JP2005336091A - 新規遷移金属化合物、該遷移金属化合物を用いたプロピレン系重合体の製造方法、および末端にビニル基を有するプロピレン系重合体 - Google Patents
新規遷移金属化合物、該遷移金属化合物を用いたプロピレン系重合体の製造方法、および末端にビニル基を有するプロピレン系重合体 Download PDFInfo
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- 0 CCC(C)(C)C1(C(*C2C3C(*)=C(*)C(*=C)=C(*)C(*)C3C(*)C2*)C(C)C(*)C(*)C1*)*(*)(*)C(C)C Chemical compound CCC(C)(C)C1(C(*C2C3C(*)=C(*)C(*=C)=C(*)C(*)C3C(*)C2*)C(C)C(*)C(*)C1*)*(*)(*)C(C)C 0.000 description 3
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
官能基変換が容易な可溶且つ高度に末端ビニル結合を有するプロピレン系重合体及び、それを製造できるα−オレフィン重合用触媒を提供する。
【解決手段】
新規なC1対称性の遷移金属化合物、これを含むオレフィン重合用触媒、該触媒を用いたα−オレフィン重合体の製造方法、およびMwが500〜200,000、mmmmが10〜60%、末端にビニル基を10%以上有するプロピレン系重合体。
【選択図】 なし
Description
更に、1,4−エタンジイル(1−(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))ハフニウムジクロリド又は(1,2'−エチレン
)(2,1'−エチレン)ビスインデニルハフニウムジクロリド等を用いて末端ビニル基
含有プロピレン重合体が製造されているが、立体選択性の指標となるmmmmの範囲は60%以上であるので、溶解性は必ずしも高くないと考えられる(例えば、特許文献2参照)。
)
2位及び4位に様々な置換基を有するアズレニル基と、4つの炭化水素置換基を有するシクロペンタジエニル基とが架橋した新規な構造を有するC1対称性の遷移金属化合物を用いることにより、相当量のビニル基を末端に有し、有機溶媒に易溶で、べたつきが少ないプロピレン系重合体を得ることを見出して本発明を完成した。
R5は、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R6は、水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R7は、炭素数4〜9の飽和または不飽和の二価の炭化水素基:
R8は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
R9は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
(但し、R1〜R4は全て同一の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であって、かつR9は炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水
素基、もしくは、R1とR2およびR3とR4とが結合して2価の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基を形成し、かつR9が芳香族炭化水素基である場合
を除く):
nは、0またはR7の炭素数の2倍以下の整数(ただし、nが2以上の場合、R8同士が任意の位置で結合して環構造を形成していてもよい。):Qは架橋基:X及びYはそれぞれ独立して、Mとσ結合を形成する配位子:Mは周期律表第4〜6族の遷移金属:を、各々示す。
本発明の第3の要旨は、次の成分(A)及び(D)と任意に成分(E)を含むことを特徴とするα−オレフィン重合用触媒に存する。
成分(A):上述の一般式(I)で表されるC1対称性の遷移金属化合物
成分(D):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物または無機珪酸塩からなる群より選ばれる化合物
成分(E):有機アルミニウム化合物
本発明の第4の要旨は、上記の何れかの触媒とα−オレフィンとを接触させて重合または共重合を行うことを特徴とするプロピレン系重合体の製造方法に存する。
(1)GPCで測定した重量平均分子量Mwが500以上、200,000以下であること。
(2)13C−NMRにて、頭−尾結合からなるプロピレン単位連鎖部のメチル基の炭素原子
に由来するピークを観測し、mmmmで表されるペンタッドに帰属されるピークのピークトップのケミカルシフトを21.8ppmとした場合、19.8ppm〜22.2ppmに現れるピークの総面積Sに対し、21.8ppmをピークトップとするピークの面積S1の比率が10%以上且つ60%以下であること。
(3)末端にビニル基を10%以上有すること。
1.C1対称性遷移金属錯体
(1)C1対称性遷移金属錯体
下記一般式(I)で表される新規なC1対称性の遷移金属化合物を触媒成分として用いてオレフィンを重合する。
R5は、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R6は、水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R7は、炭素数4〜9の飽和または不飽和の二価の炭化水素基:
R8は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
R9は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
(但し、R1〜R4は全て同一の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であって、かつR9は炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水
素基、もしくは、R1とR2およびR3とR4とが結合して2価の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基を形成し、かつR9が芳香族炭化水素基である場合
を除く):
R1〜R4はそれぞれ炭素数は通常1〜12であり、1〜10が好ましく、1〜8が更に好ましく、1〜6が特に好ましい。
R1〜R4が示すケイ素含有炭化水素基の具体例としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t−ブチルジメチルシリル等のトリアルキルシリル基などが挙げられる。
ル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジフルオロフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジクロロフェニル、2, 4, 6−トリフルオロフェニル、2, 4, 6−トリクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンタクロロフェニルなどが挙げられる。(なお、本明細書中において、化合物の表示は誤解を生じない限り、一部省略した表示を用いることがある。例えば「2−、3−、4−フルオロフェニル」は、「2−フルオロフェニル」、「3−フルオロフェニル」、「4−フルオロフェニル」の3つの化合物を意味している。)
R1とR2および/またはR3とR4が結合して2価の基を形成する場合、炭素数は、通常3以上好ましくは4以上であって、通常9以下、好ましくは6以下である。2価の基の種類としては、炭化水素基が好ましい。2価の炭化水素基の具体例としては、ジメチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ヘプタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレンが挙げられ、トリメチレン、テトラメチレン、ヘプタメチレンが好ましく、テトラメチレンが特に好ましい。
2価の基は炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基等の置換基を有してもよい。この場合の炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基の炭素数は通常1〜10であり、1〜8が好ましく、1〜6が最も好ましい。
フチル、ヘプタフルオロ−1−ナフチル、ヘプタクロロ−1−ナフチル、2−、3−、4−トリフルオロメチルフェニル、2−、3−、4−トリクロロメチルフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル、2, 4−、3,
5−、2, 6−、2, 5−ビス(トリクロロメチル)フェニル、2, 4, 6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基などが挙げられる。
R5が示す炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピ
ル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等のアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル等のアルケニル基の他、フェニル基などが挙げられる。
リル、t−ブチルジメチルシリル等のトリアルキルシリル基などが挙げられる。
R5が示すハロゲン化炭化水素基は、上記の炭化水素基の任意の位置にハロゲン原子が
置換したものであり、ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれであってもよい。その具体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチル、ヨードメチル、2, 2, 2−トリフルオロエチル、2, 2, 1, 1−テトラフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、ペンタクロロエチル、ペンタフルオロプロピル、ノナフルオロブチル、トリフルオロビニル、2−、3−、4−フルオロフェニル、2−、3−、4−クロロフェニル、2−、3−、4−ブロモフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジフルオロフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジクロロフェニル、2, 4, 6−トリフルオロフェニル、2, 4, 6−トリクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンタクロロフェニルなどが挙げられる。
R6は、水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基で
あり、特に水素が好ましい。
また、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基のなかでは、炭化水素基が好ましい。大きさは必要以上に嵩高くないものであればよく、炭素数は通常1〜6であって、1〜4が好ましい。炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル等のアルキル基、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル
等のシクロアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル等のアルケニル基の他、フェニル基等のアリール基などが挙げられる。
〜9、好ましくは4〜6、特に好ましくは4であり、従って形成される縮合環は7〜12員環となり、好ましい縮合環は7〜10員環であって、特に好ましい縮合環は7員環である。
