JP7450411B2 - ナフタレンジアミン、ナフタレンジアミド第4族金属錯体、オレフィン重合体製造用触媒及びオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
一般式(2)のX1で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を例示することが出来、特に効率よくナフタレンジアミン(1)の製造を行うことが可能となることから塩素原子又は臭素原子が好ましい。
ここで、一般式(4)のM1で表される第4族金属原子としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウムを例示することが出来、収率に優れる点でチタン又はハフニウムが好ましい。また、一般式(4)のX2としては、収率に優れる点でジメチルアミノ基が好ましい。そして、該4族金属ジアルキルアミド錯体(4)の例としては、例えばテトラキス(ジメチルアミノ)チタン、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)チタン、テトラキス(ジエチルアミノ)ジルコニウム、テトラキス(ジエチルアミノ)ハフニウム等を例示することが出来、特に収率に優れる点でテトラキス(ジメチルアミノ)チタン、テトラキス(ジメチルアミノ)ジルコニウム又はテトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムが好ましく、テトラキス(ジメチルアミノ)チタン又はテトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムが更に好ましい。
ここで、一般式(5)のM2で表される第4族金属原子としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウムを例示することが出来、収率が良い点でジルコニウムが好ましい。また、一般式(5)のX3で表されるハロゲン原子としては、収率に優れる点で塩素原子が好ましい。
製造法Bで用いることが出来るアルキルリチウムは、ナフタレンジアミン(1)をジリチオ化出来るものであれば特に制限は無く、例えばメチルリチウム、ブチルリチウム等を例示することが出来る。
また、場合によっては、(C)成分を用いる際には、(A)成分と(C)成分の金属原子当たりのモル比は(A成分):(C成分)=100:1~1:100000の範囲にあることが好ましく、特に1:1~1:10000の範囲であることが好ましい。
荷重21.6kgfのメルトインデックス(以下、HLMIと称す)は、ASTM D1238条件Fに準拠し測定した値を用いた。
示差走査型熱量計(以下、DSCと記す場合もある。)(日立ハイテクノロジーズ(株)社製、商品名:DSC6220)を用いて融点を測定した。0℃から230℃まで10℃/分の昇温速度で昇温し、5分間230℃で保持し、オレフィン重合体を溶融させた後、10℃/分の降温速度で-20℃まで降温、続いて-20℃で5分間保持することで該オレフィン重合体を結晶化させ、その後、-20℃から230℃まで10℃/分の昇温速度で昇温する際に観測される融点を測定した。
合成した化合物の同定は、重水素化溶媒に溶解し、400MHz、1H-NMR(ブルカーバイオスピン社製、(商品名)BRUKER ULTRASHIELD PLUSTM AVANCE III又はBRUKER AscendTM AVANCE III HD)測定により実施した。合成した化合物の同定は、重水素化溶媒に溶解し、400MHz、1H-NMR(日本電子(株)製、(商品名)JNMGX400)測定により実施した。
下記反応スキームに準じ、N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミン(1-1)の製造を行った。
下記反応スキームに準じ、N,N’-ビス(6-メトキシピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミン(1-2)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、N,N’-ビス(3-メトキシピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミン(1-5)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、N,N’-ジ(キノリン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミン(1-34)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]チタン(3-Ti-1)の製造を行った。
下記反応スキームに準じ、[N,N’-ビス(6-メトキシピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(ジメチルアミド)チタン(3-Ti-2)の製造を行った。
下記反応スキームに準じ、[N,N’-ビス(3-メトキシピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(ジメチルアミド)ビス(テトラヒドロフラン)チタン(3-Ti-5のthf配位錯体)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)-N,N’-ビス(トリメチルシリル)ナフタレン-1,8-ジアミンの合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ジクロロ[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(テトラヒドロフラン)ジルコニウム(3-Zr-33のthf配位錯体)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(ジメチルアミン)ハフニウム(3-Hf-1のジメチルアミン配位錯体)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(キノリン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]チタン(3-Ti-65)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(キノリン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ハフニウム(3-Hf-65)の合成を行った。
下記反応スキームに準じ、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ジルコニウム(3-Zr-1)の合成を行った。
(1)オレフィン重合体製造用触媒の調製
300mL三口フラスコに、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]チタン(0.15g)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.09g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及びヘキサン(100mL)を加えて室温で撹拌し、別途300mL三口フラスコで調製した固体メチルアルミノオキサンのヘキサン/オクタン溶液(37.5g、Al濃度:12.1重量%、東ソー・ファインケム社製)のヘキサン(100mL)希釈品を投入し、室温で2時間撹拌し、オレフィン重合体製造用触媒を得た。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:5μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(11g)を得た。重合活性:2200000g/molTi原子。その他分析値等を表1に示す。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び実施例14の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:10μmol相当)を順に加え、90℃に昇温後、撹拌しながら1-ブテン(11g)をエチレンで圧入し、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレン及び1-ブテンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでエチレン-1-ブテン共重合体(9g)を得た。重合活性:900000g/molTi原子。その他分析値等を表1に示す。
(1)オレフィン重合体製造用触媒の調製
