JP2002531597A

JP2002531597A - 重合方法

Info

Publication number: JP2002531597A
Application number: JP2000585281A
Authority: JP
Inventors: ベラルディ，アラン; スピークマン，ジョン，ガブリエル
Original assignee: BP Chemicals Ltd
Current assignee: BP Chemicals Ltd
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2002-09-24
Also published as: MY118204A; AU1169200A; WO2000032641A1; EP1159307A1; DE69920053D1; ATE275587T1; US6462152B1; EP1159307B1

Abstract

(57)【要約】１−オレフィンの重合方法につき開示し、この方法は（ａ）１種もしくはそれ以上の１−オレフィンを触媒系と接触させることによりプレポリマー系触媒を作成し、（ｂ）プレポリマー系触媒を１種もしくはそれ以上の１−オレフィンと接触させる工程からなり、触媒系は（１）式（Ｉ）［式中、ＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［Ｉ］、Ｃｏ［ＩＩ］、Ｃｏ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［Ｉ］、Ｍｎ［ＩＩ］、Ｍｎ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［ＩＶ］、Ｒｕ［ＩＩ］、Ｒｕ［ＩＩＩ］もしくはＲｕ［ＩＶ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有結合もしくはイオン結合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態であると共にｂは原子もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択され；Ｒ^１〜Ｒ^７の２つもしくはそれ以上がヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルであれば前記２つもしくはそれ以上は結合して１個もしくはそれ以上の環式置換基を形成することができる］の化合物と、必要に応じ（２）活性化剤と、さらに必要に応じ（３）式ＡｌＲ_３［式中、各Ｒは独立して式Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキルもしくはハロである］の化合物とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は１−オレフィンの重合方法に関するものである。

【０００２】１−オレフィン（たとえばエチレン）を重合させる或る種の遷移金属化合物の
使用は従来技術にて充分確立されている。これらはクロム系触媒、チーグラー・
ナッタ触媒およびメタロセン触媒を包含する。ＷＯ９８／２７１２４号は、エチ
レンを選択２，６−ピリジンカルボキシアルデヒドビス（イミン）および２，６
−ジアシルピリジンビス（イミン）の或る種の鉄もしくはコバルト錯体と接触さ
せてエチレンを重合させうることを最近開示している。これら錯体は、エチレン
のホモポリマーを製造するのに適すると開示されている。

【０００３】１−オレフィンの重合方法は、各モノマーを気相にて或いは液体炭化水素希釈
剤における溶液もしくは懸濁液にて重合させて操作することができる。いわゆる
「溶液法」において（共）重合は、モノマーを液体炭化水素希釈剤における触媒
の溶液もしくは懸濁液に、生成ポリオレフィンが炭化水素希釈剤における溶液と
して生成するような温度、圧力の条件下で導入することにより行われる。「スラ
リー法」においては希釈剤の温度および圧力および選択は生成ポリマーが液体炭
化水素希釈剤における懸濁物として生成するようにする。これら方法は一般に比
較的低圧力（たとえば１０〜５０バール）および低温度（たとえば５０〜１５０
℃）にて操作される。モノマーの重合は代案として気相で行うこともでき（「気
相法」）、たとえば標的ポリオレフィン粉末と所望触媒の粒子とからなる床を重
合条件下に気体モノマーからなる流動化用ガス流により流動化させて行うことも
できる。

【０００４】触媒系は重合に用いる前に、「予備重合」として知られる操作によりプレポリ
マーまで変換しうることが知られており、この場合は触媒系を１−オレフィンと
接触させる。本発明者等は、触媒がたとえば上記ＷＯ９８／２７１２４号に開示
されたような種類であれば予備重合が多くのプロセス利点を与えることを突き止
めた。

【０００５】従って第１面において本発明は、（ａ）１種もしくはそれ以上の１−オレフィンを触媒系と接触させることにより
プレポリマー系触媒を作成し、（ｂ）プレポリマー系触媒を１種もしくはそれ以上の１−オレフィンと接触させ
る工程からなる１−オレフィンの重合方法を提供し、触媒系は式Ｉ

【化３】［式中、ＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［Ｉ］、Ｃｏ［ＩＩ］、Ｃｏ
［ＩＩＩ］、Ｍｎ［Ｉ］、Ｍｎ［ＩＩ］、Ｍｎ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［ＩＶ］、Ｒｕ
［ＩＩ］、Ｒｕ［ＩＩＩ］もしくはＲｕ［ＩＶ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有
結合もしくはイオン結合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態
であると共にｂは原子もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、
Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロ
カルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択さ
れ；Ｒ^１〜Ｒ^７の２つもしくはそれ以上がヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘ
テロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルであれば前記２つもしく
はそれ以上は結合して１個もしくはそれ以上の環式置換基を形成することができ
る］の化合物と、必要に応じ（２）活性化剤とからなることを特徴とする。

【０００６】本発明者等は、上記予備重合工程を行えば主たる重合にて減少した活性をもた
らして、反応器における「ホットスポット」を回避することを突き止めた。たと
えばメルトインデックスポテンシャルにおける減少のような他の変化も観察され
る。

【０００７】好ましくは上記式ＩにおいてＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［ＩＩ
］もしくはＣｏ［ＩＩＩ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有結合もしくはイオン結
合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態であると共にｂは原子
もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒド
ロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択され；Ｒ^１〜Ｒ^７の２つ
もしくはそれ以上がヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビ
ルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルであれば前記２つもしくはそれ以上は結合
して１個もしくはそれ以上の環式置換基を形成することができる。

【０００８】活性化剤（２）として、触媒系は一般に（Ｃ_１−Ｃ_４）アルキルアルモキサン
であるアルキルアルモキサンをさらに含むことができ、アルキル基は一般にメチ
ル、エチル、プロピルもしくはイソブチルである。メチルアルモキサン（メチル
アルミノキサンもしくはＭＡＯとしても知られる）、または改変メチルアルモキ
サン（ＭＭＡＯ）が好適である。アルキルアルモキサンは予備重合段階（ａ）に
て或いは主重合段階（ｂ）の前もしくはその際に添加することができる。

【０００９】必要に応じ触媒系は（３）式ＡｌＲ_３［式中、各Ｒは独立してＣ_１−Ｃ_１２ア
ルキルもしくはハロである］の化合物をも含むことができ、化合物（３）は予備
重合工程（ａ）に先立ち或いは主重合工程（ｂ）の前またはその際に添加される
。同一でも異なってもよい化合物（３）における３個の置換基Ｒは好ましくは水
素、メチル、エチル、ブチル、好ましくはクロルである。好適化合物（３）はト
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）、トリイ
ソブチルアルミニウム（ＴＩＢＡ）、トリ−ｎ−オクチルアルミニウム、エチル
アルミニウムジクロライドおよびジエチルアルミニウムクロライドを包含する。
ＴＭＡ、ＴＩＢＡが特に好適である。しかしながら、好適化合物（３）は触媒を
用いる重合条件に依存しうる。たとえばＴＭＡは気相における触媒活性およびス
ラリー相における未支持触媒の活性を向上させるのに特に効果的である一方、Ｔ
ＩＢＡはスラリー相重合に一般に効果的である。

