JP5754940B2 - 混合触媒によるプロピレン重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
(b-1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b-2)上記遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物、
(b-3)有機アルミニウム化合物
を含んでなる触媒の存在下において、40℃以上で行われ、上記オレフィン重合体において、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)より求められる重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)が1≦(Mw/Mn)≦3の関係を満たし、DSCより求められる融点(Tm)が150℃以上であり、かつ極限粘度([η])が1.5dl/g以上であることを特徴とする。
遷移金属化合物成分(A)は、下記一般式[A1]で表される2種以上の遷移金属化合物(a)からなる。遷移金属化合物(a)は、架橋メタロセン化合物である。遷移金属化合物成分(A)は、2種または3種以上の遷移金属化合物(a)からなるため、室温以上、特に40℃以上であっても、高い重合活性でα−オレフィンを重合できる。また、得られたα−オレフィン重合体において、分子量分布と、融点および極限粘度とをバランスよく改善できる。
本発明に用いるフルオレン化合物(AA)は、下記式[11]または下記式[22]で表されるフルオレン化合物である。
ホウ素化合物(BB)は、下記式[33]、下記式[44]または下記式[55]で表されるホウ素化合物である。
塩基(CC)としては、たとえば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、リン酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸セシウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム−tert−ブトキシドなどのアルカリ金属塩;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、iso−プロピルアミン、ブチルアミン、iso−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、エチレンジアミン、ベンジルアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、2−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン、ピロリジン、N−メチルピロリジン、ピペリジン、N−メチルピペリジン、モルホリン、N−メチルモルホリン、ピペラジン、1−メチルピペラジン、2−メチルピペラジン、3−メチルピペラジン、4−メチルピペラジン、キヌクリジン、4−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、テトラメチルエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、フェネチルアミン、ジフェニルアミン、グアニジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリンなどのアミン塩基が挙げられる。
触媒として用いるリン化合物(DD)は、下記式[66]で表されるリン化合物である。
触媒として用いるパラジウム化合物(EE)としては、たとえば、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)、ビス(ベンゾニトリル)ジクロロパラジウム(II)、ジ-μ-クロロビス[(μ-アリル)パラジウム(II)]、トランス-ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロ(μ-ジクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム(II)、(ビシクロ[2,2,1]ヘプタ-2,5-ジエン)ジクロロパラジウム(II)、ジクロロ(1,5-シクロオクタジエン)パラジウム(II)(2,2'-ビピリジン)ジクロロパラジウム(II)、酢酸パラジウム(II)、塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、ヨウ化パラジウム(II)、パラジウムシアニド(II)、パラジウム(II)アセチルアセトナート、パラジウム(II)ヘキサフルオロアセチルアセトナート、硝酸パラジウム(II)、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン-ジクロロパラジウム(II)、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロパラジウム(II)、(1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン)パラジウム(II)クロリド、[1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)、活性炭パラジウム、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリドなどの2価のパラジウム化合物;トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、ビス[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム(0)、ビス(3,5,3'、5'-ジメトキシベンジリデンアセトン)パラジウム(0)などの0価のパラジウム化合物を挙げることができる。パラジウム化合物(EE)のパラジウムの原子価が2価であることが好ましく、酢酸パラジウム(II)、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II)がより好適に用いられる。
水含有溶媒(FF)としては、水を必須成分として含有する溶媒であれば特に限定されない。
フルオレン誘導体の製造方法は、フルオレン化合物(AA)と、ホウ素化合物(BB)とを、塩基(CC)の存在下で反応させて、フルオレン化合物(AA)の置換基のうちのハロゲン原子および/または硫黄含有炭化水素基を、ホウ素化合物(BB)の置換基R13に変換したフルオレン誘導体を製造する方法であって、触媒としてリン化合物(DD)およびパラジウム化合物(EE)を用い、水含有溶媒(FF)中で反応を行うことを特徴としている。
i)成分(AA)〜(EE)を添加し、次に水以外の溶媒を添加し、最後に水を添加する。
ii)水以外の溶媒を添加し、次に成分(AA)〜(EE)を添加し、最後に水を添加する。
iii)成分(AA)、成分(BB)、成分(CC)、成分(DD)、成分(EE)、成分(FF)の順で添加する。
iv)成分(FF)を添加し、次に成分(AA)〜(EE)を添加する。
v)成分(AA)〜(EE)を添加し、次に成分(FF)を添加する。
vi)成分(AA)、成分(CC)、成分(DD)、成分(EE)、水以外の溶媒を添加し、次に水を添加し、最後に成分(BB)を添加する。
vii)成分(BB)、成分(CC)、成分(DD)、成分(EE)、水以外の溶媒を添加し、次に水を添加し、最後に成分(AA)を添加する。
viii)予め水を加えた成分(CC)、成分(AA)、成分(BB)、成分(DD)、成分(EE)、水以外の溶媒を添加する。
ix)成分(AA)、成分(BB)、成分(DD)、成分(EE)、水以外の溶媒を添加し、次に予め水を加えた成分(CC)を添加する。
次に、上記遷移金属化合物成分(A)を、本発明においてオレフィン重合触媒として使用する際の好ましい態様について説明する。
