明細書
アルミ ニウムォキシ化合物、 ォレフィン重合用触媒成分及ぴポリオレ フィンの製造方法
技術分野
本発明は、 新規なアルミ ニウムォキシ化合物、 該アルミニウムォキシ 化合物を用いるォレフィ ン重合触媒用担体、 ォレフィ ン重合用触媒成 分及びポリオレフイ ンの製造方法に関し、 さ らに詳しく は、 重合活性 が高く、 かつポリマーモルフォロジ一に優れたポリオレフィ ンを与え る新規なアルミ ニウムォキシ化合物、 該アルミ ニウムォキシ化合物を 用いるォレフィ ン重合触媒用担体、 ォレフィ ン重合用触媒成分及びポ リオレフイ ンの製造方法に関する。
背景技術
ポリオレフイ ン製造分野では、 遷移金属化合物、 特に I V族遷移金属 化合物を中心に、 該遷移金属化合物を無機多孔質担体に担持した触媒 (以下、 遷移金属担持型触媒と表記する場合もある) についてバルク 重合、 気相重合、 スラ リ ー重合等に適用可能な触媒系の開発が展開さ れている。
これらの重合系においては、 重合活性が高く、 ポリマーのモルフォ ロ ジ一が良好なことが要求されており、 高活性で高嵩密度のポリオレフ インを与える触媒の開発が望まれている。
一方、 既にアルミニウムォキシ化合物、 その中で特にメチルアルモキ サンがメ タ口セン触媒の有用な助触媒であることは知られている。 例 えば、 遷移金属化合物を無機多孔質担体に担持する過程でメチルアル モキサン溶液を使用する様々な担持触媒の製造技術が開示されている。 しかしながら、 有機アルミニウムから製造されるアルミニウムォキシ 化合物の中には不純物と して未反応の有機アルミニゥムと副生した不
溶成分 (ゲル成分) が含まれている こ とが知られている。 このため、 アルミニウム原子当たりの重合活性が低く なり、 アルミニウムォキシ 化合物を多量に使用せざるをえず、 製造コス 卜が高く つく のを免れえ ない上、 多量のアルミ ニウムがポリマ一中に残存するなど、 工業上、 大きな問題点を有している。
そこで、 このよ うな問題点を解決するために、 これまでに種々の提案 がなされている (特開昭 6 1 - 2 1 1 3 0 7号公報、 同 6 3 — 1 3 0 6 0 1 号公報、 同 6 4 — 1 6 8 0 3号公報、 特開平 2 — 1 6 7 3 0 7 号公報) 。
しかしながら、 これらの技術においては、 アルミ ニウム原子当たりの 活性は多少改善されるものの、 このよ うなアルミ ノキサンは溶解性が 悪く、 取扱いにく い上、 ポリマーの品質の低下や色相悪化の原因とな つており、 さらなる改善が望まれていた。
また、 メチルアルミ ノキサンとその他の有機アルミニウム化合物を共 存させる方法も提案させれている (特開昭 6 0 - 2 6 0 6 0 2号公報、 同 6 0 — 1 3 0 6 0 4号公報、 同 6 3 — 8 9 5 0 6号公報、 同 6 3 — 1 7 8 1 0 8号公報、 同 6 3 — 2 1 8 7 0 7号公報、 同 6 4 — 9 2 0 6号公報、 特開平 1 一 3 1 5 4 0 7号公報、 同 2 — 2 2 3 0 6号公報、 同 2 — 1 6 7 3 1 0号公報) 。
これらの技術においては、 メチルアルミ ノキサンの使用量は若干低下 しているものの、 未だアルミニウム当たりの活性は不充分であり、 一 層の改善が望まれている。
さらに、 上記のよ うなアルミ二ゥムォキシ化合物における問題点以外 に、 遷移金属化合物と無機多孔質担体とアルミニウムォキシ化合物を 用いる遷移金属担持型触媒系では、 均一系触媒系と比較し著しく触媒 活性が低下する という問題点を有している。 この問題点を解決するた
め、 様々な提案がなされている。
例えば、 特表平 9 - 5 0 7 5 1 5号公報では担持触媒の調製において アルモキサン溶液中からゲル成分を除去して用いる方法が開示されて いる。 しかしながらこの技術はポリマ一モルフォロジ一を改良するこ とが目的であり 、 この方法では、 触媒の高活性化を図る ことが困難で あるとともにポリマーモルフォロジ一の改良にも限界がある。
また、 特表平 8 — 5 1 1 0 4 4号公報、 特表平 9 一 5 0 3 0 0 8号公 報, 特表平 9 一 5 0 5 3 4 0号公報、 特表平 9 一 5 0 7 5 1 7号公報 の各々にはアルモキサン溶液を用いて担持型触媒を製造する種々の方 法が開示されている。 しかしながら、 これらの方法によ り製造された 担持型触媒は均一系触媒と比較して著しく触媒活性が低下するという 欠点を有している。
また、 米国特許第 5 1 5 7 1 3 7号公報には、 アル力 リ処理によ りァ ルモキサン溶液からゲル成分を除去する方法が開示されている。 しか しながらこの技術では触媒の高活性化は図れず、 しかもアル力 リ処理 はアルモキサンのコス トを上昇させてしま う という問題点がある。 以上のよ うに、 遷移金属化合物と無機多孔質担体とアルミニウムォキ シ化合物を用いる遷移金属担持型触媒系では、 均一系触媒と同等の重 合活性を有し、 かつ高嵩密度のポリオレフィ ンを与える触媒が得られ ていないのが現状である。
本発明は、 上記観点からなされたもので、 重合活性が高く、 かつポリ マ一モルフォ ロ ジ一に優れたポ リ ォレフィ ンを与える新規なアルミ 二 ゥムォキシ化合物、 該アルミニウムォキシ化合物を用いるォレフィ ン 重合触媒用担体、 ォレフィ ン重合用触媒成分及ぴポリオレフイ ンの製 造方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明者らは、 鋭意研究を重ねた結果、 有機アルミ ニウム化合物と水 の反応生成物から得られるアルミ ニウムォキシ化合物であって、 残留 する有機アルミニウム及びゲル成分を含まない特定のアルミニウムォ キシ化合物、 該アルミニゥムォキシ化合物と無機化合物から得られる ォレフィ ン重合触媒用担体、 該担体と遷移金属化合物を接触して得ら れるォレフ イ ン重合触媒により 、 重合活性が高く 、 かつポリマーモル フォロジ一に優れたポリオレフィ ンが得られることを見出し、 これに 基づいて本発明を完成させた。
すなわち、 本発明は以下のアルミニウムォキシ化合物、 ォレフィ ン重 合触媒用担体、 ォレフィ ン重合用触媒成分及びポリオレフイ ンの製造 方法を提供するものである。
1 . 有機アルミニウム化合物と水の反応によ り得られるアルミニウム ォキシ化合物であって、 炭化水素溶媒に可溶でありかつ ' H— N M Rよ り測定した残留有機アルミ ニウム化合物が 1 0重量%以下であるアル ミ二ゥムォキシ化合物。
2 . 上記 1記載のアルミニウムォキシ化合物と周期律表第 2〜第 4族 又は第 1 2〜第 1 4族から選ばれる少なく と も 1種の元素を含む無機 化合物からなるォレフィン重合触媒用担体。
3 - 無機化合物が酸化物である上記 2に記載のォレフィ ン重合触媒用 担体。
4 . 上記 2又は 3に記載のォレフィ ン重合触媒用担体と遷移金属化合 物からなるォレフィ ン重合用触媒成分。
5 . 遷移金属化合物が周期律表第 4族又は第 8〜第 1 0族から選ばれ る上記 4記載のォレフィン重合用触媒成分。
6 . 周期律表第 4族の遷移金属化合物が下記の一般式 ( I ) 〜 ( I I I ) で表される遷移金属化合物から選ばれたいずれかである上記 4又
は 5記載のォレフィン重合用触媒成分,
( I )
〔式中、 !^
1〜!^
6は、 それぞれ独立に水素原子, ハロゲン原子, 炭素 数 1〜 2 0の炭化水素基又は炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素 基を示し、 R
3と R
4, R
4と R
5及び R
5と R
6の う ちの少なく とも一組 はたがいに結合して環を形成してもよく、 X
1及び X
2はそれぞれ独立 に水素原子, ハロゲン原子又は炭素数 1〜 2 0の炭化水素基を示し、 Y
1は二つの配位子を結合する二価の架橋基であって、 炭素数 1〜 2 0 の炭化水素基, 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基, 珪素含有 基、 ゲルマニウム含有基、 スズ含有基、 — O—、 — C O—、 _ S―、 — S 0
2_、 — N R
7—、 - P R
7 -, — P ( O) R
7—、 _ B R
7—又 は一 A I R
7—を示し、 R
7は水素原子、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基を示す。 M
1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示す。 〕
〔式中、 R
8〜 R
1 8,
3及び
4は、 それぞれ独立に水素原子、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 2 0のハロゲン 含有炭化水素基、 珪素含有基、 酸素含有基、 ィォゥ含有基、 窒素含有 基又はリ ン含有基を示し、 R '°と R
1 1及び R
1 Sと R
1 6はたがいに結合 して環を形成してもよい。
3及び
4は、 それぞれ独立にハロゲン原 子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基、 珪素含有基、 酸素含有基、 ィォゥ含有基、 窒素含有基又は リ ン含有基を示す。 Y
1は二つの配位子を結合する二価の架橋基であつ て、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基、 珪素含有基、 ゲルマニウム含有基、 スズ含有基、 一 O—、 — C O—、 — S—、 — S 0
2—、 _ N R
7—、 一 P R
7—、 一 P (〇) R
7—、 一 B R
7—又は— A 1 R
7—を示し、 R
7は水素原子、 ハロゲン原 子、 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基を示す。 M
1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示す。 〕
〔式中、 M1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示し、 E 1及び E 2はそれぞれシクロペンタジェ-ル基, 置換シクロペンタジェ-ル基, インデュル基, 置換インデニル基, ヘテロシク ロペンタジェ-ル基, 匱換ヘテロシク ロペンタジェニル基, アミ ド基, ホスフィ ド基, 炭化 水素基及び珪素含有基の中から選ばれた配位子であって、 A 1及び A 2 を介して架橋構造を形成しており、 またそれらはたがいに同一でも異 なっていてもよく、 X5は σ結合性の配位子を示し、 X 5が複数ある場 合、 複数の X 5は同じでも異なっていてもよく、 他の X 5, Ε 1 , Ε 2又 は Υ2と架橋していてもよい。 Υ2はルイス塩基を示し、 Υ2が複数ある 場合、 複数の Υ 2は同じでも異なっていてもよく、 他の Υ2, Ε 1 , Ε 2 又は X5と架橋していてもよく、 A 1及び Α2は二つの配位子を結合する 二価の架橋基であって、 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基、 珪素含有基、 ゲルマニウム含有基、 ス ズ含有基、 ー〇—、 — C O—、 — S―、 — S〇2—、 一 N R7—、 — P R7 —、 一 P ( O ) R7 —、 一 B R 7 —又は一 A 1 R 7—を示し、 R 7は 水素原子、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基を示し、 それらはたがいに同一でも異 なっていてもよレ、。 qは 1〜 5の整数で 〔 (M1の原子価) ー 2〕 を示 し、 rは 0〜 3の整数を示す。 〕
7. 周期律表第 8〜第 1 0族の遷移金属化合物が、 ジィ ミ ン化合物を 配位子とするものである上記 5記載のォレフィン重合用触媒成分。