【００１０】活性化剤（２）に関し、本明細書で用いる「アルキルアルモキサン」という用
語は、典型的には約１０重量％であるが必要に応じ５０重量％までの割合の対応
トリアルキルアルミニウムを含有しうる市販のアルキルアルモキサンを包含する
。たとえば一般に市販のＭＡＯは約１０％のトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）
を含有する一方、市販のＭＭＡＯはＴＭＡとＴＩＢＡとの両者を含有する。ここ
に挙げたアルキルアルモキサンの量はこの種のトリアリキルアルミニウム不純物
を含み、従って本発明における成分（３）はアルキルアルモキサン（２）に混入
されるＡｌＲ_３化合物の他に式のＡｌＲ_３の化合物を含むと考えられ、ここに挙
げた成分（３）の量はその基準に基づき計算される。

【００１１】本発明による触媒系の作成に際し、使用すべき活性化用化合物（２）の量は簡
単な試験により、たとえば少量のモノマーを重合させ、すなわち生成触媒の活性
を決定するため使用しうる小試験試料の作成により容易に決定される。一般に使
用量は式Ｉの化合物におけるＦｅ、Ｃｏ、ＭｎもしくはＲｕの金属原子当たり０
．１〜２０，０００個、好ましくは１〜２０００個のアルミニウム原子を与える
のに充分であることが判明した。最適性能に要する活性化剤（２）の量は存在す
るアルキルアルミニウム化合物（３）の量にも依存しうる。たとえば化合物（３
）がトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）であると共に触媒におけるＴＭＡの量が
化合物（１）の金属原子に対し５００モル当量未満であれば、アルキルアルモキ
サン（一般にＭＡＯ）の量は好ましくは少なくとも１０００モル当量である。し
かしながら、５００当量より多いＴＭＡが存在すれば、アルキルアルモキサン（
一般にＭＡＯ）の最適量は５００〜１０００当量である。

【００１２】本発明にて使用する更なる化合物は式ＩＩ：

【化４】［式中、ＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［Ｉ］、Ｃｏ［ＩＩ］、Ｃｏ
［ＩＩＩ］、Ｍｎ［Ｉ］、Ｍｎ［ＩＩ］、Ｍｎ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［ＩＶ］、Ｒｕ
［ＩＩ］、Ｒｕ［ＩＩＩ］もしくはＲｕ［ＩＶ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有
結合もしくはイオン結合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態
であると共にｂは原子もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^６およびＲ ^１９〜Ｒ^２８は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル
、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択され；Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^６およびＲ^１９〜Ｒ^２８の２つもしくはそれ以上がヒドロカルビル、
置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビル
であれば前記２つもしくはそれ以上は結合して１個もしくはそれ以上の環式置換
基を形成することができ；ただしＲ^１９、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＲ^２２の少なく
とも１つは２種の外側環系がいずれもポリ芳香族融合環系の部分を形成しなけれ
ばヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘ
テロヒドロカルビルである］に示した骨格単位を含むものを包含する。本発明のこの特定面にて、２個の外側
環系のいずれもポリ芳香族環系の部分を形成しない場合は、Ｒ^１９およびＲ^２０の少なくとも一方およびＲ^２１およびＲ^２２の少なくとも一方をヒドロカルビル
、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビ
ルから選択するのが好ましく、特に好ましくはＲ^１９、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＲ ^２２のそれぞれはヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビル
もしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択される。

【００１３】式ＩＩにおけるＲ^１９、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＲ^２２に関する前記但し書きに
従えば、本発明の式Ｉおよび式ＩＩに示した化合物におけるＲ^１〜Ｒ^４およびＲ ^６並びに本発明の式ＩＩに示した化合物におけるＲ^１９〜Ｒ^２８は好ましくは独
立して水素、並びにＣ_１〜Ｃ_８ヒドロカルビル、たとえばメチル、エチル、ｎ−
プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ヘキシルおよびｎ−オクチルから選択される。式Ｉ
において、Ｒ^５およびＲ^７は好ましくは独立して置換もしくは未置換の非環式、
複素環式もしくは芳香族の基、たとえばフェニル、１−ナフチル、２−ナフチル
、２−メチルフェニル、２−エチルフェニル、２，６−ジイソプロピルフェニル
、２，３−ジイソプロピルフェニル、２，４−ジイソプロピルフェニル、２，６
−ジ−ｎ−ブチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、２，３−ジメチルフェ
ニル、２，４−ジメチルフェニル、２−ｔ−ブチルフェニル、２，６−ジフェニ
ルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，６−トリフルオロメチルフ
ェニル、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェニル、３，５−ジクロル−２，６−
ジエチルフェニルおよび２，６−ビス（２，６−ジメチルフェニル）フェニル、
シクロヘキシルおよびピリジニルから選択される。

【００１４】式ＩＩにおける２個の外側環系は好ましくは独立して２，６−ヒドロカルビル
フェニルもしくは融合環ポリ芳香族、たとえば１−ナフチル、２−ナフチル、１
−フェナンスレニルおよび８−キノリニルである。

【００１５】本発明の式ＩもしくはＩＩの化合物において、Ｍは好ましくはＦｅ［ＩＩ］、
Ｍｎ［ＩＩ］もしくはＣｏ［ＩＩ］である。

【００１６】式ＩおよびＩＩの化合物における原子もしくは基Ｘの例はハライド、たとえば
クロライド、ブロマイド；ハイドライド；ヒドロカルビルオキシド、たとえばメ
トキシド、エトキシド、イソプロポキシド、フェノキシド；カルボキシレート、
たとえばホルメート、アセテート、ベンゾエート；ヒドロカルビル、たとえばメ
チル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、フェニル、ベンジル；置
換ヒドロカルビル；ヘテロヒドロカルビル；トシレート；およびトリフレートで
ある。好ましくはＸはハライド、ハイドライドおよびヒドロカルビルから選択さ
れる。クロライドが特に好適である。

【００１７】本発明の触媒にて用いうる窒素含有遷移金属錯体の例は次の通りである：２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＭｎＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＣｏＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２−ｔ−ブチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，３−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２−メチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジメチル−４−ｔ−ブチルアニル）
ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジエチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＦｅＣｌ _２２，６−ジアルジミンピリジンビス（１−ナフチル）ＦｅＣｌ_２および２，６−ビス（１，１−ジフェニルヒドラゾン）ピリジン・ＦｅＣｌ_２

【００１８】本発明の好適錯体は２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチ
ルアニル）ＦｅＣｌ_２である。