(b-2)上記遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物
(b-3)有機アルミニウム化合物
なお、(b-1)、(b-2)および(b-3)はそれぞれ単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、オレフィン重合触媒は、さらに、必要に応じて粒子状担体(C)、有機化合物成分(D)から構成される。以下、各成分について具体的に説明する。
本発明で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物(b-1)としては、従来公知のアルミノキサンをそのまま使用できる。具体的には、下記一般式[2]
この修飾メチルアルミノキサンはトリメチルアルミニウムとトリメチルアルミニウム以外のアルキルアルミニウムとを用いて調製されるものである。このような上記式[4]の化合物は一般にMMAOと呼ばれている。このようなMMAOはUS4960878号およびUS5041584号で挙げられている方法で調製することができる。また、東ソー・ファインケム社等からもトリメチルアルミニウムとトリイソブチルアルミニウムとを用いて調製したRがイソブチル基であるものがMMAOやTMAOといった名称で商業生産されている。このようなMMAOは各種溶媒への溶解性および保存安定性を改良したアルミノキサンであり、具体的には上記式[2]、[3]のようなベンゼンに対して不溶性または難溶性のものとは違い、脂肪族炭化水素や脂環族炭化水素に溶解するものである。
なお、上記のような有機アルミニウムオキシ化合物(b-1)は、単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b-2)(以下、「イオン性化合物」と略称する場合がある。)としては、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、USP5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などを挙げることができる。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
オレフィン重合触媒を形成する有機アルミニウム化合物(b-3)としては、たとえば下記一般式[7]で表される有機アルミニウム化合物、下記一般式[8]で表される第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物などを挙げることができる。
Ra mAl(ORb)nHpXq ・・・[7]
(式中、RaおよびRbは、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示し、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。)で表される有機アルミニウム化合物。
M2AlRa 4 ・・・[8]
(式中、M2はLi、NaまたはKを示し、Raは炭素原子数が1〜15、好ましくは1〜4の炭化水素基を示す。)で表される周期律表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物。
本発明で用いられる担体(C)は、無機または有機の化合物であって、顆粒状ないしは微粒子状の固体である。このうち無機化合物としては、多孔質酸化物、無機塩化物、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物が好ましい。
本発明において、有機化合物成分(D)は、必要に応じて、重合性能および生成ポリマーの物性を向上させる目的で使用される。このような有機化合物としては、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物およびスルホン酸塩等が挙げられるが、この限りではない。
本発明に係るオレフィンの重合方法では、上記のようなオレフィン重合触媒の存在下に、オレフィンを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。
次に本発明に係る重合方法によって得られるオレフィン重合体に関して説明する。本発明のオレフィン重合触媒の存在下、オレフィンを重合して得られるオレフィン重合体は、下記2つの特徴を有している。
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)より求められる重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)が1≦Mw/Mn≦3の関係を満たす。
重合温度40℃以上、上記オレフィン重合触媒の存在下、オレフィンを重合して得られるオレフィン重合体は、DSCより求められる融点(Tm)がTm≧150℃であり、かつ極限粘度([η])が[η](dl/g)≧1.50である。一般的にオレフィン重合時の重合温度を上げると、オレフィン重合体の融点および分子量は低下する。上記オレフィン重合触媒によれば、工業化可能な温度においても、Tm≧150℃であり、かつ極限粘度([η])が[η](dl/g)≧1.50であるオレフィン重合体を製造できる。
最初に、上記遷移金属化合物を含む触媒の存在下、オレフィンの重合によって得られる重合体の物性・性状を測定する方法について述べる。
デカリン溶媒を用いて、135℃で測定した値である。すなわち造粒ペレット約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、濃度(C)を0に外挿した時のηsp/Cの値を極限粘度とした。
[η]=lim(ηsp/C) (C→0)
[重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)]
重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、Waters社製ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC-2000型を用い、以下のようにして測定した。分離カラムとして、TSKgel GNH6-HTを2本およびTSKgel GNH6-HTLを2本を用い、カラムサイズはいずれも直径7.5mm、長さ300mmであった。カラム温度は140℃とした。移動相にはo-ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%を用い、1.0mL/分で移動させた。試料濃度は15mg/10mLとし、試料注入量は500マイクロリットルとした。検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000およびMw>4×106については東ソー社製を用い、1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製を用いた。分子量分布および平均分子量は、汎用校正の手順に従い、ポリプロピレン分子量換算として計算した。
パーキンエルマー社製DSC Pyris1またはDSC7を用い、窒素雰囲気(20mL/min)で、約5mgの試料を200℃まで昇温、10分間保持した後、10℃/分で30℃まで冷却した。30℃で5分間保持した後、10℃/分で200℃まで昇温させた。冷却時の結晶化温度ピークのピーク頂点から結晶化温度(Tc)を求め、ピークの積算値から、結晶化熱量(ΔH(Tc)(J/g))を算出した。また、2回目の昇温時の結晶溶融ピークのピーク頂点から融点(Tm)を求め、ピークの積算値から融解熱量(ΔH(Tm)(J/g))を算出した。
立体規則性(rrrr)は13C-NMRスペクトル測定から算出した。
ポリマーを230℃で6分間加熱した後、2.16Kg荷重下で測定を行った。
後述する本発明の実施例および比較例で用いた溶液重合用の溶媒種は以下の通りである。