8. 上記 5〜 7のいずれかに記載のォレフィ ン重合用触媒成分と有機 アルミニウム化合物からなるォレフィ ン重合用触媒成分。
9 . 上記 4 〜 8のいずれかに記載のォレフィ ン重合用触媒成分の存在 下、 ォレフィ ンを重合することを特徴とするポリ オレフイ ンの製造方 法。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
[ 1 ] アルミニウムォキシ化合物
本発明のアルミ ニウムォキシ化合物は、 有機アルミ ニ ウム化合物と水 の反応によ り得られるアルミニウムォキシ化合物であって、 炭化水素 溶媒に可溶でありかつ1 H— N M Rよ り測定した残留有機アルミニウム 化合物が 1 0重量%以下である。 本発明においては、 アルミニウムォ キシ化合物が無機化合物に担持される割合 (担持率ともいう) が増加 するので、 残留有機アルミニウム化合物が 3〜 5重量%以下であるこ とが好ま しく 、 特に好ま しく は、 2 〜 4重量%以下である。 残留有機 アルミ ニウム化合物が 1 0重量%を超えると担持率が低下し、 重合活 性が低下するので好ま しく ない。 また、 本発明においては、 アルミ 二 ゥムォキシ化合物は、 炭化水素溶媒に可溶なために、 無機化合物に担 持されなかったアルミ ニゥムォキシ化合物をリサイクルして再使用す ることができる とレ、う利点がある。 さ らに、 本発明のアルミニウムォ キシ化合物は、 性状が安定しているために、 使用に際して特に処理を 必要と しないという長所も有する。 アルミニウムォキシ化合物中に炭 化水素溶媒に可溶でない成分が存在すると重合によ り得られるポリオ レフィ ンの平均粒径や粒径分布 (総称してモルフォ ロジーともいわれ る) が低下し、 好ま しく ない。 残留有機アルミ二ゥム化合物が 1 0重 量%以下のアルミニウムォキシ化合物を得る方法には、 特に制限はな いが、 例えば、 アルミ ニウムォキシ化合物の溶液を加温減圧によ り溶 媒を留去し乾固させる方法 (ドライアップ法ともいう) が挙げられる。
ドライアップ法では、 加温減圧による溶媒の留去は 8 0 °C以下が好ま しく 、 さ らに好ま しく は、 6 0 °C以下である。 8 0 aC以上ではアルミ ニゥムォキシ化合物の溶液中の不溶成分が急増すると と もに、 このよ うなアルミニウムォキシ化合物を用いて得た遷移金属担持型触媒の活 性が低下する。 減圧度は、 通常 3 0 m m H g以下で行えばよい。 好ま しく は 2 O m m H g以下である。
なお、 有機アルミ ニウムの定量法は、 O r g a n o m e t a 1 1 i c s , v o l . 1 7, N o . 1 0 , 1 9 9 8 p l 9 4 1〜 1 9 4 5に準 拠して測定する。
本発明のアルミニウムォキシ化合物は、 炭化水素溶媒に可溶であると いう特徴がある。 すなわち、 従来のアルミニウムォキシ化合物には、 通常炭化水素溶媒に不溶な成分が含まれているが、 本発明のアルミ二 ゥムォキシ化合物は、 炭化水素溶媒に不溶な成分が含まれていない。 このため、 ォレフィ ン重合用触媒に用いたとき、 得られるポリマーパ ゥダ一の微粉が少なく 、 かつ平均粒径が大きいのでモルフォ口ジ一が 優れるという利点がある。
炭化水素溶媒溶媒と しては、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 ク メ ン、 シメン等芳香族炭化水素やペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 デカン、 ドデカン、 へキサデカン、 ォクタデカン等脂肪族炭化水素や シク ロペンタン、 シク ロへキサン、 シク ロオク タン、 メ チノレシク ロぺ ンタン等脂環式炭化水素やナフサ、 ケロシン、 ライ トガスオイル等石 油留分等が挙げられる。 これらの中で、 特に芳香族炭化水素が好ま し い
アルミ二ゥムォキシ化合物から前記の炭化水素溶媒に不溶な成分を除 去する方法には、 特に制限はなく 、 例えば、 炭化水素溶媒に不溶な成 分を自然沈降させ、 その後デカンテーショ ンによ り分離する方法が挙
げられる。 あるいは、 遠心分離等の操作によ り分離する方法でもよい。 その後、 さ らに回収した可溶解成分を G 5ガラス製フィルタ一等を用 い、 窒素気流下にてろ過した方が不溶な成分が充分除去されるので好 ま しい。 また、 このよ うにして得られるアルミ ニウムォキシ化合物は 時間の経過と ともにゲル成分が増加するので、 調製後 4 8時間以内に 使用することが好ましく、調製後直ちに使用することが特に好ましい。 本発明のアルミ -ゥムォキシ化合物と炭化水素溶媒の割合は、 特に制 限はないが、 炭化水素溶媒 1 リ ッ トルに対しアルミニウムォキシ化合 物中のアルミニウム原子が 0. 5〜 1 0モルとなるよ うな濃度で用い ることが好ましい。
本発明のアルミ二ゥムォキシ化合物は、 有機アルミニウム化合物と水 の反応により得られるアルミ二ゥムォキシ化合物であれば、 特に制限 はなく、 種々のアルミニウムォキシ化合物が挙げられる。 例えばアル ベマ一ノレ ' コーポレーショ ン (A l b e m a r 1 e C o r p o r a t i o n ) やェチノレ ' コーポレーショ ン (E t h y 1 C o r p o r a t i o n ) 又はシェアリ ンング ' コーポレ一シヨ ン ( S h e r i n g C o r p o r a t i o n ) 製の市販品等が挙げられる。
また、 従来種々の公知文献にその基本骨格が記載されている下記の一 般式 ( I V) で表される鎖状アルミ ノキサン又は一般式 (V) で表さ れる環状アルミ ノキサンと呼ばれているアルミニウムォキシ化合物が 挙げられる。
(式中、 R 1 9は炭素数 1〜 2 0、 好ま しく は 1〜 1 2のアルキル基,
アルケニル基, ァ リ ール基, ァ リ ールアルキル基などの炭化水素基あ るレ、はハロゲン原子を示し、 wは平均重合度を示し、 通常 2〜 5 0、 好ましく は 2〜 4 0の整数である。 なお、 各 R 1 9は同じでも異なって いてもよレヽ。 )
(式中、 R 19及び wは前記一般式 (IV)におけるものと同じである。 ) 前記アルミ ノキサンの製造法と しては、 有機アルミニウム化合物と水 などの縮合剤とを接触させる方法が挙げられるが、 その手段について は特に限定はなく、 公知の方法に準じて反応させればよい。 例えば、
( 1 ) 有機アルミ ニウム化合物を有機溶剤に溶解しておき、 これを水 と接触させる方法、 ( 2 ) 重合時に当初有機アルミ ニウム化合物を加 えておき、 後に水を添加する方法、 ( 3 ) 金属塩などに含有されてい る結晶水、 無機物や有機物への吸着水を有機アルミ ニウム化合物と反 応させる方法、 ( 4 ) テ トラアルキルジアルミ ノキサンに ト リアルキ ルアルミニウムを反応させ、 さ らに水を反応させる方法などがある。 なお、 アルミ ノキサンと しては、 トルエン不溶性のものであってもよ レヽ
その他、 公知文献等に開示された技術により製造したものでもよい。 公知文献と しては、 特開平 9 _ 3 2 8 5 2 0号公報ゃ特開平 9— 2 7 8 8 2 4号公報等が挙げられる。 本発明においては、 前記のアルミ二 ゥムォキシ化合物を一種用いてもよく 、 二種以上を組み合わせて用い てもよい。
本発明のアルミ二ゥムォキシ化合物の原料となる有機アルミ -ゥム化
合物と しては、 特に制限はなく 、 各種の有機アルミ ニウム化合物が用 いられる。 例えば、 下記一般式 ( V I ) で表されるアルキル基含有ァ ルミ ニゥム化合物を用いることができる。
R 20 mAl(〇 R 2 1) n X 3―……… (V I )
(式中、 1¾ 2°及び1¾ 2 1は、 それぞれ炭素数 1〜8 、 好ま しく は 1〜4 のアルキル基を示し、 Xは水素原子又はハロゲン原子を示す。 また、 mは 0 く m≤ 3、 好ま しく は 2 あるいは 3、 最も好ま しく は 3であり 、 nは 0 ≤ n く 3、 好ま しく は 0 あるいは 1 である。 )
具体的には、 ト リ メ チルアルミ ニウム、 ト リェチルアルミニウム、 ト リ プロ ピルァゾレミ 二ゥム、 ト リ イ ソプロ ピルアルミ ニウム、 ト リ n — ブチルメ チルアルミ ニウム、 ト リ イ ソブチルァノレミ ニゥム、 ト リ s e c —ブチルメ チノレアルミ ニウム、 ト リ t e r t —ブチノレメ チルアルミ 二ゥム、 ト リ ペンチ/レアゾレ ミ ニゥム、 ト リ へキシノレアノレ ミ ニゥム、 ト リ オクチノレアルミ ニウム、 ト リ デシノレァゾレ ミ 二ゥム、 ト リ シク ロへキ シルアルミ ニウム、 ト リ シク ロォクチルアルミ ニウムなどの ト リ アル キルアルミ ニウム化合物、 ジメ チルアルミ ニウムク ロ リ ド、 ジェチル ァ /レ ミ ゥムク ロ リ ド、 ェチノレア /レ ミ -ゥムセスキク ロ リ ド、 ジメ チノレ アルミ ニウムメ トキシ ド、 ジェチルアルミ ニウムメ トキシ ド、 ジメ チ ルアルミ ニウムヒ ドロォキシ ド、 ジェチルアルミ ニウムヒ ドロォキシ ド等のハロゲン、 アルコキシ基あるいは水酸基含有のアルキルアルミ ニゥム化合物、 ジメ チルアルミ ニウム ヒ ドリ ド、 ジイ ソブチルアルミ 二ゥムヒ ドリ ド等の水素原子含有アルミニウム化合物等が挙げられる。 本発明においては、 前記有機アルミ ニゥム化合物を一種用いてもよ く 、 二種以上を組み合わせて用いてもよい。
[ 2 ] ォレフィ ン重合触媒用担体
本発明のォレフィ ン重合触媒用担体は、 前記のアルミ ニウムォキシ化 合物と周期律表第 2〜 4族及び第 1 2〜 1 4族から選ばれる少なく と も 1種の元素を含む無機化合物を接触して得られるものである。 無機 化合物が無機酸化物であると担持率が高く なり好ま しく 、 さ らに無機 酸化物が多孔質であって、 かつ微粒子状であると担持率がさ らに向上 し特に好ま しい。 本発明のォレフィ ン重合触媒用担体は、 無機化合物 l g当たり前記のアルミニウムォキシ化合物中の g数の割合で表され る担持率が 3 0〜 9 0 %である。 好ま しく は 4 0〜 9 0 %、 さらに好 ま しく は 5 0〜 9 0 %、 よ り好ま しく は 6 0〜 9 0 %、 特に好ましく は 7 0〜 9 0 %である。 担持率が高く なるほど、 ォレフ ィ ン重合にお いて用いられる無機化合物の量が少なく て済み、 結果的にコ ス ト低减 の効果が得られると と もに、 ポリ マ一中の残留不純物成分が低減され るという品質向上の効果も得られ好ましい。
周期律表第 2〜 4族及び第 1 2〜 1 4族から選ばれる少なく とも 1種 の元素と しては、 C, M g , A 1 , S i , C a, S c , T i , B, T 1 , G e, S n , Z n , B a , P b, Y, S r, T h等が挙げられる。 また、 無機酸化物と しては、 具体的には、 S i 02, A 1 2〇 , M g O, Z r O 2, T i 〇2, F e 2 O , B 2 O 3 , C a O , Z n O, B a O , T h O 2やこれらの混合物、 例えばシリカアルミナ, ゼォライ ト, フェラ ィ ト, グラスファイバーなどが挙げられる。 なお、 上記無機酸化物は、 少量の炭酸塩, 硝酸塩, 硫酸塩などを含有してもよい。
一方、 上記以外の無機化合物と して、 M g C l 2, g ( O C 2 H 5) 2 などマグシゥム化合物などで代表される一般式 M g R 2 2 x X 6 yで表さ れるマグネシウム化合物やその錯塩などを挙げることができる。 ここ で、 R 2 2は炭素数 1〜 2 0 のアルキル基、 炭素数 1〜 2 0 のアルコキ シ基又は炭素数 6〜 2 0のァリ一ル基、 X 6はハ口ゲン原子又は炭素数
