JP5979920B2 - Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymer using the same - Google Patents
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Description
本発明は、特定の構造を有するメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒および、それを用いたオレフィン重合体の製造方法に関し、特に詳しくはシンジオタクティックオレフィン重合体を製造し得る特定の構造を有するメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒および、それを用いたオレフィン重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to an olefin polymerization catalyst containing a metallocene compound having a specific structure, and a method for producing an olefin polymer using the same, and more particularly to a metallocene having a specific structure capable of producing a syndiotactic olefin polymer. The present invention relates to an olefin polymerization catalyst containing a compound and a method for producing an olefin polymer using the same.
オレフィン重合用の均一系触媒としては、いわゆるメタロセン化合物がよく知られている。メタロセン化合物を用いてオレフィンを重合する方法(特にα−オレフィンを重合する方法)に関しては、W.Kaminskyらによってアイソタクチック重合が報告されて以来、立体規則性や重合活性の更なる向上という視点から、多くの改良研究が行なわれている(非特許文献1)。 As a homogeneous catalyst for olefin polymerization, a so-called metallocene compound is well known. Regarding the method of polymerizing olefins using metallocene compounds (particularly the method of polymerizing α-olefins), W.W. Since the report of isotactic polymerization by Kaminsky et al., Many improvement studies have been conducted from the viewpoint of further improving stereoregularity and polymerization activity (Non-patent Document 1).
このような研究の一環として、特定の触媒の存在下にプロピレンを重合した結果、シンジオタックチックペンタッド分率が0.7を超えるようなタクティシティの高いポリプロピレンが得られることが、J.A.Ewenによって報告されている(非特許文献2)。ここで、前記特定の触媒は、シクロペンタジエニル基およびフルオレニル基をイソプロピリデンで架橋した配位子を有するメタロセン化合物と、アルミノキサンとからなる。 As a part of such research, it is known that as a result of polymerizing propylene in the presence of a specific catalyst, a polypropylene having a high tacticity such that the syndiotactic pentad fraction exceeds 0.7 is obtained. A. Reported by Ewen (Non-Patent Document 2). Here, the specific catalyst includes a metallocene compound having a ligand obtained by crosslinking a cyclopentadienyl group and a fluorenyl group with isopropylidene, and an aluminoxane.
上記メタロセン化合物の改良として、フルオレニル基を2,7−ジtert−ブチルフルオレニル基にすることにより、立体規則性を向上させる試みがなされている(特許文献1)。その他にも、フルオレニル基を3,6−ジtert−ブチルフルオレニル基にすることにより立体規則性を向上させる試み(特許文献2)や、シクロペンタジエニル基とフルオレニル基とが結合している架橋部を変換することにより立体規則性を向上させる試み(特許文献3、4)が報告されている。 As an improvement of the metallocene compound, an attempt has been made to improve stereoregularity by changing the fluorenyl group to a 2,7-ditert-butylfluorenyl group (Patent Document 1). In addition, an attempt to improve stereoregularity by changing the fluorenyl group to a 3,6-ditert-butylfluorenyl group (Patent Document 2), or a combination of a cyclopentadienyl group and a fluorenyl group Attempts to improve stereoregularity by converting the cross-linked part (Patent Documents 3 and 4) have been reported.
また、エチレン(共)重合用触媒として、2つのフルオレニル基を配位子として有するメタロセン化合物を用いる試みもなされている。例えば、特許文献5には、エチレンの単独重合及びヘキセンとの共重合において、(1,2−ジフルオレニルエタン)ジルコニウムジクロリドを重合用触媒として用いる試みが報告されている。 Attempts have also been made to use metallocene compounds having two fluorenyl groups as ligands as ethylene (co) polymerization catalysts. For example, Patent Document 5 reports an attempt to use (1,2-difluorenylethane) zirconium dichloride as a polymerization catalyst in homopolymerization of ethylene and copolymerization with hexene.
このようにメタロセン化合物の改良によって、(1)立体規則性の指標である、融点がある程度高いオレフィン重合体や、(2)分子量がある程度高いオレフィン重合体が得られるようになっている。 Thus, by improving the metallocene compound, (1) an olefin polymer having a high melting point, which is an index of stereoregularity, and (2) an olefin polymer having a high molecular weight are obtained.
しかしながら、そのように改良された架橋メタロセン化合物は一般的に製造コストが高い傾向が認められる。一方、架橋されていないメタロセン化合物は架橋メタロセン化合物に比べると一般的に低いコストで製造できると考えられるものの、十分に高い立体規則性と高い分子量を有するオレフィン重合体を合成するといった重合性能は知られていない。例えば、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリドを用いた例があるが、エチレンの重合例が報告されているのみである(非特許文献3)。また、ビス(2,7−ジ−tertブチル−4−メチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドについては、プロピレン重合用触媒に適用しようとする試みがなされているが、プロピレン重合体の生成がごく少量に留まったことが報告されている(特許文献5)。 However, such improved bridged metallocene compounds generally tend to be expensive to manufacture. On the other hand, although it is considered that uncrosslinked metallocene compounds can generally be produced at a lower cost than crosslinked metallocene compounds, the polymerization performance of synthesizing olefin polymers having sufficiently high stereoregularity and high molecular weight is known. It is not done. For example, there is an example using bis (fluorenyl) zirconium dichloride, but only a polymerization example of ethylene has been reported (Non-patent Document 3). In addition, with regard to bis (2,7-di-tertbutyl-4-methylfluorenyl) zirconium dichloride, attempts have been made to apply it to a catalyst for propylene polymerization, but the production of a propylene polymer is extremely small. It has been reported that it stayed (Patent Document 5).
よって、より安価に製造でき、かつ重合性能の良いメタロセン化合物が求められていた。 Therefore, a metallocene compound that can be produced at lower cost and has good polymerization performance has been demanded.
本発明が解決しようとする課題は、プロピレンなどのオレフィンを重合する場合に、工業化可能な高温条件下であっても、十分に高い立体規則性かつ高い分子量を有するオレフィン重合体を製造するオレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体を製造する方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to produce an olefin polymer having a sufficiently high stereoregularity and a high molecular weight even under high temperature conditions that can be industrialized when polymerizing olefins such as propylene. And a method for producing an olefin polymer.
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、特定の構造を有するメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved by using an olefin polymerization catalyst containing a metallocene compound having a specific structure, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[8]に関する。
[1]
(A)下記一般式[1]で表されるメタロセン化合物(A)と、
(B)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b−2)前記メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、
(b−3)有機アルミニウム化合物
から選択される少なくとも1種の化合物(B)と
を含んでなるオレフィン重合用触媒
That is, the present invention relates to the following [1] to [8].
[1]
(A) a metallocene compound (A) represented by the following general formula [1];
(B) (b-1) an organoaluminum oxy compound,
(B-2) a compound that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair,
(B-3) Olefin polymerization catalyst comprising at least one compound (B) selected from organoaluminum compounds
〔上記式(1)において、
R1,R6, R1'およびR6'はそれぞれ独立に炭素数6〜20の炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基を示し、
R2,R3,R4,R5およびR7、並びにR2',R3',R4',R5',およびR7'は、それぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基を示し、
MはTi、ZrまたはHfを示し;
Qはハロゲン原子、炭化水素基、炭素数が10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し;且つ、
jは1〜4の整数を示し、jが2以上のときは、複数あるQは同一でも互いに異なっていてもよい。〕。
[2]前記一般式(1)において、R1、R6、R1'およびR6'が炭素数6〜20の炭化水素基またはハロゲン含有炭化水素基であることを特徴とする、前記[1]に記載のオレフィン重合用触媒。
[3]前記一般式(1)において、R2、R5、R2'およびR5'が炭素数4〜10の炭化水素基またはハロゲン含有炭化水素基であることを特徴とする前記[1]または[2]に記載のオレフィン重合用触媒。
[In the above formula (1),
R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen-containing hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group;
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ , and R 7 ′ are each independently a hydrogen atom, hydrocarbon group, or halogen-containing A hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group;
M represents Ti, Zr or Hf;
Q represents a halogen atom, a hydrocarbon group, a neutral conjugated or nonconjugated diene having 10 or less carbon atoms, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordinating with a lone electron pair; and
j represents an integer of 1 to 4, and when j is 2 or more, a plurality of Qs may be the same or different from each other. ].
[2] In the general formula (1), R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ are a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or a halogen-containing hydrocarbon group, The catalyst for olefin polymerization as described in 1].
[3] In the above general formula (1), R 2 , R 5 , R 2 ′ and R 5 ′ are a hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms or a halogen-containing hydrocarbon group. ] Or the catalyst for olefin polymerization according to [2].
[4](C)担体
をさらに含むことを特徴とする、前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載のオレフィン重合用触媒。
[4] The olefin polymerization catalyst according to any one of [1] to [3], further comprising (C) a support.
[5]前記[1]〜[4]のいずれか一つに記載のオレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造方法。
[6]前記オレフィンが炭素数3以上のα−オレフィンを含むことを特徴とする、前記[5]に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[5] A method for producing an olefin polymer, comprising polymerizing an olefin in the presence of the olefin polymerization catalyst according to any one of [1] to [4].
[6] The method for producing an olefin polymer according to the above [5], wherein the olefin contains an α-olefin having 3 or more carbon atoms.
[7]前記オレフィンが、プロピレンを含有することを特徴とする前記[5]に記載のオレフィン重合体の製造方法。
[8]得られるオレフィン重合体が下記要件(i)〜(iii)を満たすことを特徴とする、前記[6]に記載のオレフィン重合体の製造方法:
(i)該オレフィン重合体のDSCにより求められる融点(Tm)が150℃以上、
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)が100,000以上、かつ
(iii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2.5以上である。
[7] The method for producing an olefin polymer as described in [5], wherein the olefin contains propylene.
[8] The method for producing an olefin polymer according to [6], wherein the obtained olefin polymer satisfies the following requirements (i) to (iii):
(I) The melting point (Tm) determined by DSC of the olefin polymer is 150 ° C. or higher.
(Ii) The weight average molecular weight (Mw) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 100,000 or more, and (iii) the weight average molecular weight (Mw) determined by gel permeation chromatography (GPC) and the number average The molecular weight (Mn) ratio (Mw / Mn) is 2.5 or more.
本発明によれば、プロピレンなどのオレフィンを重合する場合に、工業化可能な高温条件下であっても、十分に高い立体規則性かつ高い分子量を有するオレフィン重合体を製造でき、なおかつ、工業的に比較的安価に製造できるオレフィン重合用触媒、および該オレフィン重合用触媒を用いたオレフィン重合方法を提供することができる。 According to the present invention, when an olefin such as propylene is polymerized, an olefin polymer having a sufficiently high stereoregularity and a high molecular weight can be produced even under high temperature conditions that can be industrialized, and industrially It is possible to provide an olefin polymerization catalyst that can be produced at a relatively low cost, and an olefin polymerization method using the olefin polymerization catalyst.
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、特定のフルオレン配位子を2つ有するメタロセン化合物(A)(以下、単に、「メタロセン化合物(A)」と称する。)と、助触媒成分となる化合物(B)(以下、単に、「化合物(B)」と称する。)とを含んでなることを特徴とする。 The catalyst for olefin polymerization according to the present invention comprises a metallocene compound (A) having two specific fluorene ligands (hereinafter simply referred to as “metallocene compound (A)”), and a compound ( B) (hereinafter simply referred to as “compound (B)”).
そして、本発明に係るオレフィン重合体の製造方法は、このようなオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィンを重合することを特徴とする。本発明に係るオレフィン重合体の製造方法は、好ましくは40℃以上の条件下において、好ましくは炭素数2以上のオレフィンから選択される少なくとも1種のモノマーを重合することにより行われる。 And the manufacturing method of the olefin polymer which concerns on this invention is characterized by superposing | polymerizing an olefin in presence of such a catalyst for olefin polymerization. The process for producing an olefin polymer according to the present invention is preferably carried out by polymerizing at least one monomer selected from olefins having 2 or more carbon atoms, preferably at 40 ° C. or higher.
以下、本発明で使用されるメタロセン化合物(A)と化合物(B)とを含むオレフィン重合用触媒、該オレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを重合する方法について、発明を実施するための最良の形態を順次説明する。
〔オレフィン重合用触媒〕
本発明で使用されるオレフィン重合用触媒は、
メタロセン化合物(A)と、
(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b−2)メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、および
(b−3)有機アルミニウム化合物
から選択される少なくとも1種の化合物(B)と
を必須成分として含む。また、担体(C)や有機化合物成分(D)を任意成分として含んでいてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an olefin polymerization catalyst containing a metallocene compound (A) and a compound (B) used in the present invention, and a method for polymerizing an olefin in the presence of the olefin polymerization catalyst are the best for carrying out the invention. The forms will be described sequentially.
[Olefin polymerization catalyst]
The olefin polymerization catalyst used in the present invention is:
A metallocene compound (A),
(B-1) an organoaluminum oxy compound,
(B-2) A compound that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair, and (b-3) at least one compound (B) selected from organoaluminum compounds are included as essential components. Further, the carrier (C) and the organic compound component (D) may be included as optional components.
《メタロセン化合物(A)》
本発明で使用されるメタロセン化合物(A)は、下記一般式(1)で表される。
<< Metalocene Compound (A) >>
The metallocene compound (A) used in the present invention is represented by the following general formula (1).