R8は、特に嵩高い基で無ければよく、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロ
ゲン化炭化水素基を示す。炭化水素基およびケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基の炭素数は通常1〜20であり、1〜15が好ましく、1〜10が最も好ましい。
オロベンジル、1,1,2,2−テトラフルオロフェニルエチル、2−、3−、4−フルオ
ロフェニル、2−、3−、4−クロロフェニル、2−、3−、4−ブロモフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジフルオロフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ジクロロフェニル、2, 4, 6−トリフルオロフェニル、2, 4, 6−トリクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンタクロロフェニル、4−フルオロナフチル、4−クロロナフチル、2,4−ジフルオロナフチル、ヘプタフルオロ−1−ナフチル
、ヘプタクロロ−1−ナフチル、2−、3−、4−トリフルオロメチルフェニル、2−、3−、4−トリクロロメチルフェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル、2, 4−、3, 5−、2, 6−、2, 5−ビス(トリクロロメチル)フェニル、2, 4, 6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基などが挙げられる。
反応を阻害しないまでの大きさで有ればよく、その炭素数は通常1〜40、更に好ましくは1〜30、特に好ましくは1〜20である。
炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル等のアルキル基、ビニル
、プロペニル、シクロヘキセニル等のアルケニル基、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル等のアリールアルキル基、trans−スチリル等のアリールアルケニル基、フェニル、トリル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、トリメチルフェニル、t−ブチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、アセナフチル、フェナントリル、アントリル等のアリール基が挙げられる。
換基(架橋基に近い方を1位とする)の具体例としては、ペンタメチレン、ヘキサメチレン等の2価の飽和炭化水素基、1−ペンテニレン、2−ペンテニレン、1, 3−ペンタジエニレン、1, 4−ペンタジエニレン、1−ヘキセニレン、2−ヘキセニレン、3−ヘキセニレン、1, 3−ヘキサジエニレン、1, 4−ヘキサジエニレン、1, 5−ヘキサジエニレン、2, 4−ヘキサジエニレン、2, 5−ヘキサジエニレン、1, 3, 5−ヘキサトリエニレン等の2価の不飽和炭化水素基などが挙げられる。これらのうち、ペンタメチレン基、1, 3−ペンタジエニレン基、1, 4−ペンタジエニレン基または1, 3, 5−ヘキサトリエニレン基が好ましく、ペンタメチレン基、1, 3−ペンタジエニレン基または1, 4−ペンタジエニレン基が更に好ましく、ペンタメチレン基、1, 3−ペンタジエニレン基が特に好ましい。
はケイ素含有炭化水素基、もしくは、R1とR2およびR3とR4とが結合して2価の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基を形成し、かつR9が芳香族炭
化水素基である場合を除く):
nは0またはR7の炭素数の2倍以下の整数であって、0〜5が好ましい。nが2以上
の整数の場合は、複数の基R8は、互いに同一でも異なっていても構わない。また、nが
2以上の整数の場合は、それぞれ、R8同士が連結して新たな環構造を形成してもよい。
等のアルキレン基;ジフェニルメチレン等のアリールアルキレン基;シリレン基;ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジ(n−プロピル)シリレン、ジ(i−プロピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン等のアルキルシリレン基;ジフェニルシリレン等のアリールシリレン基;テトラメチルジシリレン等のアルキルオリゴシリレン基;ゲルミレン基;上記の2価の炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基のケイ素をゲルマニウムに置換したアルキルゲルミレン基;アリールゲルミレン基などを挙げることが出来る。これらの中では、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基、または、炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基が好ましく、ジメチルメチレン、1,2−エチレン、1,4−テトラメチレン、ジメチルシリレン、ジエチルシリレン、ジフェニルシリレン、ジメチルゲルミレン、ジエチルゲルミレン、ジフェニルゲルミレンが特に好ましい。
炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブ
チル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル等のアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル等のアルケニル基、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル等のアリールアルキル基、trans−スチリル等のアリールアルケニル基、フェニル、トリル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、トリメチルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、アセナフチル、フェナントリル、アントリル等のアリール基が挙げられる。
置換アミノ基または窒素含有炭化水素基の具体例としては、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ等のアルキルアミノ基、フェニルアミノ、ジフェニルアミノ等のアリールアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ等のN−アルキル−N−アリールアミノ基、ピラゾリル、インドリル等の窒素含有複素環基などが挙げられる。
好ましいX及びYは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、または炭素数1〜20の置換アミノ基もしくは窒素含有炭化水素基である。これらの中でも水素原子、塩素原子、メチル基、i−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、ジメチルアミノ基またはジエチルアミノ基が特に好ましい。
本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物の中でも、以下の一般式(II)又は(III)で表される、R7の炭素数が4である、C1対称性の遷移金属化合物が好ましい。
ン化炭化水素基であり、隣接する置換基は互いに環を形成してもよい。Mは周期律表第4〜6族の遷移金属であって4族が好ましい。
。R14〜R21はそれぞれ独立に水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基、またはハ
ロゲン化炭化水素基であり、隣接する置換基は互いに環を形成してもよい。Mは周期律表第4〜6族の遷移金属であって4族が好ましい。
本発明に係る上記一般式(II)又は(III)で示される化合物のうち、Mがハフニウムであるものの具体例としては、次の(1)の遷移金属化合物が挙げられる。その具体的化合物(1)を下記式(IV)に示す。
(2)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプロ ピル−Azu)]ハフニウム
(3)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(4)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(5)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−トリメチ ルシリル−Azu)]ハフニウム
(6)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−メチル− Azu)]ハフニウム
(7)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−イソプロ ピル−Azu)]ハフニウム
(8)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−n−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(9)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−t−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(10)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−トリメ チルシリル−Azu)]ハフニウム
(11)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− メチル−Azu)]ハフニウム
(12)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2,4−ジイソプロピル −Azu)]ハフニウム
(13)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− n−ブチル−Azu)]ハフニウム
(14)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(15)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− トリメチルシリル−Azu)]ハフニウム
(16)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2,4−ジメチル−Azu)]ハフニウム
(17)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−イソプロピル−Azu)]ハフニウム
(18)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−n−ブチル−Azu)]ハフニウム
(19)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(20)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−トリメチルシリル−Azu)]ハフニウム
(21)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−メチル−Azu)]ハフニウム
(22)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−イソプロピル−Azu)]ハフニウム
(23)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−n−ブチル−Azu)]ハフニウム
(24)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(25)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−トリメチルシリル−Azu)]ハフニウム