1〜 2 0のアルキル基を示し、 Xは 0〜 2、 .yは 0〜 2であり、 かつ x + y = 2である。 各 R22及び各 X 5はそれぞれ同一でもよく、 また異 なってもいてもよレ、。
本発明において用いられる無機化合物と しては、 M g C l 2, M g C
1 ( O C 2 H 5) , M g (〇 C 2H5)2, S i 〇 2, A 1 203などが好ま しい。 これの中では、 特に S i 02又は A 1 2〇3が好ま しい。 また無機 化合物の性状は、 その種類及び製法によ り異なるが、 平均粒径は通常 l〜 3 0 0 /x m、 好ま しく は 1 0〜 2 0 0 // m、 よ り好ま しく は 2 0 〜 0 0 mである。
粒径が小さいと重合体中の微粉が増大し、 粒径が大きいと重合体中の 粗大粒子が増大し嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原因になる。
また、 無機化合物の比表面積は、 通常 1〜 1 0 0 0 m2 Zg、 好ましく は 5 0〜 5 0 0 m2/g、 細孔容積は通常 0. l〜 5 c m3Zg、 好ま しく は 0. 3〜 3 c m3Zgである。
比表面積又は細孔容積のいずれかが上記範囲を逸脱すると、 触媒活性 が低下することがある。 なお、 比表面積及び細孔容積は、 例えば B E T法に従って吸着された窒素ガスの体積から求めることができる ( J . Am. C h e m . S o c . , 第 6 0卷, 第 3 0 9ページ ( 1 9 8 3年) 参照) 。
さらに、 上記無機化合物は、 通常 1 5 0〜 1 0 0 0 °C、 好ましく は 2 0 0〜 8 0 0 °Cで焼成して用いることが望ましい。
本発明のォレフィ ン重合触媒用担体は、 前記のアルミ ニ ウムォキシ化 合物と前記の無機化合物を接触させることによ り製造することができ る。 通常、 接触は、 前記の溶媒中で、 0. 1 〜 : L 0. 0 m o l Z L、 2 0°C以下、 0. 5時間以上で行えばよい。 好ましくは、 0. 5〜 5. O m o l /し、 0°C以下、 1. 0時間以上で行う。
[ 3 ] ォレフ ィ ン重合用触媒成分
本発明のォレフィ ン重合用触媒成分は、 前記のォレフィ ン重合触媒用 担体と遷移金属化合物を接触してなる。
本発明に用いられる遷移金属化合物は、 特に制限はなく 、 ポリオレフ ィ ン製造用触媒となり う る全ての遷移金属化合物を用いることができ る。 中でも、 周期率表第 4族遷移金属化合物及び第 8〜第 1 0族遷移 金属化合物が好ましい。
周期率表第 4族遷移金属化合物と しては、 特に制限はなく、 例えばチ タ -ゥム、 ジルコニウム、 ハフニウムのいずれかの遷移金属化合物と 有機金属化合物からなるチーグラー · ナッタ触媒に用いられている遷 移金属触媒成分 ( a ) や塩化マグネシウム等の担体に遷移金属化合物、 有機アルミ ニウム化合物や電子供与体を適宜組み合わせて得られる高 活性担持型触媒に用いられている遷移金属触媒成分 ( b ) あるいはァ ルミ ノキサンとシク 口ペンタジェニル骨格又はイ ンデニル骨格等が配 位子と して用いられている遷移金属化合物の組み合わせからなるメ タ 口セン触媒に用いられている遷移金属触媒成分 ( c ) 等が挙げられる。
( a ) と しては遷移金属ハロゲン化物が挙げられ、 具体的には三塩化 チタン、 四塩化チタン等が挙げられる。 有機金属化合物と しては有機 アルミ ニウム化合物が挙げられ、 具体的には ト リ アルキルアルミ ユウ ム、 ノヽロゲン化アルキルアルミニウム等が挙げられる。 ( b ) と して は、 前記の遷移金属ハロゲン化物が挙げられ、 担体と してはマグネシ ゥム化合物、 中でもハロゲン化マグネシウム等が挙げられ、 電子供与 体と しては、 エステル類、 エーテル類等が挙げられる。 これらの具体 例と しては、 特公昭 5 8 — 1 9 3 3 4号公報、 同 4 7 — 4 1 6 7 6号 公報、 同 5 6 — 1 6 1 6 7号公報、 同 5 9 — 5 2 1 6 6号公報、 特公 平 3 — 3 8 2 8 5号公報、 特公平 4 一 7 5 2 4 5号公報等に記載され
ている化合物が挙げられる。 ( c ) と しては、 特表平 8 — 5 1 1 0 4 4号公報、 特開平 6 — 1 0 0 5 9 7号公報、 特開平 6 — 2 5 3 5 0号 公報、 特開平 6— 1 8 4 1 7 9号公報、 特開平 1 一 3 4 5 8 0 9号公 報、 特開昭 5 8— 1 9 3 0 9号公報、 特開昭 5 8— 1 9 3 0 6号公報、 特開昭 5 8 — 1 9 3 0 7号公報、 特開昭 5 8 — 1 9 3 0 8号公報、 特 開昭 6 1 — 1 3 0 3 1 4公報、 特開昭 6 3— 1 4 2 0 0 5公報、 特開 平 4— 2 6 8 3 0 8号公報, 同 5— 3 0 6 3 0 4号公報, 同 6— 1 0 0 5 7 9号公報, 同 6 — 1 5 7 6 6 1 号公報, 同 7— 1 4 9 8 1 5号 公報, 同 7— 1 8 8 3 1 8号公報, 同 7— 2 5 8 3 2 1号公報等に記 載されている化合物が挙げられる。
本発明においては、 中でも、 シクロペンチル及びインデニル骨格を有 する遷移金属化合物が好ま しい。 具体的には、 下記の一般式 ( I ) 〜
( I I I ) で表される遷移金属化合物から選ばれたいずれかである遷 移金属化合物が好ましい。
( I )
〔式中、 R '〜R6は、 それぞれ独立に水素原子, ハロゲン原子, 炭素 数 1〜 2 0の炭化水素基又は炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素 基を示し、 R3と R4, R4と R5及び R5と R6の うちの少なく とも一組
はたがいに結合して環を形成してもよく 、 X '及び X 2はそれぞれ独立 に水素原子, ハロゲン原子又は炭素数 1〜 2 0の炭化水素基を示し、 Y 1は二つの配位子を結合する二価の架橋基であって、 炭素数 1 〜 2 0 の炭化水素基, 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基, 珪素含有 基、 ゲルマニウム含有基、 スズ含有基、 — O—、 — C O—、 — S—、 — S〇2 —、 一 N R 7 —、 一 P R 7 —、 一 P (〇) R 7—、 一 B R 7 —又 は一 A 1 R '—を示し、 R 7は水素原子、 ハロゲン原子、 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基を示す。
M1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示す。 〕
前記一般式 ( I ) において、 R3と R 4, R4と R5及び R 5と R6の う ちの少なく とも一組が環を形成した遷移金属化合物は、 B A S F型錯 体と して知られている化合物である。
前記一般式 ( I ) において、 R '〜 R6のうちのハロゲン原子と しては、 塩素, 臭素, フッ素, ヨ ウ素原子が挙げられる。 炭素数 1〜 2 0の炭 化水素基と しては、 例えばメチル基, ェチル基, n —プロピル基, ィ ソプロピル基, n—ブチル基, イ ソブチル基, t e r t —ブチル基, n—へキシル基, n—デシル基などのアルキル基、 フエ -ル基, 1 — ナフチル基, 2—ナフチル基などのァリール基、 ベンジル基などのァ ラルキル基などが挙げられ、 また炭素数 1〜 2 0のハロゲン含有炭化 水素基と しては、 上記炭化水素基の水素原子の 1個以上が適当なハロ ゲン原子で置換された基が挙げられる。 この R '〜 R6は、 たがいに同 一であっても異なっていてもよく、 また、 隣接する基、 すなわち R3と R 4 , R 4と R 5及び R 5と R 6の う ちの少なく とも一組はたがいに結合 して環を形成していることが必要である。 このよ うな環を形成したィ ンデニル基と しては、 例えば 4, 5 _ベンゾインデュル基, ひ一ァセ ナフ トインデニル基及びその炭素数 1 〜 1 0のアルキル置換体などを
挙げることができる。
また、 X 1及び X 2のうちハロゲン原子と しては、 塩素, 臭素, フッ素, ヨ ウ素原子が挙げられ、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基と しては、 例え ばメチル基, ェチル基, プロピル基, イソプロピル基, n—プチル基, t e r t —ブチル基, n —へキシル基などのアルキル基、 フエニル基 などのァリール基、ベンジル基などのァラルキル基などが挙げられる。
X 1及び X 2はたがいに同一であっても異なってもよい。 一方、 Y 1は二 つの配位子を結合する二価の架橋基であって、 そのうちの炭素数 1〜 2 0の二価の炭化水素基と しては、 例えばメチレン基 ; ジメチルメチ レン基 ; 1, 2 —エチレン基 ; ジメチル一 1, 2—エチレン基 ; 1, 4 —テ トラメチレン基 ; 1, 2 —シク ロプロピレン基などのアルキレ ン基、 ジフエ-ルメチレン基などのァリールアルキレン基などが挙げ られ、 炭素 1〜 2 0の二価のハロゲン含有炭化水素基と しては、 例え ばクロ口エチレン基, ク ロロメチ レン基などが挙げられる。 また、 二 価の珪素含有基と しては、 例えばメチルシリ レン基, ジメチルシリ レ ン基, ジェチルシリ レン基, ジフエ二ルシリ レン基, メチルフエ-ル シリ レン基などが挙げられる。 さ らに、 ゲルマニウム含有基, スズ含 有基と しては、 上記珪素含有基において、 珪素をゲルマニウム, スズ に変換した基を挙げることができる。 なお、 Y 1で結合されている二つ の配位子は通常同一であるが、 場合により異なっていてもよい。
前記一般式 ( I ) で表される遷移金属化合物と しては、 例えば、 特開 平 6 — 1 8 4 1 7 9号公報, 特開平 6 — 3 4 5 8 0 9号公報などに記 載されている化合物を挙げることができる。 具体例と しては、 r a c —ジメチルシランジィノレ一ビス一 1 一 ( 2 —メチルー 4, 5 —ベンゾ インデニ レ) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c — フ エ -ノレメチノレシ ランジイノレービス一 1 — ( 2 —メチノレ一 4, 5 —ベンゾインデニノレ)
—ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —エタンジイノレー ビス一 1 — ( 2 一メ チル一 4 , 5 —ベンゾイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド , r a c —ブタンジィルー ビス一 1 一 ( 2 —メ チノレ _ 4 , 5 _ベンゾィ ンデュル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメ チルシランジィ ル一ビス一 1 — ( 4, 5 _ベンゾイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメチルシラ ンジィル一 ビス一 1 — ( 2 —メチルー α —メ チル一 ひーァセナフ トイ ンデュル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド , r a c 一フエニルメチノレシランジィル一ビス一 1 — ( 2 —メ チルー ひ —ァセナフ トイ ンデュル) 一ジルコユウムジク ロ リ ドなどのベンゾィ ンデュル型又はァセナフ トイ ンデニル型化合物、 及びこれらの化合物 におけるジルコニウムをチタン又はハフニウムに置換したものなどを 挙げることができる。