〔上記式(1)において、
R1, R6, R1'およびR6'はそれぞれ独立に炭素数6〜20の炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基を示し、
R2, R3, R4, R5およびR7、並びにR2', R3', R4', R5',およびR7'は、それぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基を示し、
MはTi、ZrまたはHfを示し;
Qはハロゲン原子、炭化水素基、炭素数が10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、且つ;
jは1〜4の整数を示し、jが2以上のときは、複数あるQは同一でも互いに異なっていてもよい。〕
以下、メタロセン化合物(A)を構成する原子および基について説明する。
[In the above formula (1),
R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ each independently represent a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen-containing hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group;
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ , and R 7 ′ are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group, or a halogen-containing group A hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group;
M represents Ti, Zr or Hf;
Q represents a halogen atom, a hydrocarbon group, a neutral conjugated or nonconjugated diene having 10 or less carbon atoms, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordinating with a lone electron pair;
j represents an integer of 1 to 4, and when j is 2 or more, a plurality of Qs may be the same or different from each other. ]
Hereinafter, atoms and groups constituting the metallocene compound (A) will be described.
−R1〜R7およびR1'〜R7'について−
本発明で用いられるメタロセン化合物(A)において、R1, R6, R1'およびR6'は、それぞれ独立に炭素数6〜20の炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基であり、R2, R3, R4, R5およびR7、並びにR2', R3', R4', R5',およびR7'は、それぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基である。
-R 1 to R 7 and the R 1 '~R 7' -
In the metallocene compound (A) used in the present invention, R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ are each independently a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a halogen-containing hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ and R 7 ′ are each independently an oxygen-containing group or a silicon-containing group. And a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a halogen-containing hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group.
炭化水素基
メタロセン化合物(A)のフルオレニル配位子が有しうる「炭化水素基」として、炭素数1〜40の炭化水素基が好ましく、炭素数1〜20の炭化水素基がより好ましい。前記炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の飽和脂環式基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基が例示される。
The “hydrocarbon group” that the fluorenyl ligand of the hydrocarbon group metallocene compound (A) may have is preferably a hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a saturated alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、アリル(allyl)基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基などの直鎖状アルキル基;iso−プロピル基、tert−ブチル基、アミル基、3−メチルペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、1,1−ジメチルブチル基、1−メチル−1−プロピルブチル基、1,1−プロピルブチル基、1,1−ジメチル−2−メチルプロピル基、1−メチル−1−イソプロピル−2−メチルプロピル基などの分岐状アルキル基が例示される。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, allyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n- Linear alkyl groups such as octyl group, n-nonyl group, n-decanyl group; iso-propyl group, tert-butyl group, amyl group, 3-methylpentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 1,1 -Dimethylbutyl group, 1-methyl-1-propylbutyl group, 1,1-propylbutyl group, 1,1-dimethyl-2-methylpropyl group, 1-methyl-1-isopropyl-2-methylpropyl group, etc. Examples are branched alkyl groups.
炭素数3〜20の飽和脂環式基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基;ノルボルニル基、アダマンチル基などの脂環式多環基が例示される。 Examples of the saturated alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group; alicyclic polycyclic groups such as norbornyl group and adamantyl group. .
炭素数6〜20のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ビフェニル基などの芳香族環の基が全て水素であるアリール基(以後、非置換アリール基と言う事がある);o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、iso−プロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、sec−ブチルフェニル基、tert−ブチルフェニル基、キシリル基などのアルキルアリール基が例示される。 Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include aryl groups in which aromatic ring groups such as a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, an anthracenyl group, and a biphenyl group are all hydrogen (hereinafter referred to as an unsubstituted aryl group). O-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, iso-propylphenyl group, n-butylphenyl group, sec-butylphenyl group, tert-butylphenyl And an alkylaryl group such as a xylyl group.
炭素数7〜20のアラルキル基としては、ベンジル基、クミル基、α−フェネチル基、β−フェネチル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基、ネオフィル基などのアラルキル基;o−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、p−メチルベンジル基、エチルベンジル基、n−プロピルベンジル基、iso−プロピルベンジル基、n−ブチルベンジル基、sec−ブチルベンジル基、tert−ブチルベンジル基などのアルキルアラルキル基が例示される。 Aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl groups, cumyl groups, α-phenethyl groups, β-phenethyl groups, diphenylmethyl groups, naphthylmethyl groups, neophyll groups and the like; o-methylbenzyl groups, m- Examples include alkylaralkyl groups such as methylbenzyl group, p-methylbenzyl group, ethylbenzyl group, n-propylbenzyl group, iso-propylbenzyl group, n-butylbenzyl group, sec-butylbenzyl group, and tert-butylbenzyl group. Is done.
これらの「炭化水素基」のうち、R1,R6, R1'およびR6'については、炭素数6〜20の炭化水素基、好ましくは、炭素数6〜10の炭化水素基を用いることができる。また、R2, R3, R4, R5およびR7、並びにR2', R3', R4', R5'およびR7'については、炭素数1〜10の炭化水素基であることが特に好ましい。このうち、R2, R5, R2'およびR5'については、炭素数4〜10の炭化水素基であることが特に好ましい。 Among these “hydrocarbon groups”, R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ are hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, preferably hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms. be able to. R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ and R 7 ′ are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms. It is particularly preferred. Of these, R 2 , R 5 , R 2 ′ and R 5 ′ are particularly preferably hydrocarbon groups having 4 to 10 carbon atoms.
ハロゲン含有炭化水素基
メタロセン化合物(A)のフルオレニル配位子が有しうる「ハロゲン含有炭化水素基」として、上記「炭化水素基」が有する少なくとも1つの水素原子がハロゲン原子で置換された基が例示され、具体的には、
トリフルオロメチル基などのフルオロアルキル基などのハロゲン含有アルキル基;
ペンタフルオロフェニル基などのフルオロアリール基、o−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基、クロロナフチル基などのクロロアリール基、o−ブロモフェニル基、m−ブロモフェニル基、p−ブロモフェニル基、ブロモナフチル基などのブロモアリール基、o−ヨードフェニル基、m−ヨードフェニル基、p−ヨードフェニル基、ヨードナフチル基などのヨードアリール基などの上記非置換アリール基の一部がハロゲンで置換された基;トリフルオロメチルフェニル基などのフルオロアルキルアリール基、ブロモメチルフェニル基、ジブロモメチルフェニル基などのブロモアルキルアリール基、ヨードメチルフェニル基、ジヨードメチルフェニル基などのヨードアルキルアリール基などの上記アルキルアリール基のアルキル構造の一部がハロゲンで置換された基;などのハロゲン含有アリール基;
o−クロロベンジル基、m−クロロベンジル基、p−クロロベンジル基、クロロフェネチル基などのクロロアラルキル基、o−ブロモベンジル基、m−ブロモベンジル基、p−ブロモベンジル基、ブロモフェネチル基などのブロモアラルキル基、o−ヨードベンジル基、m−ヨードベンジル基、p−ヨードベンジル基、ヨードフェネチル基などのヨードアラルキル基などの上記非置換アラルキル基の水素がハロゲンに置換されたハロゲン含有アラルキル基
が例示される。
The “halogen-containing hydrocarbon group” that the fluorenyl ligand of the halogen-containing hydrocarbon group metallocene compound (A) may have is a group in which at least one hydrogen atom of the “hydrocarbon group” is substituted with a halogen atom. Exemplified, specifically,
Halogen-containing alkyl groups such as fluoroalkyl groups such as trifluoromethyl groups;
Fluoroaryl group such as pentafluorophenyl group, o-chlorophenyl group, m-chlorophenyl group, p-chlorophenyl group, chloroaryl group such as chloronaphthyl group, o-bromophenyl group, m-bromophenyl group, p-bromophenyl A part of the above-mentioned unsubstituted aryl group such as a bromoaryl group such as a bromonaphthyl group, an o-iodophenyl group, an m-iodophenyl group, a p-iodophenyl group and an iodonaphthyl group, Substituted group: Fluoroalkylaryl group such as trifluoromethylphenyl group, bromoalkylaryl group such as bromomethylphenyl group and dibromomethylphenyl group, iodoalkylaryl group such as iodomethylphenyl group and diiodomethylphenyl group, etc. Of the above alkyl ants Halogen-containing aryl group such as; partially group substituted with a halogen alkyl structure Le group;
Chloroaralkyl groups such as o-chlorobenzyl group, m-chlorobenzyl group, p-chlorobenzyl group, chlorophenethyl group, o-bromobenzyl group, m-bromobenzyl group, p-bromobenzyl group, bromophenethyl group, etc. A halogen-containing aralkyl group in which a hydrogen atom of the unsubstituted aralkyl group such as a bromoaralkyl group, an o-iodobenzyl group, an m-iodobenzyl group, a p-iodobenzyl group, or an iodophenethyl group is substituted with a halogen; Illustrated.
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示される。
これらの「ハロゲン含有炭化水素基」のうち、R1, R6, R1'およびR6'については、炭素数6〜20のハロゲン含有炭化水素基、好ましくは、炭素数6〜10のハロゲン含有炭化水素基を用いることができる。また、R2, R3, R4, R5およびR7、並びにR2', R3', R4', R5'およびR7'については、炭素数1〜10のハロゲン含有炭化水素基であることが特に好ましい。このうち、R2, R5, R2'およびR5'については、炭素数4〜10のハロゲン含有炭化水素基であることが特に好ましい。
Here, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Among these “halogen-containing hydrocarbon groups”, R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ are halogen-containing hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, preferably halogens having 6 to 10 carbon atoms. A containing hydrocarbon group can be used. R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ and R 7 ′ are halogen-containing hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms. Particularly preferred is a group. Among these, R 2 , R 5 , R 2 ′ and R 5 ′ are particularly preferably a halogen-containing hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms.
窒素含有基、酸素含有基、ケイ素含有基
メタロセン化合物(A)のフルオレニル配位子が有しうる「窒素含有基」として、ニトロ基、シアノ基、N−メチルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N−フェニルアミノ基が例示される。
Nitrogen-containing group, oxygen-containing group, silicon-containing group As the “nitrogen-containing group” that the fluorenyl ligand of the metallocene compound (A) may have, nitro group, cyano group, N-methylamino group, N, N-dimethylamino Group, N-phenylamino group is exemplified.
また、「酸素含有基」として、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基が例示される。
また、「ケイ素含有基」として、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、エチルシリル基、ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基などのアルキルシリル基;ジメチルフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基などのアリールシリル基が例示される。
Examples of the “oxygen-containing group” include a methoxy group, an ethoxy group, and a phenoxy group.
In addition, as the “silicon-containing group”, alkylsilyl groups such as methylsilyl group, dimethylsilyl group, trimethylsilyl group, ethylsilyl group, diethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethyl-tert-butylsilyl group; dimethylphenylsilyl group, diphenylmethylsilyl And arylsilyl groups such as a triphenylsilyl group.
フルオレニル配位子が有しうるその他の構造
メタロセン化合物(A)において、R1〜R6のうち隣り合う任意の2つの基は、結合して環を形成していても良く、R1'〜R6'のうち隣り合う任意の2つの基についても、結合して環を形成していても良い。すなわち、メタロセン化合物(A)を構成する2つのフルオレニル配位子は、それぞれ、フルオレン環を基礎成分として含みつつ、その周辺に、ベンゼン環;水素化ベンゼン環;並びに、フラン環、チオフェン環などのヘテロ環およびこれに対応する水素化ヘテロ環などの付加的な環がさらに縮合してなる環構造を有していてもよい。また、このような環構造は、環上にアルキル基などの置換基をさらに有していてもよい。このよう環構造の例として、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、オクタヒドロジベンゾフルオレニル基、オクタメチルオクタヒドロジベンゾフルオレニル基などが挙げられる。
In the other structure metallocene compound (A) that the fluorenyl ligand may have, any two adjacent groups among R 1 to R 6 may be bonded to form a ring, and R 1 ′ to R 1 ′ to R 6 Any two adjacent groups of R 6 ′ may be bonded to form a ring. That is, each of the two fluorenyl ligands constituting the metallocene compound (A) includes a fluorene ring as a basic component, and a benzene ring; a hydrogenated benzene ring; and a furan ring, a thiophene ring, etc. It may have a ring structure formed by further condensing an additional ring such as a heterocycle and a corresponding hydrogenated heterocycle. Such a ring structure may further have a substituent such as an alkyl group on the ring. Examples of such a ring structure include a benzofluorenyl group, a dibenzofluorenyl group, an octahydrodibenzofluorenyl group, an octamethyloctahydrodibenzofluorenyl group, and the like.
R 1 〜R 7 およびR 1' 〜R 7' についての好ましい態様
本発明で用いられるメタロセン化合物(A)において、R1、R6、R1'およびR6'はそれぞれ独立に、上記炭素数6〜20の炭化水素基またはハロゲン含有炭化水素基であることが好ましく、上記アリール基またはハロゲン含有アリール基であることがより好ましく、フェニル基、アルキルフェニル基、ハロゲン含有フェニル基またはハロゲン含有アルキルフェニル基であることがさらに好ましい。
Preferred Embodiments for R 1 to R 7 and R 1 ′ to R 7 ′ In the metallocene compound (A) used in the present invention, R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ are each independently the above carbon number. 6-20 hydrocarbon groups or halogen-containing hydrocarbon groups are preferred, more preferably the above aryl groups or halogen-containing aryl groups, phenyl groups, alkylphenyl groups, halogen-containing phenyl groups or halogen-containing alkylphenyls. More preferably, it is a group.
