説明

オレフィン重合用固体触媒成分

【課題】十分に高い重合活性を示すオレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用固体触媒およびオレフィン重合体の製造方法を提供すること。
【解決手段】チタン原子、マグネシウム原子、ハロゲン原子およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを含有するオレフィン重合用固体触媒成分。チタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる工程からなる前記オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。前記オレフィン重合用固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、任意に外部電子供与体とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法。前記製造方法によって製造されるオレフィン重合用固体触媒の存在下にオレフィンを重合させる工程からなるオレフィン重合体の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用固体触媒の製造方法、およびオレフィン重合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
内部電子供与体がオレフィン重合用触媒成分の性能に大きく影響を与えるが知られているところ、内部電子供与体として環状脂肪族ジカルボン酸ジエステル化合物を用いることが報告されている。
【0003】
例えば、特開2003−40918号公報には、マグネシウム化合物、四塩化チタン、およびシクロヘキセンジカルボン酸ジエステルを接触させて調整されるオレフィン重合用固体触媒成分が記載されている。特開2001−114811号公報には、チタン化合物、マグネシウム化合物およびトランス純度20%以上の1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルを接触させて得られるオレフィン重合用固体触媒成分が記載されている。国際公開特許WO2006/077945号明細書には、チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび5〜10員環構造を有する脂環式および不飽和脂環式ジカルボン酸ジエステルを含むオレフィン重合用固体触媒成分が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2003−40918号
【特許文献2】特開2001−114811号
【特許文献3】国際公開2006/077945号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記の触媒成分を用いて得られるオレフィン重合用触媒は、重合活性の観点から、未だ満足できるものではない。本発明は、十分に高い重合活性を示すオレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用固体触媒およびオレフィン重合体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、チタン原子、マグネシウム原子、ハロゲン原子およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを含有するオレフィン重合用固体触媒成分である。
【0007】
本発明はまた、チタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる工程からなる上記オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法である。この製造方法を以下「触媒成分の製造方法(1)」と言う。
【0008】
本発明はさらに、チタン原子およびマグネシウム原子を含む固体成分と、シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる工程からなる上記オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法である。この製造方法を以下「触媒成分の製造方法(2)」と言う。
【0009】
本発明はさらにまた、上記オレフィン重合用固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、任意に外部電子供与体とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法である。
【0010】
本発明はまた、触媒成分の製造方法(1)によって製造されるオレフィン重合用固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、任意に外部電子供与体とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法である。
【0011】
本発明はまた、触媒成分の製造方法(1)によって製造されるオレフィン重合用固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、任意に外部電子供与体とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法である。
【0012】
本発明はまた、上記3つのオレフィン重合用固体触媒の製造方法のいずれかの製造方法によって製造されるオレフィン重合用固体触媒の存在下にオレフィンを重合させる工程からなるオレフィン重合体の製造方法である。以下、「オレフィン重合用固体触媒成分」を「固体触媒成分」と言う。
【発明を実施するための形態】
【0013】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルは、好ましくは2つのハイドロカルビルオキシカルボニル基が環状骨格中の隣接する2つの炭素原子のそれぞれと結合しており、より好ましくはハイドロカルビルオキシカルボニル基と結合している2つの炭素原子の少なくとも1つが2重結合を形成しており、更に好ましくは複数の2重結合が共役の関係に位置しており、特に好ましくは下式(I)〜(VI)で表わされる化合物であり、最も好ましくは、下式(I)、(IV)、(V)または(VI)で表わされる化合物である:
成分:

式中、Raは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基であり、同一または異なり;Rbは水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基であり、同一または異なる。
【0014】
aのハイドロカルビル基として、アルキル基、アラルキル基、アリール基、およびアルケニル基を例示することができる。これらはハロゲン原子、ハイドロカルビルオキシ基、ニトロ基、スルホニル基、およびシリル基のような置換基で置換されていてもよい。
【0015】
aのアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、およびn−オクチル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、および2−エチルヘキシル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、およびシクロオクチル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状アルキル基であり、より好ましくは直鎖状もしくは分岐状で炭素原子数1〜10のアルキル基である。Raのアラルキル基としては、ベンジル基、およびフェネチル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜20のアラルキル基である。Raのアリール基としては、フェニル基、トリル基、およびキシリル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数6〜20のアリール基である。Raのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および5−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜10のアルケニル基である。
【0016】
aは、好ましくは炭素原子数1〜10のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基である。
【0017】
上記のRbのハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子または臭素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
【0018】
bのハイドロカルビル基としては、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基等が挙げられ、これらはハロゲン原子、ハイドロカルビルオキシ基、ニトロ基、スルホニル基、シリル基等で置換されていてもよい。Rbのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、およびn−オクチル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、および2−エチルヘキシル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、およびシクロオクチル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状アルキル基であり、より好ましくは直鎖状もしくは分岐状で炭素原子数1〜10のアルキル基である。Rbのアラルキル基としては、ベンジル基、およびフェネチル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜20のアラルキル基である。Rbのアリール基としては、フェニル基、トリル基、およびキシリル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数6〜20のアリール基である。Rbのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および5−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜10のアルケニル基である。
【0019】
bは、好ましくは水素原子または炭素原子数1〜10のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、炭素原子数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、または2−エチルヘキシル基である。
【0020】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルの具体例としては、下記化合物を挙げることができる:
式(I)で表されるシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5,5−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
【0021】
式(II)で表されるシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5,6−ジメチルシクロヘプタ−1,3−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
【0022】
式(III)で表されるシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
【0023】
式(IV)で表されるシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、4−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、6−メチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
