethoxyindene) Nyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-diisopropoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride Isopropylene (5,6-diphenoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dibenzyloxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2 , 7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-diethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-di) Isopropoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride Isopropylene (5, -Diphenoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride Isopropylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-diethoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, Isopropylene (5,6-diisopropoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) Zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dipheno Xyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, isopropylene (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-dimethoxy) Indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diethoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diisopropoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilane Diyl (5,6-ditert-butoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diphenoxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethyl Randiyl (5,6-dibenzyloxyindenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl ( 5,6-diethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diisopropoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorene) Nyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diphenoxyindenyl) ( 2,7-di-tert-butylfluoro Nyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-dimethoxyindenyl) (2, 7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diethoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-diisopropoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-ditert-butoxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-di) Phenoxyindenyl) (2,7- Dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (5,6-dibenzyloxyindenyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, zirconium atoms in the above transition metal compounds are replaced with titanium atoms and hafnium atoms And compounds obtained by replacing the dichloro form of the above transition metal compounds with dimethyl form, diethyl form, dihydro form, diphenyl form, dibenzyl form, and the like.
[0017]
One of the constituent components of the catalyst for olefin polymerization in the present invention, which reacts with the transition metal compound represented by the general formula (1) and the organometallic compound used as necessary, and reacts with the (B) transition metal compound to form a cation The compound that generates a cationic transition metal compound refers to a compound that generates a cationic transition metal compound by acting or reacting with the transition metal compound or a reaction product of the transition metal compound and an organometallic compound. . The produced cationic transition metal compound acts as a polymerization active species capable of polymerizing olefin. A compound that reacts with a transition metal compound to form a cationic transition metal compound forms a polymerization active species and then coordinates or interacts weakly with the generated cationic transition metal compound, but directly with the active species. Desirably, the compound provides a compound that does not react.
[0018]
Examples of compounds that react with transition metal compounds to form cationic transition metal compounds include alkylaluminoxanes and non-coordinating anions that are often used as co-catalyst components in homogeneous olefin polymerization catalyst systems An ionized ionic compound, a modified clay compound, and the like are preferable, but are not limited thereto.
[0019]
When the compound that reacts with the transition metal compound that is a constituent of the olefin polymerization catalyst of the present invention to produce a cationic transition metal compound is a modified clay compound, the clay compound to be used preferably has a cation exchange ability. In addition, the clay compound used in the present invention is preferably subjected to chemical treatment such as treatment with acid or alkali, salt treatment, and complex formation by treatment with organic compound or inorganic compound.
[0020]
Clay compounds include kaolin minerals such as kaolinite, dickite, and halloysite that exist in nature, smectites such as montmorillonite, hectorite, beidellite, saponite, teniolite, and soconite, micas such as muscovite, paragonite, illite, and vermiculite. , Brittle mica such as margarite and clintnite, curb group such as donbasite, kukeite and clinochlore, sepiolite and palygorskite, and artificially synthesized clay compounds can be mentioned, but not limited thereto.
[0021]
Examples of the acid used for the chemical treatment include Bronsted acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and acetic acid, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide are preferably used as the alkali. Compounds used in the salt treatment include ionic halides such as sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, iron chloride, and ammonium chloride; sulfates such as sodium sulfate, potassium sulfate, aluminum sulfate, and ammonium sulfate. Carbonates such as potassium carbonate, sodium carbonate and calcium carbonate; inorganic salts such as sodium phosphate, potassium phosphate, aluminum phosphate and ammonium phosphate; and sodium acetate, potassium acetate, potassium oxalate, citric acid; Examples thereof include organic acid salts such as sodium acid and sodium tartrate.
[0022]
Organic compounds used for complex formation with clay compound organic compounds include onium salts, compounds that generate carbon cations such as trityl chloride, tropylium bromide, complex compounds that generate metal complex cations such as ferrocenium salts Is exemplified. Examples of the inorganic compound used for forming a complex with an inorganic compound include metal hydroxides that generate hydroxide cations such as aluminum hydroxide, zirconium hydroxide, and chromium hydroxide.