・シクロヘキサン
・n−ヘプタン
・溶媒A;n−ヘキサン(60〜65容量%)、イソヘキサン(10〜19容量%)、メチルシクロペンタン(18〜22容量%)およびその他脂肪族炭化水素成分(0〜3容量%)から成る混合溶媒。
触媒(b)〜(e)については、以下の特許に記載された方法で合成した。
特開2000-212194公報、特開2004-168744公報、特開2004-189666公報、特開2004−1619575公報、特開2007−302854、特開2007−302853公報、WO01/027124パンフレット。
触媒(b):ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)[2,7-ジ(p-クロロフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル]ジルコニウムジクロリド
触媒(c):ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)[2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル]ジルコニウムジクロリド
触媒(d):ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド
触媒(e):ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド
触媒(f):ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)[2,7-ジ(o-メチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル]ジルコニウムジクロリド
触媒(g):ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド
[合成例1]
触媒(a):ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)[2,7-ジ(o-メチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル]ジルコニウムジクロリド
(i)2,7-ジブロモ-3,6-ジ-tertブチルフルオレンの合成
窒素気流下、3,6-ジ-tertブチルフルオレン 15.22 g (54.7 mmol)に炭酸プロピレン170 mLを加え攪拌を行った。この溶液にN-ブロモスクシンイミド 20.52 g (115 mmol)を添加した。80℃にて5時間加熱攪拌を行った。自然放冷した後、反応溶液を水800 mLに加えた。室温で15分間攪拌し、桐山ロートを用いてろ過を行った。得られた白黄色粉末をエタノール 10 mLで5回洗浄した。この白黄色粉末にヘキサンおよび少量のジクロロメタンの混合溶液を加え、60℃に加熱し全て溶解させた。-20℃で一晩静置させた。析出した結晶をヘキサン5 mLで3回洗浄し、白黄色粉末として目的物を得た。
(ii)2,7−ジ(o-トリル)−3,6−ジ−tert−ブチルフルオレンの合成
窒素気流下、3,6−ジ−tert−ブチル−2,7−ジブロモフルオレン5.0g(11.5mmol)、酢酸パラジウム(II)135mg(0.60mmol)、(2−ビフェニル)ジシクロヘキシルホスフィン603mg(1.72mmol)、リン酸カリウム14.5g(68.3mmol)、o-トリルボロン酸4.7g(34.6mmol)およびTHF100mLを反応容器に加え室温で攪拌しながら、水25mLを徐々に滴下した。滴下後、反応液を50℃まで昇温し、攪拌しながら10時間加熱した。その後、反応液を1N塩酸でクエンチし、エーテルで可溶分を抽出した。有機相を水、炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。その後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去し、未精製の目的物を得た。HPLCで測定した転化率は86%であった。
窒素雰囲気下で500 mLの3口フラスコにシクロペンタジエン8.0 g(121.0 mmol)、脱水THF 100 mLを加えて撹拌した。この混合溶液を氷浴で冷却し、濃度1.57 mol/Lのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液80 mL(125.6 mmol)を加えた。その後室温で3時間攪拌し、得られた白色スラリーを氷浴で冷却した後、1,3-ジフェニル-2-プロパノン25.0 g(118.0 mmol)を脱水THF 50mLに溶かした溶液を加えた。その後室温で12時間攪拌し、得られた黄色溶液を飽和NH4Cl水溶液でクエンチした。ヘキサン100 mLを加えて可溶分を抽出し、この有機相を水、飽和食塩水で洗浄後に硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残留物をカラムクロマトグラフィーで精製することによって黄色固体の目的物を得た。
(iv)ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン)の合成
窒素気流下、3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン0.92 g (2.00 mmol)に無水tBuOMe 40 mLを加え攪拌を行った。この溶液を氷浴で冷却し、1.52 Mのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液1.45 mL (2.20 mmol)を添加した。室温で4時間攪拌した。得られた赤色溶液を氷浴で冷却し、6,6-ジベンジルフルベン 0.58 g (2.24 mmol)のTHF 20 mL溶液を25分間かけて滴下した。徐々に室温まで昇温しながら18時間攪拌した後、加熱還流を3時間行った。得られた黒赤色溶液を自然放冷した後、氷浴下で1N塩酸を加えて反応を終了させた。エーテルを添加し分液を行い、水層をジエチルエーテルで2回抽出し、先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーで分離を行い、黄色粉末を得た。この黄色粉末にヘキサンおよびエタノールの混合溶媒を加え、60℃に加熱して全て溶解させた。-20℃で一晩静置させた。析出した結晶をエタノールで洗浄し、淡黄色粉末として目的物を得た。
(v)ジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、50 mLのシュレンク管にジベンジルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン) 0.36 g (0.50 mmol)、無水ジエチルエーテル 25 mLを加えて撹拌した。この混合スラリー溶液を氷浴で冷却し、濃度1.52 mol/Lのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液0.72 mL(1.09 mmol)を加え、徐々に室温まで昇温しながら48時間攪拌した。この赤色反応液をドライアイス/メタノール浴で冷却(−78 ℃)した後、四塩化ジルコニウム 0.251 g (1.08 mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら16時間攪拌し、赤橙色懸濁液を得た。
[合成例2]
触媒(f):ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)[2,7-ジ(o-メチルフェニル)-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル]ジルコニウムジクロリド
(i)6,6-ジ(p-クロロベンジル)フルベンの合成
