JP2002220410A - 新規な固体触媒成分、重合触媒及びエチレンの重合方法 - Google Patents

新規な固体触媒成分、重合触媒及びエチレンの重合方法

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JP2002220410A
JP2002220410A JP2001281534A JP2001281534A JP2002220410A JP 2002220410 A JP2002220410 A JP 2002220410A JP 2001281534 A JP2001281534 A JP 2001281534A JP 2001281534 A JP2001281534 A JP 2001281534A JP 2002220410 A JP2002220410 A JP 2002220410A
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polymerization
catalyst
ethylene
cluster
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Katsuo Yasumi
克夫 八角
Yasuhisa Sakakibara
康久 榊原
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規なクラスターハライドを部分的に変性し
た化合物に遷移金属化合物を担持さた触媒、及びそれを
用いたエチレンの重合方法を提供する。 【解決手段】 Taabc(但し、Taはタンタル、
Xはハロゲン、Yはアルカリ金属を示し、aは4〜8、
bは15〜25、cは2〜6である。)であらわされる
タンタル含有クラスターハライドのハロゲン構造が部分
的に還元脱離された変性クラスタ−に遷移金属化合物を
担持させたことを特徴とする固体触媒成分、及びそれを
用いたエチレンの重合方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】クラスターハライドを部分的
に変性した化合物に遷移金属化合物を担持さた触媒、及
びそれを用いたエチレンの重合方法に関すものである。
【0002】
【従来の技術】クラスタ−ハライドは、モリブデンなど
の金属とハロゲンからなるハロゲン化金属クラスターで
あり、その構造としては、八面体状のクラスター骨格が
知られ、H.Schaferらなどに関する研究が知られてい
る。(H.schafer,H.G.v.Schnering,J.Tillack,F.Kuhne
n,H.Wohrle,H.Baumann,Z.Anorg.Allg.Chem.,353,281(19
67).)。その構造が部分的に変性された化合物、及びそ
れを化学反応や重合反応への触媒や担体として用いるこ
とは知られていない。
【0003】エチレンを単独重合または共重合におい
て、担持触媒としては、酸化クロムをシリカ等の担体に
担持させた触媒(フィリップス触媒)が公知である。し
かし、フィリップス触媒を用いる場合、得られるエチレ
ン重合体は、分子量分布が6〜30と広いが、重量平均
分子量が20万程度と小さい。更に、四塩化チタンをシ
リカ等の担体に担持させた触媒、いわゆるZiegler触媒
を用いると、重量平均分子量が80万程度と大きいが、
分子量分布が10以下と狭い。そして、酸化バナジウム
の塩素化合物をシリカ等の担体に担持させた触媒を用い
ると、分子量分布が15以下と狭いが、重量平均分子量
が100万以上と大きくなるものが見いだされている。
例えば、特開平7−118324号公報、特開平7−1
183256号公報および特開平7−118326号公
報に開示されている。
【0004】しかしながら、分子量分布が広い超高分子
量エチレン重合体は、成形性及び加工性の優れているこ
とが期待されるが、これらを同時に満足する重合触媒が
望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】新規なクラスターハラ
イドを部分的に変性した化合物に遷移金属化合物を担持
さた触媒、及びそれを用いたエチレンの重合方法を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、Taabc
(但し、Taはタンタル、Xはハロゲン、Yはアルカリ
金属を示し、aは4〜8、bは15〜25、cは2〜6
である。)であらわされるタンタル含有クラスターハラ
イドのハロゲン構造が部分的に還元脱離された変性クラ
スタ−に遷移金属化合物を担持させたことを特徴とする
固体触媒成分に関する。
【0007】また、本発明は、上記のタンタル含有から
なるクラスターハライドがTa6Cl18Na4であること
