JP6256494B2 - メタロセン予備重合触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
このような理由からメタロセン触媒においては、立体規則性や触媒活性(重合活性)及び分子量分布や組成分布などの特性をより高め、更には、共重合体の種類を拡張し、また種々の分子特性を向上させるなどの、各種の研究改良が展開されている。
メタロセン触媒の活性を改良する技術として、担体に着目して遷移金属化合物及びアルミノキサンの一方或いは両方をシリカ、アルミナなどの無機酸化物に担持させた触媒でオレフィンの重合を行う方法が提案されている(例えば、特許文献3〜7)。同様に、遷移金属化合物及び有機アルミニウム化合物の一方或いは両方をシリカ、アルミナなどの無機酸化物若しくは有機物に担持させた触媒でオレフィンの重合を行う方法も提案されている(例えば、特許文献8〜12)。
しかしながら、これらに提案された方法においても、アルミニウム当りの重合活性はなお充分とはいえなかった。
一方、予備重合条件に着目して、粘土担持メタロセン触媒調製時における予備重合工程中の温度を昇温降温することにより担持メタロセン触媒とオレフィンとの接触温度を経時的に変化させる方法(例えば、特許文献14参照)や、担持メタロセン触媒の予備重合時にポリマーの生成速度を制御する方法(例えば、特許文献15参照)が開示されている。しかし、いずれにおいても触媒活性は未だ充分ではなかった。
更に、同様のエチレン予備重合触媒でプロピレンと他のオレフィンを共重合する際に、第1工程で管状反応器を用い、5〜40℃の重合温度にて液化プロピレン中、単独重合を行い、プロピレンホモポリマーを全重量の2〜15重量%を製造した後に、プロピレンと他のオレフィンを共重合する方法が開示されている(例えば、特許文献17参照)。しかし、同様に、当該文献で粉体性状の改良は確認できたが、触媒活性の改良については確認できていない。
また、生成重合体の凝集体形成やコモノマーの組み込み効率低下を抑制する目的で、担持メタロセン触媒を担持触媒系の総細孔容積以下の量の液体の存在下で予備重合する方法(例えば、特許文献18参照)が開示されている。比較例では液化プロピレン中の予備重合例が開示されているが、高温高圧のため予備重合条件として適当でなく、逆にパウダー性状の悪化が見られ、触媒活性の改良も確認できなかった。
更にまた、プロピレン又はプロピレンと20モル%までの1種以上のα−オレフィンをメタロセンベースの触媒系と、ループ状反応釜中で連続的に接触させ60〜500の予備重合度を得る工程を含むオレフィン重合法が開示されている。実施例では30〜50℃の液化プロピレン中にて、予備重合倍率78〜145に調製することで反応器の汚れ改善は確認できたが、触媒活性の改良については確認できていない(例えば、特許文献19参照)。
本発明の開発の過程において、本発明者らは経験に基づき、このような仮説を立て、検証を試みながら課題解決に臨んだ。
一方、メタロセン触媒の活性改良の1つとして、担体上の活性点数を増やす手法がある。例えば、担体上の活性点数を増やす手法として、予備重合によって重合初期の段階に多くの担体を崩壊させることで担体表面積を大きくし活性点数を増やす技術が挙げられる。
つまり、粉体性状と触媒活性を向上させるには、ポリマー粒子の成長速度と担体の崩壊速度を効率良くバランスさせることが重要である。
このような条件の選択設定により、従来には達成できなかった、粉体性状と触媒活性が同時に改良されるという、顕著な効果が奏される。
成分(A):一般式(a1)で表される周期律表4族の遷移金属化合物
[一般式(a1)中、E11及びE12は、それぞれ独立して、シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基又はアズレニル基であり、それぞれ置換基を有していてもよい。Q11は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基又はゲルミレン基を表し、M11は、ジルコニウム又はハフニウムを表し、X11及びY11は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリル基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、アミノ基又は炭素数1〜20のアルキルアミノ基を示す。]
成分(B):アルミニウムオキシ化合物[B−1]、成分(A)と反応してカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸[B−2]、固体酸微粒子[B−3]、及びイオン交換性層状珪酸塩[B−4]からなる化合物群から選ばれる少なくとも一種
成分(C):担体
成分(D):有機アルミニウム化合物
なお、成分(B)が担体を兼ねる「B−3]と[B−4]の場合は、担体(C)はあってもなくてもよい。
[一般式(a2)中、R21及びR22は、各々独立して、窒素、酸素又は硫黄を含有する炭素数4〜16の複素環基を示す。また、R23及びR24は、各々独立して、ハロゲン、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リン若しくはこれらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい、炭素数6〜16のアリール基、又は窒素、酸素若しくは硫黄を含有する炭素数4〜16の複素環基を表す。更に、Q21は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基又はゲルミレン基を表し、M21は、ジルコニウム又はハフニウムを表し、X21及びY21は、それぞれ独立して、上記一般式(a1)のX11及びY11と同様の置換基を示す。]
そして、本発明で使用される触媒は、活性点前駆体であるメタロセン錯体を担体に担持したメタロセン触媒である。担持しない場合は粒子性状が悪化して重合系内の付着、閉塞が起こり好ましくない。以下本発明の重合で用いる担持メタロセン触媒について詳しく説明する。
本発明に係る担持メタロセン触媒は、(A)、(B)、(C)及び任意の(D)の成分を含む。
なかでも、置換シクロペンタジエニル基、置換インデニル基、置換アズレニル基が好ましい。
また、置換された2−フリル基、置換された2−チエニル基、置換された2−フルフリル基の置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数1〜6のアルキル基、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜6のアルコキシ基、トリアルキルシリル基、が挙げられる。これらのうち、メチル基、トリメチルシリル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
更に、R21及びR22として、特に好ましくは2−(5−メチル)−フリル基である。また、R21及びR22は、互いに同一である場合が好ましい。
また、R23及びR24は、窒素、酸素又は硫黄を含有する炭素数4〜16の複素環基であってもよい。このような複素環基としては、好ましくは2−フリル基、置換された2−フリル基、置換された2−チエニル基、置換された2−フルフリル基であり、更に好ましくは置換された2−フリル基である。これらの置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素数1〜6のアルキル基、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜6のアルコキシ基、トリアルキルシリル基が挙げられる。これらのうち、メチル基、トリメチルシリル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
R23及びR24としては、好ましくは少なくとも1つが、フェニル基、4−i−プロピルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、3,5−ジt−ブチルフェニル基、4−フェニル−フェニル基、クロロフェニル基、ナフチル基、又はフェナンスリル基であり、更に好ましくはフェニル基、4−i−プロピルフェニル基、4−トリメチルシリルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−クロロフェニル基である。また、R23及びR24は、互いに同一である場合が好ましい。
ここで炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリル基とは、炭素数1〜20のトリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基である。
上記のQ21の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基、ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基、テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、また、ゲルミレン基、上記の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
(1)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−フリル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、
(2)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−チエニル)−4−フェニル−インデニル}]ハフニウム、
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(25)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(2−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、
(26)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−メチル−2−フリル)−4−(9−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、
(27)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(1−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、
(28)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(2−ナフチル)−インデニル}]ハフニウム、
(29)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(2−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、
(30)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(5−t−ブチル−2−フリル)−4−(9−フェナンスリル)−インデニル}]ハフニウム、などである。
具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシルなどが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、n−プロピルであり、特に好ましくはメチル基である。
上記R32、R33、R35及びR36は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、好ましくはアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。
具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、フェニルなどが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、t−ブチル、フェニルである。
ここで炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリル基とは、炭素数1〜20のトリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基である。
上記のQ31の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基;ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基;テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、ゲルミレン基、上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
(1)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(2)ジクロロ{ジフェニルシリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(3)ジクロロ{ジメチルゲルミレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(4)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,5−ジメチル−3−フェニルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(5)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2−エチル−3−フェニル−5−メチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(6)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,3,5−トリエチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(7)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,5−ジメチル−3−エチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(8)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,3−ジメチル−5−エチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、