(26)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−メチル−Azu)]ハフニウム
(27)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2,4−ジイソプロピル−Azu)]ハフニウム
(28)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−n−ブチル−Azu)]ハフニウム
(29)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(30)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−トリメチルシリル−Azu)]ハフニウム
(31)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−Azu )]ハフニウム
(32)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプロ ピル−Azu)]ハフニウム
(33)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(34)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブチ ル−Azu)]ハフニウム
(35)ジクロロ[イソプロピレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu)( 2,4−ジメチル−Azu)]ハフニウム
(36)ジクロロ[イソプロピレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu)( 2−メチル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(37)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−A zu)]ハフニウム
(38)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソ プロピル−Azu)]ハフニウム
(39)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n− ブチル−Azu)]ハフニウム
(40)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t− ブチル−Azu)]ハフニウム
(41)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2,4−ジメチル−Azu)]ハフニウム
(42)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2−メチル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム
(43)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−A zu)]ハフニウム
(44)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソ プロピル−Azu)]ハフニウム
(45)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2−メチル−4−n− ブチル−Azu)]ハフニウム
(46)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2−メチル−4−t− ブチル−Azu)]ハフニウム
(47)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−TH Azu)]ハフニウム
(48)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプ ロピル−THAzu)]ハフニウム
(49)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブ チル−THAzu)]ハフニウム
(50)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブ チル−THAzu)]ハフニウム
(51)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−トリメ チルシリル−THAzu)]ハフニウム
(52)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−メチル −THAzu)]ハフニウム
(53)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−イソプ ロピル−THAzu)]ハフニウム
(54)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−n−ブ チル−THAzu)]ハフニウム
(55)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−t−ブ チル−THAzu)]ハフニウム
(56)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−エチル−4−トリメ チルシリル−THAzu)]ハフニウム
(57)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− メチル−THAzu)]ハフニウム
(58)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2,4−ジイソプロピル −THAzu)]ハフニウム
(59)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− n−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(60)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(61)ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−イソプロピル−4− トリメチルシリル−THAzu)]ハフニウム
(62)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2,4−ジメチル−THAzu)]ハフニウム
(63)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−イソプロピル−THAzu)]ハフニウム
(64)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−n−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(65)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(66)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−メチル−4−トリメチルシリル−THAzu)]ハフニウム
(67)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−メチル−THAzu)]ハフニウム
(68)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−イソプロピル−THAzu)]ハフニウム
(69)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−n−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(70)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(71)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−エチル−4−トリメチルシリル−THAzu)]ハフニウム
(72)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−メチル−THAzu)]ハフニウム
(73)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2,4−ジイソプロピル−THAzu)]ハフニウム
(74)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−n−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(75)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(76)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu) (2−イソプロピル−4−トリメチルシリル−THAzu)]ハフニウム
(77)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−THA zu)]ハフニウム
(78)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプロ ピル−THAzu)]ハフニウム
(79)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブチ ル−THAzu)]ハフニウム
(80)ジクロロ[イソプロピレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブチ ル−THAzu)]ハフニウム
(81)ジクロロ[イソプロピレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu)( 2,4−ジメチル−THAzu)]ハフニウム
(82)ジクロロ[イソプロピレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu)( 2−メチル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(83)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−T HAzu)]ハフニウム
(84)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソ プロピル−THAzu)]ハフニウム
(85)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n− ブチル−THAzu)]ハフニウム
(86)ジクロロ[ジフェニルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t− ブチル−THAzu)]ハフニウム
(87)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2,4−ジメチル−THAzu)]ハフニウム
(88)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2−メチル−4−イソプロピル−THAzu)]ハフニウム
(89)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2−メチル−4−n−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(90)ジクロロ[ジフェニルシリレン(2,7−ジ−t−ブチル−OHFlu )(2−メチル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウム
