JP2003026717A - オレフィン重合用触媒、及び、オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
オレフィン重合用触媒、及び、オレフィン重合体の製造方法Info
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Abstract
重合する触媒のコストを低減する 【解決手段】周期律表3〜12族の遷移金属錯体の不存
在下、下記成分AとBとを接触させることによって得ら
れたことを特徴とする炭素数3以上のオレフィンの重合
用触媒。 成分A:イオン交換性層状ケイ酸塩 成分B:有機アルミニウム
Description
触媒、及び、それを用いたオレフィン重合体の製造方法
に関する。詳しくは、イオン交換性層状ケイ酸塩と有機
アルミニウムの反応物からなるオレフィン重合用触媒、
それを用いたオレフィン重合体の製造方法に関する。
するためには、特殊で高価な触媒が必要であった。例え
ばチーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒が用いられて
いる。しかし、これらの方法においてはいずれも高価な
遷移金属を使用するため触媒コストが高いという問題が
ある。
エチレンが少量重合できる技術も知られている。しかし
炭素数3以上のαオレフィンを立体特異的に重合する方
法は知られていなかった。
属化合物、例えばメタロセン錯体を組み合わせた触媒も
知られている。しかしこの場合も高価な遷移金属化合物
を使用するため触媒コストが高いという問題がある。
数3以上のαオレフィンを立体特異的に重合する触媒の
コストを低減することにある。
セン化合物等の遷移金属化合物を使用することなく、イ
オン交換性層状ケイ酸塩と有機アルミニウムを用いるこ
とによって安価なオレフィン重合用触媒を提供するもの
である。
遷移金属錯体の不存在下、下記成分AとBとを接触させ
ることによって得られたことを特徴とする炭素数3以上
のオレフィンの重合用触媒を提供するものである。
ィン重合触媒、成分Aがモンモリロナイトである上記オ
レフィン重合触媒、成分Aが化学処理したイオン交換性
層状ケイ酸塩である上記オレフィン重合触媒、及び、成
分Aが化学処理されたイオン交換性層状ケイ酸塩である
上記のオレフィン重合触媒を提供するものである。。
を用いて、炭素数3以上のオレフィンを重合することを
特徴とするオレフィン重合体の製造方法を提供するもの
である。
成分A:イオン交換性層状ケイ酸塩と、成分B:有機ア
ルミニウムとから構成される。
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ケイ酸塩化合物であ
り、含有されているイオンが交換可能なものをいう。大
部分のイオン交換性層状ケイ酸塩は、天然には主に粘土
鉱物の主成分として産出するが、これらイオン交換性層
状ケイ酸塩は特に、天然産のものに限らず、人工合成物
であってもよい。またこれらのイオン交換性層状ケイ酸
塩は後述する化学処理が行なわれたものであることが望
ましい。
る前段階でイオン交換性を有していれば、化学処理によ
って物理的、化学的な性質が変化し、イオン交換性や層
構造がなくなったケイ酸塩もイオン交換性層状ケイ酸塩
であるとして取り扱う。
は、例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(19
95年)等に記載される1:1型構造や2:1型構造を
もつ層状ケイ酸塩が挙げられる。1:1型構造とは、前
記「粘土鉱物学」等に記載されているような1層の四面
体シートと1層の八面体シートが組み合わさっている
1:1層構造の積み重なりを基本とする構造を示し、
2:1型構造とは、2層の四面体シートが1層の八面体
シートを挟み込んでいる2:1層構造の積み重なりを基
本とする構造を示す。
性層状ケイ酸塩の具体例としては、ディッカイト、ナク
ライト、カオリナイト、メタハロイサイト、ハロイサイ
ト等のカオリン族ケイ酸塩、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ケイ酸塩等が挙げられ
る。
性層状ケイ酸塩の具体例としては、モンモリロナイト、
バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトラ
イト、スチーブンサイト等のスメクタイト族ケイ酸塩、
バーミキュライト等のバーミキュライト族ケイ酸塩、雲
母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族ケイ酸
塩、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイ
ト、ベントナイト、パイロフィライト、タルク、緑泥石
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。
有するイオン交換性層状ケイ酸塩であるものが好まし
い。より好ましくは、主成分がスメクタイト族ケイ酸塩
であり、さらに好ましくは、主成分がモンモリロナイト
である。