[0023]
Among the modified clay compounds used in the present invention, particularly preferably, a modified clay compound which is a clay compound-organic ion complex obtained by exchanging a metal ion which is an exchangeable cation present in the clay compound with a specific organic cation component. is there. Specific examples of the organic cation introduced into the modified clay compound include butylammonium, hexylammonium, decylammonium, dodecylammonium, diamylammonium, tributylammonium, N, N-dimethyldecylammonium, and N, N-dimethyltridecyl. Ammonium, N, N-dimethyltetradecylammonium, N, N-dimethylpentadecylammonium, N, N-dimethylhexadecylammonium, N, N-dimethylheptadecylammonium, N, N-dimethyloctadecylammonium, N, N- Aliphatic ammonium cations such as dimethyl nonadecyl ammonium, N, N-dimethyl icosa ammonium, N, N-dimethyl heicosa ammonium, N, N-dimethyl docosa ammonium, anilini , N-methylanilinium, N, N-dimethylanilinium, N-ethylanilinium, N, N-diethylanilinium, benzylammonium, toluidinium, dibenzylammonium, tribenzylammonium, N, N, 2,4 An ammonium ion such as an aromatic ammonium cation such as 1,6-pentamethylanilinium, or an oxonium ion such as dimethyloxonium or diethyloxonium is exemplified, but not limited thereto.
[0024]
When the compound that reacts with the transition metal compound to form a cationic transition metal compound is a protonic acid, Lewis acid, ionized ionic compound or Lewis acidic compound that provides a counter anion for the transition metal, the structure is A protonic acid represented by the following general formula (3), an ionized ionic compound represented by the general formula (4), a Lewis acid represented by the general formula (5) or a Lewis acid represented by the general formula (6) A compound having any structure of the compound is desirable.
[0025]
[HL1] [E (Ar)Four] (3)
[AL2 m] [E (Ar)Four] (4)
[D] [E (Ar)Four] (5)
E (Ar)Three                          (6)
(Here, H is a proton, E is a boron atom or an aluminum atom. L1Is a Lewis base, L2Is a Lewis base or a cyclopentadienyl group. A is a cation of a metal selected from lithium, iron or silver, and D is a carbonium cation or a tropylium cation. Ar is a halogen-substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. m is an integer of 0-2. )
Specific examples of the protonic acid represented by the general formula (3) include diethyloxonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, dimethyloxonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetramethyleneoxonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, Hydronium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tri-n-butylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, diethyloxonium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, dimethyl Oxonium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, tetramethyleneoxonium tetrakis (pentafluorophenyl) alumine And hydronium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, and tri-n-butylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate. It is not limited to these.
[0026]
Specific examples of the ionized ionic compound represented by the general formula (4) include lithium salts such as lithium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and lithium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, or ether complexes thereof, ferrocete. Ferrocenium salts such as nium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, ferrocenium tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, silver salts such as silver tetrakis (pentafluorophenyl) borate, silver tetrakis (pentafluorphenyl) aluminate, etc. It can be mentioned, but is not limited to these.
[0027]
Specific examples of the Lewis acid represented by the general formula (5) include trityltetrakis (pentafluorophenyl) borate, trityltetrakis (pentafluorophenyl) aluminate, tropyliumtetrakis (pentafluorophenyl) borate, and tropyliumtetrakis. (Pentafluorophenyl) aluminate and the like can be mentioned, but are not limited thereto.
[0028]
Specific examples of the Lewis acidic compound represented by the general formula (6) include tris (pentafluorophenyl) borane, tris (2,3,5,6-tetrafluorophenyl) borane, and tris (2,3,4). , 5-tetraphenylphenyl) borane, tris (3,4,5-trifluorophenyl) borane, phenylbis (perfluorophenyl) borane, tris (3,4,5-trifluorophenyl) aluminum and the like. However, it is not limited to these.
[0029]
When the compound that reacts with the transition metal compound to form a cationic transition metal compound is an alkylaluminoxane, the structure is represented by the following general formula (7) or (8).