を特徴とする上記の固体触媒成分に関する。
【0008】また、本発明は、(A)上記の固体触媒成
分、及び(B)有機アルミニウム化合物成分からなるこ
とを特徴とする重合触媒に関する。
【0009】また、本発明は、上記の触媒を用いて、エ
チレンを重合することを特徴とするエチレン重合方法に
関する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明におけるTaabc(但
し、Taはタンタル、Xはハロゲン、Yはアルカリ金属
を示し、aは4〜8、bは15〜25、cは2〜6であ
る。)であらわされるタンタル含有のクラスターハライ
ドにおいて、Xのハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ
素などが挙げられる。中でも、塩素が好ましい。Yのア
ルカリ金属としては、ナトリウムなどが挙げられる。具
体的化合物としては、Ta6Cl18Na4などが挙げられ
る。
【0011】クラスターハライドのハライド構造を部分
的に還元脱離する方法としては、水素およびアンモニア
による還元が挙げられる。特に水素による還元が好まし
い。水素還元の具体的な方法としては、例えば、クラス
ターハライド結晶1グラムを水素気流中にて、所定時
間、好ましくは2〜4時間、所定温度、好ましくは30
0〜600℃にて加熱して還元し、部分還元クラスター
ハライドを調製する方法が挙げられる。上記の水素流量
は、クラスターハライド1グラムに対して、毎分100
〜300mlが好ましい。
【0012】上記の部分還元クラスターハライドを担体
として用い、遷移金属化合物を担持する方法としては、
例えば、窒素雰囲気下、例えばトルエンなどの溶媒中で
遷移金属化合物を、所定温度、好ましくは80〜110
℃、所定時間、2〜3時間攪拌する方法が挙げられる。
【0013】担持する遷移金属化合物としては、チタ
ン、ジルコニウムなどの周期律表第4族遷移金属のハロ
ゲン化物が挙げられる。中でも、超高分子量ポリエチレ
ン製造用としては、チタン(Ti)の塩素化合物、例え
ば、四塩化チタンが好ましい。また、重合活性の点から
は、四ヨウ化チタンが好ましい。
【0014】本発明のエチレン重合の助触媒として用い
られる有機アルミニウム化合物として、アルキルアルミ
ニウム、アルキルアルミニウムハライドなどが使用でき
る。アルキル基としては、炭素数が好ましくは1〜2
0、特に好ましくは4〜20の鎖状あるいは分枝状の飽
和炭化水素基、具体的にはメチル基、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、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などが挙
げられる。
【0015】具体的な化合物として、トリメチルアルミ
ニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミ
ニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルア
ルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリペンチ
ルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリヘプ
チルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、メチル
アルモキサン、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエ
チルアルミニウクロライド、エチルアルミニウムジクロ
ライドなどが挙げられる。特に好ましいのはトリアルキ
ルアルミニウムであり、具体例としては、トリメチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロ
ピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ
ヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムなど
が挙げられる。
【0016】前記有機アルミニウム化合物はいずれも混
合物としても使用することができる。また、アルキルア
ルミニウムと水との反応によって低重合体を形成してい
るポリアルミノキサンも同様に使用することができる。
中でも、還元性の低いアルミニウム化合物が、超高分子
量や広い分子量分布の製造の点から好ましい。具体的に
は、トリn−オクチルアルミニウム(TNOA)、ポリ
アルミノオキサンなどが挙げられる。
【0017】重合方法としては、プロパン、ブタン、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの無極性溶