なお、R1およびR6は同一の基であることが好ましい。また、R1'およびR6'は同一の基であることが好ましい。
また、R2、R5、R2'、R5'、R7およびR7'から選択される1つ以上の基は上記炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有基であることが好ましい。さらに、R2、R5、R2'およびR5'はそれぞれ独立に上記炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有基であることが好ましく、上記炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であることがより好ましく、上記炭化水素基であることがさらに好ましく、上記アルキル基であることが特に好ましい。また、R2およびR5は同一の基であることが好ましく、R2'およびR5'は同一の基であることが好ましい。
R 1 and R 6 are preferably the same group. R 1 ′ and R 6 ′ are preferably the same group.
One or more groups selected from R 2 , R 5 , R 2 ′ , R 5 ′ , R 7 and R 7 ′ may be the above hydrocarbon group, halogenated hydrocarbon group or silicon-containing group. preferable. Further, R 2 , R 5 , R 2 ′ and R 5 ′ are preferably each independently the hydrocarbon group, halogenated hydrocarbon group or silicon-containing group, and the hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group More preferably, the hydrocarbon group is more preferable, and the alkyl group is particularly preferable. R 2 and R 5 are preferably the same group, and R 2 ′ and R 5 ′ are preferably the same group.
R3、R4、R3'、R4'、R7およびR7'はそれぞれ独立に水素原子、上記炭化水素基またはハロゲン含有炭化水素基であることが好ましく、水素原子、上記アリール基またはハロゲン含有アリール基であることがより好ましく、水素原子、フェニル基、アルキルフェニル基、ハロゲン含有フェニル基、またはハロゲン含有アルキルフェニル基であることがさらに好ましい。なお、R3およびR4は同一の基であることが好ましく、R3'およびR4'は同一の基であることが好ましい。 R 3 , R 4 , R 3 ′ , R 4 ′ , R 7 and R 7 ′ are preferably each independently a hydrogen atom, the above hydrocarbon group or a halogen-containing hydrocarbon group, and preferably a hydrogen atom, the above aryl group or A halogen-containing aryl group is more preferable, and a hydrogen atom, a phenyl group, an alkylphenyl group, a halogen-containing phenyl group, or a halogen-containing alkylphenyl group is further preferable. R 3 and R 4 are preferably the same group, and R 3 ′ and R 4 ′ are preferably the same group.
本発明では、以上に示したような構造を有するメタロセン化合物(A)を用いることにより、融点の高いオレフィン重合体が得られる。これは、メタロセン化合物(A)が、高立体規則性オレフィン重合体の生成を触媒するためである。このため、常温以上の温度、好ましくは常温を大きく超える高い温度で合成したオレフィン重合体でも、良好な成型加工性を示すことが可能となり、製品の価値を高めるとともに工業的にオレフィン重合体を生産する際のコストパフォーマンスが向上する。 In the present invention, an olefin polymer having a high melting point can be obtained by using the metallocene compound (A) having the structure as described above. This is because the metallocene compound (A) catalyzes the production of a highly stereoregular olefin polymer. For this reason, even an olefin polymer synthesized at a temperature higher than room temperature, preferably a temperature much higher than room temperature, can exhibit good moldability, increase the value of the product and industrially produce olefin polymers. The cost performance when doing so is improved.
また、上記のような構造を有するメタロセン化合物(A)を用いることにより、分子量の大きいオレフィン重合体が得られる。これは、メタロセン化合物(A)が、高分子量体の生成を触媒するためである。このため、常温以上の温度、好ましくは常温を大きく超える高い温度で、オレフィン重合体を合成することが可能となり、工業的にオレフィン重合体を生産する際のコストパフォーマンスが向上する。 Further, by using the metallocene compound (A) having the above structure, an olefin polymer having a large molecular weight can be obtained. This is because the metallocene compound (A) catalyzes the production of a high molecular weight product. For this reason, it becomes possible to synthesize an olefin polymer at a temperature not lower than room temperature, preferably a temperature significantly higher than room temperature, and the cost performance when industrially producing the olefin polymer is improved.
さらに、上記のような構造を有するメタロセン化合物(A)を用いることにより、分子量分布の広いオレフィン重合体が得られることがある。これは、メタロセン化合物(A)が、広分子量体の生成を触媒することがあるためである。このため、成型加工性に優れたオレフィン重合体を容易に合成することが可能となり、工業的にオレフィン重合体を生産する際のコストパフォーマンスが向上し得る。 Furthermore, by using the metallocene compound (A) having the above structure, an olefin polymer having a wide molecular weight distribution may be obtained. This is because the metallocene compound (A) may catalyze the production of a wide molecular weight product. For this reason, it becomes possible to synthesize | combine the olefin polymer excellent in the moldability easily, and the cost performance at the time of producing an olefin polymer industrially can improve.
本発明で用いられるメタロセン化合物(A)は、複数のフルオレニル配位子が架橋しない構造を有しながらも高い立体規則性を有する重合体を、しかも高い分子量で比較的広い分子量分布の重合体を与えるという予想外の性能を示す。この理由は現時点で明らかではないが、本発明者らは次のように推測している。 The metallocene compound (A) used in the present invention is a polymer having a high stereoregularity while having a structure in which a plurality of fluorenyl ligands are not crosslinked, and a polymer having a high molecular weight and a relatively wide molecular weight distribution. The unexpected performance of giving. The reason for this is not clear at the present time, but the present inventors presume as follows.
本発明で用いられるメタロセン化合物(A)は、フルオレニル配位子における特定の位置に特定の置換基を有する構造を有している。この置換基間の立体障害により、重合反応中に架橋構造を有する配位子に類似の立体配置となるため、立体規則性の高い重合体を与えると推測される。また、完全な架橋構造ではないため、前記の立体配置に揺らぎが有るため、活性種の性能が経時的に微妙に変化するため分子量分布が広くなったり、連鎖移動が抑制されたりしているのではないかと推定される。 The metallocene compound (A) used in the present invention has a structure having a specific substituent at a specific position in the fluorenyl ligand. Due to the steric hindrance between the substituents, a steric configuration similar to that of a ligand having a crosslinked structure is formed during the polymerization reaction, so that it is presumed to give a polymer with high stereoregularity. In addition, because it is not a complete cross-linked structure, there is fluctuation in the above-mentioned configuration, so that the performance of the active species slightly changes over time, so that the molecular weight distribution is widened and chain transfer is suppressed. It is estimated that.
−M、Qおよびjについて−
本発明で用いられるメタロセン化合物(A)において、MはTi、ZrまたはHfを示し、好ましくはZrまたはHfを示し、特に好ましくはZrを示す。
-About M, Q and j-
In the metallocene compound (A) used in the present invention, M represents Ti, Zr or Hf, preferably Zr or Hf, particularly preferably Zr.
Qはハロゲン原子(Q)、炭化水素基(Q)、炭素数10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子、または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示す。
ここで、ハロゲン原子(Q)としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示される。
Q represents a halogen atom (Q), a hydrocarbon group (Q), a neutral conjugated or nonconjugated diene having 10 or less carbon atoms, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordinating with a lone pair of electrons. .
Here, examples of the halogen atom (Q) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
また、炭化水素基(Q)としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましい。ここで、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1,1−ジエチルプロピル基、1−エチル−1−メチルプロピル基、1,1,2,2−テトラメチルプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,1,3−トリメチルブチル基、ネオペンチル基が例示され;炭素数3〜10のシクロアルキル基としては、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシル基、1−メチル−1−シクロヘキシル基が例示される。炭化水素基(Q)の炭素数は5以下であることがより好ましい。 Moreover, as a hydrocarbon group (Q), a C1-C10 alkyl group and a C3-C10 cycloalkyl group are preferable. Here, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group. Group, 1,1-diethylpropyl group, 1-ethyl-1-methylpropyl group, 1,1,2,2-tetramethylpropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 1,1-dimethylbutyl group 1,1,3-trimethylbutyl group, and neopentyl group; examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a cyclohexylmethyl group, a cyclohexyl group, and a 1-methyl-1-cyclohexyl group. More preferably, the hydrocarbon group (Q) has 5 or less carbon atoms.
また、炭素数10以下の中性の共役または非共役ジエンとしては、s−シス−またはs−トランス−η4−1,3−ブタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−3−メチル−1,3−ペンタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−1,4−ジベンジル−1,3−ブタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−2,4−ヘキサジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−1,3−ペンタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−1,4−ジトリル−1,3−ブタジエン、s−シス−またはs−トランス−η4−1,4−ビス(トリメチルシリル)−1,3−ブタジエンが例示される。 Examples of the neutral conjugated or nonconjugated diene having 10 or less carbon atoms include s-cis- or s-trans-η 4 -1,3-butadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -1, 4-diphenyl-1,3-butadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -3-methyl-1,3-pentadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -1,4-dibenzyl- 1,3-butadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -2,4-hexadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -1,3-pentadiene, s-cis- or s-trans Examples include -η 4 -1,4-ditolyl-1,3-butadiene, s-cis- or s-trans-η 4 -1,4-bis (trimethylsilyl) -1,3-butadiene.
また、アニオン配位子としては、メトキシ、tert−ブトキシ、フェノキシなどのアルコキシ基;アセテート、ベンゾエートなどのカルボキシレート基;メシレート、トシレートなどのスルホネート基が例示される。 Examples of the anionic ligand include alkoxy groups such as methoxy, tert-butoxy and phenoxy; carboxylate groups such as acetate and benzoate; sulfonate groups such as mesylate and tosylate.
さらに、孤立電子対で配位可能な中性配位子としては、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィンなどの有機リン化合物;テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタンなどのエーテル類が例示される。 Furthermore, as a neutral ligand that can be coordinated by a lone pair of electrons, organic phosphorus compounds such as trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, diphenylmethylphosphine; tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, dioxane, 1, 2, -Ethers such as dimethoxyethane are exemplified.
上記Qの好ましい態様は、ハロゲン原子または炭素数1〜5のアルキル基である。
また、jは1〜4の整数であり、好ましくは2である。
本発明において、上記メタロセン化合物(A)は、下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
The preferable aspect of said Q is a halogen atom or a C1-C5 alkyl group.
J is an integer of 1 to 4, preferably 2.
In the present invention, the metallocene compound (A) is preferably a compound represented by the following general formula (2).
上記式(2)において、
R1, R2, R5およびR6、並びに、R1', R2', R5'およびR6'の定義は、上記式(1)におけるものとそれぞれ同一であり、
M、Qおよびjの定義は、上記式(1)におけるM、Qおよびjの定義と同一である。
In the above formula (2),
The definitions of R 1 , R 2 , R 5 and R 6 and R 1 ′ , R 2 ′ , R 5 ′ and R 6 ′ are the same as those in the above formula (1),
The definitions of M, Q and j are the same as the definitions of M, Q and j in the above formula (1).
<メタロセン化合物(A)の例示>
以下に、上記一般式(1)で表されるメタロセン化合物(A)の具体例を示すが、特にこれによって本発明の範囲が限定されるものではない。なお、本発明においてメタロセン化合物(A)は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
<Example of metallocene compound (A)>
Specific examples of the metallocene compound (A) represented by the general formula (1) are shown below, but the scope of the present invention is not particularly limited thereby. In the present invention, the metallocene compound (A) may be used alone or in combination of two or more.
ここで、便宜上、メタロセン化合物(A)のMQj(金属部分)を除いたリガンド構造、すなわち、上記フルオレニル配位子からなるリガンド構造を、Flu−A(フルオレニル部分)およびFlu−B(フルオレニル部分)の2つに分ける。本明細書では、このFlu−A(フルオレニル部分)およびFlu−B(フルオレニル部分)が互いに架橋されていないことにちなみ、MQj(金属部分)を除いたリガンド構造、すなわち、当該2つのフルオレニル部分からなる構造を非架橋部分と呼ぶこととする。そして、この非架橋部分の構造を表記上2つに分け、当該非架橋部分を構成するそれぞれの部分構造(すなわち、Flu−AおよびFlu−B)の具体例を表1に、非架橋部分の構造の具体例を表2にそれぞれ示す。 Here, for the sake of convenience, the ligand structure excluding MQ j (metal part) of the metallocene compound (A), that is, the ligand structure comprising the fluorenyl ligand is represented by Flu-A (fluorenyl part) and Flu-B (fluorenyl part). ). In the present specification, the Flu-A (fluorenyl moiety) and Flu-B (fluorenyl moiety) are not cross-linked with each other, and the ligand structure excluding MQ j (metal moiety), ie, the two fluorenyl moieties. The structure consisting of is referred to as a non-crosslinked portion. Then, the structure of the non-crosslinked portion is divided into two in the notation, and specific examples of each partial structure (ie, Flu-A and Flu-B) constituting the non-crosslinked portion are shown in Table 1, Specific examples of the structure are shown in Table 2, respectively.
上記表1〜2に従えば、No.α1β2はα1−β2の組合せを意味することになり、例えば、No.α1β2の非架橋部分を有し、且つ金属部分のMQjがZrCl2のメタロセン化合物(A)は、下記式で表されるメタロセン化合物として示されることになる。 According to Tables 1 and 2 above, no. α1β2 means a combination of α1-β2; The metallocene compound (A) having an α1β2 non-crosslinked portion and having a metal portion MQ j of ZrCl 2 is represented as a metallocene compound represented by the following formula.
MQjの具体的な例示としては、ZrCl2、ZrBr2、ZrMe2、Zr(OTs)2、Zr(OMs)2、Zr(OTf)2、TiCl2、TiBr2、TiMe2、Ti(OTs)2、Ti(OMs)2、Ti(OTf)2、HfCl2、HfBr2、HfMe2、Hf(OTs)2、Hf(OMs)2、Hf(OTf)2などが挙げられる。ここで、Tsはp−トルエンスルホニル基、Msはメタンスルホニル基、Tfはトリフルオロメタンスルホニル基を示す。 Specific examples of MQ j include ZrCl 2 , ZrBr 2 , ZrMe 2 , Zr (OTs) 2 , Zr (OMs) 2 , Zr (OTf) 2 , TiCl 2 , TiBr 2 , TiMe 2 , Ti (OTs). 2, Ti (OMs) 2, Ti (OTf) 2, HfCl 2, HfBr 2, HfMe 2, Hf (OTs) 2, Hf (OMs) 2, etc. Hf (OTf) 2 and the like. Here, Ts represents a p-toluenesulfonyl group, Ms represents a methanesulfonyl group, and Tf represents a trifluoromethanesulfonyl group.