[0030]
[Chemical formula 5]
Figure 0004590164
(Wherein RFourEach may be the same or different and is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a tert-butyl group. Moreover, q is an integer of 2-60. )
It is desirable that it is a compound represented by these. The alkylaluminoxane may contain a small amount of an organometallic compound.
[0031]
The (C) organometallic compound, which is a constituent component of the olefin polymerization catalyst of the present invention and used as necessary, is preferably a compound capable of alkylating a transition metal compound, specifically, methyllithium or the like. Alkyl lithium compounds, methyl magnesium chloride, ethyl magnesium chloride, isopropyl magnesium chloride, benzyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, ethyl magnesium bromide, isopropyl magnesium bromide, Grignard reagents such as benzyl magnesium bromide, dialkyl magnesium such as dimethyl magnesium, dimethyl zinc, Dialkyl zinc such as diethyl zinc, alkyl borane such as trimethylborane and triethylborane, trimethylaluminum, trie Le aluminum, alkyl aluminum such as tri-isobutyl aluminum and the like. Preferable organometallic compounds include organoaluminum compounds represented by the following general formula (9).
[0032]
(RFive)ThreeAl (9)
(Wherein RFiveMay be the same or different from each other, and each represents a hydrogen atom, an amide group, an alkoxy group or a hydrocarbon group, at least one of which is a hydrocarbon group. )
Particularly preferred compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum and the like.
[0033]
The compound which reacts with the transition metal compound which is (A) component in this invention and the transition metal compound which is (B) component, and produces | generates a cationic transition metal compound, and the organic metal which is (C) component used as needed Although there is no restriction | limiting in the ratio of a compound, It is desirable that it is the ratio shown next by the kind of (B) component.
[0034]
1) When the component (B) is an alkylaluminoxane, the molar ratio of the component (A) to the component (B) per metal atom is (component A) :( component B) = 100: 1 to 1: 1000000 In particular, a range of 1: 1 to 1: 100000 is preferable. When the component (B) is an alkylaluminoxane, the component (C) is not necessarily used, but when used, the molar ratio of the component (A) to the component (C) per metal atom is (component A) :( Component C) = 100: 1 to 1: 100,000, particularly preferably 1: 1 to 1: 10000.
[0035]
2) When component (B) is a protonic acid, Lewis acid, ionized ionic compound or Lewis acidic compound that provides a counter anion for the transition metal, moles per metal atom of component (A) and component (B) The ratio is (A component) :( B component) = 10: 1 to 1: 1000, and particularly preferably in the range of 3: 1 to 1: 100. When the component (C) is used, the molar ratio of the component (A) to the component (C) per metal atom is in the range of (component A) :( component C) = 100: 1 to 1: 100000, particularly 1: It is preferable that it is the range of 1-1: 10000.
[0036]
3) When the component (B) is a modified clay compound, the weight ratio of the component (A) to the component (B) is (component A) :( component B) = 10: 1 to 1: 10000, particularly 3: It is preferable that it is the range of 1-1: 1000. When the component (C) is used, the molar ratio of the component (A) to the component (C) per metal atom is in the range of (component A) :( component C) = 100: 1 to 1: 100000, particularly 1: It is preferable that it is the range of 1-1: 10000.
[0037]
There is no restriction on the method for preparing the olefin polymerization catalyst comprising the component (A), the component (B), and the component (C). The method of using and mixing can be mentioned. Moreover, there is no restriction | limiting also about the order which makes these components react, and the temperature and processing time which perform this process also have no restriction | limiting. It is also possible to prepare an olefin polymerization catalyst using two or more of each component.
[0038]
The catalyst in the present invention can be used in any of usual polymerization processes, that is, slurry polymerization, gas phase polymerization, high pressure polymerization, solution polymerization, and bulk polymerization.
[0039]
In the present invention, polymerization means not only homopolymerization but also copolymerization, and polyolefins obtained by these polymerizations are used in the meaning including not only homopolymers but also copolymers.
[0040]
The polymerization of olefins in the present invention can be carried out either in the gas phase or in the liquid phase. In particular, when polymerization is carried out in the gas phase, a polyolefin having a uniform particle shape can be produced efficiently and stably. Further, when the polymerization is performed in a liquid phase, the solvent used may be any organic solvent that is generally used, and specific examples include benzene, toluene, xylene, pentane, hexane, heptane, and the like. Olefin itself such as 1-butene, 1-octene, 1-hexene can be used as a solvent.