媒を使用するスラリ−重合法が挙げられる。溶媒として
は、ヘプタンが好ましく、脱酸素、脱水されていること
が好ましい。溶媒の使用量は、70℃でエチレン5Kg
/cm2に対して、0.5〜1.2リットルが好まし
く、特に0.7〜0.8に好ましい。上記のスラリ−重
合以外に、モノマ−を気体状態で触媒と接触して重合を
行う気相重合法、あるいは液化状態のモノマ−を溶媒と
してその中で重合させるバルク重合法などが採用でき
る。また、上記重合方法で、連続重合、バッチ重合のい
ずれを行ってもよい。
【0018】重合圧力は通常0.1〜20MPa、好ま
しくは1〜6MPa、重合温度は通常10〜150℃、
好ましくは30〜100℃、特に好ましくは60〜90
℃である。重合時間は通常0.1〜10時間、好ましく
は0.5〜7時間の範囲である。
【0019】変性クラスターハライド触媒の使用量は、
70℃でエチレン5Kg/cm2に対して1.0×10
-4モルが好ましく、1.0×10-5〜2.0×10-4
ルが好ましい。クラスターハライド触媒の大きさは、通
常数百ミクロンの大きさである。形状としては、一重鎖
状、二重鎖状、平面層状などからなる融合型クラスター
構造を有する。
【0020】有機アルミニウム化合物成分の使用量は、
触媒固体成分の遷移金属原子に対してAl/遷移金属モ
ル比が50〜1500、好ましくは500〜1000で
ある。
【0021】エチレンの重合は、エチレンの存在下、上
記触媒を存在させて、加熱させて行うことが出来る。エ
チレン圧力は4〜6Kg/cm2が好ましく、特に5K
g/cm2が好ましい。温度は、60〜80℃が好まし
く、特に70℃が好ましい。反応時間は、1〜8時間が
好ましく、特に4時間が好ましい。
【0022】上記のエチレン重合において、水素の存在
下に行ってよく、水素の存在量によって、ポリエチレン
の分子量を調整できる。圧力は10Kg/cm2 以下で
あれば、重量平均分子量が100万以上の、いわゆる超
高分子量のポリエチレンを製造できる。
【0023】本発明によって、重量平均分子量が100
万〜800万、好ましくは、100万〜500万、分子
量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が3〜10の
エチレン重合体を製造することができる。
【0024】本発明においては、エチレンを炭素数3〜
12のα−オレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1、1−オク
テンの共存下に重合を行うことができ、エチレンとα−
オレフィンの共重合体が製造できる。
【0025】本発明の特徴として、従来知られているの
チーグラー・ナッタ型触媒やメタロセン触媒を用いた重
合反応で示されるホモ重合活性と共重合活性の大きさは
一般に共重合活性がホモ重合活性よりも大きいが、本発
明では逆転してホモ重合活性の方が共重合活性よりも大
きい。
【0026】
【実施例】実施例において、融点(Tm)及び溶融熱量
(△H)は、DSC(セイコー電子工業製 SSC−5
200 DSC−220C)を用いて測定した。測定方
法は試料10mgを23℃から230℃まで毎分10℃
の速度で昇温し、そのまま5分間保持したのちに230
℃から40℃まで毎分5℃の速度で降温し、再び40℃
から230℃まで毎分10℃の速度で昇温した際の融点
及び溶融熱量を測定した。
【0027】分子量及び分子量分布は、以下の様にして
求めた。(サンプル前処理)ポリエチレンサンプルを1
2mg秤量し、これに移動相の1,2,4−トリクロロ
ベンゼン(TCB)6mLを加えて、0.2%溶液とし
た。これをSSC−9100(高温濾過装置)にて18
0℃でそれぞれ1,2,3,4,5,6時間穏やかに攪
拌溶解させた。これをSSC−9100のステンレス試
験管に移し、3μmメンブランフィルターにて不溶成分
を濾過、この濾液を常温に放置しスラリー状になったも
のを測定時にプレオーブン内(180℃)に15分間放
置し完全に再溶解させたものを手動にて注入した。
【0028】(測定条件) カラム温度:180℃(但し、プレ恒温槽:180℃、
ポンプ恒温槽:50℃) カラム:SSC GPC3507+3506(8φ×5
00mm、2本)(センシュー科学社製) 溶媒:TCB(酸化防止剤としてBHT 0.1%) 流量:1.0mL/min、濃度:0.2%、注入量:
500μL、 時間:45min.、検出器:RI×8 校正曲線は標準Ps(Mw:11,500,000〜
1,450)11点を用いて作成し、3次式より解析し
た。
【0029】絶対分子量は、静的光散乱光度計SLS6
000HHおよび加熱濾過機(フィルターPTFE0.
