JP7069284B2 - オレフィン重合用触媒ならびにそれを用いたエチレン系重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
この問題を解決するため、特許文献1のようにチーグラー触媒やメタロセン触媒を用いて得られるエチレン系重合体に高圧法低密度ポリエチレンをブレンドする方法、および特許文献2のように特定のメタロセン触媒を用いて長鎖分岐型エチレン系重合体を製造する方法が開示されている。
メタロセン化合物2種を用いた長鎖分岐型エチレン系重合体の製造方法については、特許文献8~11でも報告されている。
本発明者らが検討したところ、特許文献5~7の技術を以てしても、特に生産速度を高めた場合や、大スケールでの生産等の比較的過酷な条件においては、ファウリング等の抑制が十分とは言えない場合があると言う問題点が見出された。
本発明は、上記のような新たな課題に鑑みてなされたものであって、成形加工性に優れるエチレン系重合体を安定的に製造することができるようなオレフィン重合用触媒、および該触媒を用いるエチレン系重合体の製造方法を提供することを目的としている。
成分(A);下記一般式(I)で表される架橋型メタロセン化合物。
成分(B);下記一般式(II)で表される架橋型メタロセン化合物。
(c-1)下記式(III)、(IV)または(V)で表される有機金属化合物
(c-2)有機アルミニウムオキシ化合物
(c-3)成分(A)および成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
Ra mAl(ОRb)nHpXq・・・(III)
〔式(III)中、RaおよびRbは、炭素原子数1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xは、ハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。〕
MaAlRa 4・・・(IV)
〔式(IV)中、MaはLi、NaまたはKを示し、Raは水素原子または炭素原子数1~15の炭化水素基を示す。〕
Ra rMbRb sXt・・・(V)
〔式(V)中、RaおよびRbは、炭素原子数1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mbは、Mg、ZnまたはCdを示し、Xは、ハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。〕
成分(B)が下記一般式(II-α)、(II-β)および(II-γ)で表される群から選ばれる少なくとも1種の架橋型メタロセン化合物であることが好ましい。
成分(B)が下記一般式(II-δ)、(II-ε)および(II-ζ)で表される群から選ばれる少なくとも1種の架橋型メタロセン化合物であることも好ましい。
成分(C)が少なくとも前記(c-2)を含むことが好ましい。
本発明のオレフィン重合用触媒は、固体状担体(S)を含むことが好ましい。
固体状担体(S)が多孔質酸化物であることが好ましい。
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、前記オレフィン重合用触媒の存在下、エチレンまたはエチレンと炭素数3以上20以下のオレフィンとを重合する。
まず、本発明のオレフィン重合用触媒で用いられる各成分について説明する。
本発明のオレフィン重合用触媒は、成分(A)、成分(B)、成分(C)を含んでなる。
成分(A)は、下記一般式(I)で表される架橋型メタロセン化合物である。本発明のオレフィン重合用触媒は、下記一般式(I)で表される架橋型メタロセン化合物を少なくとも1種含む。すなわち、成分(A)として、一般式(I)で表される架橋型メタロセン化合物を複数種用いてもよい。
前記イオウ含有基(一価のイオウ含有基)としては、チオール、スルホン酸基などが挙げられる。
前記リン含有基(一価のリン含有基)としては、フェニルホスフィン基などが挙げられる。
前記ケイ素含有基(一価のケイ素含有基)としては、シリル、メチルシリル、ジメチルシリル、ジイソプロピルシリル、メチル-t-ブチルシリル、ジシクロヘキシルシリル、メチルシクロヘキシルシリル、メチルフェニルシリル、ジフェニルシリル、メチルナフチルシリル、ジナフチルシリル、シクロジメチレンシリル、シクロトリメチレンシリル、シクロテトラメチレンシリル、シクロペンタメチレンシリル、シクロヘキサメチレンシリル、シクロヘプタメチレンシリル基などが挙げられる。
Mは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、好ましくはジルコニウム原子である。
成分(B)は、下記一般式(II)で表される架橋型メタロセン化合物である。本発明のオレフィン重合用触媒は、下記一般式(II)で表される架橋型メタロセン化合物を少なくとも1種含む。すなわち、成分(B)として、一般式(II)で表される架橋型メタロセン化合物を複数種用いてもよい。
前記イオウ含有基(一価のイオウ含有基)としては、メチルチオ、エチルチオ、ベンジルチオ、フェニルチオ、ナフチルチオ、フェニルチオアリル、チエニル、メチルチエニル、テトラヒドロチエニル、チアゾリル、ジベンゾチエニル、ベンゾチアゾリル、ベンゼンスルフォニル、メタンスルホナート基などが挙げられる。
前記ケイ素含有基(一価のケイ素含有基)としては、シリル、メチルシリル、ジメチルシリル、ジイソプロピルシリル、メチル-t-ブチルシリル、ジシクロヘキシルシリル、メチルシクロヘキシルシリル、メチルフェニルシリル、ジフェニルシリル、メチルナフチルシリル、ジナフチルシリル、シクロジメチレンシリル、シクロトリメチレンシリル、シクロテトラメチレンシリル、シクロペンタメチレンシリル、シクロヘキサメチレンシリル、シクロヘプタメチレンシリル基などが挙げられる。
Mは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、好ましくはジルコニウム原子である。
これらの基としては、前記R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15およびR16で挙げたものと同様の基が挙げられる。
成分(C)は、下記(c-1)、(c-2)および(c-3)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の成分である。
(c-1)下記式(III)、(IV)または(V)で表される有機金属化合物
(c-2)有機アルミニウムオキシ化合物
(c-3)成分(A)および成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
これらの化合物は、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
式(III)中、Ra およびRb は、それぞれ独立に、炭素原子数が1以上15以下の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。
式(IV)中、Maはリチウム原子、ナトリウム原子またはカリウム原子であり、Raは水素原子または炭素原子数が1~15の炭化水素基を示す。
式(V)中、RaおよびRbは、それぞれ独立に、炭素原子数が1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mbは、マグネシウム原子、亜鉛原子またはカドミウム原子、Xはハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。
また前記式(V)の例としては、特開2003-171412号公報などに記載されたジアルキル亜鉛化合物などが挙げられ、フェノール化合物などと組合せて用いることもできる。