さ らに、 前記一般式 ( I ) において、 R3と R 4, R 4と R 5及び R 5と R6のいずれの組も環を形成していないィ ンデニル骨格を有する遷移金 属化合物又はそれに対応する 4 , 5 , 6 , 7—テ トラ ヒ ドロイ ンデニ ル骨格を有する遷移金属化合物も用いることができる。 この遷移金属 化合物は、 へキス ト型錯体と して知られている化合物である。 この遷 移金属化合物と しては、 例えば、 特開平 4 一 2 6 8 3 0 8号公報, 同 5 — 3 0 6 3 0 4号公報, 同 6 — 1 0 0 5 7 9号公報, 同 6 — 1 5 7 6 6 1号公報, 同 7 — 1 4 9 8 1 5号公報, 同 7 — 1 8 8 3 1 8号公 報, 同 7 _ 2 5 8 3 2 1 号公報などに記載されている化合物を挙げる ことができる。
具体例と しては、 ジメ チルシランジィルービス一 1 _ ( 2—メチルー 4 —フエ -ルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, ジメ チルシラ ンジィル一ビス一 1 — 〔 2 —メ チルー 4 一 ( 1 —ナフチル) イ ンデニ ル〕 一ジルコニウムジク ロ リ ド, ジメ チルシラ ンジイノレー ビス一 1 —
( 2 —ェチゾレー 4 —フエ -ルイ ンデニノレ) 一ジルコニウムジク 口 リ ド, ジメ チルシランジィルー ビス一 1 一 〔 2 —ェチル一 4 — ( 1 —ナフチ ル) イ ンデニル〕 ジルコニウムジク ロ リ ド, フエニルメ チルシランジ イ ノレー ビス一 1 一 ( 2 —メ チル一 4 —フエニルイ ンデニノレ) ージノレコ 二ゥムジク ロ リ ド, フエ -ルメ チルシランジィル一ビス一 1 — 〔 2 _ メ チルー 4 一 ( 1 一ナフチル) イ ンデニル〕 一ジルコニウムジク ロ リ ド, フエニルメ チルシラ ンジイ ノレービス一 1 一 ( 2 —ェチル一 4 ーフ エニスレイ ンデニ/レ) 一ジ /レコニゥムジク ロ リ ド, フエニノレメ チノレシラ ンジィル一 ビス一 1 _ 〔 2 —ェチルー 4 一 ( 1 —ナフチル) イ ンデニ ル〕 —ジルコニウムジク ロ リ ドなどのァ リ ール置換体、 r a c —ジメ チルシリ レン一 ビス一 1 — ( 2 —メ チル一 4 一ェチルイ ンデニル) - ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメチルシ リ レン一 ビス 一 1 — ( 2 —メチル一 4 —ィ ソプロ ピゾレイ ンデニル) 一ジルコニウムジク 口 リ ド, r a c —ジメ チルシリ レン一ビス一 1 一 ( 2 —メチル一 4 _第三ブチ ノレイ ンデニノレ) 一ジ /レコ -ゥムジク ロ リ ド, r a c —フエ二ルメチノレ シリ レン一ビス 一 1 ― ( 2 —メ チルー 4 ーィ ソプロ ピルイ ンデュル) —ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c _ジメ チルシリ レ ン一ビス一 1 — ( 2 —ェチルー 4 —メ チルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c _ジメ チルシリ レン一 ビス一 1 — ( 2, 4 —ジメ チルイ ンデニ ル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメ チルシリ レン一 ビス一
1 — ( 2 —メ チル一 4 一ェチルイ ンデニル) 一ジルコニウムジメチル などの 2, 4 —位置換体、 r a c —ジメチルシリ レン一ビス一 1 — ( 4,
7 —ジメチノレイ ンデュノレ) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c — 1,
2 —エタンジィル一 ビス一 1 一 ( 2 —メチル一 4, 7 —ジメ チルイ ン デニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメ チルシリ レン一 ビ ス一 1 — ( 3, 4, 7 — ト リ メ チルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク
口 リ ド, r a c — 1 , 2 —エタ ンジィル一 ビス一 1 一 ( 4 , 7 —ジメ チルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c — 1 , 2 —ブタ ンジィル一 ビス 一 1 — ( 4 , 7 —ジメ チルイ ンデュル) 一ジルコユ ウ ムジク ロ リ ドなどの 4 , 7 —位, 2 , 4 , 7 —位又は 3 , 4 , 7 —位 置換体, ジメ チルシラ ンジィノレ一 ビス一 1 — ( 2 —メ チルー 4 , 6 - ジイ ソプロ ピルイ ンデュル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, フエニルメ チルシランジィルー ビス一 1 一 ( 2 —メチル一 4 , 6 —ジイ ソプロ ピ ノレイ ンデュル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —ジメ チルシラ ン ジイノレー ビス一 1 — ( 2 —メチル一 4 , 6 —ジイ ソプロ ピルイ ンデニ ル) ージゾレコニゥムジク ロ リ ド, r a c — 1 , 2 —エタンジィル一 ビ ス一 1 — ( 2 —メ チルー 4 , 6 —ジイ ソプロ ピルイ ンデニル) 一ジル コニゥムジク ロ リ ド, r a c —ジフエニルシランジィル一ビス一 1 一
( 2 —メ チル一 4, 6 —ジイ ソプロ ピルイ ンデニル) 一ジルコニウム ジク ロ リ ド, r a c — フエニルメ チノレシランジィルー ビス一 1 一 ( 2 —メチル _ 4, 6 —ジイ ソプロ ピルイ ンデュル) 一ジルコニウムジク 口 リ ド, r a c —ジメ チルシラ ンジィゾレービス一 1 — ( 2 , 4 , 6 — ト リ メチルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ドなどの 2 , 4, 6 一位置換体, r a c —ジメ チルシランジィルー ビス一 1 _ ( 2 , 5 , 6 _ ト リ メチルインデュル) 一ジルコニウムジク ロ リ ドなどの 2 , 5 , 6—位置換体、 r a c ージメチルシリ レン一ビス一 ( 2 —メチル— 4 , 5 , 6 , 7 —テ ト ラ ヒ ドロー 1 —イ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c —エチレン一 ビス一 ( 2 —メ チル一 4 , 5 , 6 , 7 —テ ト ラ ヒ ドロー 1 _イ ンデニル) 一ジルコニウムジク ロ リ ド, r a c — ジメチルシリ レン一ビス一 ( 2 —メ チル一 4, 5, 6, 7 —テ ト ラ ヒ ドロ一 1 一イ ンデュル) 一ジルコニウムジメ チル, r a c —エチレン —ビス ( 2 —メ チノレー 4 , 5, 6, 7 —テ ト ラ ヒ ドロ 一 1 —イ ンデニ
ノレ) 一ジ /レコニゥムジメ チ /レ, r a c —エチレン一ビス一 ( 4, 7 - ジメチル一 4 , 5, 6, 7—テ ト ラ ヒ ドロ一 1 _イ ンデュル) 一ジル コニゥムジク ロ リ ドなどの 4, 5, 6 , 7—テ ト ラ ヒ ドロイ ンデニル 化合物など、 及ぴこれらの化合物におけるジルコニウムをチタン又は ハフニウムに置換したものなどを挙げるこ とができる。
〔式中、 R 8〜R 1 8, X 3及び X 4は、 それぞれ独立に水素原子、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 2 0のハロゲン 含有炭化水素基、 珪素含有基、 酸素含有基、 ィォゥ含有基、 窒素含有 基又はリ ン含有基を示し、 R '。と R 1 1及び R 1 5と R 1 6はたがいに結合 して環を形成してもよい。 3及び 4は、 それぞれ独立にハロゲン原 子、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基、 珪素含有基、 酸素含有基、 ィォゥ含有基、 窒素含有基又は リ ン含有基を示す。 Y 1は二つの配位子を結合する二価の架橋基であつ て、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基、 珪素含有基、 ゲルマニウム含有基、 スズ含有基、 一 O—、 一 CO―、 一 S—、 — S 02—、 一 N R7—、 — P R 7—、 — P (〇) R
7—、 一 B R 7 —又は一 A I R 7 —を示し、 R 7は水素原子、 ハロゲン原 子、 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロゲン含有炭 化水素基を示す。 M1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示す。 〕 この遷移金属化合物は、 単架橋型錯体である。
前記一般式 (II) において、 R8〜R 1 8, X 3及び X 4のうちのハロゲ ン原子と しては、 塩素, 臭素, フッ素, ヨ ウ素原子が挙げられる。 炭 素数 1〜 2 0の炭化水素基と しては、 例えばメチル基, ェチル基, n —プロピル基, イ ソプロピル基, n _ブチル基, イ ソブチル基, t e r t —ブチル基, n—へキシル基, n —デシル基などのアルキル基、 フエニル基, 1 —ナフチル基, 2—ナフチル基などのァリール基、 ベ ンジル基などのァラルキル基などが挙げられ、 また炭素数 1 〜 2 0の ハロゲン含有炭化水素基と しては、 ト リ フルォロメチルなどの上記炭 化水素基の水素原子の 1個以上が適当なハロゲン原子で置換された基 が挙げられる。 珪素含有基と しては、 ト リ メチルシリル基, ジメチル ( t —プチル) シリル基などが挙げられ、 酸素含有基と しては、 メ ト キシ基, エ トキシ基などが挙げられ、 ィォゥ含有基と しては、 チォー ル基, スルホン酸基などが挙げられ、 窒素含有基と しては、 ジメチル アミ ノ基などが挙げられ、 リ ン含有基と しては、 フエ -ルホスフィ ン 基などが挙げられる。 また、 R 1 °と R 1 1及び R 1 5と R 1 8はたがいに結 合してフルオレンなどの環を形成してもよい。 R1。と R 1 1及び R1 5と R 1 8の具体例と しては、 上記 R 8〜 R 1 8等において挙げたものから水 素原子を除く基が挙げられる。 R 1 R 1 6と しては、 水素原子及び炭 素数 6以下のアルキル基が好ましく、 水素原子、 メチル基、 ェチル基、 イ ソプロピル基、 シク ロへキシル基がよ り好ましく 、 水素原子がさ ら に好ましい。 また、 R1 Q, R1 3, R 15及び R 1 8と しては、 炭素数 6以 下のアルキル基が好ましく、 メチル基、 ェチル基、 イ ソプロ ピル基、
シク 口へキシル基がよ り好ま しく 、 ィ ソプロ ピル基がさ らに好ま しい。 R 1 1, R 1 2, R 1 4 , R 1 6及び R 1 7と しては水素原子が好ましい。 X 3, X4 と しては、 ハロゲン原子, メチル基, ェチル基, プロ ピル基が好ま しい。