6,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
【0024】
式(V)で表されるシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、4−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、6−メチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
5,5−ジメチルシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
【0025】
式(VI)で表されるシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエステル
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
シクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、4−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、5−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
3−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
3−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
3−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、6−メチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジメチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ペンチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ヘキシル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソプロピル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、
4,6−ジメチルシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジ(2−エチルヘキシル)。
【0026】
本発明における固体触媒成分の調製方法は特に限定されず、上記の触媒成分の製造方法(1)および(2)を例示することが出来る。
チタン化合物
チタン原子を含有した化合物であれば特に制限はなく、チタン化合物の具体例としては、四塩化チタン、四臭化チタン、および四ヨウ化チタンのようなテトラハロゲン化チタン;テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、およびテトラシクロヘキシロキシチタンのようなテトラアルコキシチタン;テトラフェノキシチタンのようなテトラアリーロキシチタン;メトキシチタントリクロリド、エトキシチタントリクロリド、n−プロポキシチタントリクロリド、n−ブトキシチタントリクロリド、およびエトキシチタントリブロミドのようなアルコキシチタントリクロリド;ジメトキシチタンジクロリド、ジエトキシチタンジクロリド、ジイソプロポキシチタンジクロリド、ジ−n−プロポキシチタンジクロリド、およびジエトキシチタンジブロミドのようなジハロゲン化ジアルコキシチタン;ならびにトリメトキシチタンクロリド、トリエトキシチタンクロリド、トリイソプロポキシチタンクロリド、トリ−n−プロポキシチタンクロリド、およびトリ−n−ブトキシチタンクロリドのようなモノハロゲン化トリアルコキシチタンが挙げられる。チタン化合物は、好ましくはテトラハロゲン化チタン、アルコキシチタントリクロリドであり、より好ましくテトラハロゲン化チタンであり、更に好ましくは四塩化チタンである。これらのチタン化合物は、それぞれ単独で用いてもよく、また二種以上を組み合わせて用いてもよい。
マグネシウム化合物
マグネシウム原子を含有した化合物であれば特に制限はなく、下式(i)または(ii)で表されるマグネシウム化合物を例示することが出来る:
MgR1a12-a (i)
Mg(OR1a12-a (ii)
式中、R1は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を示し、複数のR1は同一でも異なってもよく;X1はハロゲン原子を示し、複数のX1は同一でも異なっていてもよく;aは0≦a≦2を満足する整数である。
【0027】
上記R1として、アルキル基、アラルキル基、アリール基およびアルケニル基を例示することができ、これらはハロゲン原子、ハイドロカルビルオキシ基、ニトロ基、スルホニル基およびシリル基のような置換基を有していてもよい。R1のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、およびn−オクチル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基および2−エチルヘキシル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、およびシクロオクチル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜20の直鎖状もしくは分岐状アルキル基である。R1のアラルキル基としては、ベンジル基、およびフェネチル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜20のアラルキル基である。R1のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、およびトリル基を例示することができ、好ましくは炭素原子数6〜20のアリール基である。R1のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および4−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜20の直鎖状および分岐状アルケニル基である。
【0028】
上記X1のハロゲン原子として、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、およびフッ素原子を挙げることができ、好ましくは塩素原子である。
【0029】
上式(i)および(ii)で表される化合物として、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジイソプロピルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、ジオクチルマグネシウム、エチルブチルマグネシウム、およびブチルオクチルマグネシウムのようなジアルキルマグネシウム化合物;ジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、およびジオクトキシマグネシウムのようなジアルコキシマグネシウム化合物;メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、イソプロピルマグネシウムクロリド、イソブチルマグネシウムクロリド、t−ブチルマグネシウムクロリド、イソブチルマグネシウムクロリド、ベンジルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムブロミド、イソプロピルマグネシウムブロミド、イソブチルマグネシウムブロミド、t−ブチルマグネシウムブロミド、ヘキシルマグネシウムブロミド、イソブチルマグネシウムブロミド、ベンジルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムイオダイド、エチルマグネシウムイオダイド、イソプロピルマグネシウムイオダイド、イソブチルマグネシウムイオダイド、t−ブチルマグネシウムイオダイド、イソブチルマグネシウムイオダイド、ベンジルマグネシウムイオダイドのようなアルキルマグネシウムハライド化合物;メトキシマグネシウムクロリド、エトキシマグネシウムクロリド、イソプロポキシマグネシウムクロリド、ブトキシマグネシウムクロリド、およびヘキシルオキシマグネシウムクロリドのようなアルコキシマグネシウムクロリド化合物;ならびにフッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、およびヨウ化マグネシウムのようなハロゲン化マグネシウム化合物を挙げることができる。
【0030】
マグネシウム化合物は、好ましくはハロゲン化マグネシウム化合物およびジアルコキシマグネシウム化合物である。ハロゲン化マグネシウム化合物は、好ましくは塩化マグネシウムである。ジアルコキシマグネシウム化合物は、より好ましくは炭素原子数1〜20のジアルコキシマグネシウムであり、更に好ましくは炭素原子数1〜10のジアルコキシマグネシウムであり、特に好ましくはジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジイソプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウムである。これらマグネシウム化合物はメタノール、エタノール、および2−エチルヘキサノールのようなアルコールまたはトルエン、およびヘキサンのような炭化水素溶媒に溶解した溶液状または固体状として用いることができ、アルコール、エーテル、エステルなどを含有してもよい。
【0031】
ジアルコキシマグネシウム化合物の製造方法として、金属マグネシウムとアルコールを触媒の存在下接触させる方法を挙げることができる。アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、およびオクタノールが挙げられる。触媒としては、ヨウ素、塩素、および臭素のようなハロゲン;ヨウ化マグネシウム、および塩化マグネシウムのようなハロゲン化マグネシウムが挙げられ、好ましくはヨウ素である。
【0032】
マグネシウム化合物は、担体物質に担持されていてもよい。担体物質は、特に制限されず、SiO2、Al23、MgO、TiO2、およびZrO2のような多孔質無機酸化物;ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−エチレングリコールジメタクリル酸メチル共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、およびポリプロピレンのような有機多孔質ポリマーが挙げられる。これらのうち好ましくは、多孔質無機酸化物であり、特に好ましくは、SiO2である。
【0033】
担体は、マグネシウム化合物を有効に固定化する観点から、好ましくは、細孔半径20〜200nmにおける細孔容量が、0.3cm3/g以上であり、より好ましくは0.4cm3/g以上であり、かつ該範囲の細孔容量は、細孔半径3.5〜7500nmにおける細孔容量に対して35%以上であり、より好ましくは40%以上である多孔質の担体である。
【0034】
触媒成分の製造方法(1)におけるチタン化合物の使用量は、使用されるマグネシウム化合物中の総マグネシウム原子1molあたり、通常0.01〜100mol、好ましくは0.03〜50mol、特に好ましくは0.05〜30molである。チタン化合物は、一度に、又は任意の複数回に分けて使用される。
【0035】
触媒成分の製造方法(1)におけるシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルの使用量は、使用されるマグネシウム化合物1gあたり、通常0.01〜10000ml、好ましくは0.03〜5000ml、特に好ましくは0.05〜3000mlである。シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルは、一度に、又は任意の複数回に分けて使用される。
【0036】
触媒成分の製造方法(1)において、チタン化合物、マグネシウム化合物およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを接触させる方法は特に限定されない。該方法として、スラリー法や機械的粉砕法(例えばボールミルによる方法)のような公知の方法を例示することができる。
【0037】