このような有機アルミニウムオキシ化合物は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いられる。
次に、本発明におけるオレフィン重合用触媒の調製方法について記載する。
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、成分(A)、成分(B)および成分(C)を不活性炭化水素中または不活性炭化水素を用いた重合系中に添加することにより調製できる。
(i)成分(C)、成分(A)、成分(B)の順で重合系中に添加する方法
(ii)成分(C)、成分(B)、成分(A)の順で重合系中に添加する方法
(iii)成分(A)と成分(C)を混合接触させた接触物を重合系中に添加し、次いで成分(B)を重合系中に添加する方法
(iv)成分(B)と成分(C)を混合接触させた接触物を重合系中に添加し、次いで成分(A)を重合系中に添加する方法
(v)成分(C)を重合系中に添加し、次いで成分(A)と成分(B)を混合接触させた接触物を重合系中に添加する方法
(vi)成分(C)、成分(A)、成分(B)の順で重合系中に添加し、再度成分(C)を重合系中に添加する方法
(vii)成分(C)、成分(B)、成分(A)の順で重合系中に添加し、再度成分(C)を重合系中に添加する方法
(viii)成分(A)と成分(C)を混合接触させた接触物を重合系中に添加し、次いで成分(B)を重合系中に添加した後、再度成分(C)を重合系中に添加する方法
(ix)成分(B)と成分(C)を混合接触させた接触物を重合系中に添加し、次いで成分(A)を重合系中に添加した後、再度成分(C)を重合系中に添加する方法
(x)成分(C)を重合系中に添加し、次いで成分(A)と成分(B)を混合接触させた接触物を重合系中に添加した後、再度成分(C)を重合系中に添加する方法などが挙げられる。これらのうち、特に好ましい接触順序としては、前記(i)、(ii)および(v)が挙げられる。
(xi)成分(C)と固体状担体(S)を接触させ、次いで成分(A)を接触させて調製する固体触媒成分(X-A)と成分(C)と成分(S)を接触させ、次いで成分(B)を接触させて調製する固体触媒成分(X-B)を用いる方法
(xii)成分(A)と成分(C)を混合接触させ、次いで固体状担体(S)に接触させて調製する固体触媒成分(X-A)と成分(B)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(S)に接触させて調製する固体触媒成分(X-B)を用いる方法
(xiii)成分(C)と固体状担体(S)を接触させ、次いで成分(A)と成分(C)の接触物を接触させて調製する固体触媒成分(X-A)と成分(C)と固体状担体(S)を接触させ、次いで成分(B)と成分(C)の接触物を接触させて調製する固体触媒成分(X-B)を用いる方法
(xiv)成分(C)と固体状担体(S)を接触させ、次いで成分(A)を接触させ、さらに再度成分(C)を接触させて調製する固体触媒成分(X-A)と成分(C)と固体状担体(S)を接触させ、次いで成分(B)を接触させ、さらに再度成分(C)を接触させて調製する固体触媒成分(X-B)を用いる方法
(xv)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)を接触させた後に、成分(B)を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xvi)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)を接触させた後に、成分(A)を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xvii)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)と成分(B)の接触混合物を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法、
(xviii)成分(A)と成分(B)とを混合接触させ、次いで成分(C)と接触、引き続き固体状担体(S)に接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法、
(xix)固体状担体(S)に成分(C)を接触させ、さらに成分(C)を接触させた後に、次いで成分(A)、成分(B)の順で接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xx)固体状担体(S)に成分(C)を接触させ、さらに成分(C)を接触させた後に、次いで成分(B)、成分(A)の順で接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxi)固体状担体(S)に成分(C)を接触させた後に、さらに成分(C)を接触させ、次いで成分(A)と成分(B)の接触混合物を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxii)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)と成分(B)と成分(C)の接触混合物を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxiii)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)と成分(C)の接触混合物を接触させ、さらに成分(B)を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxiv)固体状担体(S)に成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)と成分(C)の接触混合物を接触させ、さらに成分(A)を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxv)固体状担体(S)に成分(C)を接触させ、さらに成分(C)を接触させた後に、次いで成分(A)と成分(C)の接触混合物、成分(B)と成分(C)の接触混合物の順で接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxvi)固体状担体(S)に成分(C)を接触させ、さらに成分(C)を接触させた後に、次いで成分(B)と成分(C)の接触混合物、成分(A)と成分(C)の接触混合物の順で接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxvii)固体状担体(S)に成分(C)を接触させ、さらに成分(C)を接触させた後に、次いで成分(A)と成分(B)と成分(C)の接触混合物を接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxviii)成分(A)と成分(C)の混合物と成分(B)と成分(C)の混合物を予め混合させ、これを固体状担体(S)と成分(C)の接触物に接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法
(xxix)成分(A)と成分(C)の混合物と成分(B)と成分(C)の混合物を予め混合させ、これを固体状担体(S)、成分(C)、さらに成分(C)を接触させた接触物に接触させて調製する固体触媒成分(X-C)を用いる方法などが挙げられる。
本発明で必要に応じて用いることができる固体状担体(S)は、無機または有機の化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