リチウムシクロペンタジエン1.5 g(20.2 mmol)、脱水THF 80 mLを加えて撹拌した。この溶液を-78℃下冷却し、ビス(4-クロロベンジル)ケトン5.2g(18.6mmol)を脱水THFに溶かした溶液を加えた。その後室温で24時間攪拌し、得られた黄色溶液を1N塩酸でクエンチした。ヘキサンを加えて可溶分を抽出し、この有機相を水、飽和食塩水で洗浄後に硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、残留物をカラムクロマトグラフィーで精製することによって目的物を得た。
(ii)ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン)の合成
窒素気流下、3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン0.73 g (1.59 mmol)に無水THF 40 mLを加え攪拌を行った。この溶液を氷浴で冷却し、1.52 Mのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液1.22 mL (1.92 mmol)を添加した。室温で4時間攪拌した。得られた溶液を氷浴で冷却し、6,6-ジ(p-クロロベンジル)フルベン 0.62 g (1.89 mmol)のTHF 20 mL溶液を25分間かけて滴下した。徐々に室温まで昇温しながら18時間攪拌した。得られた溶液を氷浴下、1N塩酸を加えて反応を終了させた。エーテルを添加し分液を行い、水層をジエチルエーテルで2回抽出し、先の有機層とあわせた。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーで分離を行い、目的物を得た。
(iii)ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
ジ(p-クロロベンジル)メチレン(シクロペンタジエニル)3,6-ジtert-ブチル-2,7-ジo-トリルフルオレン 0.72 g (0.92 mmol)、無水ジエチルエーテル 25 mLを加えて撹拌した。 この混合スラリー溶液を氷浴で冷却し、濃度1.52 mol/Lのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液1.22 mL(1.92 mmol)を加え、徐々に室温まで昇温しながら24時間攪拌した。この反応液を-78℃下、四塩化ジルコニウム 0.23 g (0.98 mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら16時間攪拌し、赤橙色懸濁液を得た。
[合成例3]
触媒(g):ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド
(i)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレン)の合成
窒素雰囲気下、2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレン2.01 g (4.67mmol)に脱水テトラヒドロフラン60mLを加え攪拌を行った。この溶液を氷浴で冷却し、1.61 mol/Lのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液3.10 mL (4.99mmol)を添加した。室温で1時間攪拌した。得られた濃橙色溶液をドライアイス-メタノールバスで-78 ℃に冷却し、6,6-ジフェニルフルベン1.26 g (5.47mmol)のテトラヒドロフラン40 mL溶液を24分間かけて滴下した。その後徐々に室温まで昇温しながら17時間攪拌した。得られた黒赤色溶液に1N塩酸を60 mL添加して反応を終了させた。ヘキサン100mLを添加し分液を行い、可溶分を抽出した。この有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、水で2回、飽和食塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製することにより、白黄色粉末の目的物を得た。
(ii)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリドの合成
窒素雰囲気下、100 mLのシュレンク管にジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジフェニル-3,6-ジtert-ブチルフルオレン)0.80g (1.21mmol)、脱水ジエチルエーテル60mLを加えて撹拌した。 この混合スラリー溶液を氷浴で冷却し、濃度1.61mol/Lのn-ブチルリチウムのヘキサン溶液1.50mL(2.42mmol)を加え、徐々に室温まで昇温しながら18時間攪拌した。この赤色反応液をドライアイス/メタノールバスで-78 ℃に冷却した後、四塩化ジルコニウム 0.27 g (1.17mmol)を加えた。その後徐々に室温まで昇温しながら20時間攪拌し、赤橙色懸濁液を得た。溶媒を減圧留去した後、窒素下でn-ヘキサンに溶解させ、セライトを詰めたグラスフィルターを通してn-ヘキサンで洗浄し、n-ヘキサンに溶解しなかった橙色粉末をジクロロメタンで抽出した。ジクロロメタン溶解部の溶媒を留去し、ジエチルエーテル/冷n-ペンタンで洗浄した、乾燥させて橙色粉末として目的生成物を得た。
MS (FD): M/z 848(M+).
[実施例1]
-プロピレン重合-
充分に窒素置換した内容量500mLのガラス製オートクレーブにヘプタン400mLを装入し、プロピレンを150リットル/時間の量で流通させ、50℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これにメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al=1.53mol/l)を5.00mmol、触媒(a)のトルエン溶液(触媒(a)の量:3.2μmol)、さらに触媒(b)のトルエン溶液(触媒(b)の量:1.8μmol)を加え、20分間攪拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたガラス製オートクレーブのヘプタンに加え、重合を開始した。プロピレンガスを150リットル/時間の量で連続的に供給し、常圧下、50℃で15分間重合を行った後、少量のメタノールを添加し重合を停止した。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー4.65gが得られた。重合活性は3.72kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は3.82dl/g、Mw=254000、Mw/Mn=2.33、Tm=153.5℃であった。
触媒を触媒(a)のトルエン溶液(触媒(a)の量:4.0μmol)および触媒(b)のトルエン溶液(触媒(b)の量:1.0μmol)にしたこと、ならびに重合時間を30分間にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。ポリマーは2.61g得られた。重合活性は1.04kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は2.22dl/g、Mw=191000、Mw/Mn=2.23、Tm=151.3℃であった。
触媒を触媒(b)のトルエン溶液(触媒(b)の量:4.0μmol)および触媒(f)のトルエン溶液(触媒(f)の量:1.0μmol)にしたこと、ならびに重合時間を40分間にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。ポリマーは9.87g得られた。重合活性は1.48kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は1.92dl/g、Mw=142000、Mw/Mn=2.35、Tm=154.6℃であった。