[0041]
The olefin used in the present invention is an α-olefin such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, styrene and styrene derivatives, butadiene, 1,4-hexadiene, 5 -Ethylidene-2-norbornene, dicyclopentadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, conjugated and non-conjugated dienes such as 7-methyl-1,6-octadiene, and cyclic olefins such as cyclobutene. Further, three or more kinds of components can be mixed and polymerized, such as ethylene, propylene and styrene, ethylene, 1-hexene and styrene, ethylene, propylene, and ethylidene norbornene.
[0042]
The polyolefin having a broad molecular weight distribution obtained in the present invention means that the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer measured by gel permeation chromatography (GPC) is 2.5 or more.
[0043]
In producing polyolefin using the method of the present invention, there are no particular restrictions on polymerization conditions such as polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, and monomer concentration, but the polymerization temperature is -100 to 300 ° C and the polymerization time is 10 seconds. Up to 20 hours, polymerization pressure is normal pressure up to 3000 kg / cm2It is preferable to carry out in the range of G. It is also possible to adjust the molecular weight using hydrogen during polymerization. The polymerization can be carried out by any of batch, semi-continuous and continuous methods, and can be carried out in two or more stages by changing the polymerization conditions. The polyolefin obtained after the completion of the polymerization can be obtained by separating and recovering from the polymerization solvent by a conventionally known method and drying.
[0044]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited only to these Examples. The polymerization operation, reaction and solvent purification were all performed under an inert gas. Moreover, the solvent used for the reaction was all purified, dried and deoxygenated by a known method in advance. The amount of cations substituted by the modification reaction in the modified clay compound was estimated from the difference in the sodium content of the clay compound before and after the modification reaction.
[0045]
Example 1
[Synthesis of diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride]
NaH (8.2 g 60 wt% in oil, 205.0 mmol) was added to a 1 L three-necked flask, washed with hexane to remove the oil, and dried under reduced pressure to obtain a colorless solid. After adding THF (400 mL) to the obtained colorless solid and cooling to −78 ° C., a solution of dimethoxyindene (32.85 g, 186.4 mmol) in THF (300 mL) was slowly added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 days. After cooling again to −78 ° C., benzophenone (23.90 g, 186.4 mmol) was added as a solid and stirred at room temperature for 2 days. The reaction was stopped by adding water, followed by extraction with ethyl acetate, washing with a saturated aqueous sodium chloride solution and drying over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. The brown solid residue was washed with ethanol to obtain diphenyldimethoxybenzofulvene (40.28 g, 118.3 mmol, yield 63%) as a yellow solid.
[0046]
In a 100 mL Schlenk tube, the diphenyldimethoxyfulvene (2.66 g, 7.81 mmol) obtained by the above method was suspended in THF (2 mL), and Cr (CO).6(1.72 g, 7.81 mmol) and Bu2O (20 mL) was added and heated to reflux for 38 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off at 90 ° C. to obtain a dark red solid.
[0047]
Di tert-butylfluorene (2.17 g, 7.81 mmol) was added to a 300 mL Schlenk tube, dissolved in THF (40 mL), cooled to −78 ° C., and a hexane solution of n-BuLi (1.57 mol). / L, 5.47 mL, 8.59 mmol) was added slowly. After stirring overnight at room temperature, the mixture was again cooled to −78 ° C., then the dark red solid synthesized by the above method was added, and the reaction was performed overnight at room temperature. After completion of the reaction, post-treatment was performed to obtain the ligand (1.19 g, 1.92 mmol, 25%) of the title transition metal compound as a pale yellow solid.