(9)ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,5−ジメチル−3−i−プロピルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、であり、
更に好ましくは、ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、ジクロロ{ジフェニルシリレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、ジクロロ{ジメチルゲルミレンビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、ジクロロ{ジメチルシリレンビス(2,5−ジメチル−3−フェニルシクロペンタジエニル)}ハフニウム、である。
一般式(a4)
[一般式(a4)中、R51及びR52は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の炭化水素基である。R53及びR54は、それぞれ独立して、ハロゲン、ケイ素、或いは、これらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい炭素数6〜30のアリール基である。Q51は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基又はゲルミレン基を表し、M51は、ジルコニウム又はハフニウムを表し、X51及びY51は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリル基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、アミノ基又は炭素数1〜20のアルキルアミノ基を表す。]
上記のQ51の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基、ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基、テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、また、ゲルミレン基、上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
更に、上記M51は、ジルコニウム又はハフニウムであり、好ましくはハフニウムである。
中心金属がハフニウムの化合物を記載したが、同様のジルコニウム化合物も使用可能であり、種々の配位子や架橋結合基或いは補助配位子を任意に使用し得ることは自明である。
(2)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(3)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(4)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(5)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−クロロ−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(6)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−メチル−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(7)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(8)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(9)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(1−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(10)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(11)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(12)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(13)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(2−クロロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(14)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(9−フェナントリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(15)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(16)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−n−プロピル−4−(3−クロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(17)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−クロロ−4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(18)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(20)ジクロロ[1,1’−ジメチルゲルミレンビス{2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(21)ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(22)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(23)ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、
(24)ジクロロ[1,1’−(9−シラフルオレン−9,9−ジイル)ビス{2−エチル−4−(3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム、などである。
また、上記R62は、ハロゲン、ケイ素、或いは、これらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい炭素数6〜30の、好ましくは炭素数6〜24のアリール基である。
好ましい例としては、フェニル、3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、3−フルオロフェニル、4−フルオロフェニル、4−メチルフェニル、4−i−プロピルフェニル、4−t−ブチルフェニル、4−トリメチルシリルフェニル、4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)、4−(2−クロロ−4−ビフェニリル)、1−ナフチル、2−ナフチル、4−クロロ−2−ナフチル、3−メチル−4−トリメチルシリルフェニル、3,5−ジメチル−4−t−ブチルフェニル、3,5−ジメチル−4−トリメチルシリルフェニル、3,5−ジクロロ−4−トリメチルシリルフェニルなどが挙げられる。
上記R63、R64、R65及びR66は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1〜6の炭化水素基であり、具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、フェニルなどが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、t−ブチル、フェニルである。ただし、R63、R64、R65及びR66のいずれか2以上は水素原子以外の置換基であり、かつ、R63、R64、R65及びR66のいずれか1以上は水素原子である。
上記のQ61の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基;ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基、テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、また、ゲルミレン基、上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
更に、上記M61は、ジルコニウム又はハフニウムであり、好ましくはハフニウムである。
(1)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(2)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(3)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(4)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジt−ブチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(5)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(3,4−ジt−ブチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(6)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,5−ジt−ブチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(7)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジフェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(8)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(3,4−ジフェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、(9)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,5−ジフェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(10)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−エチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(11)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−エチル−4−メチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(12)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−t−ブチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(13)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(14)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3,4−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(15)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(16)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジメチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(17)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,3−ジメチル−5−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(18)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(19)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(21)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−i−プロピル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(22)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(23)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(24)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(3−メチルフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(25)