《メタロセン化合物(A)の合成法》
本発明で使用される、上記一般式(1)で表されるメタロセン化合物(A)は下記の方法によって製造可能であるが、特に製造方法が限定されるわけではない。
<< Synthesis Method of Metallocene Compound (A) >>
The metallocene compound (A) represented by the general formula (1) used in the present invention can be produced by the following method, but the production method is not particularly limited.
まず、一般式(1)で表されるメタロセン化合物(A)のFlu−A(フルオレニル部分)およびFlu−B(フルオレニル部分)を構成する前駆体化合物(3a)および前駆体化合物(3b)は、公知の方法によってそれぞれ製造することができる。 First, a precursor compound (3a) and a precursor compound (3b) constituting Flu-A (fluorenyl moiety) and Flu-B (fluorenyl moiety) of the metallocene compound (A) represented by the general formula (1) are: Each can be produced by a known method.
上記式(3a)において、R1, R2, R3, R4, R5, R6およびR7の定義は、上記式(1)におけるものとそれぞれ同一である。 In the above formula (3a), the definitions of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same as those in the above formula (1).
上記式(3b)において、R1', R2', R3', R4', R5', R6'およびR7' の定義は、上記式(1)におけるものとそれぞれ同一である。
次に、一般式(3a)、および(3b)で表される前駆体化合物からメタロセン化合物(A)を製造する例を以下に示すが、これは発明の範囲を制限するものではなく、公知のいかなる方法で製造されてもよい。
In the above formula (3b), the definitions of R 1 ′ , R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ , R 6 ′ and R 7 ′ are the same as those in the above formula (1). .
Next, an example of producing the metallocene compound (A) from the precursor compounds represented by the general formulas (3a) and (3b) is shown below, but this does not limit the scope of the invention, and is known in the art. It may be manufactured by any method.
まず、一般式(3a)、および(3b)で表される前駆体化合物を、有機溶媒中でアルカリ金属、水素化アルカリ金属または有機アルカリ金属と、反応温度が-80℃〜200℃の範囲で接触させることで、対応するジアルカリ金属塩に変換する。上記反応で用いられる有機溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、デカリンなどの脂肪族炭化水素、またはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、またはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン、tert-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなどのエーテル、またはジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素等が挙げられる。また、上記反応で用いられるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが、水素化アルカリ金属としては、水素化ナトリウム、水素化カリウムなどが、有機アルカリ金属としては、メチルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウムなどが挙げられる。 First, the precursor compounds represented by the general formulas (3a) and (3b) are reacted with an alkali metal, an alkali metal hydride, or an organic alkali metal in an organic solvent at a reaction temperature of −80 ° C. to 200 ° C. By contacting, it converts to the corresponding dialkali metal salt. Examples of the organic solvent used in the above reaction include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane, and decalin, or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, or tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, 1, 2, and the like. -Ethers such as dimethoxyethane, tert-butyl methyl ether and cyclopentyl methyl ether, or halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform. Examples of the alkali metal used in the above reaction include lithium, sodium, and potassium. Examples of the alkali metal hydride include sodium hydride and potassium hydride. Examples of the organic alkali metal include methyl lithium, butyl lithium, and phenyl. Examples include lithium.
次に上記で得られたジアルカリ金属塩を、有機溶媒中で一般式(4)
MZk …(4)
(上記式(4)中、Mは周期表第4族から選ばれた金属であり、Zはハロゲン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子から同一または異なる組合せで選んでもよく、kは3〜6の整数である。)で表される化合物と反応させることで、一般式(1)で表されるメタロセン化合物(A)を合成することができる。
Next, the dialkali metal salt obtained above is represented by the general formula (4) in an organic solvent.
MZk (4)
(In the above formula (4), M is a metal selected from Group 4 of the periodic table, and Z is the same or different combination from a halogen, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordination with a lone pair of electrons. And k is an integer of 3 to 6.) By reacting with the compound represented by (1), the metallocene compound (A) represented by the general formula (1) can be synthesized.
一般式(4)で表される化合物の好ましい具体的として、三価または四価のチタニウムフッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物、四価のジルコニウムフッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物、四価のハフニウムフッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物、またはこれらのテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサンまたは1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル類との錯体を挙げることができる。また、用いられる有機溶媒としては前記と同様のものを挙げることができる。 Preferable specific examples of the compound represented by the general formula (4) include trivalent or tetravalent titanium fluoride, chloride, bromide and iodide, tetravalent zirconium fluoride, chloride, bromide and iodide, tetra Mention may be made of divalent hafnium fluorides, chlorides, bromides and iodides or their complexes with ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane or 1,2-dimethoxyethane. Moreover, as an organic solvent used, the same thing as the above can be mentioned.
上記で得られたジアルカリ金属塩と一般式(4)で表される化合物との反応は、好ましくは等モル反応で行い、前記の有機溶媒中で、反応温度が-80℃〜200℃の範囲で行うことができる。反応で得られたメタロセン化合物は、抽出、再結晶、昇華等の方法により、単離・精製を行うことができる。このような方法で得られる本発明の遷移金属化合物は、プロトン核磁気共鳴スペクトル、13C核磁気共鳴スペクトル、質量分析、および元素分析などの分析手法を用いることによって同定される。 The reaction between the dialkali metal salt obtained above and the compound represented by the general formula (4) is preferably carried out by an equimolar reaction, and the reaction temperature is in the range of −80 ° C. to 200 ° C. in the organic solvent. Can be done. The metallocene compound obtained by the reaction can be isolated and purified by methods such as extraction, recrystallization and sublimation. The transition metal compound of the present invention obtained by such a method is identified by using analytical techniques such as proton nuclear magnetic resonance spectrum, 13 C nuclear magnetic resonance spectrum, mass spectrometry, and elemental analysis.
下記スキームに、一般式(4)で表される化合物として4塩化ジルコニウムを用いた場合におけるメタロセン化合物(A)の合成方法を例示する。 The following scheme illustrates a method for synthesizing the metallocene compound (A) when zirconium tetrachloride is used as the compound represented by the general formula (4).
上記のスキームに例示したように、上記式(3a)および(3b)で表される前駆化合物からそれぞれ導かれる上記アルカリ金属塩に対し、4塩化ジルコニウムなど一般式(4)で表される化合物を反応させることにより、メタロセン化合物(A)を得ることができる。ただし、メタロセン化合物(A)を得ることができる限りにおいて、メタロセン化合物(A)の製造方法は、上記スキームに例示した製造方法に限られるものではなく、他の製造方法であっても良い。 As exemplified in the above scheme, a compound represented by the general formula (4) such as zirconium tetrachloride is obtained with respect to the alkali metal salt derived from the precursor compounds represented by the above formulas (3a) and (3b). By reacting, the metallocene compound (A) can be obtained. However, as long as the metallocene compound (A) can be obtained, the production method of the metallocene compound (A) is not limited to the production method exemplified in the above scheme, and may be other production methods.
このように、メタロセン化合物(A)は、一般的な架橋メタロセン化合物に比べて、架橋構造を製造する工程を要しないため、比較的安価に製造することができる。
《化合物(B)》
本発明では、オレフィン重合用触媒において助触媒を構成する成分として、化合物(B)が用いられる。化合物(B)は、(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(b−2)メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、および(b−3)有機アルミニウム化合物から選択される少なくとも1種である。これらの中では、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)が好ましい。
Thus, since the metallocene compound (A) does not require a step of producing a crosslinked structure as compared with a general crosslinked metallocene compound, it can be produced at a relatively low cost.
<< Compound (B) >>
In the present invention, the compound (B) is used as a component constituting the promoter in the olefin polymerization catalyst. The compound (B) is selected from (b-1) an organoaluminum oxy compound, (b-2) a compound that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair, and (b-3) an organoaluminum compound. At least one. In these, an organoaluminum oxy compound (b-1) is preferable.
−有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)−
有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)としては、下記一般式(5)で表される化合物および下記一般式(6)で表される化合物などの従来公知のアルミノキサン、下記一般式(7)で表される構造を有する修飾メチルアルミノキサン、下記一般式(8)で表されるボロン含有有機アルミニウムオキシ化合物が例示される。
-Organoaluminum oxy compound (b-1)-
As the organoaluminum oxy compound (b-1), a conventionally known aluminoxane such as a compound represented by the following general formula (5) and a compound represented by the following general formula (6), represented by the following general formula (7): Examples thereof include a modified methylaluminoxane having a structure as described above and a boron-containing organoaluminum oxy compound represented by the following general formula (8)
式(5)および(6)において、Rは炭素数1〜10の炭化水素基、好ましくはメチル基を示し、nは2以上、好ましくは3以上、より好ましくは10以上の整数を示す。本発明では、式(5)および(6)において、Rがメチル基であるメチルアルミノキサンが好適に使用される。 In the formulas (5) and (6), R represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a methyl group, and n represents an integer of 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 10 or more. In the present invention, in formulas (5) and (6), methylaluminoxane in which R is a methyl group is preferably used.
式(7)において、Rは炭素数2〜10の炭化水素基を示し、mおよびnはそれぞれ独立に2以上の整数を示す。複数あるRは同一でも異なっていてもよい。 In the formula (7), R represents a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms, and m and n each independently represents an integer of 2 or more. A plurality of R may be the same or different.
式(8)において、Rcは炭素数1〜10の炭化水素基を示す。複数あるRdはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜10の炭化水素基を示す。
これらの有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)のうち、上記式(7)で表される修飾メチルアルミノキサンは、トリメチルアルミニウムとトリメチルアルミニウム以外のアルキルアルミニウムとを用いて調製することができる。このような修飾メチルアルミノキサンは、一般にMMAO(modified methyl aluminoxane)と呼ばれている。MMAOは、具体的には米国特許4960878号明細書および米国特許5041584号明細書で挙げられている方法で調製することが出来る。
In Formula (8), R c represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Plural R d s each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
Among these organoaluminum oxy compounds (b-1), the modified methylaluminoxane represented by the above formula (7) can be prepared using trimethylaluminum and alkylaluminum other than trimethylaluminum. Such modified methylaluminoxane is generally called MMAO (modified methyl aluminoxane). MMAO can be prepared specifically by the methods listed in US Pat. No. 4,960,878 and US Pat. No. 5,041,584.
また、東ソー・ファインケム社などからも、トリメチルアルミニウムとトリイソブチルアルミニウムとを用いて調製された(すなわち、上記一般式(7)においてRがイソブチル基である)修飾メチルアルミノキサンが、MMAOやTMAOといった名称で商業的に生産されている。 In addition, modified methylaluminoxane prepared by using trimethylaluminum and triisobutylaluminum from Tosoh Finechem Co., Ltd. (that is, R is an isobutyl group in the above general formula (7)) is named MMAO or TMAO. Is produced commercially.
MMAOは各種溶媒への溶解性および保存安定性が改善されたアルミノキサンである。具体的には上記一般式(5)または(6)で表される化合物などのようなベンゼンに対して不溶性または難溶性の化合物とは異なり、MMAOは脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素および芳香族炭化水素に溶解するものである。 MMAO is an aluminoxane with improved solubility in various solvents and storage stability. Specifically, unlike a compound that is insoluble or hardly soluble in benzene such as the compound represented by the above general formula (5) or (6), MMAO is an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, and It is soluble in aromatic hydrocarbons.
本発明では、後述するような高温においてもオレフィン重合体を製造することができる。したがって、本発明の特徴の一つに、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をも使用できることが挙げられる。ここで、「ベンゼン不溶性の」有機アルミニウムオキシ化合物とは、60℃のベンゼンに溶解する該化合物の溶解量が、Al原子換算で通常は10重量%以下、好ましくは5重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である、ベンゼンに対して不溶性または難溶性である有機アルミニウムオキシ化合物をいう。また、特開平2−167305号公報に記載されている有機アルミニウムオキシ化合物、特開平2−24701号公報、特開平3−103407号公報に記載されている2種以上のアルキル基を有するアルミノキサンなども好適に使用できる。 In the present invention, an olefin polymer can be produced even at a high temperature as described later. Accordingly, one of the features of the present invention is that a benzene-insoluble organoaluminum oxy compound as exemplified in JP-A-2-78687 can also be used. Here, the “benzene-insoluble” organoaluminum oxy compound means that the amount of the compound dissolved in benzene at 60 ° C. is usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, particularly preferably in terms of Al atom. An organoaluminum oxy compound that is 2% by weight or less and is insoluble or hardly soluble in benzene. Further, organoaluminum oxy compounds described in JP-A-2-167305, aluminoxane having two or more alkyl groups described in JP-A-2-24701, JP-A-3-103407, and the like are also included. It can be used suitably.
本発明において、上記例示の有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
−メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(b−2)−
メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(b−2)(以下、「イオン性化合物(b−2)」と略称する場合がある。)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、特開2004−51676号公報、米国特許5321106号明細書などに記載された、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が例示される。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も例示される。これらの中では、イオン性化合物(b−2)としては、下記一般式(9)で表される化合物が好ましい。
In the present invention, the organic aluminum oxy compound (b-1) exemplified above may be used alone or in combination of two or more.