[0048]
To a 100 mL Schlenk tube, a ligand (1.12 g, 1.81 mmol) was added, toluene (20 mL) and THF (1 mL) were added, and the mixture was cooled to −78 ° C. Then, a n-BuLi hexane solution (1. 57 mol / L, 2.6 mL, 4.16 mmol) was slowly added, followed by stirring overnight at room temperature. The reaction solution was cooled again to −78 ° C., a toluene slurry (20 mL) of zirconium tetrachloride (0.42 g, 1.81 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 days. The reaction solution was concentrated under reduced pressure to half, and then the same amount of hexane was added, followed by filtration with a G4 filter. The solid remaining on the filter was washed with a toluene-hexane mixed solvent, and methylene chloride was added to obtain a red solution. After evaporating the solvent under reduced pressure, the title compound was obtained as a purple solid by drying under reduced pressure (0.24 g, 0.31 mmol, 17%).
[0049]
1H-NMR δ (CDCl 3) = 8.2-7.3 (m), 7.0 (s, Flu), 6.66 (s, Ind), 6.30 (s, Flu), 6.28 ( d, Ind), 6.24 (s, Flu), 5.91 (d, Ind), 3.80 (s, MeO), 3.55 (s, MeO), 1.05 (s, tert-Bu) ), 1.01 (tert-Bu).
[Preparation of modified clay compound]
To 1500 mL of water, 30 mL of 37% hydrochloric acid and 89.1 g of N, N-dimethyloctadecylamine were added to prepare an aqueous solution of N, N-dimethyloctadecylammonium hydrochloride. 300 g of montmorillonite having an average particle size of 7.8 μm (prepared by pulverizing Kunipia F (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) with a jet pulverizer was added to the above hydrochloride aqueous solution and reacted for 6 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered, and the resulting cake was dried under reduced pressure for 6 hours to obtain 360 g of a modified clay compound. The amount of organic cation introduced was 1.0 mmol / g.
[0050]
[Preparation of catalyst]
To a 50 mL Schlenk tube, 0.6 g of a modified clay compound synthesized according to [Preparation of modified clay compound] and 20.4 mL of heptane were added, and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) was added to the aluminum tube at 13. After 9 mmol (11.3 mL) was added, the mixture was stirred for 1 hour (this is referred to as suspension A).
[0051]
On the other hand, 24.6 μmol of diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride synthesized by the above method was added to a separately prepared 50 mL Schlenk tube. .2 mL and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) were added at 5.0 mmol (4.1 mL) per aluminum atom, and the mixture was stirred for 1 hour (this is referred to as solution B). The obtained solution B was added to the suspension A, and then stirred at room temperature for 2 hours to prepare a catalyst (zirconium concentration: 0.5 mmol / L).
[0052]
[polymerization]
After substituting 1 L of autoclave with nitrogen, 600 mL of C9-C13 saturated hydrocarbon solvent (IP solvent 1620 (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)) and 40 mL of 1-hexene were added, and the internal pressure of the autoclave was adjusted to 21 kg / cm with ethylene.2The temperature of the autoclave was adjusted to 170 ° C. The prepared catalyst was then combined with 1.0 μmol (2 mL) and heptane (10 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride together with nitrogen pressure. The mixture was fed to an autoclave and polymerized for 10 minutes. Unreacted ethylene was removed, and the polymer in the solution state was extracted from the lower part of the autoclave. Ethanol was added thereto, followed by filtration and drying under reduced pressure at 100 ° C. for 6 hours to obtain 51.8 g of a polymer. Polymer Tm is 89 ° C. and 107 ° C., MFR is 9.3 g / 10 min, Mw is 5.8 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 3.0.
[0053]
Example 2
[Preparation of catalyst]
To a 50 mL Schlenk tube, 0.6 g of a modified clay compound synthesized according to [Preparation of modified clay compound] shown in Example 1 and 26.9 mL of heptane were added, and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) was added thereto. After adding 8.0 mmol (6.5 mL) per aluminum atom, the mixture was stirred for 1 hour (this is referred to as suspension C).
[0054]
On the other hand, 101.5 μmol of diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride synthesized by the above-described method was added to a separately prepared 50 mL Schlenk tube, and heptane 25. .4 mL and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) were added in an amount of 10.0 mmol (8.13 mL) per aluminum atom, followed by stirring for 1 hour (this is referred to as solution D). The obtained solution D was added to the suspension C, and then stirred at room temperature for 2 hours to prepare a catalyst (zirconium concentration: 0.5 mmol / L).