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(3−メチルフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(26)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(27)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(28)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(29)ジクロロ{1,1’−ジメチルシリレン(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(30)ジクロロ{1,1’−メチルフェニルシリレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(31)ジクロロ{1,1’−シラシクロブテニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(32)ジクロロ{1,1’−シラシクロプロペニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(33)ジクロロ{1,1’−シラフルオレニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(34)ジクロロ{1,1’−メチルフェニルゲルミレン(2−メチル−4−フェニルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(35)ジクロロ{1,1’−ゲルマシクロブテニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(36)ジクロロ{1,1’−ゲルマシクロプロペニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(37)ジクロロ{1,1’−ゲルマフルオレニル(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ハフニウム、
(39)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(シクロプロピルメチル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(40)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(2−メチルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(41)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(2,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(42)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(シクロヘキシルメチル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(43)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(44)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロプロピルエチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(45)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1,2−ジメチルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(46)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1,2,2−トリメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(47)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロヘキシルエチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(48)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1−i−プロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(49)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1−シクロプロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(50)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−エチル−2−メチルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(51)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1−t−ブチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(52)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−メチル−4−(1−シクロヘキシルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(53)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−i−プロピルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(54)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロプロピルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(55)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−s−ブチルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(56)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−t−ブチルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレル)]ハフニウム、
(57)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロヘキシルブチル)−5−メチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(58)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(2−メチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(59)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(シクロプロピルメチル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(60)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(2−メチルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(61)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(2,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(62)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(シクロヘキシルメチル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(63)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(64)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−シクロプロピルエチル)−メチル)−シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(65)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1,2−ジメチルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(66)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1,2,2−トリメ
チルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(67)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−シクロヘキシルエチル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(68)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−i−プロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(69)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−シクロプロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(71)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−t−ブチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(72)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−エチル−4−(1−シクロヘキシルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(73)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−i−プロピルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(74)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロプロピルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(75)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−s−ブチルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(76)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−t−ブチルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(77)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロヘキシルブチル)−5−エチルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(78)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(2−メチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(79)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(シクロプロピルメチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(80)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(2−メチルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(81)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(2,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(82)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(シクロヘキシルメチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(83)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1,2−ジメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(84)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロプロピルエチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(85)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1,2−ジメチルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(86)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