γ 1の具体例と しては、 メチレン、 エチレン、 ェチリ デン、 イ ソプロ ピリ デン、 シク ロへキシリ デン、 1 , 2—シク ロへキシレン、 ジメ チ ルシリ レン、 テ ト ラメ チルジシリ レン、 ジメ チルゲルミ レン、 メチル ボリ リデン (CH3— B =) 、 メチルアルミ リデン (CH3— A l =) 、 フエニルホスフイ リデン ( P h— P =) 、 フエニルホスホ リ デン ( P h P〇 = ) 、 1, 2— フエ二レン、 ビニレン (一 C H= C H— ) 、 ビ ユリデン (CH2 = C = ) 、 メチルイ ミ ド、 酸素 (_〇—) 、 硫黄 (一 S— ) などがあ り 、 これらの中でも、 メチレン、 エチレン、 ェチリ デ ン、 イ ソプロ ピリデンが、 本発明の目的達成の点で好ま しい。
M1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示すが、 特にハフニゥ ムが好適である。
前記一般式 (Π) で表される遷移金属化合物の具体例と しては、 1, 2—ェタンジィル ( 1 — ( 4, 7—ジイ ソプロ ピルイ ンデュル) ) ( 2 ― (4, 7—ジイ ソプロ ピルイ ンデュル) ハフニウムジク ロ リ ド、 1, 2—エタンジィノレ ( 9ーフゾレオレニノレ) ( 2 - ( 4, 7—ジイ ソプロ ピルインデュル) ノヽフニゥムジク ロ リ ド、 イ ソプロピリデン ( 1 一 ( 4, 7—ジイ ソプロ ピルイ ンデニル) ) ( 2— ( 4 , 7—ジイ ソプロ ピル インデニル) ノヽフニゥムジク ロ リ ド、 1, 2—ェタンジィル ( 1 一 ( 4, 7—ジメチルイ ンデニル) ) ( 2— ( 4, 7—ジイ ソプロ ピルイ ンデ -ノレ) ノヽフニゥムジク ロ リ ド、 1, 2 —エタ ンジィノレ ( 9—フルォレ ニル) ( 2— ( 4, 7—ジメチルイ ンデニル) ) ハフニウムジク ロ リ ド、 イ ソプロ ピリ デン ( 1 — ( 4 , 7 —ジメ チルイ ンデュル) ) ( 2
- ( 4, 7—ジィ ソプロピルインデニル) ハフ -ゥムジクロ リ ドなど、 及びこれらの化合物におけるハフニ ウムをジルコニウム又はチタンに 置換したものを挙げることができるが、 これらに限定されるものでは ない。
なお、 前記一般式 (II) で表される遷移金属化合物は、 例えば本出願 人が先に出願した特願平 0 9— 2 9 6 6 1 2号に記載された方法によ り製造することができる。
〔式中、 M1はチタン, ジルコニウム又はハフニウムを示し、 E 1及び E 2はそれぞれシク口ペンタジェ-ル基,置換シク口ペンタジェニル基, インデニル基, 置換インデュル基, ヘテロシク ロペンタジェニル基, 置換へテロシクロペンタジェニル基, アミ ド基, ホス フイ ド基, 炭化 水素基及び珪素含有基の中から選ばれた配位子であって、 A1及び A2 を介して架橋構造を形成しており、 またそれらはたがいに同一でも異 なっていてもよく、 X5は σ結合性の配位子を示し、 X 5が複数ある場 合、 複数の Xsは同じでも異なっていてもよく、 他の X5, Ε 1, Ε 2又 は Υ2と架橋していてもよい。 Υ2はルイス塩基を示し、 Υ2が複数ある 場合、 複数の Υ2は同じでも異なっていてもよく、 他の Υ2, Ε 1 , Ε 2 又は X5と架橋していてもよく、 A 1及び Α2は二つの配位子を結合する 二価の架橋基であって、 炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基、 珪素含有基、 ゲルマニウム含有基、 ス ズ含有基、 一 O—、 — C O—、 — S—、 — S 02—、 — N R7—、 — P
R 7 —、 一 P ( O ) R 7 _、 一 B R 7 —又は一 A I R 7 —を示し、 R 7は 水素原子、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基、 炭素数 1 〜 2 0のハロ ゲン含有炭化水素基を示し、 それらはたがいに同一でも異 なっていてもよレ、。 qは 1〜 5の整数で 〔 (M1の原子価) 一 2〕 を示 し、 rは 0〜 3の整数を示す。 〕
前記一般式(III)で表される遷移金属化合物 (以下、 二重架橋型錯体 と称することがある。 ) において、 M1はチタン, ジルコニウム又はハ フニゥムを示すが、 ジルコニウム及ぴハフニウムが好適である。 E 1及 び E 2は上述のよ うにそれぞれ、 シクロペンタジェニル基, 置換シクロ ペンタジェニル基, インデニル基, 置換インデュル基, ヘテロシク ロ ペンタジェ-ル基, 置換へテロシクロペンタジェ-ル基, アミ ド基 (一 N < ) , ホスフイ ド基 (一 Pく) , 炭化水素基 〔> C R—, > C < ] 及び珪素含有基 〔> S i R—, > S i く〕 (但し、 Rは水素又は炭素 数 1〜 2 0の炭化水素基あるいはヘテロ原子含有基である) の中から 選ばれた配位子を示し、 A 1及び A 2を介して架橋構造を形成している。 また、 E 1及び E 2はたがいに同一でも異なっていてもよレ、。 この E 1及 び E2と しては、 シクロペンタジェニル基, 置換シクロペンタジェ-ル 基, ィンデュル基及び置換ィンデニル基が好ましい。
また、 X 5で示される σ結合性配位子の具体例と しては、 ハロゲン原 子, 炭素数 1 〜 2 0の炭化水素基, 炭素数 1 〜 2 0のアルコキシ基, 炭素数 6〜 2 0のァリールォキシ基, 炭素数 1〜 2 0のアミ ド基, 炭 素数 1〜 2 0の珪素含有基, 炭素数 1 〜 2 0のホス フイ ド基, 炭素数 1〜 2 0のスルフ ィ ド基, 炭素数 1 〜 2 0のァシル基などが挙げられ る。 この X 5が複数ある場合、 複数の X5は同じでも異なっていてもよ く、 他の X 5, Ε 1 , Ε 2又は Υ 2と架橋していてもよい。
一方、 Υ2で示されるルイ ス塩基の具体例と しては、 アミ ン類, エー
テル類, ホスフィ ン類, チォエーテル類などを挙げることができる。 この Y2が複数ある場合、 複数の Y2は同じでも異なっていてもよく 、 他の Y2や E 1, E 2又は X 5と架橋していてもよい。
次に、 A
1及び A
2で示される架橋基のうち少なく とも一つは、 炭素数 1以上の炭化水素基からなる架橋基であることが好ま しい。 これらの 架橋基と しては、 例えば一般式
R R24
(R 23及び R 24はそれぞれ水素原子又は炭素数 1〜2 0の炭化水素基 で、 それらはたがいに同一でも異なっていてもよく 、 またたがいに結 合して環構造を形成していてもよい。 eは 1〜4の整数を示す。 ) で表されるものが挙げられ、 その具体例としては、 メチレン基, ェチ レン基, ェチリデン基, プロピリデン基, イ ソプロピリデン基, シク 口へキシリデン基, 1, 2—シクロへキシレン基, ビユリデン基 ( C H2= C =) などを挙げることができる。 これらの中で、 メチレン基, エチレン基及びィソプロピリデン基が好適である。 この A1及び A2は、 たがいに同一でも異なっていてもよい。
この一般式(III)で表される遷移金属化合物において、 E
1及び E
2が シクロペンタジェニル基, 置換シク ロペンタジェ-ル基, インデュル 基又は置換ィンデュル基である場合、 A
1及び A
2の架橋基の結合は、 ( 1 , 1 ' ) ( 2, 2 ' ) 二重架橋型であってもよく、 ( 1, 2 ' ) ( 2, 1 ' ) 二重架橋型であってもよい。 このよ うな一般式(III)で表 される遷移金属化合物の中では、 一般式(III— a )
で表される二重架橋型ビスシク 口ペンタジェニル誘導体を配位子とす る遷移金属化合物が好ましい。
上記一般式(III— a ) において、 M1, A1, A2, q及び r は上記と 同じである。 Xsは σ結合性の配位子を示し、 X5が複数ある場合、 複 数の X5は同じでも異なっていてもよく、 他の X5又は Υ2と架橋してい てもよい。 この X 5の具体例と しては、 一般式(III)の X 5の説明で例示 したものと同じものを挙げることができる。 Υ2はルイス塩基を示し、 Υ2が複数ある場合、 複数の Υ2は同じでも異なっていてもよく、 他の Υ2又は X5と架橋していてもよい。 この Υ2の具体例と しては、 一般式 (III)の Υ 2の説明で例示したものと同じものを挙げることができる。 R25〜 R 3。はそれぞれ水素原子, ハロゲン原子, 炭素数 1〜 2 0の炭 化水素基, 炭素数 1〜 2 0のハロゲン含有炭化水素基, 珪素含有基又 はへテロ原子含有基を示すが、 その少なく とも一つは水素原子でない ことが必要である。 また、 R25〜 R 3°はたがいに同一でも異なってい てもよく、 隣接する基同士がたがいに結合して環を形成していてもよ い
この二重架橋型ビスシク 口ペンタジェニル誘導体を配位子とする遷移 金属化合物は、 配位子が ( 1, 1 ' ) ( 2, 2 ' ) 二重架橋型及び ( 1, 2 ' ) ( 2, 1 ' ) 二重架橋型のいずれであってもよレヽ。
この一般式(ΠΙ)で表される遷移金属化合物の具体例と しては、 ( 1, 1 , —エチレン) ( 2 , 2 ' —エチレン) 一 ビス (イ ンデュル) ジル コユウムジク ロ リ ド, ( 1 , 2 ' —エチレン) ( 2, 1 ' _エチレン) — ビス (イ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 1 ' ーメ チレ ン) ( 2, 2 ' —メチレン) 一 ビス (イ ンデニル) ジルコニウムジク 口 リ ド, ( 1 , 2 ' —メ チレン) ( 2, 1 ' —メ チレン) 一 ビス (ィ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一イ ソプロ ピリ デン)
( 2, 2, 一イ ソプロ ピリ デン) 一ビス (イ ンデニル) ジルコニウム ジク ロ リ ド, ( 1 , 2 ' —イ ソプロ ピリ デン) ( 2, 1 ' —イ ソプロ ピリデン) 一ビス (イ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —エチレン) ( 2, 2 ' 一エチレン) 一ビス ( 3—メチルイ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 2 , 一エチレン) ( 2, 1 ' ーェチ レン) 一ビス ( 3—メチルイ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 1 , 一エチレン) ( 2, 2 ' 一エチレン) 一 ビス ( 4, 5—ベンゾィ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 2 , 一エチレン) ( 2, 1 , 一エチレン) 一ビス ( 4, 5—ベンゾイ ンデュル) ジルコニウム ジク ロ リ ド, ( 1 , 1 , —エチレン) ( 2 , 2 ' —エチレン) 一 ビス
( 4一イ ソプロ ピルイ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' 一エチレン) ( 2, 1 , 一エチレン) 一ビス ( 4—イ ソプロ ピルイ ン デニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' 一エチレン) ( 2, 2 ' 一エチレン) — ビス ( 5, 6—ジメチルイ ンデュル) ジルコニウムジ ク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —エチレン) ( 2, 1 , 一エチレン) 一ビス ( 5, 6—ジメチルイ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 1 ' —ェ