(91)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−T HAzu)]ハフニウム
(92)ジクロロ[ジメチルゲルミレン(OHFlu)(2−メチル−4−t− ブチル−THAzu)]ハフニウム
本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物を重合触媒成分として用いるには、前述の(1)〜(92)の遷移金属化合物の中でも、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−THAzu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプロピル−THAzu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブチル−THAzu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブチル−THAzu)]ハフニウムが好ましく、また、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2,4−ジメチル−Azu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−イソプロピル−Azu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−t−ブチル−Azu)]ハフニウム、ジクロロ[ジメチルシリレン(OHFlu)(2−メチル−4−n−ブチル−Azu)]ハフニウムも好ましい。
また、上に例示した(1)〜(92)式の化合物の中心金属Mがハフニウムの代わりに、ジルコニウムに代わった化合物も、同様に重合触媒成分として用いることができる。
(2)遷移金属化合物の合成方法
本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物は、置換基ないし結合の様式に関して合目的的な公知の任意の方法によって合成することが出来る。代表的な合成経路は次の反応式に示す通りである。なお、反応式中のH2Ra及びH2Rbは、それぞれ、次の様な構造を示す。
ーロッパ特許第697418号公報に記載の様に、アリール基などの付加反応を伴うような方法で合成してもよい。具体的には、不活性溶媒中、アリールリチウム化合物又はアルキルリチウム化合物とアズレン化合物とを反応させてジヒドロアズレニル化合物のリチウム塩を生成させる。アルキルリチウム化合物としては、メチルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム等が、アリールリチウム化合物の例としては、フェニルリチウム、クロロフェニルリチウム等が使用される。また、不活性溶媒としては、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン又はこれらの混合溶媒などが使用される。
反応温度、反応圧力および反応時間に特に制限はないが、通常は、以下の範囲から生産性やプロセスの能力を考慮して、最適な設定を行うことができる。反応温度は通常0℃以上、好ましくは10℃以上であって、通常70℃以下、好ましくは50℃以下である。また、反応圧力は、通常0.01MPa以上、好ましくは0.03MPa以上、最も好ましくは0.05MPa以上であって、通常20MPa以下、好ましくは15MPa以下、最も好ましくは12MPa以下である。反応時間は、通常0.1時間以上、好ましくは0.2時間以上、最も好ましくは0.3時以上であって、通常30時間以下、好ましくは25時間以下、最も好ましくは20時間以下である。水素化触媒としては白金、酸化白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム又は従来公知の遷移金属触媒を用いることができる。
2.オレフィン重合用触媒
本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物は、オレフィン重合用触媒成分として用いることができ、特にα−オレフィン重合体製造用の触媒成分に好適に用いられる。α−オレフィン重合体製造用の触媒として用いるためには、助触媒として、(1)有機アルミニウムオキシ化合物、(2)本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物と反応して、該成分をカチオンに交換することが可能なイオン性化合物、(3)ルイス酸、(4)ケイ酸塩を除くイオン交換性層状化合物または無機ケイ酸塩、からなる群より選択される一種以上の物質を用いるのが好ましい。
成分(A):本発明に係るC1対称性の遷移金属化合物
成分(B):有機アルミニウムオキシ化合物、成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸からなる群より選ばれる1種類以上の化合物
成分(C):微粒子担体
以下、成分(B)および成分(C)について説明する。
成分(B):有機アルミニウムオキシ化合物、成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸からなる群より選ばれる1種類以上の化合物;
(1)有機アルミニウムオキシ化合物
有機アルミニウムオキシ化合物として、具体的には、次の一般式(V)、(VI)、(VII)で表される化合物が挙げられる。
R23B(OH)2 (VIII)
具体的には、以下の様な反応生成物、すなわち、(a)トリメチルアルミニウムとメチルボロン酸の2:1の反応物、(b)トリイソブチルアルミニウムとメチルボロン酸の2:1反応物、(c)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メチルボロン酸の1:1:1反応物、(d)トリメチルアルミニウムとエチルボロン酸の2:1反応物、(e)トリエチルアルミニウムとブチルボロン酸の2:1反応物などを挙げることができる。
(2)遷移金属化合物と反応して、該成分をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物
下記一般式(IX)で表される化合物が挙げられる。
[K]e+[Z]e- (IX)
一般式(IX)中、Kはカチオン成分であって、例えば、カルボニウムカチオン、トロピリウムカチオン、アンモニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスフォニウムカチオン等が挙げられる。また、それ自身が還元されやすい金属の陽イオンや有機金属の陽イオン等も挙げられる。
(3)ルイス酸
特に遷移金属化合物をカチオンに変換可能なルイス酸としては、種々の有機ホウ素化合
物、金属ハロゲン化合物、固体酸などが例示され、その具体例としては次の化合物が挙げられる。すなわち、(a)トリフェニルホウ素、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ホウ素、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素等の有機ホウ素化合物、(b)塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化臭化マグネシウム、塩化ヨウ化マグネシウム、臭化ヨウ化マグネシウム、塩化マグネシウムハイドライド、塩化マグネシウムハイドロオキシド、臭化マグネシウムハイドロオキシド、塩化マグネシウムアルコキシド、臭化マグネシウムアルコキシド等の金属ハロゲン化合物、(c)アルミナ、シリカ・アルミナ等の固体酸などを挙げることができる。
任意成分として微粒子担体を共存させてもよい。微粒子担体は、無機または有機の化合物からなり、通常5μm以上好ましくは10μm以上であって通常5mm以下好ましくは2mm以下の粒径を有する微粒子状の担体である。
無機担体としては、例えば、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、ZnO等の酸化物、SiO2−MgO、SiO2−Al2O3、SiO2−TiO2、SiO2
−Cr2O3、SiO2−Al2O3−MgO等の複合金属酸化物などが挙げられる。これら
の比表面積は、通常20m3/g以上好ましくは50m3/g以上であって、通常1,000m3/g以下好ましくは700m3/g以下である。細孔容積は、通常0.1cm2/g
以上、好ましくは0.3cm2/g以上、更に好ましくは0.8cm2/g以上である。
また、次の成分(A)及び成分(D)と任意に成分(E)とを含むことを特徴とするα−オレフィン重合用触媒も好ましく用いられる。
成分(D):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物及び無機珪酸塩からなる群より選ばれる化合物
成分(E):有機アルミニウム化合物
以下、成分(D)および成分(E)につき説明する。
ケイ酸塩を除くイオン交換性層状化合物は、イオン結合等によって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる化合物であり、含有するイオンが交換可能なものを言う。
することができる。具体的には、α−Zr(HAsO4)・H2O、α−Zr(HPO4)2、α−Zr(KPO4)・3H2O、α−Ti(HPO4)2、α−Ti(HAsO4)2 ・H2O、α−Sn(HPO4)2・H2O、γ−Zr(HPO4)2、γ−Ti(HPO4)2、γ−Ti(NH4PO4)2・H2O等の多価金属の結晶性酸性塩があげられる。
粘土、粘土鉱物の具体例としては、アロフェン等のアロフェン族、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト等のカオリン族、メタハロイサイト、ハロイサイト等のハロイサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト等のスメクタイト、バーミキュライト等のバーミキュライト鉱物、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物、アタパルジャイト、セピオライト、パイゴルスカイト、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、ヒシンゲル石、パイロフィライト、リョクデイ石群等が挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
これら具体例のうち好ましくは、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト等のカオリン族、メタハロサイト、ハロサイト等のハロサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト等のスメクタイト、バーミキュライト等のバーミキュライト鉱物、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオライトが挙げられ、特に好ましくはモン
モリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト等のスメクタイト、バーミキュライト等のバーミキュライト鉱物、合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオライトが挙げられる。
本発明に係る重合触媒において、助触媒の任意成分である。このような有機アルミニウム化合物は、AlR24 mZ3-m(式中、R24は、炭素数1〜20の炭化水素基、Zは、水素、ハロゲン、アルコキシ基もしくはアリールオキシ基、mは0<m≦3の数)で示される化合物である。
3.オレフィン重合用触媒の製造方法
本発明に係る触媒は、上記の遷移金属化合物、および必要に応じて助触媒を接触させることによって得られるが、その接触方法については特に限定がない。この接触は、触媒調製時だけでなく、プロピレンの予備重合時または重合時に行ってもよい。