上記のスラリー法におけるスラリー濃度は、通常0.05〜0.7g固体/ml溶媒、特に好ましくは0.1〜0.5g固体/ml溶媒である。
【0038】
上記の機械的粉砕法は、得られる固体触媒成分の微粉含有量やその粒度分布の広がりを抑制するために、好ましくは希釈剤の存在下で行われる。希釈剤として、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、およびオクタンのような脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエンおよびキシレンのような芳香族炭化水素;シクロヘキサンおよびシクロペンタンのような脂環式炭化水素;ならびに1,2−ジクロルエタンおよびモノクロルベンゼンのようなハロゲン化炭化水素を例示することができる。中でも、芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素が特に好ましい。
【0039】
触媒成分の製造方法(1)において、チタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる温度は特に限定されず、通常−50〜200℃であり、好ましくは−20〜150℃であり、より好ましくは−20〜130℃の範囲であり、特に好ましくは−20〜120℃の範囲である。
【0040】
触媒成分の製造方法(1)において、チタン化合物、マグネシウム化合物およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを接触させる時間は特に限定されず、通常10分〜12時間であり、好ましくは30分〜10時間であり、特に好ましくは1時間〜8時間の範囲である。接触時間とは、最初の任意の部分の接触開始時点から、最後の任意の部分の接触終了までの経過時間を意味する。
【0041】
触媒成分の製造方法(1)において、チタン化合物、マグネシウム化合物およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを接触させる方法として、これら化合物の全量を一度に接触させる方法や、これら化合物のそれぞれを2以上の部分に分割し、分割された複数の部分の中の任意の部分を任意の順序で接触させる方法を例示することができる。
【0042】
触媒成分の製造方法(1)においては、任意で下式(iii)または(Iv)で表される化合物も接触させてもよい。
【0043】
2m-c2c (iii)
(OR2m-c2c (iv)
式中、Mは第13族または第14族原子を表し;R2は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を表し;X2はハロゲン原子を表し;mはMの原子価を表し;cは0<c≦mを満足する整数を表す。
【0044】
上式(iii)および(iv)におけるMの第13族元素として、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、およびタリウムを例示することができる。中でも、好ましくはホウ素またはアルミニウムであり、より好ましくはアルミニウムである。Mの第14族元素として、ケイ素、ゲルマニウム、錫、および鉛を例示することができる。中でも、好ましくはケイ素、ゲルマニウムまたは錫であり、より好ましくはケイ素である。
【0045】
上式(iii)および(iv)におけるR2として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、およびドデシル基のような直鎖状または分岐状のアルキル基;シクロヘキシル基およびシクロペンチル基のような環状アルキル基;ならびにフェニル基、クレジル基、キシリル基およびナフチル基のようなアリール基を例示することができる。中でも、好ましくは炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基である。
【0046】
上式(iii)および(iv)におけるX2としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が挙げられ、好ましくは塩素原子または臭素原子である。
【0047】
上式(iii)および(iv)におけるmはMの原子価であり、第13族元素のときmは3であり、第14族元素のときmは4である。
【0048】
上式におけるcは0<c≦mを満足する整数を表し、Mが第14族元素のときcは0<c≦4を満足する整数を表し、第13族元素のときcは0<c≦3を満足する整数を表す。Mが第4族元素または第14族元素の場合の好ましいcは3または4であり、より好ましくは4である。Mが第13族元素の場合の好ましいcは3である。
【0049】
上式(iii)および(iv)で表される化合物の中、クロロ化アルミニウム化合物またはクロロ化ケイ素化合物は、好ましくは、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、トリクロロアルミニウム、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ノルマルプロピルトリクロロシラン、またはパラトリルトリクロロシランであり、より好ましくは第14族元素のクロロ化化合物であり、特に好ましくはテトラクロロシランおよびフェニルトリクロロシランである。
【0050】
触媒成分の製造方法(1)において、上式(iii)および(iv)で表される化合物の使用量は、マグネシウム化合物中の総マグネシウム原子1molあたり、通常0.01〜100mol、好ましくは0.03〜50mol、特に好ましくは0.05〜30molであり、該化合物は一度に、又は任意の複数回に分けて使用される。
【0051】
触媒成分の製造方法(1)において、上式(iii)および(iv)で表される化合物とチタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる温度は特に限定されず、通常−50〜200℃であり、好ましくは−20〜150℃であり、より好ましくは−20〜130℃の範囲であり、特に好ましくは−20〜120℃の範囲である。
【0052】
触媒成分の製造方法(1)において、上式(iii)および(iv)で表される化合物とチタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる時間は特に限定されず、通常10分〜12時間であり、好ましくは30分〜10時間であり、特に好ましくは1時間〜8時間の範囲である。
【0053】
チタン原子とマグネシウム原子を含む固体成分
触媒成分の製造方法(2)におけるチタン原子とマグネシウム原子を含む固体成分は、チタン原子とマグネシウム原子を含む固体であれば特に制限されない。該固体成分として、チタン酸マグネシウム、WO2004/039747号公報に記載のチタン酸アルミニウムマグネシウム、ならびに3価のチタン原子、マグネシウム原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有する固体触媒成分前駆体(以下、単に「前駆体」と言う)が挙げられる。中でも、好ましくは前駆体である。
【0054】
前駆体のハイドロカルビルオキシ基としては、例えば炭素原子数が1〜20のハイドロカルビルオキシ基が挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、ペントキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキソキシ基である。
【0055】
前駆体は、いかなる調製方法で製造されてもよい。例えば、Si−O結合を有するケイ素化合物の存在下に、4価のチタン原子を含むチタン化合物を、有機マグネシウム化合物で還元する方法が挙げられる。
【0056】
Si−O結合を有するケイ素化合物として、下式(v)から(vii)で表わされる化合物を例示することができる。
【0057】
Si(OR3t4(4-t) (v)
5(R62SiO)uSiR73 (vi)
(R82SiO)v (vii)
式中、R3〜R8はそれぞれ独立した炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基または水素原子であり;tは0<t≦4を満たす整数であり;uは1〜1000の整数であり;vは2〜1000の整数である。
【0058】
上記R3〜R8のハイドロカルビル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、およびドデシル基のようなアルキル基;フェニル基、クレジル基、キシリル基、およびナフチル基のようなアリール基;シクロヘキシル基およびシクロペンチル基のようなシクロアルキル基;アリル基のようなアルケニル基;ベンジル基のようなアラルキル基を例示することができる。R3〜R8は好ましくは、炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基である。
【0059】
式(v)から(vii)で示すケイ素化合物としては、テトラメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエトキシエチルシラン、ジエトキシジエチルシラン、エトキシトリエチルシラン、テトライソプロポキシシラン、ジイソプロポキシ−ジイソプロピルシラン、テトラプロポキシシラン、ジプロポキシジプロピルシラン、テトラブトキシシラン、ジブトキシジブチルシラン、ジシクロペントキシジエチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、シクロヘキシロキシトリメチルシラン、フェノキシトリメチルシラン、テトラフェノキシシラン、トリエトキシフェニルシラン、ヘキサメチルジシロヘキサン、ヘキサエチルジシロヘキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、オクタエチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、およびフェニルハイドロポリシロキサンを例示することができる。中でも、好ましくは式(v)におけるtが1≦t≦4を満たす化合物であり、より好ましくは、tが4であるテトラアルコキシシランであり、最も好ましくはテトラエトキシシランである。
【0060】
上記の4価のチタン原子を含むチタン化合物として下式(viii)で表される化合物を例示することができる:


(viii)
式中、R9は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を表し;X3はハロゲン原子または炭素原子数1〜20のハイドロカルビルオキシ基を表し、複数のX3は同一または異なり;mは1〜20の整数を表す。
【0061】
上記R9として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、およびn−ドデシル基のようなアルキル基;フェニル基、クレジル基、キシリル基、およびナフチル基のようなアリール基;シクロヘキシル基およびシクロペンチル基のようなシクロアルキル基;アリル基のようなアルケニル基;ならびにベンジル基のようなアラルキル基を例示することができる。R9は好ましくは、炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素原子数2〜18の直鎖状アルキル基である。
【0062】
上記X3のハロゲン原子として、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を例示することができる。特に好ましくは塩素原子である。
【0063】
上記X3の炭素原子数1〜20のハイドロカルビルオキシ基は、好ましくは、炭素原子数2〜18のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素原子数2〜10のアルコキシ基であり、特に好ましくはエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基のような炭素原子数2〜6のアルコキシ基である。
【0064】