触媒を触媒(f)のトルエン溶液(触媒(f)の量:2.5μmol)および触媒(d)のトルエン溶液(触媒(d)の量:2.5μmol)にしたこと、ならびに重合時間を22分間にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。ポリマーは1.88g得られた。重合活性は1.02kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は2.05dl/g、Mw=205000、Mw/Mn=2.04、Tm=152.9℃であった。
充分に窒素置換した内容量500mLのガラス製オートクレーブにヘプタン400mLを装入し、プロピレンを150リットル/時間の量で流通させ、50℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これにメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al=1.53mol/l)を3.00mmol、触媒(a)のトルエン溶液(触媒(a)の量:3.0μmol)を加え、20分間攪拌した。また、別の充分に窒素置換した内容量30mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これにメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al=1.53mol/l)を2.00mmol、触媒(b)のトルエン溶液(触媒(b)の量:2.0μmol)を加え、20分間攪拌した。触媒(a)の入った溶液を、プロピレンを流通させておいたガラス製オートクレーブのヘプタンに加え、続いて触媒(b)の入った溶液を加え重合を開始させた。プロピレンガスを150リットル/時間の量で連続的に供給し、常圧下、50℃で30分間重合を行った後、少量のメタノールを添加し重合を停止した。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー2.60gが得られた。重合活性は1.04kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は2.01dl/g、Mw=201000、Mw/Mn=2.33、Tm=153.6℃であった。
触媒を触媒(e)のトルエン溶液(触媒(e)の量:0.25μmol)および触媒(d)のトルエン溶液(触媒(d)の量:0.25μmol)にしたこと、ならびに重合時間を30分間にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。ポリマーは8.76g得られた。重合活性は3.05kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は1.45dl/g、Mw=135000、Mw/Mn=1.99、Tm=148.8℃であった。
触媒を触媒(a)のトルエン溶液(触媒(a)の量:0.25μmol)および触媒(e)のトルエン溶液(触媒(e)の量:0.25μmol)にしたこと、ならびに重合時間を30分間にしたこと以外は、実施例1と同様に行った。ポリマーは3.38g得られた。重合活性は1.35kg-PP/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、[η]は1.65dl/g、Mw=142000、Mw/Mn=2.01、Tm=147.5℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、溶媒A 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、50℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(f)0.40 μmol、触媒(d)0.10 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を250.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンと溶媒Aとの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、50℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は50℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、50℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー10.53gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は26.3 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、極限粘度[η]は2.23dl/g、MFR=1.00 g/10min、Tm=158.7℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、溶媒A 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、60℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(f)0.96 μmol、触媒(d)0.24 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を600.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンと溶媒Aとの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、60℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は60℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、60℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー17.81gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は18.6 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリプロピレンにおいて、GPCで測定した数平均分子量Mnは79800、重量平均分子量Mwは192121、極限粘度[η]は1.93dl/g、MFR=1.65 g/10min、Tm=156.0℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、n-ヘプタン 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、70℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(f)1.60 μmol、触媒(d)0.40 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を1000.