[0055]
[polymerization]
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1.0 μmol (2 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used. As a result, 50.8 g of polymer was obtained. Tm of the polymer is 91 ° C. and 109 ° C., MFR is 10.9 g / 10 min, Mw is 5.8 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and 4.1.
[0056]
Example 3
[Preparation of catalyst]
To a 50 mL Schlenk tube, 0.6 g of a modified clay compound synthesized according to [Preparation of modified clay compound] shown in Example 1 and 7.4 mL of heptane were added, and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) was added thereto. 31.9 mmol (26.0 mL) per aluminum atom was added, followed by stirring for 1 hour (this is referred to as suspension E). Solution D prepared in the same manner as in Example 2 was added to suspension E, and then stirred at room temperature for 2 hours to prepare a catalyst (zirconium concentration of 0.5 mmol / L).
[0057]
[polymerization]
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 1.0 μmol (2 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used. As a result, 68.4 g of polymer was obtained. Tm of the polymer is 91 ° C. and 110 ° C., MFR is 22.9 g / 10 min, Mw is 5.0 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 2.8.
[0058]
Example 4
[Preparation of catalyst]
To a 50 mL Schlenk tube, 1.2 g of a modified clay compound synthesized according to [Preparation of modified clay compound] shown in Example 1 and 20.4 mL of heptane were added, and a heptane solution of triethylaluminum (1.23 mol / L) was added thereto. Was added to 16.0 mmol (13.0 mL) per aluminum atom and stirred for 1 hour (this is referred to as suspension F). The catalyst D was prepared by adding the solution D prepared by the method similar to Example 2 to the suspension F, and then stirring at room temperature for 2 hours (zirconium concentration of 0.5 mmol / L).
[0059]
[polymerization]
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 1.0 μmol (2 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used. As a result, 70.6 g of polymer was obtained. Polymer Tm is 92 ° C. and 108 ° C., MFR is 17.9 g / 10 min, Mw is 5.5 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 2.9.
[0060]
Example 5
[Preparation of catalyst]
In a 50 mL Schlenk tube, 10 μmol of diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride synthesized by the method described in Example 1, 6.0 mL of toluene and A catalyst was prepared by adding 40 mmol (14.0 mL) of methylaluminoxane in toluene (2.85 M) per aluminum atom (zirconium concentration 0.5 mmol / L).
[0061]
[polymerization]
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 1.0 μmol (2 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used. As a result, 69.4 g of polymer was obtained. Polymer Tm is 90 ° C. and 109 ° C., MFR is 21.0 g / 10 min, Mw is 5.1 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 3.0.
[0062]
Example 6
[Preparation of catalyst]
In a 50 mL Schlenk tube, 10 μmol of diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride synthesized by the method described in Example 1, 7.0 mL of toluene and A toluene solution (0.85 M) of triisobutylaluminum was added at 2.5 mmol (3.0 mL) per aluminum atom, and then stirred for 1 hour (this is referred to as solution G).
[0063]
On the other hand, 50.7 mg of dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and 52.8 mL of toluene were added to a separately prepared 100 mL Schlenk tube and dissolved (this is referred to as solution H). A catalyst was prepared by adding 10 mL of solution H to solution G (zirconium concentration 0.5 mmol / L).
[0064]
[polymerization]
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 1.0 μmol (2 mL) per diphenylmethylene (5,6-dimethoxyindenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used. As a result, 67.2 g of polymer was obtained. Polymer Tm is 91 ° C. and 109 ° C., MFR is 12.3 g / 10 min, Mw is 5.9 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 3.1.
[0065]
Comparative Example 1
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the transition metal compound was replaced with diphenylmethylene (indenyl) (2,7-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using this catalyst to obtain 78.7 g of polymer. Tm of the polymer is 101 ° C., MFR is 7.4 g / 10 min, Mw is 5.4 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 2.0.