1,2,2−トリメチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(87)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロヘキシルエチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(88)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1−i−プロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(89)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1−シクロプロピルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(90)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−エチル−2−メチルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(91)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1−t−ブチルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(92)ジクロロ[ジメチルシリレン{2−n−プロピル−4−(1−シクロヘキシルプロピル)シクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(93)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−i−プロピルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(94)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロプロピルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(95)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−s−ブチルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(96)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−t−ブチルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、
(97)ジクロロ[ジメチルシリレン{3−(1−シクロヘキシルブチル)−5−n−プロピルシクロペンタジエニル}(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)]ハフニウム、などである。
一般式(a6)
一般式(a6)中、R72は、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基から選ばれ、R71、R73、R74、R75、R76、R77及びR78は、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基又は炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基から選ばれ、それぞれ同一でも異なっていてもよく、R75〜R78までの隣接した置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
また、上記X71及びY71は、補助配位子であり、成分(B)の助触媒と反応してオレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させる。この目的が達成するものとして、X71及びY71は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミド基、トリフルオロメタンスルホン酸基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基又は炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基などを示す。
上記Q71の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基;ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基、テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、また、ゲルミレン基、上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
更に、上記M71は、ジルコニウム又はハフニウムであり、好ましくはハフニウムである。
(1)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−i−プロピルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(2)ジクロロジ{メチルメチレン(3−t−ブチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(3)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(4)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(5)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−i−プロピル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(6)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(7)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(8)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(9)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−i−プロピル−5−エチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(10)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−エチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(11)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−エチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(12)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−エチルシクロペンタジエニル)フルオレニル}ジルコニウム、
(14)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(15)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(16)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(17)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−i−プロピル−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(18)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペン
タジエニル)(2,7−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(19)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(20)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)(2,7−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(21)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(ジベンゾ[b,h]フルオレニル)}ジルコニウム、
(22)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(ジベンゾ[b,h]フルオレニル)}ジルコニウム、
(23)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4,7,8,9,10−オクタヒドロジベンゾフルオレニル)}ジルコニウム、
(24)ジクロロ{ジメチルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4,7,8,9,10−オクタヒドロジベンゾ[b,h]フルオレニル)}ジルコニウム、
(25)ジクロロ{ジフェニルメチレン(3−i−プロピル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(26)ジクロロ{ジフェニルメチレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(27)ジクロロ{ジフェニルメチレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(28)ジクロロ{ジフェニルメチレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(29)ジクロロ{ジメチルシリレン(3−i−プロピル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(30)ジクロロ{ジメチルシリレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(31)ジクロロ{ジメチルシリレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(32)ジクロロ{ジメチルシリレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(33)ジクロロ{ジフェニルシリレン(3−i−プロピル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(34)ジクロロ{ジフェニルシリレン(3−t−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(35)ジクロロ{ジフェニルシリレン(3−トリメチルシリル−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、
(36)ジクロロ{ジフェニルシリレン(3−(t−ブチルジメチルシリル)−5−メチルシクロペンタジエニル)(3,6−ジt−ブチルフルオレニル)}ジルコニウム、などである。
一般式(a7)
上記一般式(a7)中、R81及びR82は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、好ましくはアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシルなどが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、n−プロピルである。
上記のQ81の具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、などのアルキレン基、ジフェニルメチレンなどのアリールアルキレン基、また、シリレン基、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレンなどのアルキルシリレン基、メチル(フェニル)シリレンなどの(アルキル)(アリール)シリレン基、ジフェニルシリレンなどのアリールシリレン基、テトラメチルジシリレンなどのアルキルオリゴシリレン基、また、ゲルミレン基、上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基、(アルキル)(アリール)ゲルミレン基、アリールゲルミレン基などを挙げることができる。
これらの中では、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、アルキルシリレン基、アルキルゲルミレン基が特に好ましい。
更に、上記M81は、ジルコニウム又はハフニウムであり、好ましくはハフニウムである。