上式(viii)で表されるチタン化合物として、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、n−ブトキシチタントリクロリド、ジ−n−ブトキシチタンジクロリド、トリ−n−ブトキシチタンクロリド、ジ−n−テトライソプロピルポリチタネート(m=2〜10の範囲の混合物)、テトラ−n−ブチルポリチタネート(m=2〜10の範囲の混合物)、テトラ−n−ヘキシルポリチタネート(m=2〜10の範囲の混合物)、テトラ−n−オクチルポリチタネート(m=2〜10の範囲の混合物)、およびテトラアルコキシチタンに少量の水を反応して得られるテトラアルコキシチタンの縮合物、ならびにこれらの2以上の組合せを例示することができる。中でも、好ましくは式(viii)のmが1、2または4であるチタン化合物であり、より好ましくは、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−n−ブチルチタニウムダイマーまたはテトラ−n−ブチルチタニウムテトラマーである。
【0065】
上記の有機マグネシウム化合物は、マグネシウム原子−炭素原子の結合を有する任意の化合物である。有機マグネシウム化合物として、下式(ix)または(x)で表わされる化合物を例示することができ、良好な形態のオレフィン重合用固体触媒を得る観点から、前者の式(ix)で表されるグリニャール化合物が好ましく、グリニャール化合物のエーテル溶液が特に好ましい:
10MgX4 (ix)
1112Mg (x)
式中、R10、R11およびR12は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を表し;X4はハロゲン原子を表わす。
【0066】
上記のR10、R11およびR12のハイドロカルビル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、およびドデシル基のようなアルキル基;フェニル基、クレジル基、キシリル基、およびナフチル基のようなアリール基;シクロヘキシル基およびシクロペンチル基のようなシクロアルキル基;アリル基のようなアルケニル基;ならびにベンジル基のようなアラルキル基を例示することができる。R10、R11およびR12は好ましくは、炭素原子数2〜18のアルキル基または炭素原子数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素原子数2〜18のアルキル基である。
【0067】
上記のX4として、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子を例示することができる。特に好ましくは塩素原子である。
【0068】
上式で表されるグリニャール化合物の例としては、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、n−プロピルマグネシウムクロリド、イソプロピルマグネシウムクロリド、n−ブチルマグネシウムクロリド、イソブチルマグネシウムクロリド、tert−ブチルマグネシウムクロリド、n−ペンチルマグネシウムクロリド、イソペンチルマグネシウムクロリド、シクロペンチルマグネシウムクロリド、n−ヘキシルマグネシウムクロリド、シクロヘキシルマグネシウムクロリド、n−オクチルマグネシウムクロリド、2−エチルヘキシルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリド、およびベンジルマグネシウムクロリドである。それらの中で、エチルマグネシウムクロリド、n−プロピルマグネシウムクロリド、イソプロピルマグネシウムクロリド、n−ブチルマグネシウムクロリド、およびイソブチルマグネシウムクロリドが好ましく、n−ブチルマグネシウムクロリドが特に好ましい。
【0069】
これらのグリニャール化合物は、好ましくは、それらのエーテル溶液として用いられる。エーテルの例としては、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、エチルn−ブチルエーテルおよびジイソペンチルエーテルのようなジアルキルエーテル、ならびにテトラヒドロフランのような環状エーテルである。それらのうち、ジアルキルエーテルが好ましく、ジ−n−ブチルエーテルまたはジイソブチルエーテルが特に好ましい。
【0070】
Si−O結合を有するケイ素化合物の存在下に、4価のチタン原子を含むチタン化合物を、有機マグネシウム化合物で還元する時に、任意のエステル化合物を共存させてもよい。
【0071】
エステル化合物としてはいかなるエステル化合物を用いてもよく、モノまたは多価のカルボン酸エステルを挙げることができ、より具体的には飽和脂肪族カルボン酸エステル、不飽和脂肪族カルボン酸エステル、脂環式カルボン酸エステル、および芳香族カルボン酸エステルを例示することができる。更に具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジ−n−ヘキシル、フタル酸ジ−n−ヘプチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、およびフタル酸ジフェニルを例示することができる。中でも好ましくは、脂肪族ジカルボン酸ジエステル、安息香酸エチルおよび安息香酸ブチルのような芳香族カルボン酸エステル、フタル酸エステルのような芳香族ジカルボン酸ジエステルである。
【0072】
還元反応の溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、オクタンおよびデカンのような脂肪族炭化水素化合物;トルエンおよびキシレンのような芳香族炭化水素化合物;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンおよびデカリンのような脂環式炭化水素化合物;ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、エチル−n−ブチルエーテル、およびジイソペンチルエーテルなどのジアルキルエーテル、およびテトラヒドロフランなどの環状エーテル;クロロベンゼンおよびジクロロベンゼンのようなハロゲン化芳香族化合物;ならびに、これらの2種以上の組合せを例示することができる。中でも、好ましくは脂肪族炭化水素化合物、芳香族炭化水素化合物、または、脂環式炭化水素化合物であり、より好ましくは脂肪族炭化水素化合物、または、脂環式炭化水素化合物であり、さらに好ましくは脂肪族炭化水素化合物であり、特に好ましくはヘキサン、または、ヘプタンである。
【0073】
還元反応において、Si−O結合を有するケイ素化合物の使用量は、使用されるチタン化合物中の総チタン原子1molあたり、ケイ素原子が通常1〜500mol、好ましくは1〜300mol、特に好ましくは3〜100molとなる量である。
【0074】
還元反応において、有機マグネシウム化合物の使用量は、上記チタン原子と上記ケイ素原子との和1molあたり通常0.1〜10mol、好ましくは0.2〜5.0mol、特に好ましくは0.5〜2.0molとなる量である。
【0075】
還元反応におけるチタン化合物、Si−O結合を有するケイ素化合物および有機マグネシウム化合物の使用量はまた、得られる前駆体中のマグネシウム原子の量が、該前駆体中のチタン原子1molあたり、1〜51mol、好ましくは2〜31mol、特に好ましくは4〜26molとなるように決定してもよい。
【0076】
還元反応において、エステル化合物の使用量は、使用されるチタン化合物中の総チタン原子1モルあたり、通常0.05〜100mol、好ましくは0.1〜60mol、特に好ましくは0.2〜30molである。
【0077】
還元反応において、Si−O結合を有するケイ素化合物、チタン化合物および溶媒からなる溶液中に有機マグネシウム化合物を加えるときの温度は、通常−50〜100℃であり、好ましくは−30〜70℃であり、特に好ましくは−25〜50℃の範囲である。有機マグネシウム化合物を加えるときの時間は特に限定されず、通常30分〜6時間程度である。良好な形態の触媒を得る観点から、有機マグネシウム化合物は連続的に加えられるのが好ましい。該反応をさらに進めるために、5〜120℃での反応を追加してもよい。
【0078】
還元反応時に担体を存在させ、還元反応によって生成される前駆体を担体に担持してもよい。担体は特に制限されず、例えば、SiO2、Al23、MgO、TiO2、およびZrO2のような多孔質無機酸化物;ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−エチレングリコール−ジメタクリル酸メチル共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−ジビニルベンゼン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、およびポリプロピレンのような有機多孔質ポリマーが挙げられる。これらのうち好ましくは、有機多孔質ポリマーであり、特に好ましくは、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。
【0079】
前駆体を有効に固定化する観点から、担体は、細孔半径20〜200nmにおける細孔容量が、好ましくは0.3cm3/g以上であり、より好ましくは0.4cm3/g以上であり、かつ該範囲の細孔容量が、細孔半径3.5〜7500nmにおける細孔容量に対して35%以上であり、より好ましくは40%以上である多孔質の担体である。
【0080】
Si−O結合を有するケイ素化合物、式(viii)で表される4価のチタン原子を含むチタン化合物、エステル化合物(任意化合物)および溶媒からなる溶液中に有機マグネシウム化合物を加えると、有機マグネシウム化合物による4価のチタン原子を含むチタン化合物の還元反応が進行するので、該チタン化合物のチタン原子は4価から3価に還元される。本発明においては、実質上全ての4価のチタン原子が3価に還元されるのが好ましい。得られた前駆体は、3価のチタン原子、マグネシウム原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有し、一般に非晶性または極めて弱い結晶性を有し、好ましくは非晶性の構造である。
【0081】
前駆体は溶媒で洗浄してもよい。該溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンおよびデカンなどの脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素;シクロヘキサンおよびシクロペンタンなどの脂環式炭化水素;1,2−ジクロロエタンおよびモノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素である。これらの中で、脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素が好ましく、芳香族炭化水素がより好ましく、トルエンまたはキシレンが特に好ましい。
【0082】
触媒成分の製造方法(2)において、シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルの使用量は、固体成分(前駆体)1gあたり、通常0.01〜10000ml、好ましくは0.03〜5000ml、特に好ましくは0.05〜3000mlである。シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルは、一度に、又は任意の複数回に分けて使用される。
【0083】
触媒成分の製造方法(2)において、固体成分とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを接触させる温度は特に限定されず、通常−50〜200℃であり、好ましくは0〜170℃であり、より好ましくは50〜150℃の範囲であり、特に好ましくは50〜120℃の範囲である。接触させる時間は特に限定されず、通常10分〜12時間であり、好ましくは30分〜10時間であり、特に好ましくは1時間〜8時間の範囲である。
【0084】
固体成分とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとの接触は、下式(xi)で表されるハロゲン化金属化合物を用いても良い:
13m-c5c (xi)
(OR13m-c5c (xii)
式中、Mは第4族、第13族または第14族原子を表し;R13は炭素原子数が1〜20のハイドロカルビル基を表し;X5はハロゲン原子を表し;mはMの原子価を表し;cは0<c≦mを満足する数を表す。
【0085】