接触は窒素等の不活性ガス中で行ってもよいし、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素溶媒中で行ってもよい。これらの溶媒は、水や硫黄化合物などの被毒物質を除去する操作を施したものを使用するのが好ましい。接触温度は、−20℃ないし、使用する溶媒の沸点の間で行い、特には、室温から使用する溶媒の沸点の間で行うのが好ましい。
洗浄の際に、必要に応じて、新たに上述の有機アルミニウム化合物を組合せて用いてもよい。この際に用いられる有機アルミニウム化合物の量は、遷移金属化合物中の遷移金属に対する有機アルミニウム化合物中のアルミニウムの原子比で1:0〜10,000になるようにするのが好ましい。
4.オレフィンの重合方法
原料のオレフィンとしては、通常、炭素数が2〜20、好ましくは2〜10のα−オレフィンが使用され、その具体例としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセンおよび1−エイコセン等が挙げられ、中でも好ましい例としてエチレン、プロピレンおよび1−ブテンが挙げられる。
反応には溶媒を用いても用いなくてもよく、溶媒の具体例としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンのような炭化水素類、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素類、n−ブチルアセテート、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジメチルスルホキシドのような極性溶媒類を挙げることができる。これらのうち、炭化水素類が好ましい。また、ここで記載した化合物の混合物を溶媒として使用してもよい。
触媒濃度は特に限定されないが、例えば反応方式が溶液重合の場合、反応液1Lに対して、通常100g以下であって、50g以下が好ましく、25g以下が最も好ましい。通常0.01mg以上であって、0.05mg以上が好ましく、0.1mg以上が最も好ましい。
MPa以上であって、通常100MPa以下、好ましくは20MPa以下、最も好ましくは5MPa以下である。重合時間は、通常0.1時間以上、好ましくは0.2時間以上、最も好ましくは0.3時間以上であって、通常30時間以下、好ましくは25時間以下、より好ましくは20時間以下、最も好ましくは15時間以下である。
5.プロピレン系重合体
こうしてポリオレフィンが得られるが、特にオレフィンとしてプロピレンを用いると、有機溶媒への溶解性が高く、べたつきが少なく、末端にビニル基を有する、下記の条件(1)〜(3)を満たすことを特徴とするプロピレン系重合体が得られる。
(1)重量平均分子量
本発明のプロピレン系重合体の重量平均分子量Mwは、GPCの重量平均で500以上、好ましくは1,000以上、更に好ましくは5,000以上、通常200,000以下、好ましくは150,000以下、更に好ましくは100,000以下である。
(2)mmmmで表されるペンタッドの割合
本発明のプロピレン系重合体は、13C−NMRにて、頭−尾結合からなるプロピレン単位連鎖部のメチル基の炭素原子に由来するピークを観測し、mmmmで表されるペンタッドに帰属されるピークのピークトップのケミカルシフトを21.8ppmとした場合、19.8ppm〜22.2ppmに現れるピークの総面積Sに対し、21.8ppmをピークトップとするピークの面積S1の比率が10%以上且つ60%以下である。好ましくは
15%以上、更に好ましくは20%以上であり、好ましくは55%以下、更に好ましくは50%以下である。
められる。
8〜21.0ppm、rmrm:20.6〜20.8ppm、rrrr:20.3〜20.5ppm、rrrm:20.1〜20.3ppm、mrrm:19.9〜20.1ppmである。なお、これらのペンタッドに由来するピークのケミカルシフトは、NMRの測定条件によって多少の変動があること、および、ピークは必ずしも単一ピーク(single peak)ではなく、微細構造にもとづく複雑な分裂パターン(split pattern)を示すことが多い点に注意して帰属を行う必要がある。
(3)末端ビニル基
本発明のプロピレン系重合体は、末端にビニル基を10%以上有するものであるが、20%以上が好ましく、更に30%以上が好ましく、特に40%以上が好ましい。また、末端のビニル基は多い方が好ましいが、通常99%以下、更には95%以下特には90%以下である。本発明において、末端にビニル基を有する割合とは、全ポリマー鎖に対する末端にビニル基を有するポリマー鎖の割合である。
Macromolecules, 25, 3356 (1992).
Macromolecules, 31, 3783 (1998).
Organometallics, 20, 3436 (2001).
各末端構造のオレフィンの存在比は、1H−NMR測定から得られた以下のピーク値の
積分値から求める。末端構造(I)はδ4.78〜4.66(2H)B1)、末端構造(II)はδ4.98〜4.97(1H)B2)、末端構造(III)はδ4.89〜5.07(2H)B3)(末端構造(II)が存在する場合は、ピークが重なるのでδ5.70〜5.90(1H)B3)')、末端構造(IV)はδ5.35〜5.55(1H)B
4)。
100*B3)/(B1)+2*B2)+B3)+2*B4))
(なお、他の部分構造の割合を求めるときは、水素の比に注意しながら、分子のB3)
の所に求めたい部分構造の積分値を置き換えればよい。)
各末端構造の存在比は、13C−NMR測定から得られた以下のピークの積分値から求める。末端構造(I)はδ111.6(1位)A1)、末端構造(II)はδ18.0(1位(トランス位))A2)、末端構造(III)はδ115.6(1位)A3)、末端構造(IV)はδ124.0(2位)A4)、末端構造(V)はδ14.6(1位)A5)、末端構造(VI)はδ26.0(1位)A6)。
(なお、他の部分構造の割合を求めるときは、分子のA3)の所に求めたい部分構造の積分値を置き換えればよい。)
なお、末端部分構造(末端構造(V)及び/又は(VI))がアルキル基のみの割合は以下の式で求められる。
末端部分がアルキル基のみ(末端構造(V)及び/又は(VI))からなるポリマー鎖の割合は20%以下が好ましく、15%以下が更に好ましい。
(4)位置不規則単位
また、本発明のプロピレン系重合体には、2,1−挿入したプロピレン単量体及び/又は1,3−挿入したプロピレン単量体に基づく位置不規則単位が主鎖中に存在してもよい。全プロピレン挿入に対する2,1−挿入と1,3−挿入に基づく位置不規則単位の比率の和は、製造された重合体の用途を満たす物性で有ればよく、その割合は0.01%以上、好ましくは0.03%以上、通常3%以下、好ましくは2.5%以下である。
プロピレンの重合は、メチレン基が触媒の活性サイトと結合する1,2−挿入で進行するのが普通であるが、まれに、2,1−挿入あるいは1,3−挿入することがある。2,1−挿入で重合されたプロピレン単量体は、重合体主鎖中において、下記部分構造(I)および(II)で表される位置不規則単位を形成する。また、1,3−挿入で重合されたプロピレン単量体は、重合体主鎖中において、下記部分構造(III)で表される位置不規則単位を形成する。
積分強度和である。これは、次の式で求められる。
(5)共重合成分
プロピレン系重合体中のプロピレンの割合は特に限定されないが、通常50mol%以上、好ましくは60mol%より好ましくは70mol%以上、さらに好ましくは80mol%以上である。
6.用途
得られたプロピレン系重合体は、反応性に富む末端ビニル基を有するため種々の工業原料として利用できる。
れる過酸としては、過安息香酸、メタクロロ過安息香酸、過フタル酸、過蟻酸、過酢酸などがあげられる。末端ビニルオリゴマーと過酸との反応は、過酸を過剰に用い、クロロホルム及びシクロヘキサン等の溶媒を用い、0〜50℃、1〜50時間反応させればよい。この反応で末端にエポキシ基を有する重合体が得られる。
変性された重合体は相容化剤、接着剤や塗装性等に優れた特殊機能を有する重合体として利用が可能である。
S−4A)で脱水した後に精製窒素でバブリングして脱気して使用した。
また、得られた重合体の物性を評価するために、(1)分子量、(2)融点、(3)溶解性の判断、(4)べたつきの判断は下記に記載の条件で、13C−NMRスペクトルは明細書中の条件で測定した。
GPCにより得られた重量平均分子量を測定した。GPC装置は、Waters社製「150CV型」を使用した。溶媒はオルトジクロルベンゼンを使用し、測定温度は135℃とした。
(2)融点の測定:
DSC(デュポン社製「TA2000型」)を使用し、10℃/分で20〜200℃までの昇降温を1回行った後の2回目の昇温時の測定により求めた
(3)溶解性の判断:
重合体をトルエンに溶解させ、10wt%溶液にした。そして、室温にて溶液 を観察し、透明ならば「○」、濁っていれば「△」、固体の重合体が残っている場合には「×」とした。
重合体を指でつまんで離した後、指にポリマーが付かなければ「○」、ポリマーが指に付けば「×」とした。
[合成例1]
ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フ
ルオレニル)(2,4−ジメチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(1)2,3−シクロテトラメチレンインダン−1−オンの合成
還流冷却器、温度計、滴下漏斗を取り付けた500mL丸底フラスコにポリリン酸(2.00g)および安息香酸(50.0g、0.409mmol)を導入した。フラスコにメカニカルスターラーを装着し、ゆっくり攪拌しながら内容物を80℃に昇温した。温度が90℃以上にあがらないように保ちながらシクロヘキセン(45mL、0.433mmol)を滴下漏斗で滴下し、暗赤色の反応混合液を80−90℃でさらに3.5時間攪拌した。赤褐色混合液を35℃まで放冷し、300mLの飽和硫酸アンモニウム溶液中に激
しく攪拌しながら注いだ。混合液を室温まで冷却し、ジエチルエーテル(200mL)で3回抽出した。抽出物を飽和炭酸ナトリウム溶液(200mLx2回)および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した。溶媒をエバポレーターで除去し、粗生成物(78g)を得た。粗生成物をn−ヘキサン/酢酸エチル (v/v=100/5
)を溶離剤としシリカゲル−60カラムを通した。生成物のフラクションを集め、溶媒をエバポレーターで除去し赤色オイル(34g、収率43%)を得た。
(2)1−ヒドロキシ−2,3−シクロテトラメチレンインダンの合成
2,3−シクロテトラメチレンインダン−1−オン(20.0 g、107mmol)
をテトラヒドロフラン/メタノール (v/v=2/1、180mL)に溶解し、0℃に
冷却した。水素化ホウ素ナトリウム(6.38g、169mmol)を0℃で95分かけて少しずつ導入した。混合液を室温で終夜攪拌したのち、氷(132g)上に滴下し、1N塩酸でpH=1にした。有機層を分離し、水層をジエチルエーテル(100mL)で3回抽出した。有機層を合わせ、食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥して、濾過した。ロータリーエバポレーターで溶媒を留去し、橙色オイルを得た。これをn−ヘキサンから再結晶、洗浄、乾燥することにより白色粉末(2.14g、11.4mmol、収率10.6%)を得た。
(3)2,3−シクロテトラメチレンインデン
1−ヒドロキシ−2,3−シクロテトラメチレンインダン(10.0g、53.1mmol)をトルエン(100mL)に溶解し、p−トルエンスルホン酸・1水和物(0.1g)を導入した。混合液を2時間還流し、室温で炭酸水素ナトリウム、ついで食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過した後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、褐色オイル(9.01g)を得た。これをn−ヘキサンを溶媒としたシリカゲル−60カラムで展開し、TLC (n−ヘキサン展開)でRf=0.47のフラクションを分取した。得られたフラクションを乾燥させ、淡黄色のオイル(7.10g)を得た。これをn−ヘキサンから再結晶、洗浄、乾燥することにより白色粉末を得た(5.19g、収率57.4%)。