300mL三口フラスコに、ジクロロ[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(テトラヒドロフラン)ジルコニウム(0.15g)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.96g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及びヘキサン(100mL)を加えて室温で撹拌し、別途300mL三口フラスコで調製した固体メチルアルミノオキサンのヘキサン/オクタン溶液(27.1g、Al濃度:12.1重量%、東ソー・ファインケム社製)のヘキサン(100mL)希釈品を投入し、室温で17時間撹拌し、オレフィン重合体製造用触媒を得た。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:10μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(18g)を得た。重合活性:1800000g/molZr原子。その他分析値等を表1に示す。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び実施例16の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:10μmol相当)を順に加え、90℃に昇温後、撹拌しながら1-ブテン(11g)をエチレンで圧入し、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレン及び1-ブテンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでエチレン-1-ブテン共重合体(16g)を得た。重合活性:1600000g/molZr原子。その他分析値等を表1に示す。
(1)オレフィン重合体製造用触媒の調製
500mL三口フラスコに、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ジルコニウム(0.5g)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(4.04g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及びトルエン(10mL)を加えて室温で撹拌し、別途500mL三口フラスコで調製した変性ポリメチルアルミノオキサンのトルエン溶液(111g、Al濃度:12.1重量%、東ソー・ファインケム社製、商品名:TMAO-341)のトルエン(100mL)希釈品を投入し、室温で17時間撹拌し、オレフィン重合体製造用触媒を得た。
2Lオートクレーブにトルエン(1L)及び(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:114μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう90分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(28g)を得た。重合活性:250000g/molZr原子。その他分析値等を表1に示す。
2Lオートクレーブにトルエン(1L)及び実施例18の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:201μmol相当)を順に加え、90℃に昇温後、撹拌しながら1-ブテン(11g)をエチレンで圧入し、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう90分間、連続的に供給した。未反応のエチレン及び1-ブテンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでエチレン-1-ブテン共重合体(38g)を得た。重合活性:190000g/molZr原子。その他分析値等を表1に示す。
(1)オレフィン重合体製造用触媒の調製
300mL三口フラスコに、ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(ジメチルアミン)ハフニウム(0.15g)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(0.72g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)、及びヘキサン(100mL)を加えて室温で撹拌し、別途300mL三口フラスコで調製した固体メチルアルミノオキサンのヘキサン/オクタン溶液(25.1g、Al濃度:12.1重量%、東ソー・ファインケム社製)のヘキサン(100mL)希釈品を投入し、室温で2時間撹拌し、オレフィン重合体製造用触媒を得た。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:50μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(11g)を得た。重合活性:160000g/molHf原子。その他分析値等を表1に示す。
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液(1.25g、アルミニウム化合物濃度:20重量%、東ソー・ファインケム社製)及び実施例20の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:50μmol相当)を順に加え、90℃に昇温後、撹拌しながら1-ブテン(11g)をエチレンで圧入し、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう120分間、連続的に供給した。未反応のエチレン及び1-ブテンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでエチレン-1-ブテン共重合体(9g)を得た。重合活性:180000g/molHf原子。DSCの測定から92℃の低融点成分を含む、2つの融点が観測され、単一の錯体により複数の組成を有するポリエチレンが得られた。その他分析値等を表1に示す。
ビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(ピリジン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]ビス(ジメチルアミン)ハフニウムをビス(ジメチルアミド)[N,N’-ジ(キノリン-2-イル)ナフタレン-1,8-ジアミド]チタンに変更した以外、実施例20と同様の方法でオレフィン重合体製造用触媒の調製、重合評価を行った。結果を表1に示す。
実施例24
2Lオートクレーブにヘキサン(1.2L)、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液(5mL、Zn濃度:1.0mol/L、東京化成工業株式会社製)及び実施例15の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:10μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう60分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(3g)を得た。重合活性:300000g/molTi原子。その他分析値等を表2に示す。
2Lオートクレーブにトルエン(1L)、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液(5mL、Zn濃度:1.0mol/L、東京化成工業株式会社製)及び実施例18の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:53μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう90分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(10g)を得た。重合活性:190000g/molZr原子。その他分析値等を表2に示す。
2Lオートクレーブにトルエン(1L)、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液(27mL、Zn濃度:1.0mol/L、東京化成工業株式会社製)及び実施例19の(1)で調製したオレフィン重合体製造用触媒(金属錯体:53μmol相当)を順に加え、90℃で撹拌しながら、エチレンをエチレン分圧が0.87MPaとなるよう90分間、連続的に供給した。未反応のエチレンを脱圧し、得られたスラリーをろ別、乾燥することでポリエチレン(8g)を得た。重合活性:150000g/molZr原子。その他分析値等を下表2に示す。
Claims (6)
- 一般式(1)
- 一般式(2)
- Ar1がピリジン-2-イル基又はキノリン-2-イル基である金属錯体化合物であることを特徴とする請求項2に記載のナフタレンジアミド第4族金属錯体。
- 請求項2又は3に記載のナフタレンジアミド第4族金属錯体及び活性化助触媒を含むことを特徴とするオレフィン重合体製造用触媒。
- さらに有機金属化合物を含むものであることを特徴とする請求項4に記載のオレフィン重合体製造用触媒。
- 請求項4又は5に記載のオレフィン重合体製造用触媒の存在下、オレフィンの重合反応を行うことを特徴とするオレフィン重合体の製造方法。
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