—Compound (b-2) that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair—
As a compound (b-2) that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair (hereinafter sometimes abbreviated as “ionic compound (b-2)”), JP-A-1-501950 is disclosed. Gazette, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207704, JP-A-2004-51676, Examples thereof include Lewis acids, ionic compounds, borane compounds and carborane compounds described in US Pat. No. 5,321,106. Furthermore, heteropoly compounds and isopoly compounds are also exemplified. In these, as an ionic compound (b-2), the compound represented by following General formula (9) is preferable.
式(9)において、Re+としては、H+、オキソニウムカチオン、カルベニウムカチオン、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が例示される。Rf、Rg、RhおよびRiはそれぞれ独立に有機基、好ましくはアリール基、ハロゲン含有アリール基を示す。 In the formula (9), R e + is exemplified by H + , oxonium cation, carbenium cation, ammonium cation, phosphonium cation, cycloheptyltrienyl cation, and ferrocenium cation having a transition metal. R f , R g , R h and R i each independently represents an organic group, preferably an aryl group or a halogen-containing aryl group.
上記カルベニウムカチオンとしては、トリフェニルカルベニウムカチオン、トリス(メチルフェニル)カルベニウムカチオン、トリス(ジメチルフェニル)カルベニウムカチオンなどの三置換カルベニウムカチオンが例示される。 Examples of the carbenium cation include trisubstituted carbenium cations such as triphenyl carbenium cation, tris (methylphenyl) carbenium cation, and tris (dimethylphenyl) carbenium cation.
上記アンモニウムカチオンとしては、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(n−プロピル)アンモニウムカチオン、トリイソプロピ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、トリイソ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が例示される。 Examples of the ammonium cation include trialkylammonium cation, triethylammonium cation, tri (n-propyl) ammonium cation, triisopropylammonium cation, tri (n-butyl) ammonium cation, and triisobutylammonium cation; N, N, N-dialkylanilinium cations such as N-dimethylanilinium cation, N, N-diethylanilinium cation, N, N, 2,4,6-pentamethylanilinium cation; diisopropylammonium cation, dicyclohexylammonium cation, etc. Of the dialkylammonium cation.
上記ホスホニウムカチオンとしては、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリス(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリス(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が例示される。 Examples of the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tris (methylphenyl) phosphonium cation, and tris (dimethylphenyl) phosphonium cation.
Re+としては、上記例示の中では、カルベニウムカチオン、アンモニウムカチオンが好ましく、トリフェニルカルベニウムカチオン、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特に好ましい。 In the above examples, R e + is preferably a carbenium cation or an ammonium cation, and particularly preferably a triphenylcarbenium cation, an N, N-dimethylanilinium cation, or an N, N-diethylanilinium cation.
1.R e+ がカルベニウムカチオンの場合(カルベニウム塩)
カルベニウム塩としては、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、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、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリス(4−メチルフェニル)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、トリス(3,5−ジメチルフェニル)カルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが例示される。
1. When R e + is a carbenium cation (carbenium salt)
Examples of the carbenium salt include triphenylcarbenium tetraphenylborate, triphenylcarbeniumtetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbeniumtetrakis (3,5-ditrifluoromethylphenyl) borate, tris (4-methylphenyl) carbe. Examples thereof include nium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and tris (3,5-dimethylphenyl) carbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
2.R e+ がアンモニウムカチオンの場合(アンモニウム塩)
アンモニウム塩としては、トリアルキルアンモニウム塩、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が例示される。
2. When R e + is an ammonium cation (ammonium salt)
Examples of ammonium salts include trialkylammonium salts, N, N-dialkylanilinium salts, and dialkylammonium salts.
トリアルキルアンモニウム塩としては、具体的には、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(p−トリル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(o−トリル)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、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(2,4−ジメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ジメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(4−トリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(o−トリル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(p−トリル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(o−トリル)ボレート、ジオクタデシル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、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(2,4−ジメチルフェニル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(3,5−ジメチルフェニル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(4−トリフルオロメチルフェニル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレートが例示される。 Specific examples of the trialkylammonium salt include triethylammonium tetraphenylborate, tripropylammonium tetraphenylborate, tri (n-butyl) ammonium tetraphenylborate, trimethylammonium tetrakis (p-tolyl) borate, trimethylammonium tetrakis ( o-tolyl) borate, tri (n-butyl) ammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tripropylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tripropylammonium tetrakis (2,4 -Dimethylphenyl) borate, tri (n-butyl) ammonium tetrakis (3,5-dimethylphenyl) bore Tri (n-butyl) ammonium tetrakis (4-trifluoromethylphenyl) borate, tri (n-butyl) ammonium tetrakis (3,5-ditrifluoromethylphenyl) borate, tri (n-butyl) ammonium tetrakis (o -Tolyl) borate, dioctadecylmethylammonium tetraphenylborate, dioctadecylmethylammonium tetrakis (p-tolyl) borate, dioctadecylmethylammonium tetrakis (o-tolyl) borate, dioctadecylmethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, di Octadecylmethylammonium tetrakis (2,4-dimethylphenyl) borate, dioctadecylmethylammonium tetrakis (3,5-dimethylphenyl) borate , Dioctadecyl methyl ammonium tetrakis (4-trifluoromethylphenyl) borate, dioctadecyl methyl ammonium tetrakis (3,5-ditrifluoromethylphenyl) borate.
N,N−ジアルキルアニリニウム塩としては、具体的には、N,N−ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、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、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが例示される。 Specific examples of N, N-dialkylanilinium salts include N, N-dimethylanilinium tetraphenylborate, N, N-dimethylaniliniumtetrakis (pentafluorophenyl) borate, and N, N-dimethylaniliniumtetrakis. (3,5-ditrifluoromethylphenyl) borate, N, N-diethylanilinium tetraphenylborate, N, N-diethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-diethylanilinium tetrakis (3,5 -Ditrifluoromethylphenyl) borate, N, N, 2,4,6-pentamethylanilinium tetraphenylborate, N, N, 2,4,6-pentamethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate The
ジアルキルアンモニウム塩としては、具体的には、ジイソプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラフェニルボレートが例示される。 Specific examples of the dialkylammonium salt include diisopropylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and dicyclohexylammonium tetraphenylborate.
イオン性化合物(b−2)は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
−有機アルミニウム化合物(b−3)−
有機アルミニウム化合物(b−3)としては、下記一般式(10)で表される有機アルミニウム化合物、下記一般式(11)で表される周期律表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物が例示される。
An ionic compound (b-2) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
-Organoaluminum compound (b-3)-
Examples of the organoaluminum compound (b-3) include an organoaluminum compound represented by the following general formula (10) and a complex alkylated product of a group 1 metal of the periodic table represented by the following general formula (11) and aluminum. Illustrated.
Ra mAl(ORb)nHpXq ・・・(10)
式(10)において、RaおよびRbはそれぞれ独立に炭素数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。
R a m Al (OR b ) n H p X q (10)
In Formula (10), R a and R b each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom, m represents 0 <m ≦ 3, and n represents 0 ≦ n <3, p is a number 0 ≦ p <3, q is a number 0 ≦ q <3, and m + n + p + q = 3.
M2AlRa 4 ・・・(11)
式(11)において、M2はLi、NaまたはKを示し、複数あるRaはそれぞれ独立に炭素数1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す。
M 2 AlR a 4 (11)
In formula (11), M 2 represents Li, Na or K, and a plurality of R a each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
上記式(10)で表される有機アルミニウム化合物としては、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、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチ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;
ジイソプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;
一般式(i−C4H9)xAly(C5H10)z(式中、x、yおよび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;
一般式Ra 2.5Al(ORb)0.5(式中、RaおよびRbは式(10)中のRaおよびRbと同義である。)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)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が例示される。
Examples of the organoaluminum compound represented by the formula (10) include tri-n-alkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-butylaluminum, trihexylaluminum, and trioctylaluminum;
Tri-branched alkylaluminums such as triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum, tritert-butylaluminum, tri-2-methylbutylaluminum, tri-3-methylhexylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Tricycloalkylaluminum such as tricyclohexylaluminum and tricyclooctylaluminum; triarylaluminum such as triphenylaluminum and tolylaluminum
Dialkylaluminum hydrides such as diisopropylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride;
Formula (i-C 4 H 9) x Al y (C 5 H 10) z ( wherein, x, y and z are each a positive number, and z ≦ 2x.) Isoprenyl represented by like Alkenyl aluminum such as aluminum;
Alkyl aluminum alkoxides such as isobutylaluminum methoxide and isobutylaluminum ethoxide; Dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide and dibutylaluminum butoxide; Alkylaluminum sesquialkoxides such as ethylaluminum sesquiethoxide and butylaluminum sesquibutoxide ;
(Wherein, R a and R b have the same meanings as R a and R b in the formula (10).) General formula R a 2.5 Al (OR b) 0.5 partially alkoxy having an average composition represented by Alkyl aluminum; alkyl aluminum aryloxides such as diethyl aluminum phenoxide and diethyl aluminum (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxide); dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride, dibutyl aluminum chloride, diethyl aluminum Dialkylaluminum halides such as bromide and diisobutylaluminum chloride; alkylaluminum sesquihalides such as ethylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride and ethylaluminum sesquibromide;
Partially halogenated alkylaluminums such as alkylaluminum dihalides such as ethylaluminum dichloride; dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride and dibutylaluminum hydride, alkylaluminum dihydrides such as ethylaluminum dihydride and propylaluminum dihydride Illustrative are partially partially alkylated and halogenated alkylaluminums such as ethylaluminum ethoxychloride, butylaluminum butoxycyclyl, ethylaluminum ethoxybromide.
また、上記式(11)で表される錯アルキル化物としては、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4が例示される。また、錯アルキル化物(11)に類似する化合物も使用することができ、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が例示される。このような化合物としては、(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2が例示される。 Further, examples of the complex alkylated product represented by the above formula (11) include LiAl (C 2 H 5 ) 4 and LiAl (C 7 H 15 ) 4 . Moreover, the compound similar to a complex alkylation thing (11) can also be used, and the organoaluminum compound which two or more aluminum compounds couple | bonded through the nitrogen atom is illustrated. An example of such a compound is (C 2 H 5 ) 2 AlN (C 2 H 5 ) Al (C 2 H 5 ) 2 .
有機アルミニウム化合物(b−3)としては、入手が容易な点から、トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましい。また、有機アルミニウム化合物(b−3)は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 As the organoaluminum compound (b-3), trimethylaluminum and triisobutylaluminum are preferable because they are easily available. Moreover, an organoaluminum compound (b-3) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
《担体(C)》
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、担体(C)をさらに含んでいても良い。担体(C)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
<< Carrier (C) >>
The catalyst for olefin polymerization according to the present invention may further contain a carrier (C). The carrier (C) is an inorganic compound or an organic compound, and is a granular or particulate solid.
−無機化合物−
上記無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土鉱物、粘土(通常は該粘土鉱物を主成分として構成される。)、イオン交換性層状化合物(大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。)が例示される。
-Inorganic compounds-
Examples of the inorganic compound include porous oxides, inorganic halides, clay minerals, clay (usually composed of the clay mineral as a main component), ion-exchangeable layered compounds (most clay minerals are ion-exchangeable). A layered compound)).
上記多孔質酸化物としては、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2;これらの酸化物を含む複合物または混合物が例示される。前記複合物または混合物としては、天然または合成ゼオライト、SiO2−MgO、SiO2−Al2O3、SiO2−TiO2、SiO2−V2O5、SiO2−Cr2O3、SiO2−TiO2−MgOが例示される。これらの中では、SiO2およびAl2O3の何れか一方または双方の成分を主成分とする多孔質酸化物が好ましい。 Examples of the porous oxide include SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO, TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, ThO 2 ; a composite or mixture containing these oxides. The Examples of the composite or mixture include natural or synthetic zeolite, 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 and the like. Among these, porous oxides containing as a main component one or both of SiO 2 and Al 2 O 3 are preferable.
上記多孔質酸化物は、種類および製法によりその性状は異なるが、粒径が好ましくは10〜300μm、より好ましくは20〜200μmの範囲にあり;比表面積が好ましくは50〜1000m2/g、より好ましくは100〜700m2/gの範囲にあり;細孔容積が好ましくは0.3〜3.0cm3/gの範囲にある。このような多孔質酸化物は、必要に応じて100〜1000℃、好ましくは150〜700℃で焼成して使用される。 The porous oxide has different properties depending on the type and production method, but the particle size is preferably 10 to 300 μm, more preferably 20 to 200 μm; the specific surface area is preferably 50 to 1000 m 2 / g, Preferably it is in the range of 100-700 m 2 / g; the pore volume is preferably in the range of 0.3-3.0 cm 3 / g. Such a porous oxide is used after being calcined at 100 to 1000 ° C., preferably 150 to 700 ° C., if necessary.
上記無機ハロゲン化物としては、MgCl2、MgBr2、MnCl2、MnBr2が例示される。上記無機ハロゲン化物は、そのまま用いてもよいし、ボールミル、振動ミルにより粉砕した後に用いてもよい。また、アルコールなどの溶媒に上記無機ハロゲン化物を溶解させた後、析出剤によって微粒子状に析出させた成分を用いることもできる。 Examples of the inorganic halide include MgCl 2 , MgBr 2 , MnCl 2 , and MnBr 2 . The inorganic halide may be used as it is or after being pulverized by a ball mill or a vibration mill. In addition, it is possible to use a component that is dissolved in a fine particle by a precipitating agent after the inorganic halide is dissolved in a solvent such as alcohol.