(4)2,3−シクロテトラメチレンインデニルリチウムの合成
2,3−シクロテトラメチレンインデン(5.17g、30.4mmol)を脱水n−ヘキサン(110mL)に溶解し、0℃でn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(1.58M、20mL、31.6mmol)を滴下した。混合液を室温で1日攪拌した後、4時間還流した。白色懸濁液を室温で一晩放置した後、さらに2時間還流し、55℃でカニュラーにより上澄みを除去した。白色固体を55℃の脱水n−ヘキサン(50mL)で2回洗浄し、恒量になるまで乾燥した。白色固体を得た(5.27g、収率98.4%)。(5)ジメチルシリル(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)クロリドの合成
2,3−シクロテトラメチレンインデニルリチウム(4.53g、25.7 mmol)を脱水テトラヒドロフラン(125mL)に溶解し、この溶液を−5 〜0℃に冷却し
たジメチルシリルジクロリド(30mL、250mmol)の脱水テトラヒドロフラン(125mL)溶液に110分かけて滴下した。0℃で15分攪拌した後、室温で1時間攪拌した。減圧下に溶媒および未反応のジメチルシリルジクロリドを留去し、残さに脱水n−ヘキサン(40mL)を導入し、懸濁させた。固体部を沈降させた後、カニュラーで液部を抜き出し、固体部を脱水ヘキサン(13mL)で2回洗浄した。液部を一緒にし、恒量となるまで減圧乾燥した。橙色オイルを得た(6.72g、収率99.6%)。
(6)ジメチル(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2,4−ジメチル
−4H−1−アズレニル)シランの合成
2−メチルアズレン(3.00g、20.8mmol)を脱水テトラヒドロフラン(40mL)に溶解し、−5℃に冷却した後、同温度でメチルリチウムのジエチルエーテル溶液(1.2M、34.7mL、1.6mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で5時間反応させた。その後脱水ジエチルエーテル(47mL)、 N−メチルイミダゾール(4
7μL)を添加した。
(5)で得たジメチルシリル(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)クロリド(5.47g、20.8mmol)を脱水テトラヒドロフラン/脱水ジエチルエーテル
(v/v=1/1、50mL)に溶解し、これを上記で得た2,4−ジメチルアズレン
のリチウム塩溶液に0℃で導入し、0℃で1時間、さらに室温で昼夜撹拌した。攪拌終了後、揮発成分を減圧留去し、濃色の油状物を得た。生成物はTLC (n−ヘキサン展開)
でRf1=0.45およびRf2=0.24を示した。ここに水(100mL)を導入し、n−ヘキサンで抽出した。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、褐色オイルを得た。これをテトラヒドロフランで不活性化させたシリカゲル−60(160g)のカラムにのせ、n−ヘキサンで展開した。濃紫色バンドを分取し、配位子を得た(5.98g、15.5mmol、収率74.7%)。
(7)ジリチオ(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2,4−ジメチル−4H−1−アズレニル)ジメチルシランの合成
(6)で得た配位子(5.57g、14.5mmol)を脱水n−ヘキサン(200mL)に溶解し、0℃に冷却した後、同温度でn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(1.58M、19.3mL、30.5mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で終夜攪拌し、さらに6時間還流した。褐色の懸濁液をカニュラー濾過し、残さを脱水ヘキサン(30mL)で2回洗浄、乾燥し、淡橙色粉末を得た(5.04g、12.7mmol、収率87.7%)。
(8)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2,4−ジメチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(7)で得た配位子のリチウム塩(1.19g、3.00mmol)および四塩化ハフ
ニウム(0.961g、3.00mmol)を窒素雰囲気グローブボックス中で量り取り、300mL丸底フラスコに導入した。フラスコを−20℃に冷却した。攪拌しながら、脱水トルエン(180mL)と脱水ジエチルエーテル(30mL)を加え、均一溶液とした。室温までゆっくり昇温し、終夜攪拌した。攪拌終了後、反応液をセライト濾過し、さらにセライトを脱水トルエン(5mL)で5回洗浄、濾液と洗液を合わせて減圧乾燥し、橙褐色固体を得た。脱水n−ペンタン抽出を繰り返し、褐色固体を得た(440mg、0.70 mmol、 収率23%)。
(9)ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−
9−フルオレニル)(2,4−ジメチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(8)で合成したジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2,4−ジメチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(800mg、
1.27mmol)を脱水塩化メチレン(25mL)に溶解し、酸化白金(26mg)を加えた。この混合物を、水素下(0.5MPa)、25℃で1時間、さらに1.0MPaで1時間撹拌した。得られた懸濁液をセライトで濾過し、脱水塩化メチレン(15mL)で洗浄し、濾液から溶媒を留去、乾燥して目的物(582mg、0.915mmol、収率31%)を得た。
1H-NMR (CDCl3): δ 0.90 (m, 3H), 1.12 (m, 3H), 1.25 (m, 6H), 1.53-1.80 (m, 8H), 1.80-2.05 (m, 8H), 2.40-2.65 (m, 8H), 3.22 (s, 1H), 5.83 (m, 1H)。
NCI-MS (640)。
[合成例2]
ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フ
ルオレニル)(2−メチル−4−イソプロピル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(1)ジメチル(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−イソプロピル−4H−1−アズレニル)シランの合成
2−メチルアズレン(1.87g、13.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン(20mL)に溶解し、−10℃に冷却した後、同温度でイソプロピルリチウムのペンタン溶液(0.7M、18.6mL、13.0mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で3時
間反応させた。その後脱水ジエチルエーテル(20mL)、N−メチルイミダゾール(17μL)を添加した。
ソプロピルアズレンのリチウム塩溶液に0℃で導入し、0℃で1時間、さらに室温で昼夜撹拌した。攪拌終了後、揮発成分を減圧留去し、濃色の油状物を得た。生成物はTLC(ヘキサン展開)でRf1=0.46およびRf2=0.31を示した。ここに水(100 mL)を導入し、n−ヘキサンで抽出した。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、褐色オイルを得た。これをテトラヒドロフランで不活性化させたシリカゲル−60(160g)のカラムにのせ、n−ヘキサンで展開した。濃紫色バンドを分取し、配位子を得た(5.30g、12.8mmol、収率98.8%)。
(2)ジリチオ(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−イソプロピル−4H−1−アズレニル)ジメチルシランの合成
(1)で得た配位子(1.42g、3.44mmol)を脱水n−ヘキサン(50mL)に溶解し、−5℃に冷却した後、同温度でn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(1.57M、4.6mL、7.22mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で終夜攪拌し、さらに6時間還流した。黄褐色の懸濁液をカニュラー濾過し、残さを脱水ヘキサン(10mL)で2回洗浄、乾燥し、淡橙色粉末を得た(1.23g、2.90mmol、収率84.2%)。
(3)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−イソプロピル−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(2)で得た配位子のリチウム塩 (1.23g、2.90mmol)および四塩化ハフニウム(0.929g、2.90mmol)を窒素雰囲気グローブボックス中で量り取り、300mL丸底フラスコに導入した。フラスコを−20℃ に冷却した。攪拌しながら
、脱水トルエン(174mL)と脱水ジエチルエーテル(29mL)を加え、均一溶液とした。室温までゆっくり昇温、終夜攪拌した。攪拌終了後、反応液をセライト濾過し、さらにセライトを脱水トルエン(15mL)で2回洗浄、濾液と洗液を合わせて減圧乾燥し、黄褐色固体を得た。脱水ペンタン抽出、脱水ジエチルエーテル抽出を繰り返し、目的物である褐色固体を得た(562 mg、0.846mmol、収率29%)。
(4)ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−1−フルオレニル)(2−メチル−4−イソプロピル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(3)で合成したジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−イソプロピル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(562.1mg、0.846mmol)を脱水塩化メチレン(20m)に溶解し、酸化白金(40mg)を加えた。この混合物を、水素(1.0MPa)で2時間撹拌した。得られた懸濁液をセライトで濾過し、脱水塩化メチレン(15mL)で洗浄し、濾液を濃縮した。これを脱水ヘキサンに溶解して不溶分を除去、溶媒を除去した後さらに脱水トルエンに溶解して不溶分を除去、乾燥し、目的物を得た(133.6mg、0.201mmol、収率24%)。
1H-NMR (CDCl3): 0.62-1.05 (m, 12H), 1.08-2.00 (m, 24H), 2.23 (m, 1H), 2.50 (m, 3H), 3.13 (m, 1H), 6.28 (s, 1H)。
NCI-MS (668)。
[合成例3]
ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−t−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(1)ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチ
ル−4−t−ブチル−4H−1−アズレン)の合成