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等、いずれも使用できる。化学処理として具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。酸処理は、表面の不純物を取り除くほか、結晶構造中のAl、Fe、Mg等の陽イオンを溶出させることによって表面積を増大させる。アルカリ処理では粘土の結晶構造が破壊され、粘土の構造の変化をもたらす。また、塩類処理、有機物処理では、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面積や層間距離を変えることができる。
成分(A)と成分(B)の使用比は、製造したい重合体の分子量および分子量分布などに応じて適宜決定できる。
予備重合に使用する固体触媒成分(X)の形態としては、すでに述べたものを制限無く利用することができる。また、必要に応じて成分(C)が用いられ、特に(c-1)中の前記式(III)に示される有機アルミニウム化合物が好ましく用いられる。成分(C)として式(III)の有機アルミニウム化合物が用いられる場合は、成分(C)中のアルミニウム原子(Al)と成分(A)および(B)である遷移金属化合物とのモル比(成分(C)/遷移金属化合物)で、通常0.1~10000、好ましくは0.5~5000の量で用いられる。
固体触媒成分(X)と成分(G)とを混合接触するに際して、成分(G)は、固体触媒成分(X)100重量部に対して、通常0.1~20重量部、好ましくは0.3~10重量部、より好ましくは0.4~5重量部の量で用いられる。
減量法では、乾燥予備重合触媒を不活性ガス雰囲気下において110℃で1時間加熱した際の減量を求め、加熱前の乾燥予備重合触媒に対する百分率として表す。
次に、本発明に係るオレフィン重合体の製造方法に関して記載する。上記したオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合(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、該オレフィン重合用触媒を用いることで、高い重合活性持って、成型加工性および機械的強度に優れ、数多くの長鎖分岐を有するエチレン系共重合体を効率的に製造できるため、オレフィンとしてエチレンを含むことが好ましい。本発明でのエチレン系重合体は、重合体中のエチレン含量が10モル%以上含まれるものをさす。
本発明に係るエチレン系重合体は、前記オレフィン重合用触媒の存在下で、エチレンまたはエチレンと炭素数3以上20以下のオレフィンとを重合、好ましくはエチレンと炭素数3以上20以下のオレフィンから選ばれる1種以上のモノマーとを共重合する工程を含んで得られる。該エチレン系重合体は、特に限定されないが、下記要件(1)~(4)に示す特性を有していることが好ましい。なお、これらの要件の測定方法は、実施例に記載の通りである。
0.90×10-4×Mw0.776≦[η]≦1.65×10-4×Mw0.776-----(Eq-1)
SCIENCE, 143, Branched PolymerII, p.137(1999))。そのため、本エチレン系重合体においても、極限粘度[η](dl/g)が1.65×10-4×Mw0.776以下の場合は多数の長鎖分岐を有しているので、成形性、流動性に優れる。
(i)エチレン系重合体および所望により添加される他の成分を、押出機、ニーダー等を用いて機械的にブレンドして、所定の大きさにカットする方法。
<(1)成分(A)の合成>
〔合成例1〕
ジメチルシリレン-1-(3-n-プロピルシクロペンタジエニル)-1-(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(A-1)という)は、特許第5455354号公報記載の方法によって合成した。
〔合成例2-1〕
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、Оrganometallics 2006, 25, 1217.記載の方法によって合成した2-メチル-4-フェニルインデン1.04g(5.02mmol)、テトラヒドロフラン15mLを仕込み攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、n-ブチルリチウム溶液3.20mL(ヘキサン溶液、1.60M、5.12mmol)をこの溶液へ加え、室温で3時間攪拌した。この溶液を、Aldrich社より購入したクロロジメチル(2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)シラン1.20mL(5.43mmol)のテトラヒドロフラン8mL希釈溶液に、-78℃冷却下ゆっくりと加え、室温で16時間攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、酢酸エチルで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-1a)で示した目的物(以下化合物(B-1a)という)が0.65g(収率34%)の異性体混合物として得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例2-1〕で得られた配位子(B-1a)0.19g(0.50mmol)、トルエン10mL、テトラヒドロフラン0.1mLを仕込み攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、n-ブチルリチウム溶液0.63mL(ヘキサン溶液、1.60M、1.01mmol)を加えた後、40℃のオイルバス中で3時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジエチルエーテル10mLを加えた。この溶液を0℃に冷却し、四塩化ジルコニウム0.12g(0.50mmol)を加え、室温にて18時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタン10mLを加え懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルター上のセライトで除去した。得られた溶液を減圧化濃縮した後、n-ヘキサン5mLを加えることで懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルターで濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(B-1)で示される黄色粉末状の化合物(以下成分(B-1)という)を0.17g(収率63%)得た。
FD-質量分析(M+): 544