【００１９】触媒系は必要に応じさらに（４）中性ルイス塩基をも含むことができ、この塩
基は予備重合段階（ａ）にて或いは主重合（ｂ）の前もしくはその際に添加する
ことができる。中性ルイス塩基はチーグラー・ナッタ触媒重合技術の分野で周知
されている。本発明に好適に用いられる種類の中性ルイス塩基の例は不飽和炭化
水素、たとえばアルケン（１−オレフィン以外）もしくはアルキン、第一、第２
および第三アミン、アミド、ホスホルアミド、ホスフィン、ホスファイト、エー
テル、チオエーテル、ニトリル、カルボニル化合物、たとえばエステル、ケトン
、アルデヒド、一酸化炭素および二酸化炭素、スルホキシド、スルホンおよびボ
ロキシンである。１−オレフィンも中性ルイス塩基として作用しうるが、本発明
の目的にはこれらはモノマーもしくはコモノマーの１−オレフィンと見なされ、
中性ルイス塩基自身とは見なされない。しかしながら内部オレフィン、たとえば
２−ブテンおよびシクロヘキセンであるアルケンは本発明にて中性ルイス塩基と
見なされる。好適ルイス塩基は第三アミンおよび芳香族エステル、たとえばジメ
チルアニリン、ジエチルアニリン、トリブチルアミン、エチルベンゾエートおよ
びベンジルベンゾエートである。本発明のこの特定面において、触媒系の成分（
１）、（２）および（４）は同時的に或いは任意所望の順序で合することができ
る。しかしながら、成分（２）および（４）が互いに強力に相互作用して、たと
えば適する化合物を形成する化合物であれば、成分（１）および（２）または成
分（１）および（４）のいずれかを初期工程で互いに合した後に最終規定成分を
導入するのが好ましい。好ましくは成分（１）と（４）とを成分（２）の導入前
に互いに接触させる。この触媒系の作成で用いる成分（１）および（２）の量は
好適には、本発明の触媒に関し上記した通りである。中性ルイス塩基［（成分４
）］の量は好ましくは１００：１〜１：１０００の範囲、特に好ましくは１：１
〜１：２０の範囲における成分（１）：成分（４）の比を与えるような量である
。触媒系の成分（１）、（２）および（４）はたとえば純物質として、適する希
釈剤もしくは溶剤（たとえば液体炭化水素）の懸濁液もしくは溶液として、或い
は各成分の少なくとも１種が揮発性であればその成分の蒸気を用いて合すること
もできる。各成分は任意所望の温度で合することができる。室温における各成分
の混合にて一般に充分である。高温度まで、たとえば１２０℃までの加熱を所望
に応じ行って、たとえば各成分の一層良好な混合を達成することができる。不活
性雰囲気（たとえば乾燥窒素）または減圧における成分（１）、（２）および（
４）の合体を行うのが好適である。支持材料（下記参照）における触媒を使用す
ることが望ましければ、これはたとえば成分（１）、（２）および（４）からな
る触媒系を予備形成させると共に好ましくはその溶液により支持材料を含浸させ
ることにより、或いは支持材料に１種もしくはそれ以上の前記成分を同時的また
は順次に導入して達成することができる。所望ならば支持材料自身は中性ルイス
塩基の性質を有することができ、成分（４）として或いはその代わりに用いるこ
とができる。中性ルイス塩基の性質を有する支持材料の例はポリ（アミノスチレ
ン）またはスチレンとアミノスチレン（すなわちビニルアニリン）とのコポリマ
ーである。

【００２０】本発明の触媒系に触媒として用いる化合物は所望ならば２種以上の上記遷移金
属化合物を含むこともできる。触媒はたとえば２，６−ジアセチルピリジンビス
（２，６−ジイソプロピルアニル）ＦｅＣｌ_２錯体と２，６−ジアセチルピリジ
ンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２錯体との混合物、または２
，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＣｏＣｌ_２と
２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２との混合物を含むことができる。前記１種もしくはそれ以上の規定の遷移金属化
合物に加え、触媒はさらに１種もしくはそれ以上の他の種類の遷移金属化合物も
しくは触媒、たとえば慣用のチーグラー・ナッタ触媒系、メタロセン触媒または
熱活性化支持酸化クロム触媒（たとえばフィリップス型触媒）に使用される種類
の遷移金属化合物をも含むことができる。

【００２１】本発明に使用される触媒は未支持または支持材料、たとえばシリカ、アルミナ
もしくはジルコニア或いはたとえばポリエチレン、ポリスチレンもしくはポリ（
アミノスチレン）のようなポリマーもしくはプレポリマーに支持することができ
る。所望ならば、触媒を支持材料の存在下にその場で形成させることができ、或
いは支持材料を同時的または順次に１種もしくはそれ以上の触媒成分で予備含浸
させ或いは予備混合することができる。触媒は所望ならば不均質触媒、たとえば
ハロゲン化マグネシウム支持チーグラー・ナッタ触媒、フィリップス型（酸化ク
ロム）支持触媒または支持メタロセン触媒に支持することもできる。支持触媒の
形成は、たとえば遷移金属化合物を適する不活性希釈剤（たとえば揮発性炭化水
素）におけるアルモキサンで処理し、微粒子支持材料を生成物でスラリー化させ
、揮発性希釈剤を蒸発させて達成することができる。用いる支持材料の量は広範
囲、たとえば遷移金属化合物に存在する金属１ｇ当たり１００，０００〜１ｇの
範囲で変化することができる。

【００２２】好適プロセスにおいて、触媒系はモノマーと接触させてプレポリマーを形成す
る前にメチルアルモキサン（２）で活性化される。

【００２３】プレポリマーは気相にて作成しうるが、好適には撹拌反応器にてスラリー相で
作成される。これら種類の重合の一般的条件は主重合に関し下記する通りである
。予備重合工程は、好ましくは触媒系をエチレン、プロピレンまたは少なくとも
１種の高級オレフィンと混合されたエチレンもしくはプロピレンと接触させてプ
レポリマーがポリマー１ｇ当たり２ｘ１０^−４〜５ｘ１０^−１ミリグラム原子の
遷移金属を含有するようにする（たとえば鉄のミリグラム原子は５６ｍｇである
）。かくして得られたプレポリマーの活性粒子を次いで主重合反応器に導入する
。

【００２４】主重合段階の条件はたとえば溶液相、スラリー相、気相もしくはバルク相とす
ることができ、重合温度は−１００℃〜＋３００℃の範囲であり、圧力は大気圧
およびそれ以上、特に１４０〜４１００ｋＰａである。所望ならば、触媒を用い
てエチレンを高圧／高温プロセス条件下に重合させることができ、ここでポリマ
ー材料は超臨界エチレンにおける溶融物として生成する。好ましくは重合は気相
流動床または撹拌床の条件下で行われる。

【００２５】本発明の重合方法に使用するのに適するモノマーはたとえばエチレンおよびＣ _２−２０ α−オレフィン、特にプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘ
キセン、４−メチルペンテン−１、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、
１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセ
ン、１−ペンタデセン、１−セキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセ
ン、１−ノナデセンおよび１−エイコセンである。他のモノマーはメタクリル酸
メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリロニトリル、酢酸ビニル
およびスチレンを包含する。単独重合法に好適なモノマーはエチレンおよびプロ
ピレンである。

【００２６】本発明の触媒および方法は、エチレンもしくはプロピレンを互いに或いは他の
たとえば１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチルペンテン−１およびオクテンの
ような他の１−オレフィンと或いはたとえばメタクリル酸メチル、アクリル酸メ
チル、アクリル酸ブチル、アクリロニトリル、酢酸ビニルおよびスチレンのよう
な他のモノマー材料と共重合させるべく使用することもできる。

【００２７】用いる重合もしくは共重合の技術とは無関係に、重合もしくは共重合は典型的
には実質的に酸素、水および触媒毒として作用する他の物質を排除する条件下で
行われる。さらに、重合もしくは共重合はポリマーもしくはコポリマーの分子量
を調節する添加剤の存在下に行うこともできる。

【００２８】ポリマーもしくはコポリマーの平均分子量を調節する手段としての水素ガスの
使用は一般に本発明の重合法に適用される。たとえば水素を用いて気相、スラリ
ー相、バルク相もしくは溶液相の重合条件により作成されるポリマーもしくはコ
ポリマーの平均分子量を減少させることができる。所望の平均分子量を与えるべ
く用いられる水素ガスの量は簡単な「試行錯誤」の重合試験により決定すること
ができる。