上記粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物としては、天然産のものに限らず、人工合成物を使用することもできる。なお、上記イオン交換性層状化合物は、イオン結合などによって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造を有する化合物であり、含有されるイオンが交換可能な化合物である。 The clay, clay mineral, and ion-exchange layered compound are not limited to natural products, and artificial synthetic products can also be used. In addition, the said ion exchange layered compound is a compound which has the crystal structure where the surface comprised by an ionic bond etc. was piled up in parallel with weak mutual bond force, and is a compound which can contain the ion contained.
具体的には、上記粘土、粘土鉱物としては、カオリン、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、アロフェン、ヒシンゲル石、パイロフィライト、合成雲母などのウンモ群、モンモリロナイト群、バーミキュライト、リョクデイ石群、パリゴルスカイト、カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ヘクトライト、テニオライト、ハロイサイトが例示され;イオン交換性層状化合物としては、六方最密パッキング型、アンチモン型、CdCl2型、CdI2型などの層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物が例示される。具体的には、イオン交換性層状化合物としては、α−Zr(HAsO4)2・H2O、α−Zr(HPO4)2、α−Zr(KPO4)2・3H2O、α−Ti(HPO4)2、α−Ti(HAsO4)2・H2O、α−Sn(HPO4)2・H2O、γ−Zr(HPO4)2、γ−Ti(HPO4)2、γ−Ti(NH4PO4)2・H2Oなどの多価金属の結晶性酸性塩が例示される。 Specifically, the clays and clay minerals include kaolin, bentonite, kibushi clay, gyrome clay, allophane, hysinger gel, pyrophyllite, synthetic mica, etc. And kaolinite, nacrite, dickite, hectorite, teniolite and halloysite; examples of the ion-exchangeable layered compound have a layered crystal structure such as hexagonal close-packed packing type, antimony type, CdCl 2 type, CdI 2 type Examples are ionic crystalline compounds. Specifically, as the ion exchange layered compound, α-Zr (HAsO 4 ) 2 .H 2 O, α-Zr (HPO 4 ) 2 , α-Zr (KPO 4 ) 2 .3H 2 O, α- Ti (HPO 4 ) 2 , α-Ti (HAsO 4 ) 2 .H 2 O, α-Sn (HPO 4 ) 2 .H 2 O, γ-Zr (HPO 4 ) 2 , γ-Ti (HPO 4 ) 2 And crystalline acid salts of polyvalent metals such as γ-Ti (NH 4 PO 4 ) 2 .H 2 O.
上記粘土、粘土鉱物には、化学処理を施すことも好ましい。化学処理としては、表面に付着している不純物を除去する表面処理、粘土の結晶構造に影響を与える処理など、何れも使用できる。化学処理としては、具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理が例示される。 The clay and clay mineral are preferably subjected to chemical treatment. As the chemical treatment, any of a surface treatment that removes impurities adhering to the surface and a treatment that affects the crystal structure of clay can be used. Specific examples of the chemical treatment include acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic matter treatment.
また、上記イオン交換性層状化合物は、そのイオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと交換することにより、層間が拡大した層状化合物としてもよい。このような嵩高いイオンは、層状構造を支える支柱的な役割を担っており、通常はピラーと呼ばれる。例えば、層状化合物の層間に下記金属水酸化物イオンをインターカレーションした後に加熱脱水することにより、層間に酸化物支柱(ピラー)を形成することができる。なお、このように層状化合物の層間に別の物質を導入することをインターカレーションという。 Moreover, the said ion exchange layered compound is good also as a layered compound which the interlayer expanded by exchanging the exchangeable ion of an interlayer for another big bulky ion using the ion exchange property. Such bulky ions play a role of supporting pillars to support the layered structure and are usually called pillars. For example, an oxide column (pillar) can be formed between layers by intercalating the following metal hydroxide ions between layers of the layered compound and then heat-dehydrating. The introduction of another substance between the layers of the layered compound is called intercalation.
インターカレーションするゲスト化合物としては、TiCl4、ZrCl4などの陽イオン性無機化合物;Ti(OR)4、Zr(OR)4、PO(OR)3、B(OR)3などの金属アルコキシド(Rは炭化水素基など);[Al13O4(OH)24]7+、[Zr4(OH)14]2+、[Fe3O(OCOCH3)6]+などの金属水酸化物イオンが例示される。これらのゲスト化合物は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of guest compounds to be intercalated include cationic inorganic compounds such as TiCl 4 and ZrCl 4 ; metal alkoxides such as Ti (OR) 4 , Zr (OR) 4 , PO (OR) 3 , and B (OR) 3 ( R is a hydrocarbon group); metal hydroxide ions such as [Al 13 O 4 (OH) 24 ] 7+ , [Zr 4 (OH) 14 ] 2+ , [Fe 3 O (OCOCH 3 ) 6 ] + Is exemplified. These guest compounds may be used alone or in combination of two or more.
また、上記ゲスト化合物をインターカレーションする際に、Si(OR)4、Al(OR)3、Ge(OR)4などの金属アルコキシド(Rは炭化水素基など)を加水分解および重縮合して得た重合物、SiO2などのコロイド状無機化合物などを共存させることもできる。 In addition, when the guest compound is intercalated, a metal alkoxide (R is a hydrocarbon group, etc.) such as Si (OR) 4 , Al (OR) 3 , Ge (OR) 4 is hydrolyzed and polycondensed. The obtained polymer, a colloidal inorganic compound such as SiO 2, etc. can also coexist.
上記無機化合物の中では、粘土鉱物および粘土が好ましく、モンモリロナイト群、バーミキュライト、ヘクトライト、テニオライトおよび合成雲母が特に好ましい。
−有機化合物−
上記有機化合物としては、粒径が10〜300μmの範囲にある顆粒状または微粒子状の固体が例示される。具体的には、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数2〜14のオレフィンを主成分として合成される(共)重合体;ビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として合成される(共)重合体;これら(共)重合体の変成体が例示される。
Among the inorganic compounds, clay minerals and clays are preferable, and montmorillonite group, vermiculite, hectorite, teniolite and synthetic mica are particularly preferable.
-Organic compounds-
Examples of the organic compound include granular or particulate solids having a particle size in the range of 10 to 300 μm. Specifically, a (co) polymer synthesized from olefins having 2 to 14 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene as main components; vinylcyclohexane and styrene as main components. Examples of synthesized (co) polymers; modified products of these (co) polymers.
《有機化合物成分(D)》
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、有機化合物成分(D)をさらに含んでいても良い。有機化合物成分(D)は、必要に応じて、オレフィンの重合反応における重合性能およびオレフィン重合体の物性を向上させる目的で使用される。有機化合物成分(D)としては、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物、スルホン酸塩が例示される。
〔オレフィン〕
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法は、オレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを重合することを特徴とするものであり、これによりオレフィン(共)重合体が得られる。
<< Organic compound component (D) >>
The catalyst for olefin polymerization according to the present invention may further contain an organic compound component (D). The organic compound component (D) is used for the purpose of improving the polymerization performance in the olefin polymerization reaction and the physical properties of the olefin polymer, if necessary. Examples of the organic compound component (D) include alcohols, phenolic compounds, carboxylic acids, phosphorus compounds, and sulfonates.
[Olefin]
The method for producing an olefin polymer according to the present invention is characterized by polymerizing an olefin in the presence of an olefin polymerization catalyst, whereby an olefin (co) polymer is obtained.
ここで、該オレフィン(共)重合体の原料として、炭素数2以上のオレフィンが用いられる。このオレフィンは、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
本発明において用いられるオレフィンは、炭素数が2以上、好ましくは3以上、より好ましくは3〜20、さらに好ましくは3〜10である。また、直鎖状または分岐状のα−オレフィンであることが好ましい。
Here, an olefin having 2 or more carbon atoms is used as a raw material for the olefin (co) polymer. This olefin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The olefin used in the present invention has 2 or more carbon atoms, preferably 3 or more, more preferably 3 to 20, and still more preferably 3 to 10 carbon atoms. Moreover, it is preferable that it is a linear or branched alpha olefin.
上記オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−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−エイコセンが例示される。これらの中では、プロピレンが特に好ましい。 Examples of the olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 2-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 are exemplified. Of these, propylene is particularly preferred.
また、本発明では、上記オレフィン重合体の原料として、上記オレフィンとともに、炭素数3〜30、好ましくは3〜20の環状オレフィン、例えば、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;
極性モノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ビシクロ(2,2,1)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物などのα,β−不飽和カルボン酸;該α,β−不飽和カルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などの金属塩;アクリル酸メチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸tert−ブチル、アクリル酸2−n−ブチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチルなどのα,β−不飽和カルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニルなどのビニルエステル類;アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステルなどの不飽和グリシジルなどを用いてもよい。
In the present invention, as the raw material for the olefin polymer, together with the olefin, a cyclic olefin having 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetra Cyclododecene, 2-methyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4a, 5,8,8a-octahydronaphthalene;
Polar monomers, for example, α, such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, bicyclo (2,2,1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic anhydride β-unsaturated carboxylic acid; metal salt such as sodium salt, potassium salt, lithium salt, zinc salt, magnesium salt, calcium salt of α, β-unsaturated carboxylic acid; methyl acrylate, n-butyl acrylate, acrylic N-propyl acid, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, 2-n-butylhexyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-propyl methacrylate, Α, β-unsaturation such as isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate Vinyl esters such as rubonic acid ester; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl caproate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl trifluoroacetate; glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, monoglycidyl itaconate Unsaturated glycidyl etc. may be used.
また、ビニルシクロヘキサン、ジエン、ポリエン;芳香族ビニル化合物、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o,p−ジメチルスチレン、o−n−ブチルスチレン、m−n−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレンなどのモノまたはポリアルキルスチレン;メトキシスチレン、エトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルベンジルアセテート、ヒドロキシスチレン、o−クロロスチレン、p−クロロスチレン、ジビニルベンゼンなどの官能基含有スチレン誘導体;3−フェニルプロピレン、4−フェニルプロピレン、α−メチルスチレンなどを反応系に共存させて重合を進めることもできる。 Vinyl cyclohexane, diene, polyene; aromatic vinyl compounds such as styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, o, p-dimethyl styrene, on-butyl styrene, mn Mono- or polyalkyl styrenes such as butyl styrene, pn-butyl styrene; methoxy styrene, ethoxy styrene, vinyl benzoic acid, methyl vinyl benzoate, vinyl benzyl acetate, hydroxy styrene, o-chlorostyrene, p-chlorostyrene, Polymerization can also proceed by coexisting a functional group-containing styrene derivative such as divinylbenzene; 3-phenylpropylene, 4-phenylpropylene, α-methylstyrene and the like in the reaction system.
本発明の好ましい実施態様では、モノマーとして用いられる上記オレフィンとして、プロピレンを含有するオレフィンを用いることができる。すなわち、この実施態様においては、上記オレフィンの少なくとも一部にプロピレンを用いる。例えば、上記オレフィン100モル%に対して、プロピレンの使用割合は60〜100モル%であることが好ましく、70〜100モル%であることがより好ましい。また、得られた重合体においては、13CNMRを用いて測定したプロピレンの割合が60〜100モル%であることが好ましく、70〜100モル%であることがより好ましい。
〔オレフィン重合体の製造条件〕
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法において、重合温度は特に限定されるものではなく、通常―100〜250℃、好ましくは40〜200℃、より好ましくは45〜150℃、特に好ましくは50〜150℃(換言すれば、特に好ましくは工業化可能な温度である。)である。また、重合圧力は、通常は常圧〜10MPa−G(ゲージ圧)、好ましくは常圧〜5MPa−Gの範囲にある。上記モノマーの少なくとも一部がプロピレンである場合、生産性の観点から、重合温度は、40℃以上であることが好ましく、50℃以上であることが更に好ましくは、60〜150℃であることが特に好ましい。
In a preferred embodiment of the present invention, an olefin containing propylene can be used as the olefin used as a monomer. That is, in this embodiment, propylene is used for at least a part of the olefin. For example, the proportion of propylene used is preferably 60 to 100 mol% and more preferably 70 to 100 mol% with respect to 100 mol% of the olefin. Moreover, in the obtained polymer, it is preferable that the ratio of the propylene measured using 13 CNMR is 60-100 mol%, and it is more preferable that it is 70-100 mol%.
[Olefin polymer production conditions]
In the method for producing an olefin polymer according to the present invention, the polymerization temperature is not particularly limited, and is usually −100 to 250 ° C., preferably 40 to 200 ° C., more preferably 45 to 150 ° C., and particularly preferably 50 to 50 ° C. It is 150 ° C. (in other words, it is particularly preferably a temperature that can be industrialized). The polymerization pressure is usually in the range of normal pressure to 10 MPa-G (gauge pressure), preferably normal pressure to 5 MPa-G. When at least a part of the monomer is propylene, from the viewpoint of productivity, the polymerization temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 60 to 150 ° C. Particularly preferred.
また、重合反応は、回分式、半連続式および連続式の何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。
オレフィン重合体の融点は、重合温度を変化させることによって調節することができる。
The polymerization reaction can be carried out by any of batch, semi-continuous and continuous methods. Furthermore, the polymerization can be performed in two or more stages having different reaction conditions.
The melting point of the olefin polymer can be adjusted by changing the polymerization temperature.