2−メチルアズレン(2.92g、20.2mmol)を脱水テトラヒドロフラン(30mL)に溶解し、−20℃に冷却した後、同温度でt−ブチルリチウムのペンタン溶液(1.48M、13.5mL、20.0 mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で1
時間反応させた。その後脱水ジエチルエーテル(30mL)、N−メチルイミダゾール(25 μL)を添加した。
4−t−ブチルアズレンのリチウム塩溶液に0℃で導入し、0℃で1時間、さらに室温で昼夜撹拌した。攪拌終了後、揮発成分を減圧留去して、紫色の油状物を得た。ここに水(100mL)を導入し、n−ヘキサンで抽出した。抽出物を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、紫色オイルを得た。これをテトラヒドロフランで不活性化させた中性シリカゲル−60カラムで展開した(n−ヘキサン展開)。濃青色バンドを分取して、の配位子を得た(6.54g、15.3mmol、収率75.9%)。
(2)ジリチオ(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−t−ブチル−4H−1−アズレニル)ジメチルシランの合成
(1)で得た配位子(6.43g、15.1mmol)を脱水n−ヘキサン(200mL)に溶解し、−5 ℃に冷却した後、同温度でn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液 (1.57M、20.2mL、31.7mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で終夜攪拌し、さらに6時間還流した。黄色の懸濁液をカニュラー濾過し、残さを脱水ヘキサン30 mlで2回洗浄、乾燥し、黄色粉末を得た(6.41g、14.6mmol、収率
96.8%)。
(3)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−t−ブチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(2)で得た配位子のリチウム塩(1.32g、3.01mmol)および四塩化ハフ
ニウム(0.961g、3.00mmol)を窒素雰囲気グローブボックス中で量り取り、300mL丸底フラスコに導入した。フラスコを−20℃に冷却した。攪拌しながら、脱水トルエン(180mL)と脱水ジエチルエーテル(30mL)を加え、均一溶液とした。室温までゆっくり昇温し、終夜攪拌した。攪拌終了後、反応液をセライト濾過し、さらにセライトを脱水トルエン(15mL)で2回洗浄、濾液と洗液を合わせて減圧乾燥し、黄色粉末を得た(1.99g、2.95mmol、98.4%)。これを脱水n−ペンタン(10mL)で2回洗浄し、さらに脱水n−ペンタン/脱水ジエチルエーテル(v/v=1/1、10mL)で3回洗浄、乾燥することにより、目的とする錯体を得た(0.86g、1.28mmol、収率43%)。
(4)ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−t−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(3)で合成したジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−t−ブチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(764mg、1.13mmol)を脱水塩化メチレン(20mL)に溶解し、酸化白金(30mg)を加えた。この混合物を、水素(1.0MPa)、室温で2時間撹拌した。得られた懸濁液をセライトで濾過し、濾液から溶媒を留去した後、脱水n−ペンタン(10mL)で2回洗浄し、オフホワイトの粉末を得た(432mg、0.633mmol、収率56.0%)。
1H-NMR (CDCl3): 0.80-1.10 (m, 15H), 1.30-2.05 (m, 16H), 2.19 (m, 3H), 2.50 (m, 8H), 3.51 (m, 1H), 5.70 (m, 1H)。
NCI-MS (682)。
[合成例4]
ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−n−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(1)ジメチル(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−n−ブチル−4H−1−アズレニル)シランの合成
2−メチルアズレン(2.25g、15.8mmol)を脱水テトラヒドロフラン(26mL)に溶解し、−70℃に冷却した後、同温度でn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.59M、10.1mL、16.1mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で1時間反応させた。その後脱水ジエチルエーテル(26mL)、N−メチルイミダゾール(25μL)を添加した。
(2)ジリチオ(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−n−ブチル−4H−1−アズレニル)ジメチルシランの合成
(1)で得た配位子(1.49g、3.49mmol)を脱水n−ヘキサン(50mL)に溶解し、−1 ℃に冷却した後、同温度でn−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(
1.59M、4.6mL、7.3mmol)を滴下した。滴下終了後、室温で終夜攪拌し、さらに6時間還流した。淡黄色の懸濁液をカニュラー濾過し、残さを脱水n−ヘキサン(10mL)で2回洗浄、乾燥し、淡黄色粉末を得た(1.43g、3.26mmol、収率93.4%)。
(3)ジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−n−ブチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(2)で得た配位子のリチウム塩(1.43g、3.26mmol)および四塩化ハフニウム(1.04g、3.25mmol)を窒素雰囲気グローブボックス中で量り取り、300mL丸底フラスコに導入した。フラスコを−20℃に冷却した。攪拌しながら、脱水トルエン(200mL)と脱水ジエチルエーテル(33mL)を加え、ほぼ均一な溶液とした。室温までゆっくり昇温して、終夜攪拌した。攪拌終了後、反応液をセライト濾過し、さらにセライトを脱水トルエン(15mL)で2回洗浄、濾液と洗液を合わせて減圧乾燥し、橙褐色粉末を得た。これを脱水n−ペンタン(30mL)で2回洗浄し、さらに脱水n−ペンタン/脱水ジエチルエーテル(v/v=1/1、15mL)で3回洗浄することにより、目的とする錯体を得た(296mg、0.439mmol、収率13.5%)。
(4)ジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−n−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(3)で合成したジクロロ[ジメチルシリレン(2,3−シクロテトラメチレン−1−インデニル)(2−メチル−4−n−ブチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(1
89.3mg、0.280mmol)を脱水塩化メチレン(10mL)に溶解し、酸化白金(25mg)を加えた。この混合物を、水素(1.0MPa)、25℃で2時間撹拌した。得られた懸濁液をセライトで濾過し、脱水n−ペンタン(5mL)で2回洗浄し、目的物を得た(98.8mg、0.145mmol、収率52%)。
1H-NMR (CDCl3): 0.87 (m, 6H), 1.01 (d, J = 8.5 Hz, 3H), 1.08-2.05 (m, 30H), 2.24
(m, 3H), 3.13 (m, 1H), 6.37 (s, 1H)。
NCI-MS (682)。
実施例1
(1)粘土鉱物の化学処理
300mL丸底フラスコに、脱塩水(113.4mL)、水酸化リチウム(16.26g)及び硫酸(66.40g)を採取し、攪拌、溶解させた。この溶液に、市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL)(41.58g)を分散させ、攪拌しながら140分間還流した。その後、脱塩水(600mL)を加えて冷却し、得られたスラリーを遠心分離した。上澄み液をデカンテーションしてウェットケーキを回収した。回収したケーキを脱塩水(600mL)中に懸濁させ、同様に遠心分離及びデカンテーションを行った。この操作を2回繰り返した。最終的に得られたケーキを、100℃で3時間乾燥し、化学処理モンモリロナイト(35.63g)を得た。
モンモリロナイト(1.04g)に、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.45M、4.6mL、2.0mmol)を加え、室温で30分間撹拌した。この懸濁液に脱水トルエン(30mL)を加え、撹拌後、上澄みを除いた。この操作を2回繰り返して粘土スラリーを得た。スラリーのうち、脱水トルエンは2.6mLであった。
(2)プロピレン系重合体の製造
合成例1で得られたジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2,4−ジメチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(22.5mg、35.3μmol)に脱水トルエン(3.0mL)を加えて錯体溶液を調製した。
この錯体溶液に日本アルキルアルミ社製トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液(0.10M、0.6mL、0.06mmol)を接触させた。この錯体溶液を上記粘土スラリーに全量接触させ、室温で40分間撹拌して触媒スラリーを得た。
得られた重合体を濃度10重量% になるようにトルエンで希釈し、窒素雰囲気で50℃
に加熱した。この溶液をガラスフリットで濾過して重合体中の触媒残さなどの不純物を除去後、溶媒を除去して純粋な重合体を得た。
実施例2 プロピレン系重合体の製造
合成例2で製造されたジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−イソプロピル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(20.0mg、29.9μmol)に脱水トルエン(3.0mL)を加えて錯体溶液を調製した。
ついで、精製窒素で置換した2Lの誘導攪拌式オートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液(0.10M、2.5mL、0.25mmol)を導入し、さらに上記触媒スラリー全量を導入した。オートクレーブ内を撹拌しながら室温で液化プロピレン(1,250mL)を導入した。その後80℃まで昇温し、重合を開始した。80℃で75分間重合を行い、モノマーをパージすることにより重合を停止した。重合体35gを得た。
℃に加熱した。この溶液をガラスフリットで濾過して重合体中の触媒残さなどの不純物を除去後、溶媒を除去して純粋な重合体を得た。
Mw(11,100)、mmmm(30.0%)、mmmr(12.3%)、rmmr(4.2%)、mmrr(13.0%)、mmrm+rmrr(12.0%)、rmrm(7.7%)、rrrr(5.0%)、rrrm(7.0%)、mrrm(7.8%)、Tm(105.0℃)、2,1−挿入(観測できず)、1,3−挿入(0.16%)、末端構造(I)の割合(12.9%)、末端構造(II)の割合(5.1%)、末端ビニル基(末端構造(III))の割合(28.6%)、末端構造(IV)の割合(0%)、アルキル末端のみからなる割合(6.8%)。