充分に乾燥、アルゴン置換した200mLの反応器に、マグネシウム片0.42g(17.2mmol)を仕込み、減圧下加熱しながら30分激しく撹拌した。室温まで冷却した後、ヨウ素一片とテトラヒドロフラン15mLを仕込み攪拌した。この溶液へ、J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16486.記載の方法によって合成した1-ブロモ-3,5-ジ-tert-ブチル-4-メトキシベンゼン4.67g(15.6mmol)のテトラヒドロフラン25mL希釈溶液をゆっくりと加え、オイルバス中で1時間加熱還流した。この反応液を-78℃に冷却した後、トリメトキシボラン2.00mL(18.0mmol)をゆっくりと加え、ゆっくりと室温まで戻しながら21時間攪拌を続けた。1.0M塩酸水溶液を加え、ジエチルエーテルで可溶分を抽出し、得られた分画を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣に、Оrganometallics 2006, 25, 1217.記載の方法によって合成した4-ブロモ-2-メチル-1-インダノン2.70g(12.0mmol)、リン酸三カリウム6.69g(31.5mmol)、酢酸パラジウム0.03g(0.13mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ジメトキシビフェニル(S-Phos)0.08g(0.18mmol)、テトラヒドロフラン30mL、蒸留水6mLを仕込み、オイルバス中で2時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、酢酸エチルで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-2a)で示した目的物(以下化合物(B-2a)という)が4.09g(収率93%)得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した200mLの反応器に、〔合成例3-1〕で得られた化合物(B-2a)4.07g(11.2mmol)、テトラヒドロフラン15mL、メタノール5mLを仕込み攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、ヒドロホウ酸ナトリウム0.85g(22.6mmol)をゆっくりと少量ずつ加え、室温にて2時間攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、1.0M塩酸水溶液をゆっくりと加え、酢酸エチルで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣に、トルエン20mL、p-トルエンスルホン酸一水和物0.05g(0.24mmol)を加え、オイルバス中で1時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、n-ヘキサンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-2b)で示した目的物(以下化合物(B-2b)という)が3.51g(収率90%)得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例3-2〕で得られた化合物(B-2b)1.05g(3.00mmol)、テトラヒドロフラン15mLを仕込み攪拌した。この溶液を-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム溶液2.00mL(ヘキサン溶液、1.55M、3.10mmol)をこの溶液へ加え、室温で2時間攪拌した。この溶液へ1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン0.30mL(3.19mmol)を加えた後-78℃に冷却し、Aldrich社より購入したクロロジメチル(2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)シラン0.67mL(3.03mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら18時間攪拌を続けた。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、n-ヘキサンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、得られた残渣をメタノールで洗浄すると、下記式(B-2c)で示した目的物(以下化合物(B-2c)という)が0.91g(収率58%)の異性体混合物として得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例3-3〕で得られた配位子(B-2c)0.26g(0.50mmol)、トルエン10mL、テトラヒドロフラン0.1mLを仕込み攪拌した。この溶液へ、n-ブチルリチウム溶液0.65mL(ヘキサン溶液、1.63M、1.06mmol)を室温下加えた後、40℃のオイルバス中で3時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジエチルエーテル10mLを加えた。この溶液を0℃に冷却し、四塩化ジルコニウム0.12g(0.51mmol)を加え、室温にて19時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をメンブレンシリンジフィルターで除去した。得られた溶液を減圧化濃縮した後、n-ヘキサンを加えることで懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルターで濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(B-2)で示される黄色粉末状の化合物(以下成分(B-2)という)を0.17g(収率64%)得た。
FD-質量分析(M+): 686
充分に乾燥、アルゴン置換した200mLの反応器に、マグネシウム片0.53g(22.0mmol)を仕込み、減圧下加熱しながら30分激しく撹拌した。室温まで冷却した後、ヨウ素一片とテトラヒドロフラン22mLを仕込み攪拌した。この溶液へ、Eur. J. Org. Chem. 2006,2727.およびWO2007/034975号公報記載の方法によって合成した4-ブロモ-2,6-ジ-iso-プロピル-N,N-ジメチルアニリン5.69g(20.0mmol)のテトラヒドロフラン30mL希釈溶液をゆっくりと加え、80℃のオイルバス中で1時間加熱還流した。この反応液を-78℃に冷却した後、トリメトキシボラン2.50mL(22.5mmol)をゆっくりと加え、ゆっくりと室温まで戻しながら18時間攪拌を続けた。この反応溶液に、Organometallics 2006, 25, 1217.記載の方法によって合成した7-ブロモ-2-メチルインデン3.71g(17.7mmol)、リン酸三カリウム8.42g(39.7mmol)、酢酸パラジウム0.08g(0.36mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ジメトキシビフェニル(S-Phos)0.22g(0.53mmol)、蒸留水10mLを仕込み、オイルバス中で2時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、1.0M塩酸水溶液を加え、酢酸エチルで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣に、メタノールを加えて懸濁液を調製し、不溶物を濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(B-3a)で示した目的物(以下化合物(B-3a)という)が4.52g(収率76%)得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、合成例4-1で得られた化合物(B-3a)1.01g(3.02mmol)、テトラヒドロフラン15mLを仕込み攪拌した。氷冷下この溶液へ、n-ブチルリチウム溶液1.85mL(ヘキサン溶液、1.63M、3.02mmol)をこの溶液へ加え、室温で2時間攪拌した。この溶液へ1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン0.30mL(3.19mmol)を加えた後-30℃に冷却し、Aldrich社より購入したクロロジメチル(2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)シラン0.67mL(3.03mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら17時間攪拌を続けた。