【００２９】本発明の重合方法はポリマーおよびコポリマー（特にエチレンポリマー）を顕
著に高い生産率（触媒系で用いられる錯体の単位重量当たりに製造されるポリマ
ーもしくはコポリマーの量に基づく）にて与える。このことは、相対的に極めて
少量の遷移金属錯体が本発明の方法を用いる産業プロセスにて消費されることを
意味する。さらに、これは本発明の重合方法を触媒分離工程を用いないポリマー
回収条件の下で操作して触媒もしくはその残渣をポリマーに残さない場合（たと
えば大抵の産業的スラリー相および気相重合方法にて生ずる）、生成ポリマーに
おける遷移金属錯体の量が極めて少量となりうることを意味する。

【００３０】スラリー相重合条件もしくは気相重合条件が、高密度級もしくは低密度級のポ
リエチレンおよびポリプロピレンを製造するのに特に有用である。これらプロセ
スにて重合条件はバッチ式、連続式もしくは半連続式とすることができる。さら
に、１個もしくはそれ以上の反応器（たとえば直列の２個〜５個の反応器）を用
いることができる。たとえば異なる温度もしくは水素濃度のような異なる反応条
件を異なる反応器にて用いることができる。スラリー相プロセスおよび気相プロ
セスにおいては、触媒を一般に計量すると共に乾燥粉末（たとえば不活性ガスと
共に）またはスラリーとして微粒子固体の形態で重合帯域に移送することができ
る。この固体は、たとえば他の種類の触媒を含み或いは含まずに本発明の１種も
しくはそれ以上の錯体と活性化剤とから生成された固体触媒系とすることができ
、または他の種類の触媒を含むまたは含まない単独の固定触媒とすることもでき
る。後者の場合、活性化剤はたとえば固体触媒とは別途に或いは一緒に溶液とし
て重合帯域に供給することができる。好ましくはスラリー重合および気相重合に
て用いられる触媒系または触媒系の遷移金属錯体成分は１種もしくはそれ以上の
支持体材料に支持される。特に好ましくは触媒系は重合帯域に導入する前に支持
体材料に支持される。適する支持体材料はたとえばシリカ、アルミナ、ジルコニ
ア、タルク、珪藻土もしくはマグネシアである。支持体材料の含浸は慣用技術に
より、たとえば適する希釈剤もしくは溶剤における触媒成分の溶液もしくは懸濁
液を形成させると共に支持体材料をスラリー化させて行うことができる。このよ
うに触媒で含浸された支持体材料を次いで希釈剤から、たとえば濾過もしくは蒸
発技術により分離することができる。ポリマー生成物が反応器から放出された後
、結合および吸収された炭化水素を実質的にポリマーから、たとえば新鮮もしく
は循環水蒸気、窒素もしくは軽質炭化水素（たとえばエチレン）での圧力降下も
しくはガスパージにより除去もしくは脱ガスする。回収された気体もしくは液体
の炭化水素は重合帯域まで循環させることができる。

【００３１】スラリー相重合法においては、触媒または支持触媒の固体粒子を乾燥粉末とし
て或いは重合希釈剤におけるスラリーとして重合帯域に供給する。重合希釈剤は
ポリマーおよび触媒に対し適合性であって、たとえばヘキサン、ヘプタン、イソ
ブタンのようなアルカンまたは炭化水素もしくはパラフィンの混合物とすること
ができる。好ましくは粒子を重合希釈剤における懸濁液として重合帯域に供給す
る。重合帯域はたとえばオートクレーブまたは同様な反応器またはフィリップス
法によりポリエチレンを製造するのに周知された種類の連続ループ反応器とする
ことができる。本発明の重合方法をスラリー条件下で行う場合、重合は好ましく
は０℃より高い、特に好ましくは１５℃より高い温度にて行われる。重合温度は
、好ましくはポリマーが重合希釈剤の存在下に軟化もしくは焼結し始める温度よ
り低く維持される。温度がこの温度より高く上昇すれば、反応器の汚染が生じう
る。これら所定温度範囲内の重合の調整は、生成ポリマーの平均分子量を調節す
る有用な手段を与えうる。分子量の他の有用な調節手段は、連鎖移動剤として作
用する水素ガスの存在下に重合を行うことである。一般に、用いる水素の濃度が
高くなるほど、生成ポリマーの平均分子量は低くなる。

【００３２】バルク重合法においては、たとえばプロピレンのような液体モノマーを重合媒
体として使用する。

【００３３】気相重合法を操作する方法は当業界にて周知されている。この種の方法は一般
に、触媒の床または触媒を含有する標的ポリマー（すなわち重合法にて製造する
ことが望ましい同じもしくは同様な物理的性質を有するポリマー）の床を撹拌し
、これに少なくとも部分的な気相におけるモノマーの流をモノマーの少なくとも
１部が床における触媒と接触するような条件下で供給することである。一般に床
は低温ガス（すなわち循環気体モノマー）および／または揮発性液（たとえば揮
発性の不活性炭化水素または凝縮して液体を形成する気体モノマー）の添加によ
り冷却される。気相法で製造されると共に分離されたポリマーは重合帯域で固体
を直接形成すると共に、液体を含まず或いは実質的に含まない。当業者には周知
されるように、液体を気相重合法の重合帯域に流入させる場合、重合帯域のおけ
る液体の量は存在するポリマーの量に比べ少量である。これは、ポリマーを溶剤
に溶解して生成させる「溶液相」プロセス、およびポリマーが液体希釈剤におけ
る懸濁液として生成する「スラリー相」プロセスとは異なる。

【００３４】気相法はバッチ式、半バッチ式もしくはいわゆる「連続式」条件の下で操作す
ることができる。モノマーを重合触媒を含有する撹拌重合帯域まで連続循環させ
るような条件下で操作することが好ましく、補充モノマーを供給して重合モノマ
ーを補充すると共に、生成ポリマーを重合帯域から連続的もしくは間歇的にポリ
マーの生成速度に匹敵する速度で抜き取り、新鮮触媒を重合帯域に添加して生成
ポリマーと共に重合帯域から抜き取られた触媒を補充する。

【００３５】耐衝撃性コポリマーの典型的製造については、第１反応器にて第１モノマーか
ら生成したホモポリマーを第２反応器にて第２モノマーと反応させる。気相法に
てプロピレン／エチレン耐衝撃性コポリマーを製造するには、プロピレンを第１
反応器にて重合させ；第２反応器まで反応性ポリマーに移送し、ここでエチレン
もしくは他のコモノマーを添加する。その結果、アイソタクチック・ポリプロピ
レン連鎖とランダムプロピレン／エチレンコポリマーの連鎖との緊密混合物が生
ずる。ランダムコポリマーは典型的には単一反応器で製造され、この反応器には
少量のコモノマー（典型的にはエチレン）をプロピレンの重合連鎖に添加する。

【００３６】ポリエチレン、エチレンコポリマーおよびポリプロピレンを作成するための気
相流動床法の操作方法は当業界で周知されている。この方法は、たとえば有孔分
配プレートが装着された垂直円筒反応器で操作して、床を支持すると共に流入す
る流動化用ガス流を床中に分配することができる。床中を循環する流動化用ガス
は重合熱を床から除去すると共に重合用モノマーを床に供給するよう作用する。
従って流動化用ガスは一般に、或る種の不活性ガス（たとえば窒素またはたとえ
ばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンもしくはヘキサンのような不活
性炭化水素）および必要に応じ分子量改変剤としての水素と一緒にモノマーを含
む。床の頂部から流出する熱流動化用ガスは必要に応じ減速帯域（これはより幅
広な直径を有する反応器の円筒部分とすることができる）に導入され、必要に応
じサイクロンおよび／またはフィルタに流過させて固体粒子をガス流から脱着さ
せる。次いで熱ガスを熱交換器に導入して、重合熱の少なくとも１部を除去する
。触媒は好ましくは連続的または定期的間隔にて床に供給される。プロセスの始
動時点で、床は流動化性ポリマーを含み、これは好ましくは標的ポリマーと同様
である。ポリマーはモノマーの重合により床内で連続生成される。好ましくは、
ポリマーを連続的または定期的間隔で床から放出して流動床を所望高さに維持す
る手段を設ける。このプロセスは一般に比較的低圧力（たとえば１０〜５０バー
ル）およびたとえば５０〜１２０℃の温度にて操作される。床の温度は流動ポリ
マーの焼結温度未満に維持されて凝集の問題を回避する。