上式(xi)および(xii)におけるMの第4族元素として、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムを例示することができる。中でも、好ましくはチタンである。Mの第13族元素として、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、およびタリウムを例示することができる。中でも、好ましくはホウ素またはアルミニウムであり、より好ましくはアルミニウムである。Mの第14族元素として、ケイ素、ゲルマニウム、錫、および鉛を例示することができる。中でも、好ましくはケイ素、ゲルマニウムまたは錫であり、より好ましくはケイ素である。
【0086】
上式(xi)および(xii)におけるR13のハイドロカルビル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、およびドデシル基のような直鎖状または分岐状のアルキル基;シクロヘキシル基およびシクロペンチル基のような環状アルキル基;ならびにフェニル基、クレジル基、キシリル基およびナフチル基のようなアリール基が挙げられる。
【0087】
上式(xi)および(xii)におけるX5としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が挙げられ、好ましくは塩素原子または臭素原子である。
【0088】
上式(xi)および(xii)におけるmはMの原子価であり、Mが第4族元素のときmは4であり、第13族元素のときmは3であり、第14族元素のときmは4である。
【0089】
上式(xi)および(xii)におけるcは0<c≦mを満足する整数を表し、Mが第4族元素および第14族元素のときcは0<c≦4を満足する整数を表し、第13族元素のときcは0<c≦3を満足する整数を表す。Mが第4族元素または第14族元素の場合の好ましいcは3または4であり、より好ましくは4である。Mが第13族元素の場合の好ましいcは3である。
【0090】
上式(xi)および(xii)で表されるハロゲン化金属化合物として、米国特許6,187,883に記載のチタン化合物、および米国特許6,903,041に記載の第13族元素のクロロ化化合物や第14族元素のクロロ化化合物を例示することができる。
【0091】
上式(xi)および(xii)で表されるハロゲン化金属化合物のハロゲン化チタン化合物は、好ましくは四塩化チタン、四臭化チタンおよび四沃化チタンのようなテトラハロゲン化チタン化合物;またはメトキシチタントリクロリド、エトキシチタントリクロリド、トキシチタントリクロリド、フェノキシチタントリクロリド、およびエトキシチタントリブロマイドのようなトリハロゲン化アルコキシチタン化合物であり、より好ましくはテトラハロゲン化チタン化合物であり、特に好ましくは四塩化チタンである。
【0092】
上式(xi)および(xii)で表されるハロゲン化金属化合物の第13族元素のクロロ化化合物または第14族元素のクロロ化化合物は、好ましくは、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、トリクロロアルミニウム、テトラクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ノルマルプロピルトリクロロシラン、またはパラトリルトリクロロシランであり、より好ましくは第14族元素のクロロ化化合物であり、特に好ましくはテトラクロロシランおよびフェニルトリクロロシランである。
【0093】
上式(xi)および(xii)で表されるハロゲン化金属化合物の使用量は、固体成分1gあたり、通常0.1〜1000mmol、好ましくは0.3〜500mmol、特に好ましくは0.5〜300mmolである。ハロゲン化金属化合物は、一度に、又は任意の複数回に分けて使用される。
【0094】
触媒成分の製造方法(2)における接触時間は特に限定されず、通常10分〜12時間であり、好ましくは30〜10時間であり、特に好ましくは1時間〜8時間の範囲である。
【0095】
触媒成分の製造方法(2)における接触方法は特に限定されない。該方法として、スラリー法や機械的粉砕法(例えばボールミルによる方法)のような公知の方法を例示することができる。機械的粉砕法は、得られる固体触媒成分の微粉含有量やその粒度分布の広がりを抑制するために、好ましくは上述の希釈剤の存在下で行われる。
【0096】
上記のスラリー法におけるスラリー濃度は、通常0.05〜0.7g固体/ml溶媒、特に好ましくは0.1〜0.5g固体/ml溶媒である。接触の温度は、通常30〜150℃、好ましくは45〜135℃、特に好ましくは60〜120℃である。接触の時間は特に制限されず、通常30分から6時間程度が好適である。
【0097】
本発明における固体触媒成分は、有機アルミニウム化合物および任意に外部電子供与体と、公知方法によって接触させて反応させることにより、オレフィン重合触媒を形成する。
【0098】
上記有機アルミニウム化合物として、米国特許6,903,041に記載された化合物を例示することができる。中でも、好ましくは、トリアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライドとの混合物、または、アルキルアルモキサンであり、さらに好ましくはトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロリドとの混合物またはテトラエチルジアルモキサンである。
【0099】
上記外部電子供与体として、米国特許6,903,041に記載された化合物を例示することができる。中でも、好ましくは酸素含有化合物または窒素含有化合物である。酸素含有化合物として、アルコキシケイ素、エーテル、エステル、およびケトンを例示することができる。中でも、好ましくはアルコキシケイ素またはエーテルである。
【0100】
上記アルコキシケイ素は、下式(xiii)〜(xv)で表される化合物が好ましい:
14hSi(OR154-h (xiii)
Si(OR163(NR1718) (xiv)
Si(OR163(NR19) (xv)
式中、R14は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基または水素原子であり;R15は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基であり;R14およびR15が複数存在する場合、それぞれのR14およびR15は同じか又は異なり;hは0≦h<4を満たす整数であり;R16は、炭素原子数1〜6のハイドロカルビル基であり;R17およびR18は水素原子または炭素原子数1〜12のハイドロカルビル基であり;NR19は、炭素原子数5〜20の環状アミノ基である。
【0101】
上記R14およびR15のハイドロカルビル基としては、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基等が挙げられ、R14およびR15のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、およびn−オクチル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、および2−エチルヘキシル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、およびシクロオクチル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状アルキル基である。R14およびR15のアラルキル基としては、ベンジル基、およびフェネチル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数7〜20のアラルキル基である。R14およびR15のアリール基としては、フェニル基、トリル基、およびキシリル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数6〜20のアリール基である。R14およびR15のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および5−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜10のアルケニル基である。
【0102】
上式(xiii)で表されるアルコキシケイ素の具体例としては、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、tert−ブチル−n−プロピルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジシクロブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシランメチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、sec−ブチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシランが挙げられる。
【0103】
上記R16のハイドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基等が挙げられ、該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、およびn−ヘキシル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、およびネオペンチル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびシクロヘキシル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜6の直鎖状アルキル基である。該アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および5−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜6の直鎖状アルケニル基である。上記R16として特に好ましくはメチル基およびエチル基である。
【0104】
上記R17およびR18のハイドロカルビル基としては、アルキル基、アルケニル基等が挙げられ、該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、およびn−ヘキシル基のような直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、およびネオペンチル基のような分岐状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびシクロヘキシル基のような環状アルキル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数1〜6の直鎖状アルキル基である。該アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル、および5−ヘキセニル基のような直鎖状アルケニル基;イソブテニル基、および5−メチル−3−ペンテニル基のような分岐状アルケニル基;2−シクロヘキセニル基、および3−シクロヘキセニル基のような環状アルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素原子数2〜6の直鎖状アルケニル基である。上記R17およびR18として、特に好ましくはメチル基およびエチル基である。
【0105】
上式(xiv)で表されるアルコキシケイ素の具体例としては、ジメチルアミノトリメトキシシラン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、ジ−n−プロピルアミノトリメトキシシラン、ジメチルアミノトリエトキシシラン、ジエチルアミノトリエトキシシラン、ジ−n−プロピルアミノトリエトキシシラン、メチルエチルアミノトリエトキシシラン、メチル−n−プロピルアミノトリエトキシシラン、tert−ブチルアミノトリエトキシシラン、ジイソプロピルアミノトリエトキシシラン、メチルイソプロピルアミノトリエトキシシランが挙げられる。
【0106】
上記NR19の環状アミノ基としては、パーヒドロキノリノ基、パーヒドロイソキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロキノリノ基、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリノ基、オクタメチレンイミノ基が挙げられる。