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、n-ヘキサンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-3b)で示した目的物(以下化合物(B-3b)という)が0.91g(収率59%)の異性体混合物として得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、合成例2bで得られた配位子(B-3b)0.26g(0.50mmol)、トルエン10mL、テトラヒドロフラン0.1mLを仕込み攪拌した。この溶液へ、n-ブチルリチウム溶液0.65mL(ヘキサン溶液、1.63M、1.06mmol)を室温下加えた後、40℃のオイルバス中で3時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジエチルエーテル10mLを加えた。この溶液を0℃に冷却し、四塩化ジルコニウム0.12g(0.51mmol)を加え、室温にて15時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調製し、不溶物をメンブレンシリンジフィルターで除去した。得られた溶液を減圧下濃縮した後、n-ヘキサンを加えることで懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルターで濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(B-3)で示される黄色粉末状の化合物(以下メタロセン化合物(B-3)という)を0.13g(収率38%)得た。1H NMR(270MHz,CDCl3)δ 7.53(1H,d,J=8.6Hz,Ar-H),7.42(2H,s,Ar-H),7.32(1H,d,J=6.9Hz,Ar-H),7.04(2H,m,Ar-H),3.38(2H,sep,J=6.9Hz,-CH(CH3)2),2.89(6H,s,-NC(CH3)2),2.29(3H,s,Ar-CH3),2.09(3H,s,Ar-CH3),2.02(3H,s,Ar-CH3),1.93(3H,s,Ar-CH3),1.92(3H,s,Ar-CH3),1.32(6H,d,J=6.9Hz,-CH(CH3)2),1.22(6H,d,J=6.9Hz,-CH(CH3)2),1.21(3H,s,Si-CH3),1.10(3H,s,Si-CH3)ppmFD-質量分析(M+): 671
ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-フェニル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-4)という)は、特許第3737134号公報記載の方法によって合成した(ラセミ体純度100%)。
ジメチルシリレンビス(4-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)-2-メチル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-5)という)は、特表2004-502699号公報記載の方法によって合成した(ラセミ体純度50%)。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、Оrganometallics 2006, 25, 1217.記載の方法によって合成した4-ブロモ-2-メチル-1-インダノン3.60g(16.0mmol)、2-(1-シクロヘキセニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン5.00g(24.0mmol)、リン酸三カリウム6.79g(32.0mmol)、酢酸パラジウム0.37g(0.16mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,6’-ジメトキシビフェニル(S-Phos)0.13g(0.32mmol)、テトラヒドロフラン30mL、蒸留水7.5mLを仕込み、オイルバス中で11時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、不溶成分をセライトでろ過しジクロロメタンで十分に洗浄した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、ジクロロメタンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-6a)で示した目的物(以下化合物(B-6a)という)が定量的に得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例7-1〕で得られた化合物(B-6a)2.27g(10.0mmol)、テトラヒドロフラン10mL、メタノール5mLを仕込み攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、ヒドロホウ酸ナトリウム0.40g(11mmol)をゆっくりと少量ずつ加え、室温にて3時間攪拌した。この溶液を0℃に冷却し、1.0M塩酸水溶液をゆっくりと加え、酢酸エチルで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣に、トルエン20mL、p-トルエンスルホン酸一水和物40mg(0.20mmol)を加え、オイルバス中で1時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、n-ヘキサンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-6b)で示した目的物(以下化合物(B-6b)という)が1.40g(収率66%)得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例7-2〕で得られた化合物(B-6b)0.95g(4.51mmol)、テトラヒドロフラン10mLを仕込み攪拌した。この溶液を-78℃に冷却し、n-ブチルリチウム溶液2.77mL(ヘキサン溶液、1.63M、4.51mmol)をこの溶液へ加え、室温で2時間攪拌した。この溶液へ1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン0.330mL(4.51mmol)を加えた後-78℃に冷却し、ジクロロジメチルシラン0.272mL(2.26mmol)を加え、ゆっくりと室温まで戻しながら20時間攪拌を続けた。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、n-ヘキサンで可溶分を抽出し、得られた分画を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過した後、ろ液を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記式(B-6c)で示した目的物(以下化合物(B-6c)という)が0.80g(収率74%)の異性体混合物として得られた。