【００３７】オレフィンの気相流動床重合法においては、発熱重合反応により発生した熱を
一般に上記流動化用ガス流により重合帯域（すなわち流動床）から除去する。床
の頂部から流出する熱反応器ガスは１個もしくはそれ以上の熱交換器に導入され
てガスを冷却する。冷却反応器ガスは補充ガスと一緒に次いで床の底部に循環さ
れる。本発明の気相流動床重合法においては、液体が床内で蒸発して追加重合熱
を「蒸発の潜熱」作用により床から吸収するような条件下で揮発性液を床に供給
することにより床を更に冷却する（これによりプロセスの空時収率を向上させる
）ことが望ましい。床からの熱循環ガスが熱交換器に流入する際、揮発性液は凝
縮しうる。本発明の１具体例において、揮発性液は循環ガスから分離されて別途
に床に再導入される。たとえば揮発性液を分離すると共に床に噴霧することがで
きる。本発明の他の具体例において、揮発性液は循環ガスと共に床に循環される
。かくして揮発性液は反応器より流出する流動化用ガス流から凝縮することがで
き、循環ガスと共に床に循環することができ、或いは循環ガスから分離し、次い
で床に戻すこともできる。

【００３８】循環ガス流における液体を凝縮させると共にガスと同伴液との混合物を床に戻
す方法はＥＰ−Ａ−００８９６９１号およびＥＰ−Ａ−０２４１９４７号に記載
されている。凝縮液を循環ガスとは別途に本出願人による米国特許第５５４１２
７０号（その教示を本明細書中に引用する）に記載された方法により床中へ再導
入することが好ましい。

【００３９】本発明の触媒を気相重合条件下で用いる場合、触媒または触媒を形成させるべ
く用いる各成分の１種もしくはそれ以上を、たとえば液体状態にて重合反応帯域
中へ、たとえば不活性液体希釈剤における溶液として導入することができる。た
とえば、遷移金属成分もしくは活性化剤成分またはこれら成分の両者を液体希釈
剤に溶解もしくはスラリー化させて、重合帯域に供給することができる。これら
状況下で、成分を含有する液体を重合帯域中へ微細液滴として噴霧するのが好適
である。液滴直径は好ましくは１〜１０００μｍの範囲である。ＥＰ−Ａ−０５
９３０８３号（その教示を参考のため本明細書中に引用する）は重合触媒を気相
重合に導入する方法を開示している。ＥＰ−Ａ−０５９３０８３号に開示された
方法を所望ならば本発明の重合方法に好適に使用することができる。

【００４０】一般に必要ではないが、重合もしくは共重合の終了後または重合もしくは共重
合を終了させ或いは本発明の触媒もしくは触媒成分を少なくとも一時的に失活さ
せることが望ましければ、触媒を水、アルコール、アセトンまたは当業者に知ら
れたように他の適する触媒失活剤と接触させることができる。

【００４１】本発明の触媒によるエチレンの単独重合は、いわゆる「高密度」級のポリエチ
レンを生成しうる。これらポリマーは比較的高い硬さを有すると共に、固有の剛
性が必要とされる物品を作成するのに有用である。エチレンと高級１−オレフィ
ン（たとえばブテン、へキセンもしくはオクテン）との共重合は、密度および他
の重要な物理的性質にて相違する広範な種類のコポリマーを与えることができる
。エチレンを本発明の触媒により高級１−オレフィンと共重合させて作成される
特に重要なコポリマーは、０．９１〜０．９３の範囲の密度を有するコポリマー
である。一般に当業界で線状低密度ポリエチレンと呼ばれるこれらコポリマーは
多くの点で、エチレンの高圧フリーラジカル触媒重合により製造されるいわゆる
低密度ポリエチレンに類似する。この種のポリマーおよびコポリマーは軟質吹込
フィルムの製造に広範に使用される。

【００４２】本発明の方法により製造されるプロピレンポリマーはプロピレンホモポリマー
およびプロピレンと５０モル％未満のエチレンもしくは他のα−オレフィン（た
とえばブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１もしくはヘキセン−
１またはその混合物）とのコポリマーを包含する。プロピレンポリマーはさらに
プロピレンと少量の共重合性モノマーとのコポリマーをも含みうる。典型的には
、ポリプロピレン結晶性を有するプロピレンの通常固体のポリマー、プロピレン
と約１０重量％までのエチレンとのランダムコポリマー、および約２０重量％ま
でのエチレンもしくは他のα−オレフィンを含有する耐衝撃性コポリマーが特に
有用である。ポリプロピレンホモポリマーは少量（典型的には２重量％未満）の
他のモノマーを、ホモポリマーの性質が顕著に影響されないような程度まで含有
することができる。

【００４３】通常固体の主としてアイソタクチックのポリα−オレフィンであるプロピレン
ポリマーを製造することができる。ステレオランダム副生物のレベルは、有用な
生成物をその分離なしに得ることができるよう充分低い。典型的には、有用なプ
ロピレンホモポリマーはポリプロピレン結晶性を示すと共に、９０より大かつ多
くの場合は９５よりも大のアイソタクチック指数を有する。コポリマーは典型的
にはより低いアイソタクチック指数（典型的には８０〜８５より大）指数を有す
る。

【００４４】当業界で知られた重合条件に応じ、１〜１０００の溶融流量を有するプロピレ
ンポリマーを反応器内で生成させることができる。多くの用途につき、２〜１０
０のＭＦＲを有するポリプロピレンが典型的である。たとえばスパンボンジング
のような或る種の用途は、５００〜２０００のＭＦＲを有するポリマーを使用す
ることができる。

【００４５】ポリマー生成物の用途に応じ、典型的にはたとえば酸掃去剤、酸化防止剤、安
定化剤などの少量の添加剤をポリマー組成物に混入する。一般に、これら添加剤
はポリマーに対し約２５〜２０００ｐｐｍ、典型的には約５０〜約１０００ｐｐ
ｍ、より典型的には４００〜１０００ｐｐｍのレベルにて混入される。

【００４６】使用に際し、粉末の形態で本発明により作成されたポリマーもしくはコポリマ
ーは常法でペレットまで配合される。本発明により作成されたポリマー組成物の
使用例は繊維、押出フィルム、テープ、スパンボンドウェブ、成形もしくは熱成
形製品などを形成するための使用を包含する。ポリマーはフィルムまで吹込むこ
とができ、或いはたとえばパイプ並びにたとえば瓶もしくはドラムのような容器
など各種の成形もしくは押出物品を作成すべく使用することができる。各用途に
つき特定添加剤パッケージを当業界で知られたように選択することができる。補
充添加剤の例はスリップ剤、固化防止剤、靜電気防止剤、離型剤、一次および二
次酸化防止剤、清澄剤、核形成剤、ＵＶ安定化剤などを包含する。各種の添加剤
が当業界で周知されおり、ホスファイト酸化防止剤、ヒドロキシルアミン（たと
えばＮ，Ｎ−ジアルキルヒドロキシルアミン）およびアミン酸化物（たとえばジ
アルキルメチルアミン酸化物）酸化防止剤、ヒンダードアミン光（ＵＶ）安定化
剤、フェノール安定化剤、ベンゾフラノン安定化剤などを包含する。各種のオレ
フィンポリマー添加剤が米国特許第４，３１８，８４５号、第４，３２５，８６
３号、第４，５９０，２３１号、第４，６６８，７２１号、第４，８７６，３０
０号、第５，１７５，３１２号、第５，２７６，０７６号、第５，３２６，８０
２号、第５，３４４，８６０号、第５，５９６，０３３号および第５，６２５，
０９０号に記載されている。