【0107】
上式(xv)で表されるアルコキシケイ素の具体例としては、パーヒドロキノリノトリエトキシシラン、パーヒドロイソキノリノトリエトキシシラン、1,2,3,4−テトラヒドロキノリノトリエトキシシラン、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリノトリエトキシシラン、オクタメチレンイミノトリエトキシシランが挙げられる。
【0108】
上記の、外部電子供与体としてのエーテルは、好ましくは環状エーテル化合物である。環状エーテル化合物とは、環構造内に少なくとも一つの−C−O−C−結合を有する複素環式化合物であり、好ましくは環構造内に少なくとも一つの−C−O−C−O−C−結合を有する環状エーテル化合物であり、特に好ましくは1,3−ジオキソラン、又は1,3−ジオキサンである。
【0109】
外部電子供与体は、それぞれ単独で用いてもよく、また二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0110】
固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、任意に外部電子供与体とを接触させる方法は、オレフィン重合用固体触媒が生成される限り、特に限定されない。接触は溶媒の存在下または不在下で行われる。これらの接触混合物を重合槽に供給してもよいし、これらを別々に重合槽に供給して重合槽中で接触させてもよいし、任意の二成分の接触混合物と残りの成分とを別々に重合槽に供給してもよい
本発明のオレフィン重合体の製造方法で用いられるオレフィンとして、エチレンおよび炭素原子数3以上のα−オレフィンを例示することができる。α−オレフィンとして、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、および1−デセンのような直鎖状モノオレフィン;3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、および4−メチル−1−ペンテンのような分岐鎖状モノオレフィン;ビニルシクロヘキサンのような環状モノオレフィン;ならびに、これらの2種以上の組合せを例示することができる。中でも、好ましくはエチレンもしくはプロピレンの単独重合、または、エチレンもしくはプロピレンを主成分とする複数種のオレフィンの組合せの共重合である。上記の複数種のオレフィンの組合せは、2種類またはそれ以上の種類のオレフィンの組合せを含んでいてもよく、共役ジエンや非共役ジエンのような多不飽和結合を有する化合物を含んでいてもよい。
【0111】
本発明のオレフィン重合体の製造方法で製造されるオレフィン重合体は、好ましくはエチレン単独重合体;プロピレン単独重合体、1−ブテン単独重合体、1−ペンテン単独重合体、および1−ヘキセン単独重合体のようなα−オレフィン単独重合体;エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、およびエチレン−1−ヘキセン共重合体のようなエチレン共重合体;プロピレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ブテン共重合体、およびエチレン−プロピレン−1−ヘキセン共重合体のようなプロピレン共重合体;または、プロピレン単独重合に続いてエチレン−プロピレン共重合を行う多段重合して得られるブロック共重合体である。
【0112】
本発明にかかる重合触媒を形成させるための方法は、以下の工程からなる方法の方が好ましい場合がある:
(1)固体触媒成分及び有機アルミニウム化合物の存在下、少量のオレフィン(本来の重合(通常、本重合と言われる)で使用されるオレフィンと同一または異なる)を重合させ(生成されるオレフィン重合体の分子量を調節するために水素のような連鎖移動剤を用いてもよいし、外部電子供与体を用いてもよい)、該オレフィンの重合体で表面が覆われた触媒成分を生成させる工程(該重合は通常、予備重合と言われ、したがって該触媒成分は通常、予備重合触媒成分と言われる)
(2)予備重合触媒成分と、有機アルミニウム化合物および外部電子供与体とを接触させる工程。
【0113】
したがって、本発明における「固体触媒成分」という用語は、上記の「固体触媒成分」のみならず、「予備重合触媒成分」や「両者の組合せ」をも意味する。
【0114】
予備重合は好ましくは、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン及びトルエンのような不活性炭化水素を溶媒とするスラリー重合である。
【0115】
上記工程(1)で用いられる有機アルミニウム化合物の量は、工程(1)で用いられる固体触媒成分中のチタン原子1モル当たり、通常0.5〜700モル、好ましくは0.8〜500モル、特に好ましくは1〜200モルである。
【0116】
予備重合されるオレフィンの量は、工程(1)で用いられる固体触媒成分1g当たり通常0.01〜1000g、好ましくは0.05〜500g、特に好ましくは0.1〜200gである。
【0117】
上記工程(1)のスラリー重合における固体触媒成分のスラリー濃度は、好ましくは1〜500g−固体触媒成分/リットル−溶媒、特に好ましくは3〜300g−固体触媒成分/リットル−溶媒である。
【0118】
予備重合の温度は、好ましくは−20〜100℃、特に好ましくは0〜80℃である。
予備重合における気相部のオレフィンの分圧は、好ましくは0.01〜2MPa、特に好ましくは0.1〜1MPaであるが、予備重合の圧力や温度において液状であるオレフィンについては、この限りではない。予備重合の時間は特に制限されず、好ましくは2分間から15時間である
予備重合における、固体触媒成分、有機アルミニウム化合物及びオレフィンを重合槽へ供給する方法として、以下の方法(1)および(2)を例示することができる:
(1)固体触媒成分と有機アルミニウム化合物とを供給した後、オレフィンを供給する方法;および
(2)固体触媒成分とオレフィンとを供給した後、有機アルミニウム化合物を供給する方法。
【0119】
予備重合における、オレフィンを重合槽へ供給する方法として、以下の方法(1)および(2)を例示することができる:
(1)重合槽内の圧力を所定の圧力に維持するようにオレフィンを順次供給する方法;および
(2)オレフィンの所定量の全量を一括して供給する方法。
【0120】
予備重合で用いられる外部電子供与体の量は、固体触媒成分中に含まれるチタン原子1モルに対して、通常0.01〜400モル、好ましくは0.02〜200モル、特に好ましくは、0.03〜100モルであり、有機アルミニウム化合物1モルに対して、通常0.003〜5モル、好ましくは0.005〜3モル、特に好ましくは0.01〜2モルである。
【0121】
予備重合における、外部電子供与体を重合槽へ供給する方法として、以下の方法(1)および(2)を例示することができる:
(1)外部電子供与体を単独で供給する方法;および
(2)外部電子供与体と有機アルミニウム化合物との接触物を供給する方法。
予備重合については、特開平11−322833号公報にも記載されている。
【0122】
本重合時の有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触媒成分中のチタン原子1molあたり、通常1〜1000mol、特に好ましくは5〜600molである。
【0123】
本重合時の外部電子供与体の使用量は、固体触媒成分中に含まれるチタン原子1molあたり、通常0.1〜2000mol、好ましくは0.3〜1000mol、特に好ましくは0.5〜800molであり、有機アルミニウム化合物1molあたり、通常0.001〜5mol、好ましくは0.005〜3mol、特に好ましくは0.01〜1molである。
【0124】
本重合の温度は、通常−30〜300℃、好ましくは20〜180℃である。重合圧力は特に制限されず、工業的かつ経済的であるという点で、一般に常圧〜10MPa、好ましくは200kPa〜5MPa程度である。重合はバッチ式または連続式であり、重合方法としてプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびオクタンのような不活性炭化水素を溶媒とするスラリー重合法または溶液重合法や、重合温度において液状であるオレフィンを媒体とするバルク重合法や、気相重合法を例示することができる。
【0125】
本重合で得られる重合体の分子量を調節するために、連鎖移動剤(例えば、水素や、ジメチル亜鉛およびジエチル亜鉛のようなアルキル亜鉛)を用いてもよい。
【0126】
本発明によれば、十分に高い重合活性を示し、且つ、低分子量成分や無定形成分の含量の少ない重合体を与えるオレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用固体触媒およびオレフィン重合体の製造方法が提供される。
【実施例】
【0127】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって特に限定をうけるものではない。
【0128】
以下のシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルは、Tetrahedron Letters 1975年19巻1621−1622ページ;Synthetic Communications 2001年31巻3号387−393ページ;Journal of Organic Chemistry 1963年28巻1459ページに記載の製造方法にて製造した。
【0129】
[参考例1]
アセチレンジカルボン酸ジイソブチルの合成
窒素置換した1L四口フラスコにアセチレンジカルボン酸25.1g(0.22mol)、2−メチル−1−プロパノール65.2g(0.88mol)、p−トルエンスルホン酸2.1g(0.011mol)、トルエン376mlを仕込み、還流下、副生した水を除去しながら6時間反応させた。室温まで冷却した後、反応溶液を炭酸ナトリウム水溶液、水の順にそれぞれ2回洗浄し、その後、有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。濾過後、減圧下、揮発成分を留去することで黄色オイルを得た。
【0130】
上記合成方法と同様に、アセチレンジカルボン酸125.5g(1.10mol)、2−メチル−1−プロパノール 326.1g(4.40mol)、p−トルエンスルホン酸 10.5g(0.055mol)、トルエン627mlスケールでの反応を行い、先の実験で得られた黄色オイルを合わせて減圧蒸留により精製することで、アセチレンジカルボン酸ジイソブチルを無色オイルとして得た。収量276.8 g(純度97.7%[GC面百値])、収率90.5%(アセチレンジカルボン酸の合計使用量に対する収率)。
1H NMR(CDCl3)δ 0.97(d,12H),1.90−2.10(m,2H),4.03(d,4H)
13C NMR(CDCl3)δ 18.8,27.5,72.8,74.7,151.9
【0131】
[参考例2]
3−ピロリルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの合成
窒素置換した2L四口フラスコに1−(1−シクロペンテン−1−イル)ピロリジン 122.2g(890.2mmol)とトルエン540mlを仕込み、−78℃まで冷却した。参考例1で得たアセチレンジカルボン酸ジイソブチル207.5g(純度97.7%、890.2mmol)を50分かけて滴下した後、室温まで昇温し、さらに3時間還流した。室温まで冷却した後、減圧下、揮発成分を留去することで、褐色固体を得た。得られた褐色個体をヘキサンで洗浄することにより、3−ピロリルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを橙色固体として得た。収量265.2g、収率82.0%。
1H NMR(CDCl3)δ 0.88(d,6H),0.94(d,6H),1.76−2.10(m,8H),2.19(quintet,2H),2.32(t,2H),3.34(br,4H),3.76(d,2H),3.87(d,2H),6.85(t,1H)
13C NMR(CDCl3)δ 19.3,19.4,25.4,26.1,27.7,27.8,31.3,36.2,51.8,70.0,70.9,95.7,135.8,137.2,161.2,166.4,168.7
GCMS m/z:363(M+)
【0132】
[参考例3]
シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの合成
窒素置換した2L四口フラスコに参考例2で得た3−ピロリルシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル165.4g(455.0mmol)とテトラヒドロフラン1158mlを仕込み、ボラン−テトラヒドロフラン錯体のテトラヒドロフラン溶液500.0ml(0.91M、455.0mmol)を1時間半かけて滴下した。室温で6時間攪拌した後、反応溶液に水を加え、トルエンで有機物を抽出した。抽出液を水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。濾過後、減圧下、揮発成分を留去することで、シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを含む橙色オイルを得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチルv/v=4/1)で精製することにより、シクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを淡黄色オイルとして得た。収量105.0g(純度99.6%[GC面百値])、収率78.0%。
1H NMR(CDCl3)δ 0.93(d,12H),1.83−2.01(m,2H),2.11−2.17(m,6H),3.90(d,4H),7.37(t,2H)
13C NMR(CDCl3)δ 19.1,26.1,27.7,34.1,70.8,131.7,144.8,166.2
GCMS m/z:294(M+)
【0133】
[参考例4]
3,7−ジブロモ−1−シクロヘプテン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの合成
窒素置換した1L四口フラスコに参考例3で得たシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル73.9g(純度99.6%、250.0mmol)とテトラクロロメタン554mlを仕込み、臭素40.0g(250.0mmol)を2時間かけて滴下した。室温で5時間攪拌した後、反応溶液に亜硫酸ナトリウム水溶液を加えた。分液後、有機層を水、飽和食塩水の順に洗浄し、その後、無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。濾過後、減圧下、揮発成分を留去することで、3,7−ジブロモ−1−シクロヘプテン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを含む黄色オイルを得た。収量121.45g(純度96.3%[GC面百値])。
1H NMR(CDCl3)δ 0.96(d,12H),1.87−2.25(m,6H),2.59−2.77(m,2H),3.82(dd,2H),4.09(dd,2H),5.41(dd,2H)
【0134】
[参考例5]
シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、およびシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの異性体混合物の合成
窒素置換した100ml四口フラスコに参考例4で得た3,7−ジブロモ−1−シクロヘプテン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル2.1g(4.6mmol)、トリエチルアミン2.8g(27.4mmol)、トルエン25mlを仕込み、6時間還流した。室温まで冷却した後、反応溶液を炭酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄し、その後、有機層を無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。濾過後、減圧下、揮発成分を留去することで、シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを含む褐色オイル1.3gを得た。上記合成方法と同様に、3,7−ジブロモ−1−シクロヘプテン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル23.2 g(50.0mmol)、及び116.1g(250.0mmol)スケールでの反応を行い、シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを含む褐色オイル16.6g、及び84.2gを得た。得られた褐色オイルを合わせてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチルv/v=5/1)で精製し、その後、減圧蒸留を行うことで、シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、およびシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの異性体混合物(黄色オイル、異性体比59:34:7[GC面百値比])を得た。収量63.8 g(純度99.5%[GC面百値](3種の異性体混合物の総和))、収率71.7%(3,7−ジブロモ−1−シクロヘプテン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの合計使用量に対する収率)。
1H NMR(CDCl3)δ 0.96(d,12H),1.92−2.10(m,2H),2.36(t,2H),4.01(d,4H),5.64(dt,2H),6.47(d,2H)
GCMS m/z:292(M+)
【0135】
[実施例1]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた300mlのフラスコを窒素で置換した後、該フラスコに、球状のジエトキシマグネシウム10.64gとトルエン85mlを加えた。室温下で四塩化チタン21.3mlを加え、80℃まで昇温し、参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル2.13mlを投入し、110℃にて1時間攪拌した。次いで、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン106mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体にトルエン85mlを投入した。これに四塩化チタン21.3mlを投入し、110℃で1時間攪拌した。その後、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン106mlでの洗浄を3回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン106mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥してオレフィン重合用固体触媒成分を10.96g得た。該オレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表1にまとめる。
(2)プロピレンの重合
内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後これを真空にした。トリエチルアルミニウム(有機アルミニウム化合物)2.63mmol、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン(電子供与体)0.26mmol、および実施例1(1)で合成したオレフィン重合用固体触媒成分5.28mgを加えた。次いで、プロピレン780gと水素0.20MPaを加えた。オートクレーブの温度を80℃に昇温し、80℃で1時間重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、プロピレン重合体を87.3g得た。得られた結果を表1に示す。
【0136】
上記の固体触媒成分の組成分析についてはそれぞれ次のように実施した。即ち、チタン原子含有量は、固体サンプル約20mgを2規定の希硫酸約30mlで分解、これに過剰となる3重量%過酸化水素水3mlを加え、得られた液状サンプルの410nmの特性吸収を日立製ダブルビーム分光光度計U−2001型を用いて測定し、別途作成しておいた検量線によって求めた。アルコキシ基含有量は、固体サンプル約2gを水100mlで分解後、得られた液状サンプル中のアルコキシ基に対応するアルコール量を、ガスクロマトグラフィー内部標準法を用いて求め、アルコキシ基含有量に換算した。シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルの含量は、固体触媒成分約300mgをN,N−ジメチルアセトアミド100mlの混合液に溶解後、ガスクロマトグラフィー内部標準法で求めた。
【0137】
上記のオレフィン重合体の20℃キシレン可溶成分量(以下CXSと略す)は以下のように測定した。1gの重合体を200mlの沸騰したキシレンに溶解させたのち、50℃まで徐冷し、次いで氷水に浸し撹拌しながら20℃まで冷却し、20℃で3時間放置したのち、析出した重合体を濾別した。濾液中に残存した重合体の重量百分率をCXS(単位=重量%)とした。
【0138】
上記のオレフィン重合体の極限粘度(以下[η]と略す)はテトラリン溶媒、135℃で測定した。
【0139】
[実施例2]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた200mlのフラスコを窒素で置換した後、該フラスコに、球状のジエトキシマグネシウム5.13gとトルエン41mlを加えた。室温下で四塩化チタン10.3mlを加え、80℃まで昇温し、参考例5で合成したシクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、およびシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの異性体混合物1.03mlを投入し、110℃にて1時間攪拌した。次いで、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン51mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体にトルエン41mlを投入した。
これに四塩化チタン10.3mlを投入し、110℃で1時間攪拌した。その後、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン51mlでの洗浄を3回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン51mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥してオレフィン重合用固体触媒成分を5.55g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表1に示す。
(2)プロピレンの重合
実施例1(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分を、実施例2(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分に変更したこと以外は実施例1(2)と同様にプロピレンの重合を行った。得られた結果を表1に示す。
【0140】
[実施例3]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
無水塩化マグネシウム5.21g、デカン26.7gおよび2−エチルヘキサノール25.5mlを130℃で3時間加熱攪拌して均一の溶液としたのち、参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル2.08mlを加え、更に130℃で1時間加熱攪拌した。得られた溶液を空冷にて室温まで冷却後、−24℃の四塩化チタン130ml中に、200rpmで攪拌しながら45分かけて滴下した。滴下終了後、5時間かけて110℃に昇温し、110℃になったところで、参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル0.78ml加え、110℃で35分反応させた。反応時間終了後、固液分離により析出した固体を回収した。得られた固体に四塩化チタン130mlを加え110℃で35分加熱攪拌した。その後、混合物を固液分離し、100℃にてデカン40mlでの洗浄を10回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン40mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥してオレフィン重合用固体触媒成分を7.05g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表1に示す。