(1)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(2)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(3)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(4)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(5)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(6)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(7)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(8)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(9)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(10)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(11)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(1−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(12)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(1−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(13)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(14)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(15)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−エチル−4−フェニル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(16)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−エチル−4−フェニル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(17)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(18)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(20)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(21)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(22)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(23)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(24)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(1−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(25)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−メチル−4−(2−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(26)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−フェニル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(27)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(28)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(29)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(30)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−(4−トリメチルシリルフェニル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(31)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−1−ベンゾ〔e〕インデニル)(2−エチル−4−(1−ナフチル)−4H−1−アズレニル)]ハフニウム、
(32)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−5,6,7,8−テトラヒドロ−1−アズレニル)]ハフニウム、
(33)ジクロロ[ジメチルシリレン(2−エチル−1−インデニル)(2−メチル−4−フェニル−4H−5,6,7,8−テトラヒドロ−1−アズレニル)]ハフニウム、などである。
成分(B)としては、アルミニウムオキシ化合物[B−1]、上記遷移金属化合物(a1)及び(a2)と反応してカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸[B−2]、固体酸微粒子[B−3]、及びイオン交換性層状珪酸塩[B−4]からなる化合物群から選ばれる少なくとも一種が用いられる。
一般式(8)及び(9)で表される化合物は、アルモキサンとも呼ばれる化合物であって、これらの中では、メチルアルモキサン又はメチルイソブチルアルモキサンが好ましい。
上記のアルモキサンは、各群内及び各群間で複数種併用することも可能である。そして、上記のアルモキサンは、公知の様々な条件下に調製することができる。
一般式(10)、(11)中、R112及びR121は、炭素数1〜10、好ましは炭化数1〜6の炭化水素残基又はハロゲン化炭化水素基を示す。
R121 2B(OH)2 ・・・式(11)
成分[B−2]は、前述した遷移金属化合物(A)と反応してカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸である。
具体的には、イオン性化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどの陽イオンと、トリフェニルホウ素、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ホウ素、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などの有機ホウ素化合物のカチオンとの錯化物などが挙げられる。
また、ルイス酸、特に成分(A)をカチオンに変換可能なルイス酸としては、種々の有機ホウ素化合物、例えばトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などが例示される。或いは、塩化アルミニウム、塩化マグネシウムなどの金属ハロゲン化合物などが例示される。
なお、上記のルイス酸のある種のものは、成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物として把握することもできる。したがって、上記のルイス酸及びイオン性化合物の両方に属する化合物は、何れか一方に属するものとする。
固体酸微粒子[B−3]としては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどの固体酸が挙げられる。
本発明においては、固体酸微粒子は、その元素組成、化合物組成については、特に限定されない。
成分[B−4]は、イオン交換性層状珪酸塩である。本発明において、原料として使用する珪酸塩は、イオン結合などによって構成される面が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、かつ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英、クリストバライトなど)が含まれることが多いが、それらを含んでもよい。
珪酸塩の具体例としては、例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1995年)に記載されている次のような層状珪酸塩が挙げられる。
すなわち、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイトなどのスメクタイト族、バーミキュライトなどのバーミキュライト族、雲母、イライト、セリサイト、海緑石などの雲母族、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイト、ベントナイト、パイロフィライト、タルク、緑泥石群などである。
層間カチオンの種類は、特に限定されないが、工業原料として比較的容易に且つ安価に入手し得る観点から、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属を層間カチオンの主成分とする珪酸塩が好ましい。
本発明で使用する珪酸塩は、特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、化学処理を施すことが好ましい。ここで化学処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処理と粘土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いることができる。本発明における化学処理としては、具体的には、次に述べる(a)酸処理、(b)塩類処理、(c)アルカリ処理、(d)有機物処理、などが挙げられる。
酸処理は、表面の不純物を取り除くほか、結晶構造のAl、Fe、Mg、などの陽イオンの一部又は全部を溶出させることができる。
酸処理で用いられる酸は、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸から選択される。処理に用いる酸は、2種以上であってもよい。酸による処理条件は、特には制限されないが、通常、酸濃度は、0.1〜50重量%、処理温度は室温〜沸点、処理時間は、5分〜24時間の条件を選択して、イオン交換性層状珪酸塩から成る群より選ばれた少なくとも一種の化合物を構成している物質の、少なくとも一部を溶出する条件で行うことが好ましい。また、酸は、一般的には水溶液で用いられる。
本発明においては、塩類で処理される前の、イオン交換性層状珪酸塩の含有する交換可能な1族金属の陽イオンの40%以上、好ましくは60%以上を、下記に示す塩類より解離した陽イオンと、イオン交換することが好ましい。
このようなイオン交換を目的とした塩類処理で用いられる塩類は、1〜14族原子から成る群より選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、ハロゲン原子、無機酸及び有機酸から成る群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンとから成る化合物であり、更に好ましくは、2〜14族原子から成る群から選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンとCl、Br、I、F、PO4、SO4、NO3、CO3、C2O4、ClO4、OOCCH3、CH3COCHCOCH3、OCl2、O(NO3)2、O(ClO4)2、O(SO4)、OH、O2Cl2、OCl3、OOCH、OOCCH2CH3、C2H4O4及びC5H5O7から成る群から選ばれる少なくとも一種の陰イオンとから成る化合物である。
処理に用いる塩類は、2種以上であってもよい。塩類による処理条件は、特には制限されないが、通常、塩類濃度は、0.1〜50重量%、処理温度は室温〜沸点、処理時間は、5分〜24時間の条件を選択して、イオン交換性層状珪酸塩から成る群より選ばれた少なくとも一種の化合物を構成している物質の、少なくとも一部を溶出する条件で行うことが好ましい。また、塩類は、一般的には水溶液で用いられる。
アルカリ処理で用いられる処理剤としては、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などが例示される。
また、有機物処理に用いられる有機物は、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、トリフェニルホスホニウム、などが挙げられる。
更に、有機物処理剤を構成する陰イオンとしては、塩類処理剤を構成する陰イオンとして例示した陰イオン以外にも、例えば、ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレートなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
イオン交換性層状珪酸塩の吸着水及び層間水の加熱処理方法は、特に制限されないが、層間水が残存しないように、また、構造破壊を生じないよう条件を選ぶことが必要である。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。その際、除去した後の成分(B)の水分含有率が、温度200℃、圧力1mmHgの条件下で2時間脱水した場合の水分含有率を0重量%とした時、3重量%以下、好ましくは1重量%以下、であることが好ましい。
イオン交換性層状珪酸塩は、触媒形成又は触媒として使用する前に、後述する成分(D)で処理を行うことが可能で、好ましい。イオン交換性層状珪酸塩1gに対する成分(D)の使用量に制限は無いが、通常20mmol以下、好ましくは0.5mmol以上、10mmol以下で行う。処理温度や時間の制限は無く、処理温度は、通常0℃以上、70℃以下、処理時間は10分以上、3時間以下で行う。処理後に洗浄することも可能で、好ましい。溶媒は後述する予備重合やスラリー重合で使用する溶媒と同様の炭化水素溶媒を使用する。
ここで用いられる造粒法は、例えば攪拌造粒法、噴霧造粒法が挙げられるが、市販品を利用することもできる。
また、造粒の際に、有機物、無機溶媒、無機塩、各種バインダ−を用いてもよい。
上記のようにして得られた球状粒子は、重合工程での破砕や微粉の生成を抑制するためには、0.2MPa以上、特に好ましくは0.5MPa以上の圧縮破壊強度を有することが望ましい。このような粒子強度の場合には、特に予備重合を行う場合に、粒子性状改良効果が有効に発揮される。
本発明に係るプロピレン重合用触媒において、[B−1]アルミニウムオキシ化合物、[B−2]成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸、[B−3]固体酸微粒子、或いは、[B−4]イオン交換性層状珪酸塩微粒子は、それぞれ単独に成分(B)として使用される他、これらの4成分を適宜組み合わせても、使用することができる。