【００４７】たとえばシリカ、ガラス繊維、タルクなどの充填剤、核形成剤および着色料も
当業界で知られたようにポリマー組成物に添加することができる。

【００４８】実施例実施例１．１２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２錯体の作成４ｇの２，６−ジアセチルピリジンと１０．３２ｍｌの２，４，６−トリメチ
ルアニリンと０．２ｇのｐ−トルエンスルホン酸一水塩とを、５００ｍｌの丸底
フラスコにおける３００ｍｌの乾燥トルエンに添加した。２０ｍｌのディーン・
スターク重質分画カラムおよび凝縮器を取り付け、混合物を撹拌しながら１６０
℃まで加熱した。反応は約３時間にて完結したと思われた。次いで溶液を減圧す
ると共に、２００ｍｌのメタノールを添加した。２，６−ジアセチルピリジンビ
ス（２，４，６−トリメチルアニル）が沈殿し、これを濾過により単離すると共
に２０ｍｌずつのメタノールで３回洗浄した。３．１９ｇの塩化鉄（ＩＩ）を半
リットルのシュレンクチューブに秤量して入れ、４００ｍｌのｎ−ブタノールを
添加した。懸濁物を９０℃まで加温すると共に３時間にわたり撹拌した。１０ｇ
の２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）を固体と
して８０℃で添加した。反応物を１時間にわたり撹拌し、次いで２５℃にて３日
間にわたり撹拌した。得られた青色懸濁物を沈降させると共に、上澄液をデカン
ト除去した。沈殿物を２００ｍｌずつのトルエンで２回洗浄し、次いで１００ｍ
ｌのｎ−ペンタンで１回洗浄した。残留青色固体を乾燥するまで６時間にわたり
減圧ポンピングした。これを窒素雰囲気下に貯蔵すると共に取り扱った。

【００４９】実施例１．２シリカ支持触媒の作成シリカ支持体を焼成すべく使用した焼成器は高さ７５ｃｍおよび直径５ｃｍの
垂直石英シリンダで構成し、その上方に脱着帯域を設置した。焼成器には多孔質
石英から作成された流動化グリッドを装着し、石英シリンダの下部に位置せしめ
た。これは更に電気抵抗ヒータおよび流動化用窒素の供給部をも有した。

【００５０】６０℃に維持されると共に２ｖｐｍ未満の水蒸気を含有しかつ４．７ｍｌ／ｓ
の流量を有する窒素が供給された焼成器に、３０ｇのクロスフィールド・キャタ
リスツ社（ワーリントン、英国）によりＥＳ７０Ｘの登録商標名で販売される３
０ｇのシリカを充填した。次いで焼成器を６０℃から６００℃まで１００℃／ｈ
の速度で加熱し、シリカを流動状態にて１６時間にわたり６００℃に維持した。
次いでシリカを２５℃まで冷却すると共に、乾燥窒素下で貯蔵した。

【００５１】その後の操作は全て窒素雰囲気下で行った。このように乾燥された１２．５ｇ
のシリカを、１１．１ｇのトルエンにおける０．６６ｇのメチルアルモキサン（
ウィトコ社、ベルグカメン、ドイツ國）の溶液に懸濁させた。懸濁物を２５℃に
て２時間にわたり撹拌した。このように処理されたシリカを２０ｍｌのトルエン
で５回洗浄し、次いで減圧乾燥させた。６．０ｇの処理シリカを２０ｍｌのトル
エンに懸濁させ、１０ｍｌのトルエンにおける上記実施例１．１の鉄錯体０．１
８４ｇを添加した。懸濁物を２５℃にて１７時間にわたり撹拌した。このように
作成された触媒を２０ｍｌのトルエンで５回洗浄し、次いで減圧乾燥させた。

【００５２】支持触媒は０．２５５重量％の鉄と２．８８重量％のアルミニウムとを含有し
、これは２３．４の原子比Ａｌ／Ｆｅに相当する。

【００５３】実施例１．３予備重合：エチレンのスラリー相重合操作は全て窒素の雰囲気下に行った。機械撹拌のシステムが装着された２．５
リットルのステンレス鋼反応器を、先ず最初に加熱ジャケットにおける水により
７０℃まで加熱した。１．２リットルの脱ガスエッセンスＣ（主としてヘキサン
で構成されるＣ_６アルカンカット）を反応器中へ導入した。次いで１ミリモル／
ｇのレベルにてトリエチルアルミニウムで被覆された１．９５ｇのシリカを毒掃
去剤として反応器に添加すると共に、反応器内容物を３００ｒｐｍにて数分間に
わたり撹拌した。次いで上記実施例１．２で作成された５．５ｇの支持触媒を反
応器中へ導入した。再び反応器内容物を３５０ｒｐｍにて数分間にわたり撹拌し
た。次いでエチレンを反応器に３．３ｇ／ｍｉｎの一定速度で１８分間かけて供
給した。５９．４ｇのポリエチレンが生成した後、反応を、２５℃まで冷却し、
ガスを排気すると共に窒素でパージして停止させた。次いでエッセンスＣを濾過
に続く窒素下での蒸発によりポリマーから除去した。かくして５９ｇのプレポリ
マーを乾燥自由流動性粉末として回収し、これを窒素雰囲気下に貯蔵すると共に
取り扱った。

【００５４】実施例１．４エチレンの気相重合４００ｇのポリエチレンペレットを、撹拌器が装着されると共に窒素雰囲気下
に維持された容積２．５リットルのステンレス鋼反応器に導入した。反応器を１
００℃まで加熱し、２５ｒｐｍにて撹拌し、０．７ｇの予め１．５ミリモル／ｇ
のトリエチルアルミニウムで処理されたシリカを毒掃去剤として添加した。次い
で上記実施例１．３で作成された１．２４ｇのプレポリマーを添加した。次いで
水素を０．２ＭＰａまで反応器を加圧すべく導入すると共に、最終的にエチレン
を０．８ＭＰａの全圧力が得られるまで供給した。エチレンを供給して、この圧
力を反応全体にわたり維持した。触媒１ｇ当たり５０ｇのポリエチレンに相当す
る生成の後、撹拌速度を１００ｒｐｍまで増大させた。５０ｇのポリエチレンが
生成した後、撹拌速度を更に１５０ｒｐｍまで増大させ、次いで１００ｇのポリ
エチレンが生成した後に撹拌速度を更に２００ｒｐｍまで増大させた。

【００５５】重合を６時間４７分にわたり持続させ、その間に２４８ｇのポリエチレンが生
成した。反応器内容物を２５℃まで冷却し、次いで反応器から回収した。直径２
ｍｍメッシュの篩を用いてポリエチレンペレットを反応に際し形成された粉末か
ら分離した。回収ポリマー粉末は次の性質を有した： −メルトインデックス（２．１６ｋｇ荷重）＝１．７６ −メルトインデックス（５ｋｇ荷重）＝６．６３ −メルトインデックス（２１．６ｋｇ荷重）＝１１３ −密度＝９６３ｋｇ／ｍ^３ −残留鉄レベル＝１．１ｐｐｍ