(2)プロピレンの重合
実施例1(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分を、実施例3(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分に変更したこと以外は実施例1(2)と同様にプロピレンの重合を行った。得られた結果を表1に示す。
【0141】
[比較例1]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
実施例1で参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチルに変更した以外は、実施例1(1)と同様に行い、オレフィン重合用固体触媒成分を5.79g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表1に示す。
(2)プロピレンの重合
実施例1(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分を、比較例1(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分に変更したこと以外は実施例1(2)と同様にプロピレンの重合を行った。得られた結果を表1に示す。
【0142】
[実施例4]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分前駆体の合成
撹拌機を備えた内容積500mlのセパラブルフラスコを窒素で置換した後、ヘキサン188ml、テトラブトキシチタン8.9ml(25mmol)、および、テトラエトキシシラン88.2ml(395mmol)を投入した。混合物を撹拌しながら、フラスコ内の温度を10℃に保ちながら、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1mol/l)204mlを一定の滴下速度で4時間かけて滴下した。ブチルマグネシウムクロリドの滴下終了後、反応液の温度を20℃に調整して1時間攪拌し、35℃に調節して2時間攪拌した。生成した固体触媒成分前駆体をトルエン280mlで3回洗浄し、固体触媒成分前駆体を乾燥重量で62g得た。
(2)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
実施例4(1)にて得られた固体触媒成分前駆体にトルエンを160ml加えて、固体触媒成分前駆体のトルエンスラリーを得た。撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた100mlのフラスコを窒素で置換した後、該フラスコに、固体触媒成分前駆体が7.00gになるように上述のスラリーを加え、トルエン14.2mlを加えスラリー濃度が0.20g―オレフィン重合用固体触媒前駆体/ml−溶媒になるように調整した。該スラリーを70℃に調製し、フェニルトリクロロシラン 5.4ml(33.8mmol)および、参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル3.0mlを投入し、105℃にて3時間攪拌した。次いで、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン30mlでの洗浄を3回繰り返し、洗浄後の固体にトルエン20mlを投入した。これに四塩化チタン 3.5ml(110mmol)を投入し、105℃で1時間攪拌した。その後、攪拌混合物を固液分離し、100℃にてトルエン35mlでの洗浄を6回繰り返した後、さらに室温にてヘキサン35mlでの洗浄を2回繰り返し、洗浄後の固体を減圧乾燥して粒子性状の優れたオレフィン重合用固体触媒成分を7.7g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表2に示す。
(3)エチレン−1−ブテンの共重合
内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブを十分乾燥した後これを真空にし、これに水素0.087MPa、ブタン640gおよび1−ブテン110gを仕込み、70℃に昇温した。次に、エチレンを分圧で0.6MPaとなるように加えた。実施例4(2)で得られた固体触媒成分3.49mgと、トリエチルアルミニウム5.7mmolとをアルゴンにより圧入して重合を開始した。その後エチレンを連続して供給しつつ全圧を一定に保ちながら70℃で2時間重合を行った。重合反応終了後、未反応モノマーをパージし、エチレン−1−ブテン共重合体99gを得た。得られた結果を表2に示した。
【0143】
[比較例2]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
実施例4(2)で参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)に変更した以外は、実施例4(2)と同様に行い、オレフィン重合用固体触媒成分を7.0g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表2に示す。
(2)エチレン−1−ブテンの共重合
実施例4(2)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分を、比較例2(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分に変更したこと以外は実施例4(3)と同様にエチレン−1−ブテン共重合を行った。得られた結果を表2に示す。
【0144】
[比較例3]
(1)オレフィン重合用固体触媒成分の合成
実施例4(2)で参考例3で合成したシクロヘプタ−2,7−ジエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルを、trans−4−シクロヘキセンジカルボン酸ジエチルに変更した以外は、実施例4(2)と同様に行い、オレフィン重合用固体触媒成分を7.5g得た。得られたオレフィン重合用固体触媒成分の組成分析結果は表2に示す。
(2)エチレン−1−ブテンの共重合
実施例4(2)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分を、比較例3(1)で得られたオレフィン重合用固体触媒成分に変更したこと以外は実施例4(3)と同様にエチレン−1−ブテン共重合を行った。得られた結果を表2に示す。
【0145】
【表1】




*1 異性体混合物=シクロヘプタ−1,3,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、シクロヘプタ−2,4,7−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチル、およびシクロヘプタ−2,4,6−トリエン−1,2−ジカルボン酸ジイソブチルの異性体混合物(異性体比59:34:7[GC面百値比])
【0146】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
チタン原子、マグネシウム原子、ハロゲン原子およびシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルを含有するオレフィン重合用固体触媒成分。
【請求項2】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルの2つのハイドロカルビルオキシカルボニル基が、環状骨格中の隣接する2つの炭素原子のそれぞれと結合している請求項1記載のオレフィン重合用固体触媒成分。
【請求項3】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルのハイドロカルビルオキシカルボニル基と結合している2つの炭素原子の少なくとも1つが2重結合を形成している請求項1記載のオレフィン重合用固体触媒成分。
【請求項4】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステル中の複数の2重結合が共役の関係に位置している請求項1記載のオレフィン重合用固体触媒成分。
【請求項5】
シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルが下式(I)〜(VI)で表わされる化合物の1または2以上の組み合わせである請求項1記載のオレフィン重合用固体触媒成分:

(式中、Raは炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基であり、同一または異なり;Rbは水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基であり、同一または異なる。)
【請求項6】
チタン化合物とマグネシウム化合物とシクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる工程からなる請求項1〜5のいずれかに記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項7】
マグネシウム化合物がハロゲン化マグネシウムである請求項6記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項8】
マグネシウム化合物がジアルコキシマグネシウムである請求項6記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項9】
チタン原子およびマグネシウム原子を含む固体成分と、シクロヘプタポリエンジカルボン酸ジエステルとを接触させる工程からなる請求項1〜5のいずれかに記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項10】
固体成分が、チタン原子、マグネシウム原子およびハイドロカルビルオキシ基を含有するオレフィン重合用固体触媒成分前駆体である請求項9記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項11】
オレフィン重合用固体触媒成分前駆体が、Si−O結合を有するケイ素化合物の存在下、式(viii)で表されるチタン化合物を、有機マグネシウム化合物で還元して得られる請求項10記載のオレフィン重合用固体触媒成分の製造方法:

(viii)
(式中、R9は炭素原子数1〜20のハイドロカルビル基を表し;X3はハロゲン原子または炭素原子数1〜20のハイドロカルビルオキシ基を表し、複数のX3は同一または異なり;mは1〜20の整数を表す。)
【請求項12】
請求項1〜5のいずれかに記載のオレフィン重合用固体触媒成分(A)と、有機アルミニウム化合物(B)とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法。
【請求項13】
請求項1〜5のいずれかに記載のオレフィン重合用固体触媒成分(A)と、有機アルミニウム化合物(B)と、外部電子供与体(C)とを接触させる工程からなるオレフィン重合用固体触媒の製造方法。
【請求項14】
請求項12または13に記載の製造方法によって製造されるオレフィン重合用固体触媒の存在下にオレフィンを重合させる工程からなるオレフィン重合体の製造方法。
【請求項15】
オレフィンが、炭素原子数3〜20のα―オレフィンである請求項14記載のα―オレフィン重合体の製造方法。

【公開番号】特開2011−246697(P2011−246697A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−96029(P2011−96029)
【出願日】平成23年4月22日(2011.4.22)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】