また、オレフィン重合体の分子量は、例えば重合反応系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによって調節することができる。さらに、オレフィン重合体の分子量は、オレフィン重合用触媒の成分として用いられる化合物(B)の量により調節することもできる。水素を添加する場合、その量はオレフィン1kgあたり0.001〜100NL程度が適当である。 The molecular weight of the olefin polymer can be adjusted, for example, by allowing hydrogen to exist in the polymerization reaction system or changing the polymerization temperature. Furthermore, the molecular weight of the olefin polymer can be adjusted by the amount of the compound (B) used as a component of the olefin polymerization catalyst. When hydrogen is added, the amount is suitably about 0.001 to 100 NL per kg of olefin.
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法において、重合の際には、メタロセン化合物(A)および化合物(B)などのオレフィン重合用触媒の各成分の使用法、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。 In the method for producing an olefin polymer according to the present invention, in the polymerization, the method of using each component of the olefin polymerization catalyst such as the metallocene compound (A) and the compound (B), and the order of addition are arbitrarily selected. The following methods are exemplified.
(1)メタロセン化合物(A)および化合物(B)を任意の順序で重合器に添加する方法;(2)メタロセン化合物(A)を担体(C)に担持させた触媒成分、および化合物(B)を任意の順序で重合器に添加する方法;(3)化合物(B)を担体(C)に担持させた触媒成分、およびメタロセン化合物(A)を任意の順序で重合器に添加する方法;(4)メタロセン化合物(A)と化合物(B)とを担体(C)に担持させた触媒成分を重合器に添加する方法。 (1) A method in which the metallocene compound (A) and the compound (B) are added to the polymerization vessel in any order; (2) a catalyst component in which the metallocene compound (A) is supported on the carrier (C), and the compound (B) (3) A method in which the catalyst component in which the compound (B) is supported on the carrier (C) and a metallocene compound (A) are added to the polymerization vessel in an arbitrary order; 4) A method in which a catalyst component in which a metallocene compound (A) and a compound (B) are supported on a carrier (C) is added to a polymerization vessel.
上記(1)〜(4)の各方法においては、各触媒成分の少なくとも2つは予め接触されていてもよい。化合物(B)が担体(C)に担持されている上記(3)、(4)の各方法においては、必要に応じて担持されていない化合物(B)を、任意の順序で重合器に添加してもよい。この場合、担体(C)に担持されている化合物(B)と担持されていない化合物(B)とは、同一でも異なっていてもよい。 In each of the above methods (1) to (4), at least two of the catalyst components may be contacted in advance. In each of the above methods (3) and (4) in which the compound (B) is supported on the carrier (C), the unsupported compound (B) is added to the polymerization vessel in any order as necessary. May be. In this case, the compound (B) supported on the carrier (C) and the compound (B) not supported may be the same or different.
また、担体(C)にメタロセン化合物(A)が担持された固体触媒成分、担体(C)にメタロセン化合物(A)および化合物(B)が担持された固体触媒成分には、オレフィンが予備重合されていてもよく、予備重合された固体触媒成分上に、さらに触媒成分が担持されていてもよい。 The solid catalyst component in which the metallocene compound (A) is supported on the carrier (C) and the solid catalyst component in which the metallocene compound (A) and the compound (B) are supported on the carrier (C) are prepolymerized with olefin. The catalyst component may be further supported on the prepolymerized solid catalyst component.
本発明に係るオレフィン重合体の製造方法では、上記オレフィン重合用触媒の存在下に、1種または2種以上の上記オレフィンを単独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。本発明では、重合は、溶液重合、懸濁重合などの液相重合法;気相重合法の何れにおいても実施できる。 In the method for producing an olefin polymer according to the present invention, an olefin polymer is obtained by homopolymerizing or copolymerizing one or more of the olefins in the presence of the olefin polymerization catalyst. In the present invention, the polymerization can be carried out by any of liquid phase polymerization methods such as solution polymerization and suspension polymerization; and gas phase polymerization methods.
液相重合法において用いられる不活性炭化水素溶媒としては、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が例示される。また、これらの不活性炭化水素溶媒は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、オレフィン重合体の原料として用いられるオレフィン自身を溶媒として用いることもできる。 Examples of the inert hydrocarbon solvent used in the liquid phase polymerization method include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; fats such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. Examples include cyclic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene, and dichloromethane. Moreover, these inert hydrocarbon solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Moreover, the olefin itself used as a raw material of an olefin polymer can also be used as a solvent.
−オレフィン重合用触媒の構成−
(1)上記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、メタロセン化合物(A)は、反応容積1リットル当り、通常は10-9〜10-1モル、好ましくは10-8〜10-2モルとなるような量で用いられる。
-Composition of olefin polymerization catalyst-
(1) When the olefin polymerization is carried out using the olefin polymerization catalyst, the metallocene compound (A) is usually 10 −9 to 10 −1 mol, preferably 10 −8 to 10 mol per liter of reaction volume. Used in such an amount as to be -2 mol.
(2)オレフィン重合用触媒の成分として有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)を用いる場合には、該化合物(b−1)は、該化合物(b−1)とメタロセン化合物(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比〔(b−1)/M〕が、通常は0.01〜5000、好ましくは0.05〜2000となるような量で用いられる。 (2) When the organoaluminum oxy compound (b-1) is used as a component of the olefin polymerization catalyst, the compound (b-1) is the total of the compound (b-1) and the metallocene compound (A). The molar ratio [(b-1) / M] with the transition metal atom (M) is usually 0.01 to 5000, preferably 0.05 to 2000.
(3)オレフィン重合用触媒の成分としてイオン性化合物(b−2)を用いる場合には、該化合物(b−2)は、該化合物(b−2)とメタロセン化合物(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比〔(b−2)/M〕が、通常は1〜10、好ましくは1〜5となるような量で用いられる。 (3) When the ionic compound (b-2) is used as a component of the olefin polymerization catalyst, the compound (b-2) is an all transition between the compound (b-2) and the metallocene compound (A). The molar ratio [(b-2) / M] with the metal atom (M) is usually 1 to 10, preferably 1 to 5.
(4)オレフィン重合用触媒の成分として有機アルミニウム化合物(b−3)を用いる場合には、該化合物(b−3)は、該化合物(b−3)中のアルミニウム原子(Al)と、メタロセン化合物(A)中の全遷移金属原子(M)とのモル比〔Al/M〕が、通常は10〜5000、好ましくは20〜2000となるような量で用いられる。 (4) When the organoaluminum compound (b-3) is used as a component of the olefin polymerization catalyst, the compound (b-3) is composed of an aluminum atom (Al) in the compound (b-3) and a metallocene. It is used in such an amount that the molar ratio [Al / M] to all transition metal atoms (M) in the compound (A) is usually 10 to 5000, preferably 20 to 2000.
(5)オレフィン重合用触媒の成分として有機化合物成分(D)を用いる場合には、化合物(B)が有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)であるときは、有機化合物成分(D)と該化合物(b−1)とのモル比〔(D)/(b−1)〕が、通常は0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で;化合物(B)がイオン性化合物(b−2)であるときは、有機化合物成分(D)と該化合物(b−2)とのモル比〔(D)/(b−2)〕が、通常は0.01〜10、好ましくは0.1〜5となるような量で;化合物(B)が有機アルミニウム化合物(b−3)であるときは、有機化合物成分(D)と該化合物(b−3)とのモル比〔(D)/(b−3)〕が、通常は0.01〜2、好ましくは0.05〜1となるような量で用いられる。
〔オレフィン重合体〕
以上記載の本発明によれば、プロピレンなどのオレフィンを重合する場合に、低い重合温度条件においてのみならず高い重合温度条件においても、十分に高い立体規則性を有し、かつ高い分子量を有するオレフィン重合体を製造することができる。
(5) When the organic compound component (D) is used as a component of the olefin polymerization catalyst, when the compound (B) is an organoaluminum oxy compound (b-1), the organic compound component (D) and the compound In an amount such that the molar ratio [(D) / (b-1)] to (b-1) is usually 0.01 to 10, preferably 0.1 to 5; compound (B) is an ion When the organic compound (b-2) is used, the molar ratio [(D) / (b-2)] of the organic compound component (D) and the compound (b-2) is usually 0.01 to 10 , Preferably in an amount of 0.1 to 5; when the compound (B) is an organoaluminum compound (b-3), the moles of the organic compound component (D) and the compound (b-3) The ratio [(D) / (b-3)] is usually 0.01 to 2, preferably 0.05 to 1. That.
[Olefin polymer]
According to the present invention described above, when an olefin such as propylene is polymerized, the olefin has a sufficiently high stereoregularity and a high molecular weight not only in a low polymerization temperature condition but also in a high polymerization temperature condition. A polymer can be produced.
以下では、プロピレン単独重合体またはプロピレンとプロピレン以外のオレフィンとの共重合体の場合(上記モノマーの少なくとも一部がプロピレンである場合)における前記プロピレン重合体の物性を説明する。 Hereinafter, physical properties of the propylene polymer in the case of a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and an olefin other than propylene (when at least a part of the monomer is propylene) will be described.
上記プロピレン重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)は、通常は90,000以上、好ましくは97,000以上、より好ましくは100,000以上、さらに好ましくは100,000〜1,000,000である。上記プロピレン重合体のMWD(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、通常は1.0〜10、好ましくは2.5〜10、より好ましくは2.6〜10、さらに好ましくは2.8〜10である。 The weight average molecular weight (Mw) determined by gel permeation chromatography (GPC) of the propylene polymer is usually 90,000 or more, preferably 97,000 or more, more preferably 100,000 or more, and even more preferably 100. , 1,000 to 1,000,000. The MWD (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the propylene polymer is usually 1.0 to 10, preferably 2.5 to 10, more preferably 2.6 to 10, and still more preferably. Is 2.8-10.
上記プロピレン重合体の極限粘度[η]は、好ましくは1.20dl/g以上、より好ましくは1.25dl/g以上、さらに好ましくは1.35dl/g以上である。極限粘度[η]の上限は、通常は10dl/g程度である。 The intrinsic viscosity [η] of the propylene polymer is preferably 1.20 dl / g or more, more preferably 1.25 dl / g or more, and further preferably 1.35 dl / g or more. The upper limit of the intrinsic viscosity [η] is usually about 10 dl / g.
重量平均分子量(Mw)や分子量の指標である極限粘度[η]が上記範囲にあるプロピレン重合体は、溶融押出時の安定性に優れる。
上記プロピレン重合体のDSCにより求められる融点(Tm)は、通常は140℃以上、好ましくは145〜170℃、より好ましくは150〜170℃である。融点(Tm)が前記範囲にあるプロピレン重合体は、成型加工性に優れる。また比較的高い耐熱性を示す。
A propylene polymer having an intrinsic viscosity [η] that is an index of weight average molecular weight (Mw) and molecular weight is in the above range is excellent in stability during melt extrusion.
The melting point (Tm) determined by DSC of the propylene polymer is usually 140 ° C. or higher, preferably 145 to 170 ° C., more preferably 150 to 170 ° C. A propylene polymer having a melting point (Tm) in the above range is excellent in moldability. In addition, it exhibits relatively high heat resistance.
上記プロピレン重合体のDSCにより求められる結晶化温度(Tc)は、通常は70℃以上、より好ましくは80〜150℃、より好ましくは85〜130℃、特に好ましくは100〜130℃である。結晶化温度(Tc)が前記範囲にあるプロピレン重合体は、成型加工性に優れる。また比較的高い耐熱性を示す。 The crystallization temperature (Tc) calculated | required by DSC of the said propylene polymer is 70 degreeC or more normally, More preferably, it is 80-150 degreeC, More preferably, it is 85-130 degreeC, Most preferably, it is 100-130 degreeC. A propylene polymer having a crystallization temperature (Tc) in the above range is excellent in moldability. In addition, it exhibits relatively high heat resistance.
なお、本発明において、オレフィン重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、極限粘度[η]、融点(Tm)および結晶化温度(Tc)は、実施例に記載の条件において測定される値である。 In the present invention, the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), intrinsic viscosity [η], melting point (Tm) and crystallization temperature (Tc) of the olefin polymer are as described in the examples. The value to be measured.
一般的にオレフィン重合時の重合温度を上げると、オレフィン重合体の融点および分子量は低下する。上記オレフィン重合用触媒によれば、工業化可能な温度においても、融点(Tm)が150℃以上であり、重量平均分子量(Mw)が100,000以上、かつ分子量分布(Mw/Mn)が2.5以上であるオレフィン重合体を製造できる。 Generally, when the polymerization temperature during olefin polymerization is increased, the melting point and molecular weight of the olefin polymer are lowered. According to the olefin polymerization catalyst, the melting point (Tm) is 150 ° C. or higher, the weight average molecular weight (Mw) is 100,000 or more, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 2. An olefin polymer that is 5 or more can be produced.
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。最初に、オレフィン重合体の物性・性状を測定する方法について述べる。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. First, a method for measuring physical properties and properties of an olefin polymer will be described.
〔融点(Tm)、結晶化温度(Tc)〕
オレフィン重合体の融点(Tm)あるいは結晶化温度(Tc)は、パーキンエルマー社製DSC Pyris1またはDSC7を用い、以下のようにして測定した。
[Melting point (Tm), crystallization temperature (Tc)]
The melting point (Tm) or crystallization temperature (Tc) of the olefin polymer was measured as follows using DSC Pyris 1 or DSC 7 manufactured by Perkin Elmer.