【００５６】実施例２エチレンの気相重合鉄錯体と支持触媒とプレポリマーとを実施例１．１〜１．３に記載されたよう
に正確に作成した。

【００５７】次いで４００ｇのポリエチレンペレットを、撹拌器が装着されると共に窒素雰
囲気下に維持された容積２．５リットルのステンレス鋼反応器に導入した。反応
器を１００℃まで加熱し、２５ｒｐｍにて撹拌すると共に、１．５ミリモル／ｇ
のトリエチルアルミニウムで予め処理された０．７ｇのシリカを毒掃去剤として
添加した。上記実施例１．３におけるように作成された１．５０ｇのプレポリマ
ーを添加した。次いで水素を導入して反応器を０．１ＭＰａまで加圧し、最後に
０．８ＭＰａの圧力が得られるまでエチレンを供給した。エチレンを供給して、
この圧力を反応全体にわたり維持した。触媒１ｇ当たり５０ｇのポリエチレンに
相当する生産の後、撹拌速度を１００ｒｐｍまで増大させた。５０ｇのポリエチ
レンが生成した後、撹拌速度を更に１５０ｒｐｍまで増大させ、１００ｇのポリ
エチレンが生成した後、撹拌速度を２００ｒｐｍまで更に増大させた。

【００５８】重合を４時間５２分にわたり持続させ、その間に３００ｇのポリエチレンが生
成した。反応器内容物を２５℃まで冷却すると共に反応器から回収した。直径２
ｍｍメッシュを有する篩を用いてポリエチレンペレットを反応に際し形成された
粉末から分離した。回収ポリマー粉末は次の性質を有した： −メルトインデックス（２．１６ｋｇ荷重）＝０．４９ −メルトインデックス（５ｋｇ荷重）＝１．７８ −メルトインデックス（２１．６ｋｇ荷重）＝２８．７ −密度＝９６３ｋｇ／ｍ^３ −残留鉄レベル＝１．１ｐｐｍ

【００５９】実施例３実施例３．１：触媒Ａの作成２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ _２（１．７５ｇ、０．００３３４モル）と、５００℃にて焼成されたクロスフィ
ールドＥＳ７０Ｘシリカ（３５ｇ）との両者を大型の乾燥および脱酸素化された
シュレンクチューブに秤量して入れ、トルエン（２００ｍｌ）に懸濁させた。ト
ルエンにおけるＭＡＯの１０％ｗ／ｗ溶液（アルベマーレ社により供給）（２８
．１３ｍｌ、２．９４ｇＭＡＯ、０．０５モル）を懸濁物に添加し、これは暗
赤色／褐色に変化した。懸濁物を１時間にわたり定期的に撹拌しながら８０℃に
て加熱した。かくして無色となった上澄液をデカント除去し、スラリーを減圧乾
燥させて自由流動性の淡赤色／褐色固体を得た。Ｆｅ重量％＝０．４７^＊Ａｌ重量％＝３．４０^＊ＭＡＯ重量％＝７．４２^＊Ａｌ／Ｆｅ比＝１５^＊ ^＊推定

【００６０】実施例３．２：触媒Ｂの作成６００℃にて焼成されたクロスフィールドＥＳ７０Ｘシリカ（６０ｇ）を大型
の乾燥および脱酸素化されたシュレンクチューブに秤量して入れ、トルエン（４
００ｍｌ）に懸濁させた。トルエンにおけるＭＡＯの１０％ｗ／ｗ溶液（６６．
３ｍｌ、５．１７ｇＭＡＯ、０．０８８モル）を懸濁物に添加した。この懸濁
物を８０℃にて定期的に撹拌しながら１時間にわたり加熱した。２，６−ジアセ
チルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２（２．６ｇ、０
．００４９７モル）を懸濁物に添加した。懸濁物を定期的に撹拌しながら１時間
にわたり８０℃にて加熱した。かくして無色となった上澄液をデカント除去し、
スラリーを減圧乾燥させて自由流動性固体を得た。Ｆｅ重量％＝０．４^＊Ａｌ重量％＝３．６０^＊ＭＡＯ重量％＝７．９^＊Ａｌ／Ｆｅ比＝１８^＊ ^＊推定

【００６１】実施例３．３：触媒Ｃの作成クロスフィールドＥＳ７０Ｘシリカを窒素下に６時間にわたり流動床内で２０
０℃にて予備焼成した。乾燥窒素下で２５０ｇの焼成シリカを９００ｍｌの乾燥
トルエンにスラリー化させ、トルエンにおける１．５ＭのＭＡＯ４４０ｍｌを
添加した。反応を室温にて３０分間にわたり進行させ、その後に温度を８０℃ま
で上昇させた。温度を時々撹拌しながら１時間にわたり８０〜９５℃に維持した
。２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ _２（３．４８ｇ）を５０ｍｌのトルエンにスラリー化させ、８０℃にてシリカ／
ＭＡＯスラリーに添加すると共に、２０ｍｌのトルエンを用いて移行を促進させ
た。この混合物を時々撹拌しながら１時間にわたり８０℃にて加熱した。次いで
触媒を沈降させ、デカントし、自由流動性粉末が回収されるまで８０℃にて減圧
乾燥により単離した。分析：０．１１％Ｆｅ／６．５％Ａｌ

【００６２】実施例３．４：触媒Ａの予備予備重合操作は全て窒素の雰囲気下に行った。機械撹拌のシステムが装着された５リッ
トルのステンレス鋼反応器を先ず最初に加熱ジャケットにおける水により７０℃
まで加熱した。２リットルの脱ガスエッセンスＣ（主としてヘキサンで構成され
たＣ_６アルカンカット）を反応器中へ導入した。次いで１ミリモル／ｇのレベル
にてトリエチルアルミニウムで被覆された２．２ｇのシリカを毒掃去剤として反
応器に添加し、反応器内容物を数分間にわたり３００ｒｐｍにて撹拌した。次い
で２０ｇの触媒Ａを反応器中へ導入した。再び反応器内容物を３００ｒｐｍにて
数分間にわたり撹拌した。水素を反応器に導入して０．６バールの水素分圧を得
た。次いでエチレンを反応器に１．２ｇ／ｍｉｎの一定速度で３時間にわたり供
給した。３００ｇのポリエチレンが生成した後、２５℃まで冷却し、ガスを排気
すると共に窒素でパージして反応を停止させた。次いでエッセンスＣを濾過に続
く減圧下での蒸発によりポリマーから除去した。かくして、２１１ｇのプレポリ
マーが乾燥自由流動性粉末の形態で回収され、これを窒素雰囲気下に貯蔵すると
共に取り扱った。

【００６３】実施例３．５：触媒Ｂの作成上記実施例３．４におけると同じ手順に従ったが、ただし０．４バールの水素
分圧および１．８ｇ／ｍｉｎのエチレン流量を３時間にわたり用い、３０ｇの触
媒Ｂを使用した。３０５ｇのプレポリマーが得られた。

【００６４】実施例３．６：触媒Ｃ予備重合上記実施例３．４と同じ手順に従ったが、ただし３０．８ｇの触媒Ｃを０．８
バールの水素の分圧および１．８ｇ／ｍｉｎのエチレン流量により３時間にわた
り用いた。２８４ｇのプレポリマーが得られた。