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、〔合成例7-3〕で得られた配位子(B-6c)0.24g(0.50mmol)、トルエン10mL、テトラヒドロフラン0.1mLを仕込み攪拌した。この溶液へ、n-ブチルリチウム溶液0.67mL(ヘキサン溶液、1.63M、1.09mmol)を室温下加えた後、40℃のオイルバス中で3時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にn-ヘキサン10mLおよびジエチルエーテル0.5mLを加えた。この懸濁液を0℃に冷却し、四塩化ジルコニウム0.128g(0.549mmol)を加え、室温にて15時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調整し、不溶物をメンブレンシリンジフィルターで除去した。得られた溶液を減圧化濃縮した後、n-ヘキサンを加えることで懸濁液を調整し、不溶物をガラスフィルターで濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(B-6)で示される黄色粉末状の化合物(以下成分(B-6)という)を53mg(収率17%)得た(ラセミ体純度37%)。
FD-質量分析(M+): 636
充分に乾燥、アルゴン置換した100mLの反応器に、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム680mg(2.54mmol)、トルエン5mLを仕込み攪拌した。この懸濁液を-78℃に冷却し、特許第5710035号公報記載の方法によって合成した2,2-ビス(7-フェニル-3-インデニル)プロパン1.06g(2.50mmol)のトルエン10mL懸濁液を加えた後、120℃のオイルバス中で2時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、残渣にヘキサンを加え懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルターで濾別した。得られた溶液を減圧下濃縮することで懸濁液を調製し、得られた固体をろ別、乾燥することにより、下記式(B-7a)で示される橙色粉末状の化合物(以下メタロセン化合物(B-7a)という)を0.80g(収率53%、ラセミ体純度83%)得た。
充分に乾燥、アルゴン置換した30mLの反応器に、〔合成例8-1〕で得られたメタロセン化合物(B-7a)0.30g(0.50mmol)、トルエン2.5mLを仕込み攪拌した。この懸濁液へ、クロロトリメチルシラン0.13mL(1.0mmol)を室温下加えた後、70℃のオイルバス中で3時間攪拌を続けた。反応液の溶媒を留去した後、得られた固体にジクロロメタンを加え懸濁液を調製し、不溶物をガラスフィルターで濾別し、残渣を減圧乾燥することにより、下記式(2)で示される濃桃色粉末状の化合物イソプロピリデンビス(4-フェニル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド(以下成分(B-7)という)を0.17g(収率56%)得た(ラセミ体純度100%)。
FD-質量分析(M+): 584
ジメチルシリレンビス(2-メチル-4,5-ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-8)という)は、特開2001-011089号公報記載の方法によって合成した(ラセミ体純度100%)。
ジメチルシリレンビス(2-メチル-4,5-ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-9)という)は、特許第3919837号公報記載の方法によって合成した(ラセミ体純度100%)。
ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(1-インデニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-10)という)は、Оrganometallics
2003, 22, 2790.記載の方法によって合成した。
ジメチルシリレンビスインデニルジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-11)という)は、和光純薬工業より市販されているものを購入し、そのまま使用した。
イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド(以下、成分(B-12)という)は、特開平4-69394号公報に記載の方法に基づいて合成した。
〔調製例1〕
内容積270Lの攪拌機付き反応器を用い、窒素雰囲気下、シリカゲル(富士シリシア化学株式会社製:レーザー光回折散乱法の体積分布の累積50%粒径70μm、比表面積340m2/g、細孔容積1.3cm3/g、250℃で10時間乾燥)10kgを77Lのトルエンに懸濁させた後、0~5℃に冷却した。この懸濁液に成分(C)としてメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.5mol/L)19.4リットルを30分間かけて滴下した。この際、系内温度を0~5℃に保った。
成分(A)および成分(B)を表8に記載の成分に変更した以外は、調製例1と同様の方法で、固体触媒成分(X-2)~(X-11)スラリーを調製した。
〔調製例12〕
成分(A)として成分(A-1)の2mmol/Lトルエン溶液5mLおよび成分(B)として成分(B-2)の2mmol/Lトルエン溶液7.5mLを加えた以外は、調製例1と同様の方法で、固体触媒成分スラリーを調製した。得られた固体触媒成分スラリーを10℃まで冷却した後、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DiBAl-H)2.5mmolを添加した。さらに常圧下でエチレンを系内に連続的に数分間供給した。この間系内の温度は10~15℃に保持し、次いで1-ヘキセン0.36mLを添加した。1-ヘキセン添加後、系内温度を35℃に昇温し、固体触媒成分に対して重量換算で3等量分のエチレンを重合させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて4回洗浄した後、ヘキサンを加えて全量を50mLとした。次に、系内温度を35℃に昇温した後、成分(G)として、ケミスタット2500(三洋化成工業株式会社製)40mgのヘキサン溶液を添加し、2時間接触させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて4回洗浄した。次に、グラスフィルターに前記で得られたヘキサンスラリーを移し、ろ過ならびに減圧乾燥によりヘキサンを留去させることで、予備重合触媒成分(XP-12)4.0gを得た。
成分(A)として成分(A-1)の2mmol/Lトルエン溶液5mLおよび成分(B)として成分(B-4)の2mmol/Lトルエン溶液7.5mLを加えた以外は、調製例12と同様の方法で、予備重合触媒成分(XP-13)4.0gを得た。
成分(A)として成分(A-1)の2mmol/Lトルエン溶液6.3mLおよび成分(B)として成分(B-11)の2mmol/Lトルエン溶液6.3mLを加えた以外は、調製例12と同様の方法で、予備重合触媒成分(XP-14)4.0gを得た。
エチレン系重合体の物性の測定方法を以下に示す。
(1)メルトフローレート(MFR、g/10分)
メルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238-89に従い、190℃、2.16kg荷重(kgf)の条件下で測定した。
密度は、JIS K7112に準拠し、MFR測定時に得られるストランドを100℃で1時間熱処理し、更に室温で1時間放置した後に密度勾配管法で測定した。