2μm)を用いた。測定方法は、まず測定サンプル4つ
を三角フラスコ(100ml)に濃度がそれぞれ0.0
5,0.1,0.15,0.2mg/mlになるよう
に、溶媒1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB、50m
l)に溶解させる。このときの溶解温度は150℃、時
間は3時間である。次に溶解サンプルを温度140℃に
保った濾過機を通過させた後、SLS用セルに直接試料
を採取し、光散乱測定(145℃)を行った。なお、デ
ータは4濃度法(1サンプル濃度4点測定、単位mg/
ml)および大気圧下で測定した。
【0030】(実施例1)直径16mm、長さ30cm
の石英管にTa6Cl18Na4からなるクラスターハライ
ド1グラムを導入し、流量毎分200mlの水素気流中
で、温度300℃にて、2時間還元を行った。窒素ガス
を導入し、室温まで冷却し、変性クラスターハライドを
得た。
【0031】(実施例2)実施例1における変性クラス
ターハライド1グラムを窒素雰囲気下で100mlのフ
ラスコに導入し、脱水トルエン50mlを加えた。四塩
化チタン2mlを混合し、100℃にて2時間、攪拌、
反応させ、脱水トルエン30mlで3回洗浄した後、真
空乾燥した。チタン担持量は、0.6重量%であった。
【0032】(実施例3)実施例2において得た、触媒
100mgとトリイソブチルアルミニウム2mmol/
Lを脱水、脱酸素したヘブタン800mlおよび1−ヘ
キセン40mlとともに、内部を窒素置換した2リット
ルのオートクレーブに入れた。オートクレーブの内温を
70℃に保ち、水素を1Kg/cm2に加圧し、続いて
エチレンを5Kg/cm2の圧力まで加えた。エチレン
を補給することにより、全圧を6.5Kg/cm2の圧
力に保ちつつ4時間重合を行った。重合条件及び結果を
表1及び表2に示した。
【0033】(実施例4〜11)実施例2において得た
触媒と、表1に示した有機アルミニウム及びコモノマー
を用いて、実施例3と同様に行った。重合条件及び結果
を表1及び表2に示した。
【0034】
【表1】 表1においては、COとはエチレンモノマーとαーオレ
フィンコモノマーが共存する系での重合、HOMOとは
エチレンのみが単独で存在する系での重合を示す。C’
6は1−ヘキセン、C’4は1−ブテンを示す。また、
TIBAはトリイソブチルアルミニムを、DMACはジ
エチルアルミニムクロリドを、TMAはトリメチルアル
ミニウム、TNHALはトリノルマルヘキシルアルミニ
ウム、TEAはトリエチルアルミニウムをそれぞれ示
す。
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【説明の効果】本発明によれば、新規なクラスタ−ハラ
イド変性体からなる担体、それを用いた重合触媒を提供
し、新規なエチレン重合方法を提供できる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Taabc(但し、Taはタンタル、X
    はハロゲン、Yはアルカリ金属を示し、aは4〜8、b
    は15〜25、cは2〜6である。)であらわされるタ
    ンタル含有クラスターハライドのハロゲン構造が部分的
    に還元脱離された変性クラスタ−に遷移金属化合物を担
    持させたことを特徴とする固体触媒成分。
  2. 【請求項2】該タンタル含有からなるクラスターハライ
    ドがTa6Cl18Na4であることを特徴とする請求項1
    に記載の固体触媒成分。
  3. 【請求項3】(A)請求項1〜2に記載の固体触媒成
    分、及び(B)有機アルミニウム化合物成分からなるこ
    とを特徴とする重合触媒。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の触媒を用いて、エチレン
    を重合することを特徴とするエチレン重合方法。
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EP1685898A1 (en) * 2003-11-06 2006-08-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Trimerization catalyst for olefin

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1685898A1 (en) * 2003-11-06 2006-08-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Trimerization catalyst for olefin
EP1685898A4 (en) * 2003-11-06 2007-12-19 Sumitomo Chemical Co OLEFINTRIMERISIERUNGSKATALYSATOR

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