[0066]
Comparative Example 2
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the transition metal compound was replaced with phenylmethylmethylene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride. Using this catalyst, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of 1-hexene was changed to 20 mL. As a result, 38.0 g of a polymer was obtained. Polymer Tm is 116 ° C., MFR is 100 g / 10 min or more, Mw is 2.0 × 10FourThe molecular weight distribution (Mw / Mn) was unimodal and was 1.8.
[0067]
The results obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2 are summarized in Table 1.
[0068]
[Table 1]
Figure 0004590164
【The invention's effect】
When the olefin polymerization is carried out using the olefin polymerization catalyst of the present invention, it is possible to produce a polyolefin having a high molecular weight and a wide molecular weight distribution with high activity, which is an industrially suitable production method.

Claims (5)

(A)一般式(1)
Figure 0004590164
[式中、Mはチタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子であり、Xは各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基または炭素数7〜30のアルキルアリール基である。 は各々独立して同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜30のアルキル基である。Rは各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基、炭素数7〜30のアルキルアリール基、炭素数1〜30のアルキルシリル基、炭素数6〜30のアリールシリル基、炭素数7〜30のアリールアルキルシリル基、炭素数7〜30のアルキルアリールシリル基、炭素数2〜20の置換アミノ基または炭素数1〜20の酸素含有炭化水素基である。Rは各々独立して同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基、炭素数7〜30のアルキルアリール基である。Qは炭素原子、ケイ素原子またはゲルマニウム原子である。]
で表される遷移金属化合物、(B)遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物、および必要に応じて(C)下記一般式(9)で表される有機アルミニウム化合物からなるオレフィン重合用触媒。
(RAl (9)
(式中、Rは互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子、アミド基、アルコキシ基または炭化水素基を示し、そのうち少なくとも一つは炭化水素基である。)
(A) General formula (1)
Figure 0004590164
[Wherein, M is a titanium atom, a zirconium atom, or a hafnium atom, and X may be independently the same or different, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. A 30 aryl group, a C7-30 arylalkyl group or a C7-30 alkylaryl group. R 1 may be independently the same or different and is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms . R 2 may be independently the same or different and each is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. 30 alkylaryl groups, C1-30 alkylsilyl groups, C6-30 arylsilyl groups, C7-30 arylalkylsilyl groups, C7-30 alkylarylsilyl groups, carbon numbers It is a 2-20 substituted amino group or a C1-C20 oxygen-containing hydrocarbon group. R 3 may be independently the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. 30 alkylaryl groups. Q is a carbon atom, a silicon atom or a germanium atom. ]
A transition metal compound represented by formula (B), a compound that reacts with a transition metal compound to form a cationic transition metal compound, and (C) an organoaluminum compound represented by the following general formula (9) as necessary. An olefin polymerization catalyst.
(R 5 ) 3 Al (9)
(In the formula, R 5 may be the same as or different from each other, and represents a hydrogen atom, an amide group, an alkoxy group or a hydrocarbon group, at least one of which is a hydrocarbon group.)
請求項1に記載の(B)遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、変性粘土化合物であることを特徴とするオレフィン重合用触媒。The catalyst for olefin polymerization, wherein the compound that reacts with the transition metal compound (B) according to claim 1 to form a cationic transition metal compound is a modified clay compound. 請求項1に記載の(B)遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、遷移金属に対して対アニオンを提供するプロトン酸、ルイス酸、イオン化イオン性化合物またはルイス酸性化合物であることを特徴とするオレフィン重合用触媒。The compound that reacts with the transition metal compound (B) according to claim 1 to form a cationic transition metal compound is a protonic acid, Lewis acid, ionized ionic compound, or Lewis acid that provides a counter anion for the transition metal. A catalyst for olefin polymerization, which is a compound. 請求項1に記載の(B)遷移金属化合物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物が、アルキルアルミノオキサンであることを特徴とするオレフィン重合用触媒。The olefin polymerization catalyst, wherein the compound that reacts with the transition metal compound (B) according to claim 1 to form a cationic transition metal compound is an alkylaluminoxane. 請求項1〜4のいずれかに記載の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ことを特徴とするポリオレフィンの製造方法。A method for producing a polyolefin, comprising polymerizing an olefin using the olefin polymerization catalyst according to any one of claims 1 to 4.
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