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンとn-ヘプタンの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、70℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は70℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、70℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー36.91gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は23.1 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、極限粘度[η]は1.60dl/g、MFR=3.80 g/10min、Tm=151℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、溶媒A 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、50℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(b)0.25 μmol、触媒(f)0.25 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を250.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンと溶媒Aとの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、50℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は50℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、50℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー10.25gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は41.0 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーの極限粘度[η]は2.08dl/g、Tm=160℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、溶媒A 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、60℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(b)0.40 μmol、触媒(f)0.40 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を400.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンと溶媒Aとの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、60℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は60℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、60℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー8.42gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は21.0 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーにおいて、極限粘度[η]は1.77dl/g、MFR=2.9 g/10min、Tm=157.2℃であった。
充分に窒素置換した内容量1 Lのステンレス製オートクレーブにシクロヘキサン150 mL、n-ヘプタン 150 mLを装入し、プロピレンを30 L/hrの量で流通させ、70℃で20分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量30 mLの枝付きフラスコにマグネチックスターラーを入れ、これに、触媒(b)1.00 μmol、触媒(f)1.00 μmol、TMAO-341(東ソー・ファインケム社製)のヘキサンスラリー(アルミニウム原子として3.46 mol/L)を1000.0 μmol、次いで溶媒Aを加え、1時間撹拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたステンレス製オートクレーブのシクロヘキサンとn-ヘプタンとの混合溶媒(容量比=1:1)に加え、重合を開始した。その後、プロピレンのみを連続的に供給することにより全圧を0.5 MPa-Gに保ち、70℃で1時間重合を行った。重合中の発熱制御は容易であったことから重合中は均一状態であると予想した。重合終了後は70℃を維持したまま脱圧し、常圧とした。その後、70℃を維持したまま未反応のプロピレンをパージした。ポリマー溶液が均一状態であることはオートクレーブの天板を開放し、オートクレーブ内のポリマー溶液の目視による状態観察からも確認された。得られた均一状態のポリマー溶液を、大過剰のメタノール中に投入することにより、ポリマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー28.66gが得られた。ポリプロピレンの重合活性は28.7 kg/mmol-Zr・hrであり、得られたポリマーの極限粘度[η]は1.53dl/g、MFR=4.9 g/10min、Tm=153.0℃であった。
触媒、重合温度、重合時間を表5に従った以外は実施例11と同様に反応を行った。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.9mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(c)3.6mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン16mLに溶解させ0.00025Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.48mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.96mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。別のシュレンク管に触媒(a)3.0mg(分子量877.15g/mol)を加え脱水トルエン20mLに溶解させ0.00017Mのメタロセン溶液Bを調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.42mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.71mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Bを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.14mL(0.00025M、0.035μmol)、触媒溶液B0.09mL(0.00017M、0.015μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン0.5587gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は214000、分子量分布(Mw/Mn)は2.49であった。