チレン) ( 2, 2 ' —エチレン) 一 ビス ( 4·, 7—ジイ ソプロ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 , 一エチレン) ( 2, 1 , 一エチレン) 一 ビス ( 4, 7 —ジイ ソプロ ピルイ ンデニル) ジル コニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' 一エチレン) ( 2, 2 ' —エチレン) 一 ビス ( 4 _フエニルイ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 2 ' 一エチレン) ( 2, 1 ' 一エチレン) 一 ビス ( 4 — フエニノレイ ン デニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —エチレン) ( 2, 2 ' 一エチレン) 一 ビス ( 3—メチルー 4 —イ ソプロ ピルイ ンデュル) ジ ルコ -ゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —エチレン) ( 2, 1 , 一ェチレ ン) 一ビス ( 3 —メ チル一 4 _イ ソプロ ピルイ ンデュル) ジルコニゥ ムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一エチレン) ( 2, 2 ' —エチレン) ー ビ ス ( 5, 6—べンゾイ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2, 一エチレン) ( 2, 1 ' 一エチレン) 一ビス ( 5, 6 —ベンゾイ ンデ 二ノレ) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —エチレン) ( 2 , 2 ' 一イ ソプロ ピリデン) 一ビス (イ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド,
( 1, 2 ' 一エチレン) ( 2, 1 ' 一イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス (ィ ンデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一イ ソプロ ピリ デン)
( 2, 2 ' —エチレン) 一 ビス (イ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —メ チレン) ( 2, 1 , 一エチレン) 一 ビス (イ ンデ ニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , ーメチレン) ( 2 , 2, —エチレン) 一 ビス (イ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一エチレン) ( 2, 2 ' —メ チレン) 一 ビス (イ ンデュル) ジル コ -ゥムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一メ チレン) ( 2, 2 , _イ ソプロ ピリデン) 一ビス (インデニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —メチレン) ( 2, 1 , 一イ ソプロ ピリデン) 一 ビス (イ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —イ ソプロ ピリ デン) ( 2, 2,
—メ チレン) 一 ビス (イ ンデュル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1, 一メ チレン) ( 2, 2 ' —メ チレン) ( 3—メ チルシク ロペンタ ジェニル) (シク ロペンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1,
1 ' 一イ ソプロ ピリ デン) ( 2 , 2 ' —イ ソプロ ピリ デン) ( 3 —メ チ /レシク ロペンタジェ二ノレ) (シク ロペンタジェ二ノレ) ジノレコニゥム ジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一プロ ピリデン) ( 2, 2 ' —プロ ピリデン)
( 3—メ チルシク ロペンタジェ -ル) (シク ロペンタジェ -ル) ジル コ -ゥムジク ロ リ ド, ( 1, 1, 一エチレン) ( 2, 2, ーメ チレン) 一ビス ( 3—メチルシク ロペンタジェニル) ジルコ -ゥムジク ロ リ ド,
( 1, 1 , ーメチレン) ( 2, 2 ' 一エチレン) 一 ビス ( 3—メ チ /レ シク ロペンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —イ ソ プロ ピリデン) ( 2, 2 ' —エチレン) 一 ビス ( 3—メ チノレシク ロぺ ンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 , 一エチレン) ( 2, 2 ' —イ ソプロ ピリ デン) 一ビス ( 3—メ チルシク ロペンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' ーメ チレン) ( 2, 2 ' —メ チ レン) 一ビス ( 3—メ チルシク ロペンタジェ -ル) ジルコニ ウムジク 口 リ ド, ( 1, 1 , ーメ チレン) ( 2, 2 ' —イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3—メチ /レシク ロペンタジェ二ノレ) ジゾレコニゥムジク ロ リ ド,
( 1, 1 ' —イ ソプロ ピリ デン) ( 2, 2 ' 一イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3—メチノレシク ロペンタジェ二/レ) ジ /レコニゥムジク ロ リ ド,
( 1, 1 ' —エチレン) ( 2, 2, 一メ チレン) 一 ビス ( 3, 4 —ジ メチルシク ロペンタジェ -ル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1, 一エチレン) ( 2, 2, 一イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3, 4 —ジメ チ /レシク ロペンタジェ-ノレ) ジノレコニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 1, 一 メチレン) ( 2, 2 ' —メ チレン) 一 ビス ( 3, 4—ジメ チルシク ロ ペンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1 , 1 , 一メ チレン)
( 2, 2 ' 一イ ソプロ ピリ デン) ビス ( 3, 4ージメ チルシク ロべ ンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 1 ' —イ ソプロ ピリ デン) ( 2, 2 , 一イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3, 4 ジメ チルシ ク ロペンタ ジェニル) ジノレコニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2, 一ェチレ ン) ( 2, 1 , ーメチレン) 一 ビス ( 3—メチルシク ロペンタジェ- ル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —エチレン) ( 2, 1 ' — イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3 —メ チルシク ロペンタジェ -ル) ジル コ -ゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2, 一メチレン) ( 2 , 1 , ーメチレン) —ビス ( 3—メチルシク ロペンタジェ -ル) ジルコニウムジク ロ リ ド,
( 1, 2 ' ーメ チレン) ( 2, 1 ' —イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3 —メチルシク ロペンタジェニル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' 一イ ソプロ ピリ デン) ( 2 , 1 ' —イ ソプロ ピリ デン) 一ビス ( 3 — メ チノレシク ロペンタジェ二/レ) ジスレコ ニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2, —エチレン) ( 2, 1 , 一メチ レン) 一ビス ( 3, 4 ジメチルシク 口ペンタジェニグレ) ジ /レコ ニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2, 一エチレン)
( 2, 1 ' 一イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3, 4ージメ チルシク ロぺ ンタジェニル) ジルコニゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —メチレン) ( 2, 1 , 一メチレン) 一ビス ( 3, 4—ジメチルシク ロペンタジェ -ル) ジルコニウムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' —メチレン) ( 2, 1 ' —イ ソ プロ ピリ デン) 一ビス ( 3, 4 —ジメ チルシク ロペンタジェニル) ジ ルコ -ゥムジク ロ リ ド, ( 1, 2 ' _イ ソプロ ピリ デン) ( 2, 1 , —イ ソプロ ピリ デン) 一 ビス ( 3, 4 ージメ チルシク ロペンタジェ二 ル) ジルコニウムジク ロ リ ドなど及びこれらの化合物におけるジルコ 二ゥムをチタン又はハフニウムに置換したものを挙げるこ とができる。 もちろんこれらに限定されるものではない。
本発明におけるォレフィ ン重合用触媒成分と しては、 遷移金属化合物
と して、 前記 ( I ) 成分 ( B A S F型錯体又はへキス ト型錯体) , ( I I ) 成分 (単架橋型錯体) 及び ( I I I ) 成分 (二重架橋型錯体) を それぞれ単独で用いてもよく、 これらの遷移金属化合物を 2種以上組 み合わせて用いてもよい。
前記のォレフィ ン重合触媒用担体と前記 ( I ) 〜 ( I I I ) の遷移金 属化合物の接触は、 窒素等の不活性気体中あるいはペンタン、 へキサ ン、 ヘプタン、 トルエン、 キシレン等の炭化水素中で行ってもよい。 各成分の添加又は接触は、 重合温度下で行う ことができることはもち ろん、 一 3 0 °C〜使用溶媒の沸点、 特に室温から使用溶媒の沸点の間 で行うことが好ましい。
一方、 周期律表第 8〜 1 0族の遷移金属化合物と しては特に制限はな く、 各種の遷移金属化合物が用いられるが、 ジィ ミ ン化合物を配位子 とするものが好ましく 、 このよ うなものと しては、 例えば一般式 (V
I I )
R
R32 X
M2 (VI I)
R33 、Y
(式中、 R31及び R34はそれぞれ独立に炭素数 1〜 2 0の脂肪族炭化 水素基又は全炭素数 7〜 2 0の環上に炭化水素基を有する芳香族基、 R 32及び R 33はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数 1〜 2 0の炭化水 素基を示し、 R 32と R33はたがいに結合して環を形成していてもよく、 X及び Υはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数 1〜 2 0の炭化水素基、 Μ2は周期律表第 8ないし 1 0族の遷移金属を示す。 )