成分(C)としては、無機化合物及び有機化合物のいずれの担体であってもよい。無機化合物担体としては、塩化マグネシウム、活性炭、前記の[B−3]固体酸微粒子、[B−4] イオン交換性層状珪酸塩が挙げられる。或いは、これらの混合物であってもよい。成分(C)としては特に、[B−4]を使用するのが好ましい。即ち、成分(B)が[B−4]である時、[B−4]は成分(C)としての役割を兼ねる。また、有機担体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテンなどの炭素数2〜14のα−オレフィンの重合体、スチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族不飽和炭化水素の重合体などから成る多孔質ポリマーの微粒子担体が挙げられる。或いはこれらの混合物であってもよい。
これらの微粒子担体は、通常1μm〜5mm、好ましくは5μm〜1mm、更に好ましくは10μm〜200μmの平均粒径を有する。
必要に応じて使用する、即ち任意成分の成分(D)としては、有機アルミニウム化合物が用いられる。本発明においては、次の一般式:
AlRqZ3−q で示される有機アルミニウム化合物が好適である。
本発明では、この式で表される化合物を単独で、又は複数種混合して或いは併用して使用することができることはいうまでもない。この式中、Rは、炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Zは、ハロゲン、水素、アルコキシ基、アミノ基を示す。qは0より大きくかつ3までの数である。Rとしては、アルキル基が好ましく、また、Zは、それがハロゲンの場合には塩素が、アルコキシ基の場合には炭素数1〜8のアルコキシ基が、アミノ基の場合には炭素数1〜8のアミノ基が、好ましい。
これらのうち、好ましくは、q=3のトリアルキルアルミニウム及びジアルキルアルミニウムヒドリドである。更に好ましくは、Rが炭素数1〜8であるトリアルキルアルミニウムである。
本発明による触媒は、上記の成分(A)と成分(B)を同時に若しくは連続的に、或いは一度に若しくは複数回にわたって、接触させることによって形成させることができる。なお、成分(D)は必要に応じて使用される成分であり、前記触媒成分に含まれていてもいなくてもよいが、成分(D)を使用するのが好ましい。
また、成分(A)と成分(B)、(C)を接触させる場合に、成分(C)成分(D)を同時に若しくは連続的に、或いは一度に若しくは複数回にわたって、接触させてもよい。特に、成分(A)の[a1]又は[a2]において、X11かつY11、又はX21かつY21が炭素数1〜20の炭化水素基以外の、例えばハロゲン基の場合には、成分(D)を用いることが好ましい。
触媒調製の際、成分(A)〜(D)の接触順序は特に限定されない。接触順序としては、任意の組み合わせが可能であるが、特に好ましいものを各成分について示せば次の通りである。
成分(D)を使用する場合は、成分(A)と成分(B)、(C)を接触させる前に、成分(A)と、或いは成分(B)、(C)と、又は成分(A)及び成分(B)、(C)に成分(C)(D)を接触させること、又は、成分(A)と成分(B)を接触させるのと同時に成分(C)(D)を接触させること、又は、成分(A)と成分(B)、(C)を接触させた後に成分(C)(D)を接触させることが可能であるが、好ましくは、成分(A)と成分(B)、(C)を接触させる前に成分(C)(D)といずれかに接触させる方法である。
各成分の接触は、脂肪族炭化水素或いは芳香族炭化水素溶媒中で行うのが普通である。接触温度は特に限定されないが、−20℃から150℃の間で行うのが好ましい。各成分を接触させた後、脂肪族炭化水素或いは芳香族炭化水素溶媒にて洗浄することが可能である。
また、成分(A)に対する成分(D)の量は、遷移金属のモル比で、好ましくは0.01〜5×106、特に好ましくは0.1〜1×104、の範囲内が好ましい。
つまり、成分(a2)からは、低分子量の末端ビニルマクロマーを生成し、成分(a1)からは、一部マクロマーを共重合した高分子量体を生成する。したがって、成分(a2)の割合を変化させることで、生成する重合体の平均分子量、分子量分布、分子量分布の高分子量側への偏り、非常に高い分子量成分、分岐(量、長さ、分布)を制御することができ、そのことにより、歪硬化度、溶融張力、溶融延展性といった溶融物性を制御することができる。より高い触媒活性で効率的にプロピレン系重合体を製造するために、0.30以上が必要であり、好ましくは0.40以上であり、更に好ましくは0.5以上である。また、上限に関しては0.99以下であり、高い触媒活性で効率的に本発明の重合体を得るためには、好ましくは0.95以下であり、更に好ましくは0.90以下の範囲である。
また、上記範囲で成分(a2)を使用することにより、水素量に対する、平均分子量と触媒活性のバランスを調整することが可能である。
本発明の予備重合方法には(a1)と(a2)両方用いる場合、それぞれ単独で用いるがそれぞれ2成分とする場合が含まれるが、現時点で理由は明快ではないが、(a2)を用いた場合に、本発明の活性向上と嵩密度向上の発現効果が大きい。したがって本発明の予備重合には(a2)を用いることが好ましい。
本発明において予備重合とは、触媒活性や粒子性状の更なる改良のために、本重合前に予めメタロセン触媒と少量のオレフィンモノマーを重合させることをいう。また、本発明においてバルク(塊状ともいう)とは、有機溶剤又は希釈剤が実質的に存在しない状態で、モノマー自体が反応媒体として作用する状態をいう。
本発明に用いられる触媒は、粒子性状、触媒活性の改良のために、予めプロピレンを液化状態でバルク予備重合処理に付すのが必要である。
また、プロピレン以外に、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレンなどを組み合わせて、使用することが可能である。また、必要に応じて水素を共存させることも可能である。そして、バルク予備重合を異なる反応条件において多段階で行うことも可能である。
また別の効果として、本重合でエチレンを加えた場合には融点が低下することにより、重合体表面での融着が起こり易くなって、粉体性状が悪化する、嵩密度(BD)が低下してしまうことが問題となる。本発明の予備重合時にエチレンを加えることにより、本重合の製品への結晶性の影響を与えることなく、粉体性状を向上させることができる。
バルク予備重合用の反応器としては、特に形状、構造を問わないが、一般に用いられる攪拌機付き槽や、管状(ループ)反応器などが挙げられる。
バルク予備重合温度は、0〜70℃、好ましくは20〜70℃、更に好ましくは30〜70℃である。この範囲を下回ると製造上で特殊な冷却設備が必要になったり、或いは反応速度が低下し活性化反応が進行しないという弊害が生じる可能性がある。逆に、上回ると予備重合速度が速すぎて予備重合ポリマーが溶融したり、粒子性状が悪化する。また、副反応のため活性点が失活するという弊害が生じる場合がある。
なお、予備重合温度を予備重合工程中に経時的に変化させても良い。ここでいう経時的な温度変化とは、昇温及び降温のいずれであってもよい。また、昇温又は降温は同じ予備重合工程のなかで複数回行ってもよい。更に、同じ予備重合工程のなかで昇温と降温とを組み合わせてもよい。
実施例において示すように、1つの好ましい形態として、30℃で予備重合を開始し1.0℃/分で昇温し40分かけて70℃まで予備重合するという工程を挙げることができる。
予備重合時間とは、予備重合粒子が成長する速度に関連する。予備重合を短時間で素早く行った場合、予備重合粒子が速く成長することにより、粒子表面と内部で不均一な重合が起こり、粉体性状が悪化してしまう。しいては本重合をおこなった場合の粉体性状が悪化、すなわち嵩密度が低下し、重合体の生産性が悪化するという影響をもつ。したがって、本発明の予備重合は、予備重合速度を30分以上かけてゆっくり行うことが好ましい。より好ましくは40分以上であり、更に好ましくは60分以上である。また上限に関しては、予備重合時間が長すぎると、生産性自体を損なうため、180分以下が好ましく、より好ましくは150分以下であり、更に好ましくは120分以下である。ただし、予備重合をしない場合は予備重合時間0分と定義する。
本発明において予備重合倍率とは、(A)、(B)、(C)及び任意の(D)からなるメタロセン触媒1重量部に対する、予備重合により付与されたポリマー重量の比率である。即ち、予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値をいう。バルク予備重合倍率は、本発明の効果を発現するためには、0.01以上が好ましく、より好ましくは0.1以上であり、更に好ましくは1以上である。この範囲を下回ると触媒活性や粒子性状の改善につながらない。更に、触媒活性を考えた場合、50以上が好ましく、より好ましくは200以上であり、更に好ましくは1,000以上である。
また、バルク予備重合倍率の上限は、本発明の効果を発現するためには8,000以下であることが好ましく、より好ましくは4,000以下であり、更に好ましくは2,000以下である。但し、触媒の生産性や、本重合の生産性を考えた場合、予備重合倍率は200以下にすることがバランス上も好ましく、より好ましくは150以下であり、更に好ましくは100以下で行うのがよい。
ここで、触媒活性や粒子性状の改善の観点からは、バルク予備重合倍率は200以上であるのが好ましく、触媒の生産性や本重合の生産性の向上の観点からは、バルク予備重合倍率は200以下であるのは好ましい。一見、相反する倍率要件であるが、それぞれの観点、すなわち、それぞれの目的に応じて、バルク予備重合倍率を調整し設定すればよいことになる。
また、バルク予備重合時の仕込み固体触媒の濃度は、特に制限されないが、液化プロピレンの単位体積当たり、好ましくは0.001〜50g/Lである。
上記で述べたように、バルク予備重合倍率は200以上であるのが好ましい場合や、200以下が好ましい場合と、それぞれの目的に応じて考えうるが、予備重合倍率が200以下の場合には、バルク予備重合時の仕込み固体触媒の濃度は、液化プロピレンの単位体積当たり、好ましくは0.05〜50g/L、より好ましくは0.1〜25g/L、特に好ましくは1〜10g/Lである。濃度がこの範囲を下回るとモノマー変換効率が低下し生産性の低下につながる。逆に、上回っても均一な攪拌や温度コントロールが困難となり安定運転に支障が生じる。
予備重合倍率が200以上の場合には、バルク予備重合時の仕込み固体触媒の濃度は、液化プロピレンの単位体積当たり、好ましくは0.001〜0.05g/L、より好ましくは0.003〜0.045g/L、特に好ましくは0.005〜0.040g/Lである。理由としては予備重合倍率が200以下の場合と同じであるが、バルク予備重合倍率が異なるために最適なバルク予備重合濃度に違いが生じる。
しかる後に、バルク予備重合において、予備重合終了時のバルク予備重合触媒濃度(初期に仕込んだ液化プロピレン量に対するバルク予備重合触媒生成量)が、その予備重合倍率にかかわらず、10g/Lから300g/Lで設定するのが好ましい。更に好ましくは20g/Lから270g/Lであり、より好ましくは30g/Lから250g/Lである。濃度がこの範囲を下回るとモノマー変換効率が低下し生産性の低下につながる。逆に、上回っても均一な攪拌や温度コントロールが困難となり安定運転に支障が生じる。
液化プロピレン中でバルク予備重合処理する前後で、任意に他法による予備重合することも可能である。その場合、バルク予備重合前にスラリー予備重合処理に付すのが好ましい。
スラリー予備重合の重合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサンなどの炭化水素溶媒が用いられる。オレフィンの供給方法は、オレフィンを反応槽に定速的に或いは定圧状態になるように維持する供給方法やその組み合わせ、段階的な変化をさせるなど、任意の方法が可能である。
使用するオレフィンは、特に限定はないが、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレンなどを使用することが可能であり、特にプロピレンを使用するのが好ましい。また、その際に、必要に応じて水素を共存させることも可能であるし、2種類以上のオレフィンを共存させることも可能である。
予備重合を終了した後に、触媒の使用形態に応じ、そのまま使用することが可能であるが、必要ならば乾燥を行ってもよい。
本発明のメタロセン予備重合触媒を用いたプロピレン系重合体の製造方法は、触媒成分とモノマーが効率良く接触するならば、あらゆる様式の方法を採用することができる。具体的な重合形態として、炭化水素溶媒を用いるスラリー重合、液化させたモノマー中でのバルク重合、又は実質的に溶媒を用いない気相重合などに適用される。
スラリー重合の場合、重合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサンなどの炭化水素溶媒が用いられる。
重合反応は連続式重合、半連続式、回分式重合に適用される。更に、重合反応は反応条件の異なる二段以上に分けて行う多段重合法も可能である。
重合時の条件としては、重合温度は、通常、30〜150℃、好ましくは50〜100℃、である。また、重合圧力は、常圧〜5MPa、好ましくは常圧〜4MPaである。
本発明の本重合時にはポリマーの分子量を調節する目的で水素を用いることができる。また、用いられるモノマーとしては、プロピレン単独の場合だけでなく、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレン、1−ブテン、1−ヘキセンなども使用することができる。
(1)メルトフローレート(MFR):JIS K7210(230℃、2.16kg荷重)に準拠して求めた。
(2)BD測定方法:嵩密度の測定はJIS K−6721に準拠して実施した。
実施例及び比較例において使用した触媒製法及びプロピレンの重合法は、以下の通りである。
(1)成分(A)
遷移金属化合物(a2):rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウムの合成
(1−1)4−(4−i−プロピルフェニル)インデンの合成:
500mlのガラス製反応容器に、4−i−プロピルフェニルボロン酸15g(91mmol)、ジメトキシエタン(DME)200mlを加え、炭酸セシウム90g(0.28mol)と水100mlの溶液を加え、4−ブロモインデン13g(67mmol)、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム5g(4mmol)を順に加え、80℃で6時間加熱した。