極限粘度[η]は1.82dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は156.1℃であった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.9mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(b)2.9mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン13mLに溶解させ0.00024Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.39mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.59mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。別のシュレンク管に触媒(a)3.0mg(分子量877.15g/mol)を加え脱水トルエン20mLに溶解させ0.00017Mのメタロセン溶液Bを調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.42mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.71mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Bを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.12mL(0.00025M、0.035μmol)、触媒溶液B0.12mL(0.00017M、0.015μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン0.5491gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は236000、分子量分布(Mw/Mn)は2.44であった。極限粘度[η]は1.80dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は155.6℃であった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.8mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(c)3.0mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン15mLに溶解させ0.00022Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.40mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.63mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。別のシュレンク管に触媒(g)1.0mg(分子量821.04g/mol)を加え脱水トルエン20mLに溶解させ0.00006Mのメタロセン溶液Bを調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.15mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、0.61mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Bを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.20mL(0.00022M、0.044μmol)、触媒溶液B0.10mL(0.00006M、0.006μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン0.1714gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は240000、分子量分布(Mw/Mn)は2.70であった。極限粘度[η]は2.29dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は158.4℃であった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.8mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(b)2.6mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン16mLに溶解させ0.00018Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.35mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.43mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。別のシュレンク管に触媒(g)1.0mg(分子量821.04g/mol)を加え脱水トルエン20mLに溶解させ0.00006Mのメタロセン溶液Bを調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.15mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、0.61mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Bを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.25mL(0.00018M、0.045μmol)、触媒溶液B0.08mL(0.00006M、0.005μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン0.1770gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は222000、分子量分布(Mw/Mn)は2.76であった。極限粘度[η]は2.13dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は158.5℃であった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.9mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を50℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(e)3.3mg(分子量696.90g/mol)を加え脱水トルエン10mLに溶解させ0.00047Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.55mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、2.24mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。別のシュレンク管に触媒(c)3.0mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン10mLに溶解させ0.00033Mのメタロセン溶液Bを調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.38mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.55mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Bを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.25mL(0.00047M、0.012μmol)、触媒溶液B0.24mL(0.00033M、0.008μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。50℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン1.8637gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は79800、分子量分布(Mw/Mn)は2.01であった。極限粘度[η]は1.05dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は145.6℃であった。
