JPH0748408A - オレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィンの重合方法

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JPH0748408A
JPH0748408A JP19211293A JP19211293A JPH0748408A JP H0748408 A JPH0748408 A JP H0748408A JP 19211293 A JP19211293 A JP 19211293A JP 19211293 A JP19211293 A JP 19211293A JP H0748408 A JPH0748408 A JP H0748408A
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JP
Japan
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olefin
group
formula
cyclopentadienyl
cocatalyst
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JP19211293A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Sunaga
忠弘 須永
Tadashi Asanuma
浅沼  正
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】ビフェニル基でブリッジしたシクロペンタジエ
ニル基をリガンドとする新規なメタロセン化合物を用い
てオレフィンを重合して高立体規則性のポリオレフィン
を製造する方法。 【効果】効率良く高立体規則性のポリオレフィンを製造
することが可能である方法を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオレフィンの重合方法に
関する。詳しくは、特定の構造のメタロセン化合物と助
触媒を用いてオレフィンを重合する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常の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−オレフィンを立体規則性
重合する方法は、カミンスキーらによって報告されて以
来(Angew.Chem.,vol.97,507
(1985))多くの改良がなされている。この触媒系
は、高活性ではあるが得られる重合体の立体規則性が充
分ではないという問題があり、シクロペンタジエンニル
基の水素の幾つかをアルキル基で置換するという方法に
よって得られる重合体の立体規則性を改良しようとする
試みが一般的である(山崎ら、Chemistry L
etters,1853(1989)、特開平4−26
8307号公報等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記方法によれば、か
なり高活性で高立体規則性のポリオレフィンを製造する
ことが可能であるが、さらに新規な高活性で高立体規則
性のポリオレフィンを与える触媒系の開発が望まれる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決して高活性で高立体規則性のポリオレフィンを与え
る重合方法について鋭意検討し本発明を完成した。
【0005】即ち本発明は、下記一般式(式1)(化
2)で表されるメタロセン化合物と助触媒を用いてオレ
フィンを重合することを特徴とするオレフィンの重合方
法である。
【0006】
【化2】 (式中Cpは置換シクロペンタジエニル基を表し、R
はシクロペンタジエニル基の置換基であり炭素数1〜2
0のアルキル基または含珪素炭化水素残基、Xは2,
2’−置換ビフェニル基、lは1〜5の整数、M はT
i、Hf、Zrから選ばれた3価または4価もの金属、
Yはハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基から選
ばれた化合物,mは1〜2の整数である。) 本発明においては上記(式1)のメタロセン化合物で
は、特にR がメチル、エチル、プロピル、ブチル
で、lが2〜4であるものが特に好ましく利用され、X
としては2,2’−置換ビフェニル基の他にさらに残余
の水素がアルキル基、アラルキル基で置換したものであ
っても良い。また中心金属であるMとしては、Ti、H
f、Zrが利用できる。Yとしては特に好ましくはハロ
ゲン原子または、メチル基、エチル基、プロピル基であ
るのが特に好ましい。
【0007】公知のシリル、1、2−エチレン、メチレ
ン基等のブリッジメタロセン化合物は通常meso,r
acemicとからなる異性体混合物として得られ、こ
のうちracemic体のみが立体規則性ポリマーが得
られるので、通常はブリチンガーらの方法(J.Org
anometa.Chem.1987,328,87)
等によってracemic体のみを分割して使用する必
要がある。本発明のビフェニルブリッジを持つメタロセ
ン化合物はracemic体のみを合成することも可能
であり好ましい。
【0008】本発明において用いる助触媒としては、メ
タロセン化合物と共に用いてオレフィンを重合するのに
使用される公知の助触媒を使用することができ、例えば
アルミノキサン、有機金属化合物、あるいは有機金属化
合物と安定なアニオン種を接触して生成する化合物から
なる触媒が例示できる。
【0009】本発明において、上記メタロセン化合物と
併用するアルミノキサンとしては下記一般式(式2)
(化3)、一般式(式3)(化4)で表される化合物が
利用できる。
【0010】
【化3】
【0011】
【化4】
【0012】(式中R2 は同じでも異なってもよく、炭
素数1〜6のアルキル基、6〜18のアリール基、また
は水素でありoは2〜50、好ましくは10〜35の整
数である。) アルミノキサンの上記メタロセン化合物に対する使用割
合としては1〜10000モル倍であるのが一般的であ
る。上記アルミノキサンを使用するに際し、炭素数1〜
12のトリアルキルアルミニウムなどの有機金属化合物
を併用することも可能であり、この場合はアルミノキサ
ンは比較的少量で良好な性能が得られる。
【0013】本発明において、上記メタロセン化合物と
併用して用いる有機金属化合物と、接触して安定なアニ
オンを生成する化合物としては、有機金属化合物として
は、周期律表1〜3族金属のアルキル金属化合物、アリ
ール金属化合物が好ましく例示でき、特に好ましくは、
リチウム、マグネシウム、アルミニウムの有機金属化合
物が例示できる。また接触して安定なアニオンを生成す
る化合物としては、種々の化合物が例示できるが、ルイ
ス酸あるいは、メタロセン化合物、有機金属化合物と接
触して、安定な化合物になるカチオンと安定なアニオン
とのイオンペアーなどが好ましく例示でき、具体的には
塩化マグネシウムなどのハロゲン化金属、トリフェニル
メタンカチオン、ジフェニルアミノカチオンなどのカチ
オンと多角ボラン、カルボラン、メタラカルボラン、ポ
リオキソアニオンなどのイオンペアーが好ましく例示で