放冷後、反応液を蒸留水500ml中に注ぎ、分液ロートに移しジイソプロピルエーテルで抽出した。エーテル層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、4−(4−i−プロピルフェニル)インデンの無色液体15.4g(収率99%)を得た。
500mlのガラス製反応容器に4−(4−i−プロピルフェニル)インデン15.4g(67mmol)、蒸留水7.2ml、DMSO200mlを加え、ここにN−ブロモスクシンイミド17g(93mmol)を徐々に加えた。そのまま室温で2時間撹拌し、反応液を氷水500ml中に注ぎ入れ、トルエン100mlで3回抽出した。トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、p−トルエンスルホン酸2g(11mmol)を加え、水分を除去しながら3時間加熱還流した。反応液を放冷後、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、2−ブロモ−4−(4−i−プロピルフェニル)インデンの黄色液体19.8g(収率96%)を得た。
500mlのガラス製反応容器に、2−メチルフラン6.7g(82m1mol)、DME100mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。ここに1.59mol/Lのn−ブチルリチウム−n−ヘキサン溶液51ml(81mmol)を滴下し、そのまま3時間撹拌した。−70℃に冷却し、そこにトリイソプロピルボレート20ml(87mmol)とDME50mlの溶液を滴下した。滴下後、徐々に室温に戻しながら一夜撹拌した。
反応液に蒸留水50mlを加え加水分解した後、炭酸カリウム223gと水100mlの溶液、2−ブロモ−4−(4−i−プロピルフェニル)インデン19.8g(63mmol)を順に加え、80℃で加熱し、低沸分を除去しながら3時間反応させた。放冷後、反応液を蒸留水300ml中に注ぎ、分液ロートに移しジイソプロピルエーテルで3回抽出した、エーテル層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデンの無色液体19.6g(収率99%)を得た。
500mlのガラス製反応容器に、2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデン9.1g(29mmol)、THF200mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。ここに1.66mol/Lのn−ブチルリチウム−ヘキサン溶液17ml(28mmol)を滴下し、そのまま3時間撹拌した。−70℃に冷却し、1−メチルイミダゾール0.1ml(2mmol)、ジメチルジクロロシラン1.8g(14mmol)を順に加え、徐々に室温に戻しながら一夜撹拌した。
反応液に蒸留水を加え、分液ロートに移し食塩水で中性になるまで洗浄し、硫酸ナトリウムを加え反応液を乾燥させた。硫酸ナトリウムを濾過し、溶媒を減圧留去して、シリカゲルカラムで精製し、ジメチルビス(2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル)シランの淡黄色固体8.6g(収率88%)を得た。
500mlのガラス製反応容器に、ジメチルビス(2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル)シラン8.6g(13mmol)、ジエチルエーテル300mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。ここに1.66mol/Lのn−ブチルリチウム−n−ヘキサン溶液15ml(25mmol)を滴下し、3時間撹拌した。反応液の溶媒を減圧で留去し、トルエン400ml、ジエチルエーテル40mlを加え、ドライアイス−メタノール浴で−70℃まで冷却した。そこに、四塩化ハフニウム4.0g(13mmol)を加えた。その後、徐々に室温に戻しながら一夜撹拌した。
溶媒を減圧留去し、ジクロロメタン−ヘキサンで再結晶を行い、ジメチルシリレンビス(2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル)ハフニウムジクロライドのラセミ体を黄色結晶として7.6g(収率65%)得た。
得られたラセミ体についての1H−NMRによる同定値を以下に記す。1H−NMR(C6D6)同定結果
ラセミ体:δ0.95(s,6H),δ1.10(d,12H),δ2.08(s,6H),δ2.67(m,2H),δ5.80(d,2H),δ6.37(d,2H),δ6.74(dd,2H),δ7.07(d,2H),δ7.13(d,4H),δ7.28(s,2H),δ7.30(d,2H),δ7.83(d,4H)
セパラブルフラスコ中で蒸留水3,456gに96%硫酸(1,044g)を加えその後、層状珪酸塩としてモンモリロナイト(水沢化学社製ベンクレイSL:平均粒径19μm)600gを加えた。このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで昇温し、90℃で120分反応させた。この反応スラリーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水2,400g加えた後にろ過したところケーキ状固体1,230gを得た。
次に、セパラブルフラスコ中に、硫酸リチウム648g、蒸留水1,800gを加え硫酸リチウム水溶液としたところへ、上記ケーキ状固体を全量投入し、更に蒸留水522gを加えた。このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで昇温し、90℃で120分反応させた。この反応スラリーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水1,980g加えた後にろ過し、更に蒸留水でpH3まで洗浄し、ろ過を行ったところ、ケーキ状固体1,150gを得た。
得られた固体を窒素気流下130℃で2日間予備乾燥後、53μm以上の粗大粒子を除去し、更に215℃、窒素気流下、滞留時間10分の条件でロータリーキルン乾燥することにより、化学処理スメクタイト340gを得た。
この化学処理スメクタイトの組成は、Al:7.81重量%、Si:36.63重量%、Mg:1.27重量%、Fe:1.82重量%、Li:0.20重量%であり、Al/Si=0.222[mol/mol]であった。
その後、触媒成分として使用する前に、200℃減圧乾燥を5時間実施して以下の触媒調製で使用した。
以下の操作は全て不活性ガス下で実施した。また使用する溶媒は、脱水、脱酸素処理したものを使用した。
3つ口フラスコ(容積1L)中に、実施例1で調製した化学処理スメクタイト10gを入れ、ヘプタンを66mL加えてスラリーとし、これにトリイソブチルアルミニウム(25mmol:濃度144mg/mLのヘプタン溶液を34mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで洗浄(残液率1/100まで)し、全容量を100mLとなるようにヘプタンを加えた。
また、別のフラスコ(容積200mL)中で、トルエン(60mL)にrac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウム(0.15mmol)を加えてスラリー溶液とした。
先ほどのイオン交換性層状珪酸塩が入った1Lフラスコにトリイソブチルアルミニウム(0.6mmol:濃度144mg/mLのヘプタン溶液を1.7mL)を加えた後、上記スラリー溶液を加え、60分室温で攪拌し反応させた。その後ヘプタンを340mL追加した。
オートクレーブ内で固体触媒10gを含むヘプタンスラリーを40℃に安定させた後にプロピレンを10g/時の速度でフィードし2時間、40℃を保ちつつ予備重合を行った。その後、プロピレンフィードを止めて、40℃で1時間残重合を行った。得られた触媒スラリーの上澄みをデカンテーションで除去した後、上記デカンテーションにより残った部分に、トリイソブチルアルミニウム(12mmol:濃度144mg/mLのヘプタン溶液を8.5mL)を加えて10分攪拌した。この固体を2時間減圧乾燥することにより、乾燥スラリー予備重合触媒12.7gを得た。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は0.27であった。
続いて、3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。20℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、40℃まで昇温した。温度が安定した後に、前記調製した触媒を3g(予備重合ポリマー量を除く)を、アルゴンで圧入し、バルク予備重合を開始した。(仕込み固体触媒の濃度 2g/L)60分後に、残プロピレンモノマーをパージし反応終了した。得られた固体を90℃で1時間乾燥することにより乾燥バルク予備重合触媒288g回収した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン96gを含むバルク予備重合触媒が得られた(即ち、予備重合倍率96であった)。(予備重合終了時のバルク予備重合触媒濃度 194g/L)結果を表1に示す。
更に、別途、3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。40℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、70℃まで昇温した。温度が安定した後に、前記調製したバルク予備重合触媒を200mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク本重合を開始した。1時間後に、エタノール10mL添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を177g回収した。固体触媒当たりの活性は、885g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.51g/mL、MFRは40g/10分であった。以上の結果を表2に示す。
(1)成分(A)
遷移金属化合物(a1):rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウムの合成
rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウムの合成は、特開平11−240909号公報の実施例7と同様に実施した。
遷移金属化合物(a2):rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウムの合成
rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウムの合成は、参考例1と同様に実施した。
段落0118に記載の手法と同じ手法にて製造した。
以下の操作は全て不活性ガス下で実施した。また使用する溶媒は、脱水、脱酸素処理したものを使用した。
3つ口フラスコ(容積1L)中に、前記で調製した化学処理スメクタイト10gを入れ、ヘプタンを66mL加えてスラリーとし、これにトリイソブチルアルミニウム(25mmol:濃度144mg/mLのヘプタン溶液を34mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで洗浄(残液率1/100まで)し、全容量を100mLとなるようにヘプタンを加えた。
その後、トリイソブチルアルミニウム(0.6mmol:濃度140mg/mLのヘプタン溶液を0.85mL)を加え、更に、別のフラスコ(容積200mL)に調整していた、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウム(0.105mmol)のトルエン溶液(29mL)を加え、5分後に別のフラスコ(容積200mL)に調整していた、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウム(0.075mmol)のトルエン(12.9mL)溶液を加えてスラリーとしたものを加え、45分室温で攪拌し反応させた。その後ヘプタンを357mL追加した。
オートクレーブ内で固体触媒10gを含むヘプタンスラリーを40℃に安定させた後にプロピレンを10g/時の速度でフィードし2時間、40℃を保ちつつヘプタン中で予備重合を行った。その後、プロピレンフィードを止めて、50℃で0.5時間残重合を行った。得られた触媒スラリーの上澄みをデカンテーションで除去した後、上記デカンテーションにより残った部分に、トリイソブチルアルミニウム(12mmol:濃度144mg/mLのヘプタン溶液を8.5mL)を加えて10分攪拌した。この固体を2時間減圧乾燥することにより、乾燥スラリー予備重合触媒31.1gを得た。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は2.11であった。
続いて、3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。20℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)、水素20mLを加え、液体プロピレン750gを導入した後、20℃まで昇温した。温度が安定した後に、前記調製した触媒を5g(予備重合ポリマー量を除く)を、アルゴンで圧入し、バルク予備重合を開始した。(仕込み固体触媒の濃度 3.3g/L)30分後に、残プロピレンモノマーをパージし反応終了した。得られた固体を90℃で1時間乾燥することにより乾燥バルク予備重合触媒を360g回収した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン72gを含むバルク予備重合触媒が得られた(即ち、予備重合倍率72であった)。結果を表1に示す。(終了時のバルク予備重合触媒濃度 240g/L)