で表される錯体化合物を挙げることができる。
上記一般式 (V I I ) において、 R 3 1及び R34のう ちの炭素数 1〜 2 0の脂肪族炭化水素基と しては、 炭素数 1 〜 2 0の直鎖状若しく は分 岐状のアルキル基又は炭素数 3〜 2 0のシク ロアルキル基など、 具体 的にはメチル基、 ェチル基、 n —プロ ピル基、 イ ソプロ ピル基、 n — ブチル基、 イ ソブチル基、 s e c —ブチル基、 t e r t —ブチル基、 ペンチル基、 へキシル基、 ォクチル基、 デシル基、 テ トラデシル基、 へキサデシル基、 ォクタデシル基、 シクロペンチル基、 シク ロへキシ ル基、 シク ロォクチル基などが挙げられる。 なお、 シク ロアルキル基 の環上には低級アルキル基などの適当な置換差が導入されていてもよ い。 また、 全炭素数 7〜 2 0の環上に炭化水素基を有する芳香族基と しては、 例えばフエ二ル基ゃナフチル基などの芳香族環上に、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状, 分岐状又は環状のアルキル基が 1個以上導入され た基などが挙げられる。 この R 31及び R 34と しては、 環上に炭化水素 基を有する芳香族基が好ま しく 、 特に 2, 6 —ジイ ソプロピルフエ - ル基が好適である。 1¾3 1及び1¾34は、 たがいに同一であってもよく、 異なっていてもよレ、。
また、 R32及び R33のうちの炭素数 1〜 2 0の炭化水素基と しては、 例えば炭素数 1 〜 2 0の直鎖状若しく は分岐状アルキル基、 炭素数 3 〜 2 0のシク ロアルキル基、 炭素数 6〜 2 0のァリール基、 炭素数 7 〜 2 0のァラルキル基などが挙げられる。 こ こで、 炭素数 1 〜 2 0の 直鎖状若しくは分岐状アルキル基、 炭素数 3〜 2 0のシク ロアルキル 基と しては、 前記 R 31及び R34の う ちの炭素数 1 〜 2 0の脂肪族炭化 水素基の説明において例示したものと同じものを挙げることができる。 また炭素数 6〜 2 0のァリール基と しては、 例えばフエ -ル基、 ト リ ル基、 キシリル基、 ナフチル基、 メチルナフチル基などが挙げられ、 炭素数 7〜 2 0のァラルキル基と しては、 例えばベンジル基ゃフエネ
チル基などが挙げられる。 この R 3 1及び R 34は、 たがいに同一であつ てもよく 、 異なっていてもよい。 また、 たがいに結合して環を形成し ていてもよレ、。
一方、 X及び Yの う ちの炭素数 1〜 2 0の炭化水素基と しては、 上記 R 32及び R 33における炭素数 1〜 2 0の炭化水素基について、 説明し たとおりである。 この X及び Yと しては、 特にメチル基が好ましい。 また、 Xと Yは、 たがいに同一であってもよく異なっていてもよレ、。
M2の周期律表第 8ないし 1 0族の遷移金属と しては、 例えば、 ュッ ケル、 パラジウム、 白金、 鉄、 コバル ト、 ロジウム、 ルテニウムなど が举げられ、 ニッケル、 パラジウムが好ましい。
前記一般式 (V I I ) で表される錯体化合物の例と しては、 下記の式 〔 1〕 , 〔 2〕 , 〔 3〕 , 〔 4〕 , 〔 5〕 , 〔 6〕 , 〔 7〕 , 〔 8〕 , 〔 9〕 , 〔 1 0〕 , 〔 1 1〕 及び 〔 1 2〕 で表される化合物などを挙 げることができる。
(CH3)2 C
(CH3)2 C
〔1〕 〔2〕
(C
H:
(C 3):
〔7〕 〔8〕
〔21〕 CLt]
(ε O Σ(εΗΟ)
〔01〕 〔6〕
l .890/66df/JLDd 06ひ ε/00 O/W
本発明においては、 前記錯体化合物を一種用いてもよく 、 二種以上を 組み合わせて用いてもよレ、。
前記のォレフィン重合触媒用担体と前記錯体化合物の接触は、 窒素等 の不活性気体中あるいはペンタ ン、 へキサン、 ヘプタ ン、 トルエン、 キシレン等の炭化水素中で行ってもよレ、。 各成分の添加又は接触は、 重合温度下で行う ことができることはもちろん、 一 3 0 °C〜使用溶媒 の沸点、 特に室温から使用溶媒の沸点の間で行う ことが好ましい。 本発明においては、 前記のォレフィン重合触媒用担体と前記錯体化合 物を接触させる場合に、 必要に応じて超音波を用いてォレフィ ン重合 触媒成分を製造してもよい。 超音波を用いることによ り、 担体と遷移 金属化合物の接触効率が向上し、 よ り一層触媒の活性が向上する。 こ れは、 遷移金属化合物と担体の反応がよ り深部においても行われるよ うになつたためと と推定している。 超音波の用いる方法に特に制限は なく、 ォレフィ ン重合触媒用担体に用いてもよく、 錯体化合物に用い てもよい。 あるいはォレフィ ン重合触媒用担体と錯体化合物の存在下 に用いてもよい。 また、 超音波は一連の工程において二度以上用いて もよレ、。 超音波の出力は l 〜 1 0 0 0 k H z の範囲で行えばよく、 好 ましく は 1 0〜 5 0 0 k H zである。
4 . ポリオレフイ ンの製造方法
本発明のポリォレフィ ンの製造方法は、 上述した重合用触媒と有機ァ ルミ ニゥム化合物を用いて、 ォレフィ ン類の単独重合、 又はォレフィ ンと他のォレフィ ン類及び Z又は他の単量体との共重合 (つま り、 異 種のォレフィ ン類相互との共重合, ォレフィ ン類と他の単量体との共 重合、 あるいは異種のォレフィ ン類相互と他の単量体との共重合) を 好適に行う ことができる。
有機アルミ ニウム化合物と しては、 前記一般式 ( I V ) で表される鎖
状アルミ ノ キサン、 前記一般式 ( V ) で表される環状アルミ ノ キサン 及び前記一般式 ( V I ) で表されるアルキル基含有アルミ ニウム化合 物が挙げられる。
具体的には、 ト リ メチルアルミ ニウム、 卜 リ エチルァノレミニゥム、 ト リ プロ ピルアルミ ニウム、 ト リ イ ソプロ ピルァノレ ミ -ゥム、 ト リ n — ブチルメ チルアルミ ニウム、 ト リ イ ソブチルアルミ ニウム、 ト リ s e c —ブチルメ チルアルミ ニウム、 ト リ t e r t 一ブチルメ チルアルミ 二ゥム、 ト リペンチノレアノレミニゥム、 ト リへキシノレアノレミ ニゥム、 ト リ オクチルアルミ ニウム、 ト リ デシルアルミ ニウム、 ト リ シク ロへキ シルアルミ ニウム、 ト リ シク ロォクチルアルミ ニウムなどの ト リ アノレ キルアルミ ニウム化合物、 ジメ チルァノレミ ニゥムク ロ リ ド、 ジェチル アルミ ゥムク ロ リ ド、 ェチルアルミ ニウムセ スキク ロ リ ド、 ジメチル アルミ ニウムメ トキシ ド、 ジェチルアルミ ニウムメ トキシ ド、 ジメ チ ルアルミ ニウム ヒ ドロォキシ ド、 ジェチルアルミ ニウム ヒ ドロォキシ ド等のハロゲン、 アルコキシ基あるいは水酸基含有のアルキルアルミ ニゥム化合物、 ジメ チルアルミ ニウム ヒ ドリ ド、 ジイ ソブチルアルミ 二ゥムヒ ドリ ド等の水素原子含有アルミ ニウム化合物、 メ チルアルミ ノ キサン、 ェチルアルミ ノ キサン、 イ ソブチルアルミ ノ キサン等のァ ルミ ノ キサン等が挙げられる。 好ま しく は、 ト リ ルキルアルミ ニウム 化合物であり 、 なかでも ト リイ ソブチルアルミ ニウムが特に好ま しい。 本発明においては、 前記有機アルミ ニゥム化合物を一種用いてもよ く 、 二種以上を組み合わせて用いてもよレ、。
該ォレフイ ン類については特に制限はないが、 炭素数 2〜 2 0 の ct 一 ォレフィ ンが好ま しい。 このひーォレフイ ン と しては、 例えばェチレ ン、 プロ ピレン、 ] —ブテン、 3 —メ チル一 1 ーブテン、 4 一メ チル — 1 —ブテン、 4 —フエ二ルー 1 —ブテン、 1 —ペンテン、 3 —メ チ
ノレ _ 1 一ベンテン、 4 —メ チル一 1 —ペンテン、 3 , 3 — ジメ チルー 1 一ペンテン、 3 , 4 —ジメ チルー 1 一ペンテン、 4 , 4 一ジメチルー 1 —ペンテン、 1 —へキセン、 4 ーメ チノレ一 1 一 へキセ ン、 5 —メ チノレ — 1 一 へキセン、 6 — フエニノレー 1 一 へキセン、 1 ーォク テン、 1 一 デセン、 1 — ドデセン、 1 —テ ト ラデセン、 1 —へキサデセン、 1 — ォク タデセン、 1 —エイ コセン、 ビニ ノレシク ロへキサン等の ひ ーォ レ フ ィ ン類、 へキサフノレオ口 プロペン、 テ ト ラ フゾレオ口エチ レン、 2 — フノレオ口プロペン、 フノレオ口エチ レン、 1 , 1 —ジフノレオ口エチレン、 3 —フ /レオ口プロペン、 ト リ フゾレオ口エチレン、 3 , 4 —ジク ロ ロ 一 1 ーブテン等のノヽロ ゲン置換 α —ォレフィ ン、 シク ロペンテン、 シク 口へキセン、 ノ ノレポゾレネン、 5 —メ チノレノ ゾレポ/レネン、 5 — ェチノレノ ノレボルネン、 5 _プロ ピノレノルボノレネン、 5 , 6 —ジメ チルノルボルネ ン、 5 —べンジルノ ルボルネン等の環状ォレフ ィ ン類、 スチ レン系 と しては、 スチレン、 ρ — メ チノレスチ レン、 ρ —ェチノレスチレン、 ρ — プロ ピゾレスチレン、 ρ —イ ソプロ ピルスチレン、 ρ —ブチゾレスチレン、 p — t e r t —ブチルスチレン、 p — フエニノレスチレン、 o —メ チル スチレン、 o —ェチ /レスチ レン、 o —プロ ピノレスチレン、 o —イ ソプ ロ ピ /レスチレン、 m —メ チノレスチ レン、 m —ェチノレスチレン、 m —ィ ソプロ ピルスチ レン、 m —ブチゾレスチ レン、 メ シチノレスチレン、 2 , 4 _ジメチルスチレン、 2 , 5 — ジメ チルスチレン、 3 , 5 —ジメ チ ルスチレン等のァノレキノレスチレン類、 p —メ ト キシスチ レン、 o — メ トキシスチレン、 m —メ ト キシスチ レン等のアルコキシスチレン類、 P 一ク ロ ロ スチレン、 m — ク ロ ロ スチレン、 o — ク ロ ロ スチレン、 p — ブロモスチレン、 m —ブロモスチ レン、 o —ブロモスチレン、 p — フ ゾレオロスチレン、 m — フ /レオロ スチレン、 o — フゾレオロ スチレン、 o ーメチノレ一 P — フルォロ スチレン等のノヽロ ゲンィヒスチ レン、 さ らには
ト リ メ チルシリ ルスチレン、 ビュル安息香酸エステル、 ジビニルベン ゼン等を挙げることができる。 また、 上述した他のォレフィ ン類につ いても、 上記ォレフィン類の中から適宜選定すればょレ、 =
本発明においては、 上記ォレフィ ン類は一種用いてもよいし、 二種以 上を組み合わせて用いてもよい。 二種以上のォレフィ ンの共重合を行 う場合、 上記ォレフィ ン穎を任意に組み合わせることができる。
また、 本発明においては、 上記ォレフィ ン類と他の単量体とを共重合 させてもよく 、 この際用いられる他の単量体と しては、 例えばブタジ ェン、 イ ソプレン、 1 , 4 ペンタジェン、 1, 5 —へキサジェンなど の鎖状ジォレフイ ン類、 ノノレボルネン、 1, 4 , 5, 8 ジメ タノ ー
1, 2, 3 , 4, 4 a , 5, 8, 8 a —ォク タ ヒ ドロナフタ レン、 2 ノルボルネンなどの多環状ォレフィ ン類、 ノルボルナジェン、 5 — ェチリ デンノルボルネン、 5 — ビニルノルボルネン、 ジシク ロペンタ ジェンなどの環状ジォレフ イ ン類、 アク リ ル酸ェチル、 メ タ ク リ ル酸 メチルなどの不飽和エステル類などを挙げることができる。
また、 ォレフィ ン類を重合させる方法については特に制限はなく、 ス ラ リ ー重合法, 溶液重合法, 気相重合法, 塊状重合法, 懸濁重合法な ど、 任意の重合法を採用することができる。