極限粘度は、測定サンプル約20mgをデカリン15mlに溶解し、135℃のオイルバス中で比粘度ηspを測定した。このデカリン溶液にデカリン溶媒を5ml追加して希釈後、同様にして比粘度ηspを測定した。この希釈操作をさらに2回繰り返し、下記式(Eq-2)に示すように濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度[η](単位;dl/g)として求めた。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)--------(Eq-2)
溶融張力(MT)は、一定速度で延伸したときの応力を測定することにより決定した。測定には、株式会社東洋精機製作所製キャピラリーレオメーター:キャピログラフ1Bを用いた。条件は、樹脂温度190℃、溶融時間6分、バレル径9.55mmφ、押し出し速度15mm/分、巻取り速度24m/分(溶融フィラメントが切れてしまう場合には、巻取り速度を5m/分ずつ低下させる)、ノズル径2.095mmφ、ノズル長さ8mmとした。
せん断粘度(η*)は、測定温度200℃におけるせん断粘度(η*)の角速度〔ω(rad/秒)〕分散を0.01≦ω≦100の範囲で測定した。測定にはアントンパール社製粘弾性測定装置Physica MCR301を用い、サンプルホルダーとして25mmφのパラレルプレートを用い、サンプル厚みを約2.0mmとした。測定点はω一桁当たり5点とした。歪み量は、測定範囲でのトルクが検出可能で、かつトルクオーバーにならないよう、3~10%の範囲で適宜選択した。せん断粘度測定に用いたサンプルは、神藤金属工業所製プレス成形機を用い、予熱温度190℃、予熱時間5分間、加熱温度190℃、加熱時間2分間、加熱圧力100kgf/cm2、冷却温度20℃、冷却時間5分間、冷却圧力100kgf/cm2の条件にて、測定サンプルを厚さ2mmにプレス成形することにより作製した。
GPC-VISCО法による重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)は、ウォーターズ社製GPC/V2000を用い、以下のようにして測定した。ガードカラムはShodexAT-G、分析カラムはAT-806を2本使用し、カラム温度は145℃とし、移動相にはo-ジクロロベンゼンおよび酸化防止剤としてBHT0.3重量%を用い、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は0.1重量%とし、検出器として示差屈折計、3キャピラリー粘度計を用いた。標準ポリスチレンは、東ソー社製を用いた。分子量計算は、粘度計と屈折計から実測粘度を算出し、実測ユニバーサルキャリブレーションより重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、比(Mw/Mn)を算出した。
充分に窒素置換した内容積1Lのステンレス製オートクレーブに、ヘプタン500mLを装入し、系内をエチレン置換した後、トリイソブチルアルミニウム0.375mmol、1-ヘキセン10mLおよび調製例1で得られた固体触媒成分(X-1)を固体分として20mg加え、系内の温度を80℃に昇温した。次いで、エチレンを連続的に導入することにより全圧0.8MPaG、80℃の条件で90分間重合反応を行った。濾過によりポリマーを回収し、減圧下、80℃で10時間乾燥することにより、エチレン系重合体111.2gを得た。
固体触媒成分(X)を調製例2~8で得られた固体触媒成分(X-2)~(X-9)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で重合反応を行い、エチレン系重合体を得た。得られたエチレン系重合体を用い、実施例1と同様の方法で測定用試料を作製し、物性測定を行った。結果を表9に示す。
固体触媒成分(X)を調製例10、11で得られた固体触媒成分(X-10)、(X-11)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で重合反応を行い、エチレン系重合体を得た。得られたエチレン系重合体を用い、実施例1と同様の方法で測定用試料を作製し、物性測定を行った。結果を表9に示す。
内容積1.7m3の流動層型気相重合反応器において、予備重合触媒成分(XP-12)を用いて、エチレン・1-ヘキセン共重合体の製造を行った。
表10に示す条件に従い、連続的に反応器内に予備重合触媒成分、エチレン、窒素、1-ヘキセンなどを供給した。重合反応物は反応器より連続的に抜き出し、乾燥装置にて乾燥し、エチレン系重合体パウダーを得た。
〔実施例11-1〕
充分に窒素置換した内容積1Lのステンレス製オートクレーブに、ヘプタン500mLを装入し、系内をエチレン置換した後、トリイソブチルアルミニウム0.375mmol、1-ヘキセン3mLおよび調製例12で得られた予備重合触媒成分(XP-12)を固体分として84mg加え、系内の温度を70℃に昇温した。次いで、エチレンを連続的に導入することにより全圧0.8MPaG、70℃の条件で90分間重合反応を行った。濾過によりポリマーを回収し、減圧下、80℃で10時間乾燥することにより、エチレン系重合体31.6gを得た。
予備重合触媒成分(XP-12)の添加量と重合反応温度を表11に記載の通り変更した以外は、実施例11-1と同様の方法で重合反応を行い、エチレン系重合体を得た。重合反応温度80℃に対する70℃と90℃の触媒活性比を図1に示す。
予備重合触媒成分(XP)を調製例13で得られた予備重合触媒成分(XP-13)に変更し、予備重合触媒成分(XP-13)の添加量と重合反応温度を表11に記載の通りとした以外は、実施例11-1と同様の方法で重合反応を行い、エチレン系重合体を得た。重合反応温度80℃に対する70℃と90℃の触媒活性比を図1に示す。
予備重合触媒成分(XP)を調製例14で得られた予備重合触媒成分(XP-14)に変更し、予備重合触媒成分(XP-14)の添加量と重合反応温度を表11に記載の通りとした以外は、実施例11-1と同様の方法で重合反応を行い、エチレン系重合体を得た。重合反応温度80℃に対する70℃と90℃の触媒活性比を図1に示す。
Claims (7)
- 下記成分(A)、成分(B)および成分(C)を含んでなるオレフィン重合用触媒。
成分(A);下記一般式(I)で表される架橋型メタロセン化合物。
R1、R2、R3およびR4は、水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基およびスズ含有基から選ばれ、互いに同一でも異なっていてもよいが、全てが同時に水素原子でなく、隣接する基が互いに結合して脂肪族環を形成していてもよい。R 1 、R 2 、R 3 およびR 4 の少なくとも1つは炭化水素基である。
Q1は、メチレンであるアルキレン基、ジメチルメチレン、ジエチルメチレン、ジプロピルメチレン、ジイソプロピルメチレン、ジブチルメチレン、メチルエチルメチレン、メチルブチルメチレン、メチル-t-ブチルメチレン、ジヘキシルメチレン、ジシクロヘキシルメチレン、メチルシクロヘキシルメチレン、メチルフェニルメチレン、ジフェニルメチレン、ジトリルメチレン、メチルナフチルメチレン、およびジナフチルメチレンから選ばれる置換アルキレン基、シクロプロピリデン、シクロブチリデン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロヘプチリデン、ビシクロ[3.3.1]ノニリデン、ノルボルニリデン、アダマンチリデン、テトラヒドロナフチリデン、およびジヒドロインダニリデンから選ばれるシクロアルキレン基、エチリデン、プロピリデンおよびブチリデンから選ばれるアルキリデン基、シリレン、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジイソプロピルシリレン、ジブチルシリレン、メチルブチルシリレン、メチル-t-ブチルシリレン、ジシクロヘキシルシリレン、メチルシクロヘキシルシリレン、メチルフェニルシリレン、ジフェニルシリレン、ジトリルシリレン、メチルナフチルシリレン、ジナフチルシリレン、シクロジメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロペンタメチレンシリレン、シクロヘキサメチレンシリレンおよびシクロヘプタメチレンシリレンから選ばれるケイ素含有基、前記ケイ素含有基においてケイ素をゲルマニウムもしくはスズに変換した基、または、前記アルキレン基、前記置換アルキレン基、前記シクロアルキレン基、前記アルキリデン基もしくは前記ケイ素含有基中の水素原子の1個以上がハロゲン原子で置換された基である。