【００６５】実施例３．７：エチレンの気相重合実施例３．４〜３．６のプレポリマー触媒を直径１５ｃｍの気相反応器により
連続流動床重合にて試験した。触媒を連続的に床中へ注入すると共に１時間当た
り注入回数を約１ｋｇＰＥ／ｈの生成速度に適するよう調整した。ポリマーを連
続的に床から除去すると共に１時間当たりの抜き取り回数を一定の床高さを維持
するよう調整した。床高さを７０ｃｍに固定すると共に流動化速度を２６ｃｍ／
ｓにした。

【００６６】主たる操作条件および生成物特性を下表１に示す。

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 4J028 AA01 AB00 AC45 AC46 AC47 BA01B BB01B BC15B BC25B CA07C CA16C CA23C CA27C CA28C CB03C CB27C CB42C CB52C CB53C CB62C CB68C CB81C CB84C CB87C CB88C CB90C CB94C EB01 EB02 EB04 EC01 EC02 FA01 FA02 FA04 FA09 GB01 GB06 4J128 BA01B BB01B BC15B BC25B CA07C CA16C CA23C CA27C CA28C CB03C CB27C CB42C CB52C CB53C CB62C CB68C CB81C CB84C CB87C CB88C CB90C CB94C EB01 EB02 EB04 EC01 EC02 FA01 FA02 FA04 FA09 GB01 GB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）１種もしくはそれ以上の１−オレフィンを触媒系と接
触させることによりプレポリマー系触媒を作成し、（ｂ）プレポリマー系触媒を１種もしくはそれ以上の１−オレフィンと接触させ
る工程からなる１−オレフィンの重合方法において、触媒系は（１）式Ｉ【化１】［式中、ＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［Ｉ］、Ｃｏ［ＩＩ］、Ｃｏ
［ＩＩＩ］、Ｍｎ［Ｉ］、Ｍｎ［ＩＩ］、Ｍｎ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［ＩＶ］、Ｒｕ
［ＩＩ］、Ｒｕ［ＩＩＩ］もしくはＲｕ［ＩＶ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有
結合もしくはイオン結合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態
であると共にｂは原子もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、
Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロ
カルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択さ
れ；Ｒ^１〜Ｒ^７の２つもしくはそれ以上がヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘ
テロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルであれば前記２つもしく
はそれ以上は結合して１個もしくはそれ以上の環式置換基を形成することができ
る］の化合物と、必要に応じ（２）活性化剤とからなることを特徴とする１−オレフ
ィンの重合方法。
【請求項２】触媒系が（３）式ＡｌＲ_３［式中、各Ｒは独立してＣ_１−Ｃ _１２アルキルもしくはハロである］の化合物をさらに含む請求項１に記載の方法
。
【請求項３】化合物（３）を工程（ａ）に際し触媒系に混入する請求項２
に記載の方法。
【請求項４】化合物（３）を工程（ｂ）に際し触媒系に混入する請求項２
に記載の方法。
【請求項５】化合物（３）がトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリエ
チルアルミニウム（ＴＥＡ）もしくはトリイソブチルアルミニウム（ＴＩＢＡ）
である請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】活性化剤（２）を工程（ａ）に際し触媒系に混入する請求項
１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】活性化剤（２）を工程（ｂ）に際し触媒系に混入する請求項
１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】活性化剤（２）がメチルアルモキサン（ＭＡＯ）である請求
項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】化合物（１）が骨格単位【化２】［式中、ＭはＦｅ［ＩＩ］、Ｆｅ［ＩＩＩ］、Ｃｏ［Ｉ］、Ｃｏ［ＩＩ］、Ｃｏ
［ＩＩＩ］、Ｍｎ［Ｉ］、Ｍｎ［ＩＩ］、Ｍｎ［ＩＩＩ］、Ｍｎ［ＩＶ］、Ｒｕ
［ＩＩ］、Ｒｕ［ＩＩＩ］もしくはＲｕ［ＩＶ］であり；Ｘは遷移金属Ｍに共有
結合もしくはイオン結合した原子もしくは基を示し；Ｔは遷移金属Ｍの酸化状態
であると共にｂは原子もしくは基Ｘの原子価であり；Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^６およびＲ ^１９〜Ｒ^２８は独立して水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル
、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択され；Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^６およびＲ^１９〜Ｒ^２８の２つもしくはそれ以上がヒドロカルビル、
置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビル
であれば前記２つもしくはそれ以上は結合して１個もしくはそれ以上の環式置換
基を形成することができ；ただしＲ^１９、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＲ^２２の少なく
とも１つは２つの外側環系がいずれもポリ芳香族融合環系の部分を形成しなけれ
ばヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘ
テロヒドロカルビルであり、この特定面にて２個の外側環系のいずれもポリ芳香
族環系の部分を形成しない場合は、Ｒ^１９およびＲ^２０の少なくとも一方および
Ｒ^２１およびＲ^２２の少なくとも一方はヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、
ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルから選択され、特に好
ましくはＲ^１９、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＲ^２２のそれぞれはヒドロカルビル、置
換ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビルもしくは置換ヘテロヒドロカルビルか
ら選択される］からなる請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】Ｘがハライド、サルフェート、ナイトレート、チオレート
、チオカルボキシレート、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ハイドライド、ヒドロカルビル
オキシド、カルボキシレート、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルおよびヘテ
ロヒドロカルビル、並びにβ−ジケトネートから選択される請求項１〜９のいず
れか一項に記載の方法。
【請求項１１】Ｘがクロライド、ブロマイド、メチル、エチル、プロピル
、ブチル、オクチル、デシル、フェニル、ベンジル、メトキシド、エトキシド、
イソプロポキシド、トシレート、トリフレート、ホルメート、アセテート、フェ
ノキシドおよびベンゾエートから選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】触媒系が中性ルイス塩基をさらに含む請求項１〜１１のい
ずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】中性ルイス塩基がアルケン（１−オレフィン以外）もしく
はアルキン、第一、第二および第三アミン、アミド、ホスホルアミド、ホスフィ
ン、ホスファイト、エーテル、チオエーテル、ニトリル、エステル、ケトン、ア
ルデヒド、一酸化炭素および二酸化炭素、スルホキシド、スルホンおよびボロキ
シンから選択される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】触媒系をシリカ、アルミナ、ＭｇＣｌ_２もしくはジルコニ
アからなる支持材料またはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンもしく
はポリ（アミノスチレン）からなるポリマーもしくはプレポリマーに支持する請
求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】化合物（Ｉ）が２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＭｎＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＣｏＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２−ｔ−ブチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，３−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２−メチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，６−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアセチルピリジンビス（２，４，６−トリメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジメチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジエチルアニル）ＦｅＣｌ_２２，６−ジアルジミンピリジンビス（２，６−ジイソプロピルアニル）ＦｅＣｌ _２２，６−ジアルジミンピリジンビス（１−ナフチル）ＦｅＣｌ_２または２，６−ビス（１，１−ジフェニルヒドラゾン）ピリジン・ＦｅＣｌ_２の１種もしくはそれ以上からなる請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】重合を分子量改変剤としての水素の存在下に行う請求項１
〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】重合条件が溶液相、スラリー相もしくは気相である請求項
１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】重合を気相流動床条件下に行う請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】重合をオートクレーブもしくは連続ループ反応器にてスラ
リー相で行う請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】重合を２個以上の反応器にて行う請求項１〜１９のいずれ
か一項に記載の方法。
【請求項２１】重合を２〜５個の直列反応器にて行う請求項２０に記載の
方法。