溶媒Aをn−ヘキサンにした以外は、比較例3と同様の操作を行いシンジオタクチックポリプロピレン1.7962gを得た。極限粘度[η]は1.05dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は145.4℃であった。
充分に窒素置換した内容積15mLのSUS製オートクレーブに、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒3.9mLを入れ、600回転/分にて攪拌した。溶液を60℃に昇温し、次いでプロピレンで全圧が7barになるまで加圧した。窒素雰囲気下、シュレンク管に触媒(b)2.7mg(分子量917.98g/mol)を加え脱水トルエン12mLに溶解させ0.00025Mのメタロセン溶液を調製した。修飾メチルアルモキサンの懸濁液0.36mL(n−ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で4.08M、1.47mmol)を加え、室温で15分間攪拌し、触媒溶液Aを調製した。オートクレーブにトリイソブチルアルミニウム0.2mL(0.05M、10μmol)、触媒溶液A0.20mL(0.00025M、0.05μmol)、シクロヘキサンと溶媒Aとを9:1で混合した溶媒0.7mLを加え重合を開始した。60℃で10分間重合した後、少量のイソブチルアルコールを加えて重合を停止した。得られたポリマーにメタノール50mL、少量の塩酸水溶液を加え、室温にて1時間攪拌した。ポリマーをろ過し、減圧乾燥してシンジオタクチックポリプロピレン0.1510gを得た。極限粘度[η]は1.41dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は158.8℃であった。
重合温度を65℃にした以外は、比較例5と同様の操作を行いシンジオタクチックポリプロピレン0.0990gを得た。極限粘度[η]は1.18dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は158.4℃であった。
触媒(b)を触媒(g)にしたこと、および重合温度を50℃にした以外は、比較例5と同様の操作を行いシンジオタクチックポリプロピレン1.0740gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は356000、分子量分布(Mw/Mn)は2.39であった。DSCによる融点(Tm)は139.7℃であった。
触媒(b)を触媒(d)にした以外は、比較例5と同様の操作を行いシンジオタクチックポリプロピレン0.6465gを得た。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は102000、分子量分布(Mw/Mn)は1.84であった。極限粘度[η]は1.22dl/gであった。DSCによる融点(Tm)は156.0℃であった。
Claims (10)
- プロピレンを重合してプロピレン重合体を製造する方法であって、
前記重合が、下記一般式[A1]で表される2種以上の遷移金属化合物(a)からなる遷移金属化合物成分(A)と、
下記(b-1)および(b-2)の少なくとも1種、あるいは(b-1)および(b-2)の少なくとも1種と(b-3)とからなる有機金属化合物成分(B)と
(b-1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b-2)前記遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物、
(b-3)有機アルミニウム化合物
を含んでなる触媒の存在下において、40℃以上で行われ、
前記オレフィン重合体において、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)より求められる重量平均子量(Mw)および数平均分子量(Mn)が2.01≦(Mw/Mn)≦3.00の関係を満たし、DSCより求められる融点(Tm)が150℃以上であり、かつ極限粘度([η])が1.5dl/g以上であり、
前記遷移金属化合物成分(A)のうち、少なくとも1種の遷移金属化合物(a)が、下記一般式[A1-2]で表されることを特徴とするプロピレン重合体の製造方法。
- 前記遷移金属化合物成分(A)のうち、少なくとも1種の遷移金属化合物(a)が、下記一般式[A1-1]で表されることを特徴とする請求項1に記載のプロピレン重合体の製造方法。
- 前記一般式[A1-1]において、R1aおよびR12aが炭素数1〜40の炭化水素基を示し、かつR5aおよびR8aが水素原子を示すことを特徴とする請求項2に記載のプロピレン重合体の製造方法。
- 前記遷移金属化合物(a)が、前記一般式[A1-2]において、R3bおよびR10bのうち、少なくとも1つがハロゲン原子およびハロゲン含有炭化水素基から選ばれる遷移金属化合物であるか、または、前記一般式[A1-2-1]において、R15b〜R19bのうち少なくとも1つがハロゲン原子および炭素数1〜14のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる遷移金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のプロピレン重合体の製造方法。
- 前記重合が0.5MPa〜10MPaゲージ圧で行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン重合体の製造方法。
- 前記重合が不活性炭化水素溶媒を用いて行われることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロピレン重合体の製造方法。
- 下記一般式[A1]で表される2種以上の遷移金属化合物(a)と、
下記(b-1)および(b-2)の少なくとも1種、あるいは(b-1)および(b-2)の少なくとも1種と(b-3)とからなる有機金属化合物成分(B)と
(b-1)有機アルミニウムオキシ化合物、
(b-2)前記遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物、
(b-3)有機アルミニウム化合物
からなり、
少なくとも1種の遷移金属化合物(a)が、下記一般式[A1-2]で表されることを特徴とするプロピレン重合用混合触媒。
- 前記混合触媒のうち、少なくとも1種の遷移金属化合物(a)が、下記一般式[A1-1]で表されることを特徴とする請求項7に記載のプロピレン重合用混合触媒。
- 前記一般式[A1-1]において、R1aおよびR12aが炭素数1〜40の炭化水素基を示し、かつR5aおよびR8aが水素原子を示すことを特徴とする請求項8に記載のプロピレン重合用混合触媒。
- 前記遷移金属化合物(a)が、前記一般式[A1-2]において、R3bおよびR10bのうち、少なくとも1つがハロゲン原子およびハロゲン含有炭化水素基から選ばれる遷移金属化合物であるか、または、前記一般式[A1-2-1]において、R15b〜R19bのうち少なくとも1つがハロゲン原子および炭素数1〜14のハロゲン含有炭化水素基から選ばれる遷移金属化合物であることを特徴とする請求項7に記載のプロピレン重合用混合触媒。
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