き、例えば、特開表平1−501950、同1−502
036などに多くの化合物が例示されている。特に、テ
トラキスペンタフルオロフェニルボランアニオン、テト
ラキスペンタフルオロフェニルアルミニウムのイオン対
が好ましく利用できる。
【0014】本発明において重合するオレフィンとして
はエチレンおよび炭素数3〜20のα−オレフィンが例
示できるが、特にα−オレフィンの重合および、α−オ
レフィン相互の共重合、あるいはα−オレフィンと少量
のエチレンとの共重合に適用するのが好ましい。α−オ
レフィンとしては、具体的には、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−
オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、
1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1
−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセ
ン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコサ
ンが例示できる。
【0015】本発明において重合は、通常の溶媒重合法
の他に塊状重合法、気相重合法で行うことも可能であ
り、重合温度としては、通常−100〜200℃、好ま
しくは常温〜100℃である。重合圧力としては特に制
限はなく、常圧〜50kgf/cmである。
【0016】
【実施例】以下に実施例を示しさらに本発明を説明す
る。 実施例1 (2,2’−ビフェニルダイルビス(3,4−ジメチル
−1−シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド
の合成)窒素下でOrgannometallics,
11,3600〜3607(1992)に記載されてい
る方法で合成した2,2’−ビス(3,4−ジメチルシ
クロペンタジエニル)ビフェニルジカリウム塩1.9g
のTHF溶液に2.2gのTiClの3THF錯体を
加え2 時間還流し、さらに室温で一昼夜攪拌した。得
られた赤色溶液を塩酸酸化しエーテル抽出、乾燥後溶媒
を除去し、1.8gの深赤色の固体を得た。この固体を
THFから再結晶し0.6gの深赤色の結晶を得た。こ
の化合物の分析値を以下に示す。1 H-NMR(90MHz,CDCl3溶液、TMS 基準) δ:7.48-7.37(m,8
H),6.31(d,2H),4.96(d,2H),2.29(s,6H),2.02(s.6H) 、
元素分析値 計算値C:68.60%、H:5.31% 、分析値C:68.8
5%、H:5.22%
【0017】( 重合)充分に窒素置換した1.5lのオ
ートクレーブに液化プロピレンを0.75l装入し、次
いで上記で合成した2,2’−ビフェニルダイルビス
(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)チタ
ニウムジクロライド10mgと東ソーアクゾ(株)製メ
チルアルミノキサン(MAO、濃度5.98wt%)の
トルエン溶液1.3gを加え40℃で1 時間重合し
た。重合後少量のメタノールを加え重合を停止し、未反
応のプロピレンをパージし、得られたパウダーをメタノ
ール塩酸で洗浄しさらにメタノールで洗浄した後、80
℃で乾燥して秤量したところ2.5gのポリマーを得
た。このポリマーの135℃テトラリン溶液で測定した
極限粘度は0.50dl/gであり、示唆走査熱量分析
で昇温速度10℃/min、降温速度10℃/minで
測定した融点は160℃、結晶化温度は114℃であり
結晶性のポリマーであり、赤外吸収スペクトルによれば
アイソタクティックポリプロピレンであった。
【0018】実施例2 (2,2’−ビフェニルダイルビス(3,4−ジメチル
−1−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ドの合成)実施例1で合成した2,2’−ビス(3,4
−ジメチルシクロペンタジエニル)ビフェニルジカリウ
ム塩1.7gのTHF溶液に1.9gの四塩化ジルコニ
ウム2THF錯体を加え、4時間還流し、さらに室温で
1昼夜攪拌した。得られた黄色溶液から溶媒を蒸発除去
し、得られた固体をトルエンで抽出し、トルエン溶液か
ら0.8gの黄色固体を得た。さらにエチルエーテルで
抽出し、濃縮結晶化して0.2gの淡黄色結晶を得た。
この化合物の分析値を以下に示す。1 H-NMR(90MHz,CDCl3溶液、TMS 基準) δ:7.45-7.28(m,8
H),6.39(d,2H),4.87(d,2H),2.19(s,6H),1.99(s.6H) 、
元素分析値 計算値C:62.63%、H:4.85% 、分析値C:62.7
8%、H:4.96%
【0019】(重合)2,2’−ビフェニルダイルビス
(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジエニル)チタ
ニウムジクロライド10mgに変え2,2’−ビフェニ
ルダイルビス(3,4−ジメチル−1−シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロライドを10mg用いた他
は実施例1と同様にしたところ30gのポリマーを得
た。このポリマーの135℃テトラリン溶液で測定した
極限粘度は0.45dl/gであり、示唆走査熱量分析
で昇温速度10℃/min、降温速度10℃/minで
測定した融点は143℃、結晶化温度は111℃であり
結晶性のポリマーであり、赤外吸収スペクトルによれば
アイソタクティックポリプロピレンであった。
【0020】
【発明の効果】本発明の方法を実施することによりオレ
フィンの高立体規則性重合体を収率良く製造することが
可能であり工業的に極めて価値がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の理解を助けるためのフローチャート
図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(式1)(化1)で表される
    メタロセン化合物と助触媒よりなる触媒を用いてオレフ
    ィンを重合することを特徴とするオレフィンの重合方
    法。 【化1】 (式中Cpは置換シクロペンタジエニル基を表し、R
    はシクロペンタジエニル基の置換基であり炭素数1〜2
    0のアルキル基または含珪素炭化水素残基、Xは2,
    2’−置換ビフェニル基、lは1〜5の整数、MはT
    i、Hf、Zrから選ばれた3価または4価もの金属、
    Yはハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基から選
    ばれた化合物,mは1〜2の整数である。)
  2. 【請求項2】 助触媒がアルミノキサンである請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 助触媒が有機金属化合物と安定なアニオ
    ン種を接触して生成する化合物からなる請求項1項に記
    載の方法。
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