Xは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基およびリン含有基から選択された基であり、Mは、チタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子である。〕
成分(B);下記一般式(II-β)で表される架橋型メタロセン化合物。
R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24およびR25は、水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基およびスズ含有基から選ばれる基であり、互いに同一でも異なっていてもよく、隣接する基は互いに結合して脂肪族環を形成していてもよい。ただし、一般式(II-β)において、R17、R18、R19およびR20の内、少なくとも1つの基が炭化水素基である。
R 31 、R32、R33、R34 およびR 35 は、水素原子、炭化水素基、ハロゲン含有基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基およびスズ含有基から選ばれる基であり、互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣接する複数の置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
Q2は、メチレンであるアルキレン基、ジメチルメチレン、ジエチルメチレン、ジプロピルメチレン、ジイソプロピルメチレン、ジブチルメチレン、メチルエチルメチレン、メチルブチルメチレン、メチル-t-ブチルメチレン、ジヘキシルメチレン、ジシクロヘキシルメチレン、メチルシクロヘキシルメチレン、メチルフェニルメチレン、ジフェニルメチレン、ジトリルメチレン、メチルナフチルメチレン、およびジナフチルメチレンから選ばれる置換アルキレン基、シクロプロピリデン、シクロブチリデン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロヘプチリデン、ビシクロ[3.3.1]ノニリデン、ノルボルニリデン、アダマンチリデン、テトラヒドロナフチリデン、およびジヒドロインダニリデンから選ばれるシクロアルキレン基、エチリデン、プロピリデンおよびブチリデンから選ばれるアルキリデン基、シリレン、メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジイソプロピルシリレン、ジブチルシリレン、メチルブチルシリレン、メチル-t-ブチルシリレン、ジシクロヘキシルシリレン、メチルシクロヘキシルシリレン、メチルフェニルシリレン、ジフェニルシリレン、ジトリルシリレン、メチルナフチルシリレン、ジナフチルシリレン、シクロジメチレンシリレン、シクロトリメチレンシリレン、シクロテトラメチレンシリレン、シクロペンタメチレンシリレン、シクロヘキサメチレンシリレンおよびシクロヘプタメチレンシリレンから選ばれるケイ素含有基、前記ケイ素含有基においてケイ素をゲルマニウムもしくはスズに変換した基、または、前記アルキレン基、前記置換アルキレン基、前記シクロアルキレン基、前記アルキリデン基もしくは前記ケイ素含有基中の水素原子の1個以上がハロゲン原子で置換された基である。
Mは、チタン原子、ジルコニウム原子およびハフニウム原子から選ばれ、Xは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン含有基、ケイ素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基およびリン含有基から選択された基である。〕
成分(C);下記(c-1)、(c-2)および(c-3)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の成分。
(c-1)下記式(III)、(IV)または(V)で表される有機金属化合物
(c-2)有機アルミニウムオキシ化合物
(c-3)成分(A)および成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
Ra mAl(ОRb)nHpXq・・・(III)
〔式(III)中、RaおよびRbは、炭素原子数1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Xは、ハロゲン原子を示し、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。〕
MaAlRa 4・・・(IV)
〔式(IV)中、MaはLi、NaまたはKを示し、Raは水素原子または炭素原子数1~15の炭化水素基を示す。〕
Ra rMbRb sXt・・・(V)
〔式(V)中、RaおよびRbは、炭素原子数1~15の炭化水素基を示し、互いに同一でも異なっていてもよく、Mbは、Mg、ZnまたはCdを示し、Xは、ハロゲン原子を示し、rは0<r≦2、sは0≦s≦1、tは0≦t≦1であり、かつr+s+t=2である。〕 - 前記一般式(I)におけるQ1が、前記アルキレン基、前記置換アルキレン基、前記シクロアルキレン基、前記アルキリデン基、前記ケイ素含有基、またはこれらの基中の水素原子の1個以上がハロゲン原子で置換された基であり、
前記一般式(II-β)におけるQ2が、前記アルキレン基、前記置換アルキレン基、前記アルキリデン基、または前記ケイ素含有基である、
請求項1に記載のオレフィン重合用触媒。 - 前記一般式(I)におけるQ1が、ジメチルシリレン、ジブチルシリレン、ジフェニルシリレン、またはこれらの基中の水素原子の1個以上がハロゲン原子で置換された基であり、
前記一般式(II-β)におけるQ2が、メチレン、ジメチルメチレン、ジエチルメチレン、ジプロピルメチレン、ジイソプロピルメチレン、ジブチルメチレン、メチルエチルメチレン、メチルブチルメチレン、メチル-t-ブチルメチレン、ジヘキシルメチレン、ジシクロヘキシルメチレン、メチルシクロヘキシルメチレン、メチルフェニルメチレン、ジフェニルメチレン、ジトリルメチレン、メチルナフチルメチレン、ジナフチルメチレン、ジメチルシリレン、ジブチルシリレン、またはジフェニルシリレンである、
請求項1または2に記載のオレフィン重合用触媒。 - 成分(C)が少なくとも前記(c-2)を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
- 固体状担体(S)を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
- 固体状担体(S)が多孔質酸化物である、請求項5に記載のオレフィン重合用触媒。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、エチレンまたはエチレンと炭素数3以上20以下のオレフィンとを重合する、エチレン系重合体の製造方法。
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