更に、別途、3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。40℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)、水素20mLを加え、液体プロピレン750gを導入した後、70℃まで昇温した。温度が安定した後に、前記調製したバルク予備重合触媒を50mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク本重合を開始した。1時間後に、エタノール10mL添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を300g回収した。固体触媒当たりの活性は、6,000g/g−固体触媒であり、得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.45g/mL、MFRは1.0g/10分であった。以上の結果を表2に示す。
固体触媒の調製において、rac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−(2−メチル−5−フリル)−4−(4−i−プロピルフェニル)インデニル}]ハフニウムとrac−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4−ヒドロアズレニル}]ハフニウムの使用量を変えた以外は参考例1と同様の手順で触媒を合成した。更に、スラリー予備重合も同手順で行った。予備重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は1.82であった。
3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。20℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、30℃まで昇温した。温度が安定した後に、水素を12.0×10−2NL装入をし、前記調製した触媒を50mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク予備重合を開始した。(仕込み固体触媒の濃度 0.033g/L)重合時間は40分間とし、40分間を掛けて内温を70℃まで徐々に昇温した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン2,400gを含むバルク予備重合触媒が得られた(即ち、予備重合倍率2,400であった)。予備重合終了時のバルク予備重合触媒濃度 80g/L)結果を表1に示す。
先のバルク予備重合の後、温度を70℃に保ち、本重合に移行した。2時間の重合の後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を375g回収した。固体触媒当たりの活性は、7,500g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.45g/mL、MFRは1.3g/10分であった。以上の結果を表2に示す。
(1)バルク予備重合
実施例3と同触媒を用いバルク予備重合を行った。3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。20℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、30℃まで昇温した。温度が安定した後に、水素を13.0×10−2NL、エチレンを9.5g装入をし、触媒を25mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク予備重合を開始した。(仕込み固体触媒の濃度 0.017g/L)重合時間は40分間とし、40分間を掛けて内温を70℃まで徐々に昇温した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン3,600gを含むバルク予備重合触媒が得られた(即ち、予備重合倍率3,600であった)。(終了時のバルク予備重合触媒濃度 60g/L)結果を表1に示す。
先のバルク予備重合の後、温度を70℃に保ち、本重合に移行した。2時間の重合の後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を325g回収した。固体触媒当たりの活性は、13,000g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.45g/mL、MFRは11.0g/10分、C2含量=1.0wt%であった。以上の結果を表2に示す。
(1)バルク予備重合
実施例3と同触媒を用いバルク予備重合を行った。3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。20℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86m(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、30℃まで昇温した。温度が安定した後に、水素を10.0×10−2NL、エチレンを40g装入をし、触媒を10mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク予備重合を開始した。(仕込み固体触媒の濃度 0.007g/L)重合時間は40分間とし、40分間を掛けて内温を65℃まで徐々に昇温した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン6,000gを含むバルク予備重合触媒が得られた(即ち、予備重合倍率6,000であった)。(予備重合終了時のバルク予備重合触媒濃度 40g/L)結果を表1に示す。
先のバルク予備重合の後、温度を65℃に保ち、本重合に移行した。2時間の重合の後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を250g回収した。固体触媒当たりの活性は、25,000g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.45g/mL、MFRは7.0g/10分、C2含量=3.0wt%であった。以上の結果を表2に示す。
バルク予備重合を実施しないこと以外は、参考例1と同様の方法で行った。以上の結果を表1,2に示す。
[比較例2]
バルク予備重合を実施しないこと以外は、参考例2と同様の方法で行った。以上の結果を表1,2に示す。
実施例3と同触媒を用いバルク予備重合は行わず、本プロピレン重合のみを行った。
(1)プロピレン重合
3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。40℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、水素を2.0×10−2NL装入した。その後、70℃まで昇温し温度が安定した後、前記調製した予備重合触媒を100mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク本重合を開始した。2時間後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を195g回収した。固体触媒当たりの活性は、3,900g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.44g/mL、MFRは1.3g/10分であった。以上の結果を表1,2に示す。
実施例3と同触媒を用いバルク予備重合は行わず、本プロピレン重合のみを行った。
(1)プロピレン重合
3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。40℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、水素を6.0×10−2NL、エチレン14gを装入した。その後、70℃まで昇温し温度が安定した後、前記調製した予備重合触媒を100mg(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク本重合を開始した。2時間後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を195g回収した。固体触媒当たりの活性は、6,800g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.44g/mL、MFRは11.0g/10分、C2含量=1.0wt%であった。以上の結果を表1,2に示す。
実施例3と同触媒を用いバルク予備重合は行わず、本プロピレン重合のみを行った。
(1)プロピレン重合
3Lオートクレーブに加熱窒素を流通させて十分に乾燥させ、冷却後、プロピレンで槽内を置換した。40℃以下に冷却後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)2.86mL(2.02mmоl)を加え、液体プロピレン750gを導入した後、水素を4.0×10−2NL、エチレン26.5gを装入した。その後、65℃まで昇温し温度が安定した後、前記調製した予備重合触媒を20mgを(予備重合ポリマー量を除く)、アルゴンで圧入し、バルク本重合を開始した。2時間後、エタノール10mLを添加し、重合を停止させ、残プロピレンモノマーをパージし、プロピレン重合体を200g回収した。固体触媒当たりの活性は、10,000g/g−固体触媒、であった。得られたポリマーの嵩密度(BD)は0.43g/mL、MFRは7.0g/10分、C2含量=3.0wt%であった。以上の結果を表1,2に示す。
一方、本願の要件を満たさない比較例1〜5においては重合触媒の活性化が不十分なため、触媒活性が低い結果となり、また粒子性状もやや悪く、本願実施例に劣るものであった。
以上の結果からして、本願発明の構成の要件(発明の特定事項)の合理性と有意性及び有用性と従来技術に対する卓越性が明らかにされている。
Claims (9)
- 下記の一般式で示される(A)、(B)、(C)及び任意の(D)からなる担持メタロセン触媒を、0〜70℃の液化プロピレン中にて、モノマー自体を反応媒体として、予備重合時間を30分以上とし、予備重合倍率200〜8,000にバルク予備重合することを特徴とする、メタロセン予備重合触媒の製造方法。
成分(A):異なる2種の、一般式(a1)で表される周期律表4族の遷移金属化合物からなる二元系錯体
一般式(a1)
[一般式(a1)中、E11及びE12は、それぞれ独立して、シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基又はアズレニル基であり、それぞれ置換基を有していてもよい。Q11は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基又はゲルミレン基を表し、M11は、ジルコニウム又はハフニウムを表し、X11及びY11は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリル基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、アミノ基又は炭素数1〜20のアルキルアミノ基を示す。]
成分(B):アルミニウムオキシ化合物[B−1]、成分(A)と反応してカチオンに変換することが可能なイオン性化合物又はルイス酸[B−2]、固体酸微粒子[B−3
]、及びイオン交換性層状珪酸塩[B−4]からなる化合物群から選ばれる少なくとも一種
成分(C):担体
成分(D):有機アルミニウム化合物 - 予備重合倍率が、1,000〜8,000であることを特徴とする、請求項1に記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
- 成分(A)の一方が、下記の一般式(a2)で示される錯体から成ることを特徴とする、請求項1又は2に記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
但し、下記の一般式(a2)で示される錯体は、成分(A)中の割合が0.30以上、0.99以下である。
一般式(a2)
[一般式(a2)中、R21及びR22は、各々独立して、窒素、酸素又は硫黄を含有する炭素数4〜16の複素環基を示す。また、R23及びR24は、各々独立して、ハロゲン、ケイ素、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、リン若しくはこれらから選択される複数のヘテロ元素を含有してもよい、炭素数6〜16のアリール基、又は窒素、酸素若しくは硫黄を含有する炭素数4〜16の複素環基を表す。更に、Q21は、炭素数1〜20の二価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有していてもよいシリレン基又はゲルミレン基を表し、M21は、ジルコニウム又はハフニウムを表し、X21及びY21は、それぞれ独立して、上記一般式(a1)のX11及びY11と同様の置換基を示す。] - 成分(B)がイオン交換性層状珪酸塩[B−4]であり、成分(B)は成分(C)を兼ねることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
- バルク予備重合において液化プロピレン中に水素を共存させることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
- バルク予備重合において液化プロピレンの他にエチレンをプロピレンに対して0.01〜5.0wt%の範囲で加えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の予備重合触媒の製造方法。
- 成分(A)の少なくとも一方が、一般式(a1)で表される周期律表4族の遷移金属化合物のラセミ体であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
- バルク予備重合において、予備重合終了時のバルク予備重合触媒濃度が、初期に仕込んだ液化プロピレン量に対して10〜300g/Lの範囲であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のメタロセン予備重合触媒の製造方法により製造された、予備重合触媒を用いてバルク本重合を行うことを特徴とする、プロピレン系重合体の製造方法。
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