重合溶媒を用いる場合には、 その溶媒と しては、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 n へキサン、 n ヘプタ ン、 シク ロへキサン、 塩ィ匕メ チ レン、 ク ロ ロホノレム、 1 , 2 —ジク ロ ロェタ ン、 ク ロ 口ベンゼン等の 炭化水素類ゃハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。 これらは一種 用いてもよく、 二種以上を組み合わせて用いてもよレ、。 また、 重合に 用いるモノマーもその種類によつては使用することができる。
また、 重合反応における触媒の使用量は、 溶媒 1 リ ツ トル当たり、 遷 移金属触媒成分が、 通常 2〜 1 0 0マイク 口モル、 好ま しく は 7〜 2
5マイク 口モ ルの範囲になるよ うに選ぶのが重合活性及び反応器効率 の面から有利である。
重合条件については、 圧力は、 通常、 常圧〜 2 0 0 0 k gZ c m2 G の範囲が選択される。 また、 反応温度は、 通常、 一 5 0 〜 2 5 0 °Cの 範囲である。 重合体の分子量の調節方法と しては、 各触媒成分の種類、 使用量、 重合温度の選択及び水素の導入などが挙げられる。
次に、 実施例及び比較例により本発明を具体的に示すが、 本発明は下 記実施例に限定されるものではない。
〔実施例 1〕
( 1 ) アルミニウムォキシ化合物の調製
アルミニウムォキシ化合物と してメチルアルモキサンを用いて行った。 メチ /レアノレモキサンの ト ルエ ン溶 f夜 1 . 0 リ ッ トノレ ( 1 . 5 m o l /
1 , アルべマール社製、 ト リメチルアルミ -ゥム 1 4. 5重量0 /。含有) を減圧下 ( l O mm H g ) 、 6 0 °Cで溶媒を留去し乾固した。 この状 態で、 4時間保持した後、 室温まで降温し、 ドライアップしたメチル アルミ ノキサンを得た。 この ドライアップメチルアルミ ノキサンに脱 水 トルエンを添加し、 再溶解させ、 溶媒を留去する前の容積に戻し、 1 H— NMRによ り メチルアルミ ノキサン中の ト リ メチルアルミニウム 定量した結果 3 . 6重量%であった。 また、 ケィ光 X線 ( I C P ) 法 によ り全アルミ ニウム量を測定した結果 1 . 3 2モル Zリ ッ トルであ つた。 その後、 この溶液を、 2昼夜静置し、 不溶成分を沈降させた。 この後、 上澄み液を G 5ガラス製フィルタ一で窒素気流下にてろ過し て、 上澄みの溶液を回収して、 アルミニウムォキシ化合物と してメチ ルアルモキサン ( a ) を得た。 I C P法による濃度は 1 . 0 6であつ た。 以上の測定によ り 、 有機アルミニウムは、 1 0 . 9重量%及び不 溶成分は 1 7. 3重量%除去された。
( 2 ) ォレフィ ン重合触媒用担体の調製
S i 0 , (富士シリ シァ化学 (株) 製 P— 1 0 ) 2 7 . 1 gを 2 0 0。C、 4. 0時間, 微量窒素気流下で減圧乾燥し、 乾燥 S i O 22 5 . 9 g を 得た。 この乾燥 S i O 2を、 予め ドライアイス Zメ タノールからなるバ ス で一 7 8 °Cに冷却した脱水 ト ルエ ン 4 0 0 m 1 中に投入し、 攪拌し た。 攪拌しながら、 この懸濁した トルエン液中に前記 ( 1 ) で得たメ チルアルモキサン ( a ) の ト ルエ ン溶液 1 4 5 . 5 m 1 を 2時間を力 けて全量、 滴下漏斗によ り滴下した。
次に、 4 . 0時間攪拌した後、 一 7 8 °Cから 2 0 °Cまで 6. 0時間で 昇温し、 さ らにこの状態で 4. 0時間放置した。 その後 2 0 °Cから 8 0 °Cまで 1時間 h r で昇温し 8 0 °Cで 4 . 0時間放置しシリ カとメチ ルアルミ ノキサンの反応を完了させた。 この懸濁液を 8 0 °Cでろ過し、 得られた固形物を 6 0 ° (:、 4 0 0 m 1 の脱水 トルエンで 2回、 6 0 °C、 4 0 0 m 1 の脱水 n —へブタンで 2回洗浄を実施した。 洗浄後の固形 物を 6 0 °C、 4 . 0時間、 減圧乾燥しォレフィ ン重合触媒用担体と し て S i 〇2担持メチルァノレミ ノキサン 3 3. 6 9 gを得た。 メチルアル ミ ノキサンの担持率は S i 〇 2 1 g当たり 3 0. 1 %であった。
得られた S i 02担持メチルアルミ ノキサン全量に脱水 n —ヘプタン を加え、 全容量を 5 0 0 m l と し、 メチルアルミ ノキサン濃度 0. 2 7 m o 1 / 1 の懸濁液を得た。
( 3 ) 触媒成分の調製
周期律表第 4族遷移金属化合物と して、 r a C —M e 2 S i (2 - M e 一 4 - P h I n d ) 2 Z r C 1 2 〔化学名 : ジメチルシランジィル一ビス 一 1 — ( 2 —メ チル一 4 一フエニルイ ンデニル) 一ジルコニウムジク 口 リ ド〕 を用いて行った。 前記 ( 2 ) で得られた S i O 2担持メチルァ ルミ ノキサン 2 . O m m o l ( 7. 4 1 m l ) を 5 0 m l の乾燥窒素
置換容器に採取し、 脱水 トルエン 2 0 m 1 を加え、 攪拌した。 この懸 濁液に、 r a c —M e 2 S i (2-M e — 4 — P h I n d ) 2 Z r C l 2の ト ノレエン溶 ί夜 ( 1 0 m o l Zm l ) を 0. 2 m l ( 2 . 0 μ m o 1 ) を添加し、 室温で 0 . 5時間攪拌を継続した。 その後、 攪拌を停止し 固体触媒成分を沈降させ、 沈降した固体触媒成分が赤色であり、 溶液 は無色透明であることを確認した。 デカンテーショ ンによ り溶液を除 去した後、 n —ヘプタン 2 Omlを加え、 S i 〇2担持メ タ口セン触媒の スラ リ一溶液を得た。
( 4 ) プロ ピレンの重合
攪拌装置付き 1 . 4 リ ッ トルステンレス製耐圧ォー ト ク レーブを 8 0 °Cに加熱し、 十分减圧乾燥をした後、 乾燥窒素で大気圧に戻し室温 まで降温した。 次に、 乾燥窒素気流下、 乾燥脱酸素 n —ヘプタン 4 0 0 ミ リ リ ッ トルと、 ト リイ ソブチルアルミニゥム ( トルェン溶液) 0 - 7 ミ リモルをォー トク レーブに投入し、 5 0 0 r p mで攪拌を開始し、 5 0 °Cまで 5分で昇温した後、 さ らに 5分間攪拌した。 これに、 前記
( 3 ) で調製した S i 02担持メ タ口セン触媒を投入し 6 0 °Cまで昇温 した後、 プロピレンをゲージ圧 7. 0 k gノ c m 2で連続的に供給し 1 . 5時間重合した。
反応終了後、 少量のメタノールで触媒を失活し、 未反応のプロ ピレン を脱圧によ り除去した。 反応混合物は多量のメ タノールに投入して洗 浄し、 濾過乾燥した。 その結果、 ポリ プロ ピレンは 1 8 2 . 8 gが得 られ、 触媒活性は 6 6 8 . 1 ( k g / g - Z r · h r ) であり、 ポリ マー嵩密度 ( g Z c c ) は、 0. 3 9であった。
〔実施例 2〕
実施例 1 の ( 2 ) ォレフィ ン重合触媒用担体の調製において、 S i O 2の乾燥温度を 2 0 0 DCから 1 5 0 °Cに変更した以外は実施例 1 と同様
に行った。 その結果、 メチルアルミ ノキサンの担持率は S i O 2 1 g当 たり 7 0 . 0 %であった。 また、 ポリ プロピレンは 1 7 9 · 0 gが得 られ、 触媒活性は 6 5 4 . 2 ( k g / g - Z r · h r ) であり、 ポリ マー嵩密度 ( g Z c c ) は、 0 . 3 8であった。
〔実施例 3〕
実施例 1の ( 3 ) における周期律表第 4族遷移金属化合物 r a c — M e 2 S i (2-M e — 4 — P h I n d ) 2 Z r C 1 2 ( 2 . 0 μ m o 1 ) の 代わり に、 周期律表第 8 〜 1 0族遷移金属化合物と して、 前記 〔 1 1 〕 式で示される化合物 ( 4 . 0 μ m o 1 ) に変更した以外は実施例 1 と 同様に行い、 S i 02担持メ タ口セン触媒のスラ リ一溶液 ( b ) を得た。 次に、 攪拌装置付き 1 . 4 リ ッ トルステンレス製耐圧ォートク レーブ を 8 0 °Cに加熱し、 十分減圧乾燥をした後、 乾燥窒素で大気圧に戻し 室温まで降温した。 次に、 乾燥窒素気流下、 脱水脱酸素 トルエン 4 0 0 ミ リ リ ッ トルと、 ト リ イ ソブチルアルミ ニゥム ( トルェン溶液) 0 . 7 ミ リモルを投入し 5 0 0 r p mで攪拌を開始し、 3 0 °Cまで 5分で 昇温した後、 さらに 5分間攪拌した。
これに、 前記 ( b ) の 4 . 0 μ m o 1 を投入し 4 0 °Cまで昇温した後、 エチレンをゲージ圧 7 . 0 k g / c m 2で連続的に供給し、 1 . 0時間 重合した。
反応終了後、 少量のメタノールで触媒を失活し、 未反応のエチレンを 脱圧により除去した。 反応混合物は多量のメ タノールに投入して洗浄 し、 濾過乾燥した。 その結果、 ポリエチレンは 2 1 . 3 gが得られ、 触媒活性は 9 0 . 7 ( k g / g — N i · h r ) であり 、 ポリ マ一嵩密 度 ( g Z c c ) は、 0 . 3 7であった。
〔比較例 1〕
実施例 1 の ( 1 ) において得られたメチルアルミ ノ キサン ( a ) の代
わりに、 不溶成分除去操作を行わないで得たメチルアルミ ノキサンを 使用したこと以外は実施例 1 と同様に行った。 得られた S i o2担持メ チルアルミ ノキサンの担持率は S i O 2重量当たり 6 9. 7 %であった。 また、 ポリプロピレンは 2 5. 0 gが得られ、 触媒活性は 9 1 . 4 ( k g / g - Z r · h r ) であった。 得られたポリマーのパウダー状態は 粒子状ではなく 、 ヒゲ状ゃ塊状であり担持触媒と して期待される効果 を全く示さなかった。
〔比較例 2〕
実施例 1 の ( 1 ) において得られたメチルアルミ ノ キサン ( a ) の代 わりに、 溶媒の留去操作及び不溶成分除去操作を行わないメチルアル ミ ノキサンの ト ノレェン溶 ί夜 ( 1 . 5 m ο 1 / 1 , ァノレべマール社製) をそのまま使用したこと以外は実施例 1 と同様に行った。 得られた S i O 2担持メチルアルミ ノキサンの担持率は S i O 2重量当たり 7. 5 % であった。 また、 ポリ プロ ピレンは 1 9. 0 gが得られ、 触媒活性は 6 9 . 5 ( k g / g - Z r · h r ) であった。 得られたポリマーのパ ゥダ一状態は一部塊状物が認められ、 不良であった。
〔比較例 3〕
実施例 1の ( 1 ) において得られたメチルアルミ ノキサン ( a ) の代 わりに、 溶媒の留去操作及び不溶成分除去操作を行わないメチルアル ミ ノキサンの トルエン溶液 ( 1 . 5 m o 1 / 1 , アルべマール社製) をそのまま使用したこ と以外は実施例 3 と同様に行った。 得られた S i 02担持メチルアルミ ノキサンの担持率は S i 02重量当たり 7. 5 % であった。 また、 ポリエチレンは 6. 2 gが得られ、 触媒活性は 2 6. 4 ( k g / g - Z r · h r ) であり、 ポリマー嵩密度 ( g Z c c ) は、 0. 1 5であった。
産業上の利用可能性
本発明のアルミニウムォキシ化合物、 ォレフィ ン重合触媒用担体、 ォ レフイ ン重合用触媒成分は、 従来の遷移金属化合物担持型触媒に比べ 触媒活性及び嵩密度を向上させることができ、 バルク重合、 気相重合、 スラ リ ー重合等に好適に使用することができる。