窒素雰囲気下(20mL/min)、試料(約5mg)を(1)230℃まで昇温して230℃で10分間保持し、(2)10℃/分で30℃まで冷却して30℃で1分間保持した後、(3)10℃/分で230℃まで昇温させた。前記(3)の昇温過程における結晶溶融ピークのピーク頂点から融点(Tm)を、前記(2)の降温過程における結晶化ピークのピーク頂点から結晶化温度(Tc)を算出した。 Under a nitrogen atmosphere (20 mL / min), the sample (about 5 mg) was (1) heated to 230 ° C. and held at 230 ° C. for 10 minutes, and (2) cooled to 30 ° C. at 10 ° C./min at 30 ° C. After holding for 1 minute, (3) the temperature was raised to 230 ° C. at 10 ° C./min. The melting point (Tm) was calculated from the peak vertex of the crystal melting peak in the temperature raising process (3), and the crystallization temperature (Tc) was calculated from the peak vertex of the crystallization peak in the temperature lowering process (2).
なお、実施例および比較例に記載したオレフィン重合体において、複数の結晶溶融ピークが観測された場合には、最も高温側のピークをオレフィン重合体の融点(Tm)と定義した。 In the olefin polymers described in Examples and Comparative Examples, when a plurality of crystal melting peaks were observed, the peak on the highest temperature side was defined as the melting point (Tm) of the olefin polymer.
〔極限粘度[η]〕
オレフィン重合体の極限粘度[η]は、デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。すなわち、オレフィン重合体の造粒ペレット(約20mg)をデカリン溶媒(15mL)に溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定する。このデカリン溶液にデカリン溶媒(5mL)を追加して希釈した後、前記と同様に比粘度ηspを測定する。この、デカリン溶媒(5ml)を追加する希釈操作をさらに2回繰り返し、オレフィン重合体の濃度(C)を0に外挿したときのηsp/Cの値をオレフィン重合体の極限粘度[η]とした。
[Intrinsic viscosity [η]]
The intrinsic viscosity [η] of the olefin polymer is a value measured at 135 ° C. using a decalin solvent. That is, granulated pellets of olefin polymer (about 20 mg) are dissolved in decalin solvent (15 mL), and the specific viscosity ηsp is measured in an oil bath at 135 ° C. After decalin solvent (5 mL) is added to the decalin solution for dilution, the specific viscosity ηsp is measured in the same manner as described above. This dilution operation of adding a decalin solvent (5 ml) was further repeated twice, and the value of ηsp / C when the concentration (C) of the olefin polymer was extrapolated to 0 was defined as the intrinsic viscosity [η] of the olefin polymer. did.
極限粘度[η]=lim(ηsp/C) (C→0)
〔重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)〕
重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC-2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムはTSKgel GNH6-HT:2本およびTSKgel GNH6-HTL:2本であり、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業)と酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%とを用い、前記移動相は1.0mL/分で移動させ、試料濃度は15mg/10mLとし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検出器として示差屈折計を用いた。検量線を作成する為の標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。分子量分布および各種平均分子量は、汎用校正の手順に従い、ポリプロピレン分子量換算として計算された。
Intrinsic viscosity [η] = lim (ηsp / C) (C → 0)
[Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), molecular weight distribution (Mw / Mn)]
The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured using a gel permeation chromatograph Alliance GPC-2000 manufactured by Waters as follows. The separation columns are two TSKgel GNH6-HT and two TSKgel GNH6-HTL, the column size is 7.5 mm in diameter and 300 mm in length, the column temperature is 140 ° C., and the mobile phase is oji Chlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries) and 0.025 wt% BHT (Takeda Pharmaceutical) as the antioxidant were used, the mobile phase was moved at 1.0 mL / min, the sample concentration was 15 mg / 10 mL, and the sample injection volume was 500 micron. A differential refractometer was used as a detector. As the standard polystyrene for preparing the calibration curve, those manufactured by Tosoh Corporation were used for molecular weights of Mw <1000 and Mw> 4 × 10 6 , and those manufactured by Pressure Chemical Co. were used for 1000 ≦ Mw ≦ 4 × 10 6 . The molecular weight distribution and various average molecular weights were calculated as polypropylene molecular weights according to the general calibration procedure.
〔目的物の同定〕
合成例で得られた化合物の構造は、270MHz 1H−NMR(日本電子GSH−270)およびFD−MS(日本電子SX−102A)を用いて決定した。
(Identification of target)
The structure of the compound obtained in the synthesis example was determined using 270 MHz 1 H-NMR (JEOL GSH-270) and FD-MS (JEOL SX-102A).
[合成例1]
ビス(3,6-ジ-tert-ブチル-2,7-ジフェニルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素気流下、2,7−ジフェニル−3,6−ジ−tert−ブチルフルオレン4.0g(9.3mmol)、ジエチルエーテル30mlを反応器に加え、反応器を−45℃に冷却し攪拌させながら1.65Mのn−ブチルリチウムヘキサン溶液5.6mL(9.3mmol)滴下した。滴下後、1時間30分で室温まで昇温させた。反応器を再び−45℃に冷却し攪拌させながら、四塩化ジルコニウム1.0g(4.3mmol)を加え、徐々に昇温させながら24時間攪拌させた。減圧濃縮を行い、ヘキサンを加え、ろ過を行い、得られた有機層を減圧濃縮した。ペンタン、ジエチルエーテルで再結晶を行い、ペンタンで洗浄しビス(3,6-ジ-tert-ブチル-2,7-ジフェニルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを得た(収量0.5g)。1H NMRスペクトル及びFD−MSスペクトルの測定値を以下に示す。
[Synthesis Example 1]
Synthesis of bis (3,6-di-tert-butyl-2,7-diphenylfluorenyl) zirconium dichloride 4.0 g (9 of 2,7-diphenyl-3,6-di-tert-butylfluorene under nitrogen flow ) .3 mmol) and 30 ml of diethyl ether were added to the reactor, and 5.6 mL (9.3 mmol) of a 1.65 M n-butyllithium hexane solution was added dropwise while the reactor was cooled to −45 ° C. and stirred. After dropping, the temperature was raised to room temperature in 1 hour and 30 minutes. While the reactor was again cooled to -45 ° C and stirred, 1.0 g (4.3 mmol) of zirconium tetrachloride was added and stirred for 24 hours while gradually raising the temperature. Concentration was performed under reduced pressure, hexane was added, filtration was performed, and the resulting organic layer was concentrated under reduced pressure. Recrystallization from pentane and diethyl ether and washing with pentane gave bis (3,6-di-tert-butyl-2,7-diphenylfluorenyl) zirconium dichloride (yield 0.5 g). The measured values of 1 H NMR spectrum and FD-MS spectrum are shown below.
1H-NMR(CDCl3, ppm);1.2(36H), 6.3(2H), 6.7-7.3(22H), 7.9(4H)
FD-MS: 1021
[実施例1]
十分に窒素置換した内容積15mlのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンとヘキサンを9:1で混合した溶媒2.9mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に合成例1で得られたメタロセン錯体 3.4mgを加え脱水トルエン7.3mLに溶解させ0.00050Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.47mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.15M、1.95mmol)を加え、室温で30分間攪拌し、触媒溶液を調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液0.2mL(0.00050M、0.10μmol)、シクロヘキサンとヘキサンを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。メタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ろ過し、減圧乾燥してポリマー 42.3mgを得た。重合活性は2.54kg/mmol−Zr/hrであった。得られたポリマーの[η]は3.88、重量平均分子量(Mw)は427000、数平均分子量(Mn)は143000、分子量分布(Mw/Mn)は2.98、結晶化温度(Tc)は109.1℃、融点(Tm)は157.3℃であった。
1 H-NMR (CDCl 3 , ppm); 1.2 (36H), 6.3 (2H), 6.7-7.3 (22H), 7.9 (4H)
FD-MS: 1021
[Example 1]
A SUS autoclave with an internal volume of 15 ml that had been sufficiently purged with nitrogen was charged with 2.9 mL of a solvent prepared by mixing 9: 1 cyclohexane and hexane, and stirred at 600 rpm. The solution was warmed to 50 ° C. and then pressurized with propylene until the total pressure was 7 bar. Under a nitrogen atmosphere, was added a metallocene complex body 3.4mg obtained in Synthesis Example 1 in a Schlenk tube and dissolved in dehydrated toluene 7.3mL prepare metallocene solution 0.00050M. A suspension of modified methylalumoxane (0.47 mL, n-hexane solvent, 4.15 M in terms of aluminum atom, 1.95 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to prepare a catalyst solution. Polymerization is started by adding 0.2 mL (0.05 M, 10 μmol) of triisobutylaluminum, 0.2 mL of catalyst solution (0.00050 M, 0.10 μmol), and 0.7 mL of a mixture of cyclohexane and hexane at 9: 1 to the autoclave. did. After 10 minutes of polymerization at 50 ° C., a small amount of isobutyl alcohol was added to terminate the polymerization. 50 mL of methanol and a small amount of aqueous hydrochloric acid solution were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Filtration and drying under reduced pressure gave 42.3 mg of polymer. The polymerization activity was 2.54 kg / mmol-Zr / hr. [Η] of the obtained polymer was 3.88, weight average molecular weight (Mw) was 427,000, number average molecular weight (Mn) was 143000, molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.98, and crystallization temperature (Tc) was The temperature was 109.1 ° C. and the melting point (Tm) was 157.3 ° C.
[実施例2]
重合温度を65℃にした以外は実施例1と同様に行い、ポリマー 26.8mgを得た。重合活性は1.61kg/mmol−Zr/hrであった。得られたポリマーの[η]は2.56、重量平均分子量(Mw)は261000、数平均分子量(Mn)は61900、分子量分布(Mw/Mn)は4.22、結晶化温度(Tc)は103.8℃、融点(Tm)は150.1℃であった。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the polymerization temperature was changed to 65 ° C., to obtain 26.8 mg of a polymer. The polymerization activity was 1.61 kg / mmol-Zr / hr. [Η] of the obtained polymer was 2.56, the weight average molecular weight (Mw) was 261000, the number average molecular weight (Mn) was 61900, the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 4.22, and the crystallization temperature (Tc) was 103.8 degreeC and melting | fusing point (Tm) were 150.1 degreeC.
[比較例1]
錯体としてビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを用いた以外は実施例1同様に行ったが、ろ過後に固体は得られなかった。これは重合体が得られなかったか、得られた重合体の分子量が極めて低いか、立体規則性が低いためと考えられる。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride was used as the complex, but no solid was obtained after filtration. This is probably because the polymer was not obtained, the molecular weight of the obtained polymer was extremely low, or the stereoregularity was low.
[参考例1]
錯体としてジメチルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドを用いた以外は実施例1同様に行い、ポリマー 804mgを得た。重合活性は32.2kg/mmol−Zr/hrであった。得られたポリマーの[η]は1.64、重量平均分子量(Mw)は146000、数平均分子量(Mn)は73000、分子量分布(Mw/Mn)は2.0、結晶化温度(Tc)は95℃、融点(Tm)は139℃であった。
[Reference Example 1]
The same procedure as in Example 1 was conducted, except that dimethylmethylene (cyclopentadienyl) (2,7-diphenyl-3,6-ditert-butylfluorenyl) zirconium dichloride was used as a complex, to obtain 804 mg of a polymer. The polymerization activity was 32.2 kg / mmol-Zr / hr. [Η] of the obtained polymer was 1.64, weight average molecular weight (Mw) was 146000, number average molecular weight (Mn) was 73000, molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.0, and crystallization temperature (Tc) was The melting point (Tm) was 95 ° C. and 139 ° C.
実施例1、2、および比較例1の結果を表3にまとめた。 The results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are summarized in Table 3.
Claims (7)
(B)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b−2)前記メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、
(b−3)有機アルミニウム化合物
から選択される少なくとも1種の化合物(B)と
を含んでなるオレフィン重合用触媒
R1,R6, R1'およびR6'は、それぞれ独立に炭素数6〜20のアリール基またはハロゲン含有アリール基を示し、
R2,R3,R4,R5およびR7、並びにR2',R3',R4',R5',およびR7'は、それぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有炭化水素基、窒素含有基、酸素含有基またはケイ素含有基を示し、
MはTi、ZrまたはHfを示し;
Qはハロゲン原子、炭化水素基、炭素数が10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子、または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示し、且つ;
jは1〜4の整数を示し、jが2以上のときは、複数あるQは同一でも互いに異なっていてもよい。〕。 (A) a metallocene compound (A) represented by the following general formula [1];
(B) (b-1) an organoaluminum oxy compound,
(B-2) a compound that reacts with the metallocene compound (A) to form an ion pair,
(B-3) Olefin polymerization catalyst comprising at least one compound (B) selected from organoaluminum compounds
R 1 , R 6 , R 1 ′ and R 6 ′ each independently represent an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or a halogen-containing aryl group ,
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 7 , and R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ , and R 7 ′ are each independently a hydrogen atom, hydrocarbon group, or halogen-containing A hydrocarbon group, a nitrogen-containing group, an oxygen-containing group or a silicon-containing group;
M represents Ti, Zr or Hf;
Q represents a halogen atom, a hydrocarbon group, a neutral conjugated or nonconjugated diene having 10 or less carbon atoms, an anionic ligand, or a neutral ligand capable of coordinating with a lone electron pair;
j represents an integer of 1 to 4, and when j is 2 or more, a plurality of Qs may be the same or different from each other. ].
をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のオレフィン重合用触媒。 The catalyst for olefin polymerization according to claim 1 or 2 , further comprising (C) a carrier.
(i)示差走査型熱量計(DSC)により求められる融点(Tm)が150℃以上、
(ii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)が100,000以上、
(iii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2.5以上である。 The method for producing an olefin polymer according to claim 5 , wherein the obtained olefin polymer satisfies the following requirements (i) to (iii):
(I) The melting point (Tm) determined by a differential scanning calorimeter (DSC) is 150 ° C. or higher,
(Ii) The weight average molecular weight (Mw) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 100,000 or more,
(Iii) The ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 2.5 or more.
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