実施例3 プロピレン系重合体の製造
合成例3で製造されたジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−t−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(22.0mg、32.3μmol)に脱水トルエン(3.0mL)を加えて錯体溶液を調製した。
ついで、精製窒素で置換した2Lの誘導攪拌式オートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液(0.10M、2.5mL、0.25mmol)を導入し、さらに上記触媒スラリー全量を導入した。オートクレーブ内を撹拌しながら室温で液化プロピレン(1,250mL)を導入した。その後80℃まで昇温し、重合を開始した。80℃で75分間重合を行い、モノマーをパージすることにより重合を停止した。重合体(5.0g)を得た。
℃に加熱した。この溶液をガラスフリットで濾過して重合体中の触媒残さなどの不純物を除去後、溶媒を除去して純粋な重合体を得た。
Mw(13,800)、mmmm(33.6%)、mmmr(13.1%)、rmmr(3.8%)、mmrr(13.0%)、mmrm+rmrr(11.6%)、rmrm(6.6%)、rrrr(4.5%)、rrrm(6.0%)、mrrm(7.7%)、Tm(105.4 ℃)、2,1−挿入(0.07%)、1,3−挿入(0.17%)、
末端構造(I)の割合(7.9%)、末端構造(II)の割合(5.5%)、末端ビニル基(末端構造(III))の割合(28.1%)、末端構造(IV)の割合(0%)、アルキル末端のみからなる割合(17.1%)。
実施例4 プロピレン系重合体の製造
合成例4で製造されたジクロロ[ジメチルシリレン(1,2,3,4,5,6,7,8
−オクタヒドロ−9−フルオレニル)(2−メチル−4−n−ブチル−5,6,7,8−テトラヒドロ−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(18.0mg、26.3μmol)に脱水トルエン(3.0ml)を加えて錯体溶液を調製した。
ついで、精製窒素で置換した2Lの誘導攪拌式オートクレーブに、トリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液(0.10M、2.5mL、0.25mmol)を導入し、さらに上記触媒スラリー全量を導入した。オートクレーブ内を撹拌しながら室温で液化プロピレン(1,250mL)を導入した。その後80℃まで昇温し、重合を開始した。80℃で75分間重合を行い、モノマーをパージすることにより重合を停止した。重合体(1.3g)を得た。
℃に加熱した。この溶液をガラスフリットで濾過して重合体中の触媒残さなどの不純物を除去後、溶媒を除去して純粋な重合体を得た。
比較例1 公知の触媒を用いた、ステレオブロック構造を有するプロピレン系重合体の重合
(1)ジクロロ[ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4−ジメチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウムの合成
(1)−1:配位子合成
2−メチルアズレン(12.10g、0.085mol)を脱水テトラヒドロフラン(168mL)に溶解し、アイスバスにて5℃に冷却した後、同温度でメチルリチウムのジエチルエーテル溶液(1.04mol/L、83mL、0.086mol)を滴下した。滴下終了後、アイスバスを外して3時間攪拌した。この溶液を、アイスバスにて5℃に冷却したジメチルシリルジクロリド(22.5mL,0.185mol)の脱水テトラヒドロフラン溶液(420mL)にゆっくり滴下した。滴下終了後、アイスバスを外して3時間攪拌した後、減圧下に溶媒および未反応のジメチルシリルジクロリドを留去した。脱水テトラヒドロフラン(240mL)を加えて0℃まで冷却し、アルドリッチ社製シクロペンタジエニルナトリウム(2.1mol/L、81mL、0.160mol)を徐々に滴下し、滴下終了後、室温で昼夜撹拌した。攪拌終了後、水を加え、ジエチルエーテルで目的とする化合物を抽出した。抽出溶液を硫酸マグネシウムで脱水した後、乾固することにより目的配位子の未精製品を得た。
(1)−2:錯体合成
(1)−1で得られた配位子(23.54g)を脱水テトラヒドロフラン(310mL)に溶解し、アイスバスにて5℃に冷却した。ここに同温度で、n−ブチルリチウムのn−ヘキサン溶液(1.59mol/L、106mL、0.168mol)を、ゆっくり滴下した。滴下終了後、アイスバスをはずして3時間攪拌し、減圧下に溶媒を留去した。留去後得られた残渣に脱水トルエン(280mL)と脱水テトラヒドロフラン(15mL)を加えた後、−78℃に冷却した。ここに、−78℃に冷却した四塩化ハフニウム(26.90g、0.084mol)の脱水トルエン(380mL)懸濁液をゆっくり添加した。その後、冷却浴をはずして終夜攪拌した。攪拌終了後、反応液をG3フリットで濾過した。フリット上の固体をさらに脱水トルエンで洗浄し、濾液を濃縮することにより、褐色の粉末が得られた。この褐色の粉末から、脱水トルエン/脱水ヘキサン(100mL/200mL、50mL/100mL(3回))で目的錯体を抽出した。抽出溶液を乾固させた後、得られた固体を脱水n−ヘキサン(40mL×5)で懸濁洗浄した後、脱水ジエチルエーテル(50mL×3)で懸濁洗浄し、減圧下で乾燥した。得られた粉末に脱水トルエンを加え、沈殿物を濾別した後、濾液を濃縮した。得られた粉末を脱水ヘキサン(25
mL×3)、脱水ジエチルエーテル(25mL×3)で洗浄ことにより、目的とするジクロロ[ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,4−ジメチル−4H−1−アズレニル)]ハフニウム(8.0g)を得た(収率18%)。
1H-NMR (CDCl3): δ0.85 (s, 3H), 0.86 (s, 3H), 1.47 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 2.25 (s,
3H), 3.42-3.52 (m, 1H), 5.42 (dd, J = 4.7, 10.1 Hz, 1H), 5.80-5.85 (m, 2H), 5.90-5.95 (m, 1H), 6.16-6.20 (m, 2H), 6.65 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 6.80-6.85 (m, 1H),
6.98-7.02 (m, 1H)。
(2)粘土鉱物の化学処理
1,000mL丸底フラスコに、脱塩水(110mL)、硫酸マグネシウム・7水和物(22.2g)および硫酸(18.2g)を採取し、攪拌下に溶解させた。この溶液に、市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製;ベンクレイSL, 16.7g)を分散させ、2時間かけて100℃まで昇温し、100℃で2時間攪拌を行った。その後、1時間かけて室温まで冷却し、得られたスラリーを濾過してウェットケーキを回収した。回収したケーキを1,000mL丸底フラスコにて、脱塩水(500mL)にて再度スラリー化し、濾過を行った。この操作を2回繰り返した。最終的に得られたケーキを、窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥し、化学処理モンモリロナイト(13.3g)を得た。
(3)重合
(2)で得られた化学処理モンモリロナイト(0.19g)に、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(0.4mmol/mL、2.0mL)を加え、室温で1時間攪拌した。この懸濁液に脱水トルエン(8mL)を加え、攪拌後、上澄みを除いた。この操作を2回繰り返した後、脱水トルエンを加えて、粘土スラリー(スラリー濃度=99mg粘土/mL)を得た。
次いで、内容積2Lの撹拌式オートクレーブ中にトリイソブチルアルミニウム(0.5mmol)(Al原子換算)を導入した。一方。破裂板板付き触媒フィーダーに上記で調整した触媒を導入した。その後、オートクレーブにプロピレン1,400mLを導入し、室温で破裂板をカットし、80℃まで昇温して1時間重合を行い、重合体(6g)を得た。
Mw(71,000)、mmmm(39)、mmmr(16)、rmmr(2)、mmrr(15)、mmrm+rmrr(10)、rmrm(5)、rrrr(2)、rrrm(3)、mrrm(8)、Tm(観測されず)、2,1−挿入(0.09)、1,3−挿入(0.28%)、末端構造(I)の割合(35%)、末端構造(II)の割合(43%)、末端ビニル基(末端構造(III))の割合(7%)、末端構造(IV)の割合(14%)(1H−NMR測定による分析)。末端ビニル基の割合は低かった。
が10%以上のプロピレン系重合体が得られることがわかる。また、実施例1〜4で得られたプロピレン系重合体は、溶解性、べたつきともに良好であった。
Claims (5)
- 下記一般式(I)で表されるC1対称性の遷移金属化合物。
R5は、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R6は、水素原子、炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基:
R7は、炭素数4〜9の飽和または不飽和の二価の炭化水素基:
R8は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
R9は、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基:
(但し、R1〜R4は全て同一の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基であって、かつR9は炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水
素基、もしくは、R1とR2およびR3とR4とが結合して2価の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基またはケイ素含有炭化水素基を形成し、かつR9が芳香族炭化水素基である場合
を除く):
nは、0またはR7の炭素数の2倍以下の整数(ただし、nが2以上の場合、R8同士が任意の位置で結合して環構造を形成していてもよい。):
Qは架橋基:
X及びYはそれぞれ独立して、Mとσ結合を形成する配位子:
Mは周期律表第4〜6族の遷移金属:を、各々示す。) - 請求項1に記載のC1対称性の遷移金属化合物を含むオレフィン重合用触媒成分。
- 次の成分(A)及び(D)と任意に成分(E)を含むことを特徴とするα−オレフィン重合用触媒。
成分(A):請求項1に記載のC1対称性の遷移金属化合物
成分(D):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物及び無機珪酸塩からなる群より選ばれる化合物
成分(E):有機アルミニウム化合物 - 請求項3に記載のオレフィン重合用触媒とα−オレフィンとを接触させて重合または共重
合を行うことを特徴とするプロピレン系重合体の製造方法。 - 下記の条件(1)〜(3)を満たすことを特徴とするプロピレン系重合体。
(1)GPCで測定した重量平均分子量Mwが500以上、200,000以下であること。
(2)13C−NMRにて、頭−尾結合からなるプロピレン単位連鎖部のメチル基の炭素原子
に由来するピークを観測し、mmmmで表されるペンタッドに帰属されるピークのピークトップのケミカルシフトを21.8ppmとした場合、19.8ppm〜22.2ppmに現れるピークの総面積Sに対し、21.8ppmをピークトップとするピークの面積S1の比率が10%以上且つ60%以下である。
(3)末端にビニル基を10%以上有する。
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