の層間に含有される陽イオン)の種類としては特に限定
されないが、主成分として、リチウム、ナトリウム等の
周期律表第1族のアルカリ金属、カルシウム、マグネシ
ウム等の周期律表第2族のアルカリ土類金属、あるいは
鉄、コバルト、銅、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、ロジ
ウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金、金等の遷移
金属などが、工業原料として比較的容易に入手可能であ
る点で好ましい。
出する形状、人工的に合成した時点の形状でもよいし、
イオン交換性層状ケイ酸塩は乾燥状態で用いてもよく、
液体にスラリー化した状態で用いてもよい。また、粉
砕、造粒、分級などの操作によって形状を加工したイオ
ン交換性層状ケイ酸塩を用いてもよい。このうち造粒さ
れたイオン交換性層状ケイ酸塩を用いると該イオン交換
性層状ケイ酸塩を触媒成分として用いた場合に良好なポ
リマー粒子性状を与えるため特に好ましい。
水が含まれる。本発明においては、これらの吸着水及び
層間水を除去して使用するのが好ましい。ここで吸着水
とは、ケイ酸塩化合物粒子の表面あるいは結晶破面に吸
着された水で、層間水は結晶の層間に存在する水であ
る。本発明では、加熱処理によりこれらの吸着水及び/
又は層間水を除去して使用することができる。
いが、加熱脱水、気体流通下の加熱脱水、減圧下の加熱
脱水及び有機溶媒との共沸脱水等の方法が用いられる。
加熱の際の温度は、ケイ酸塩の種類にもより一概に規定
できないが、層間水が残存しないように、100℃以
上、好ましくは150℃以上であるが、構造破壊を生じ
るような高温条件(加熱時間にもよるが例えば800℃
以上)は好ましくない。また、気体流通下の加熱脱水の
場合、不活性ガスあるいは空気を通常用いる。加熱時間
は1分以上、好ましくは5分以上である。その際、除去
した後のケイ酸塩の水分含有率が、温度200℃、圧力
1mmHgの条件下で2時間脱水した場合の水分含有率
を0重量%とした時、3重量%以下、好ましくは1重量
%以下であることが望ましい。
の球状粒子を用いるのが好ましい。より好ましくは、平
均粒径が10μm以上の球状粒子が用いられる。更に好
ましくは平均粒径が10μm以上100μm以下の球状
粒子を用いる。ここでいう平均粒径は、レーザー散乱・
回折による粒径測定装置により測定したメジアン径を表
す。
れば天然物あるいは市販品をそのまま使用してもよい
し、造粒、分粒、分別等により粒子の形状及び粒径を制
御したものを用いてもよい。
ケイ酸塩の形状の加工は、化学処理の前に行ってもよい
(すなわち、あらかじめ形状を加工したイオン交換性層
状ケイ酸塩に上記化学処理を行ってもよい)し、化学処
理を行った後に形状を加工してもよい。
ば、撹拌造粒法、噴霧造粒法、転動造粒法、ブリケッテ
ィング、コンパクティング、押出造粒法、流動層造粒
法、乳化造粒法、液中造粒法、圧縮成型造粒法等が挙げ
られるが特に限定されない。好ましくは、撹拌造粒法、
噴霧造粒法、転動造粒法、流動造粒法が挙げられ、特に
好ましくは撹拌造粒法、噴霧造粒法が挙げられる。
の分散媒として、水あるいはメタノール、エタノール、
クロロホルム、塩化メチレン、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、トルエン、キシレン等の有機溶媒が用いられ
る。好ましくは水を分散媒として用いる。球状粒子が得
られる噴霧造粒の原料スラリー液中における成分[A]
の濃度は、0.1〜70重量%、好ましくは1〜50重
量%、特に好ましくは5〜30重量%である。球状粒子
が得られる噴霧造粒の熱風の入口の温度は、分散媒によ
り異なるが、水を例にとると80〜260℃、好ましく
は100〜220℃で行う。
塩、各種バインダーを用いてもよい。用いられるバイン
ダーとしては、例えば砂糖、デキストローズ、コーンシ
ロップ、ゼラチン、グルー、カルボキシメチルセルロー
ス類、ポリビニルアルコール、水ガラス、塩化マグネシ
ウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸マグ
ネシウム、アルコール類、グリコール、澱粉、カゼイ
ン、ラテックス、ポリエチレングリコール、ポリエチレ
ンオキシド、タール、ピッチ、アルミナゾル、シリカゲ
ル、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等が挙げられる。
合工程での破砕や微粉の抑制をするためには0.2MP
a以上の圧縮破壊強度を有することが好ましい。このよ
うな粒子強度の場合には、特に予備重合を行う場合に、
粒子性状改良効果が有効に発揮される。また、造粒され
たイオン交換性層状ケイ酸塩の粒径は、0.1〜100
0μm、好ましくは1〜500μmの範囲である。粉砕
法についても特に制限はなく、乾式粉砕、湿式粉砕のい
ずれでもよい。
理 イオン交換性層状ケイ酸塩の化学処理とは、酸類、塩
類、アルカリ類、酸化剤、還元剤、あるいはイオン交換
性層状ケイ酸塩の層間にインターカレーションしうる化
合物などを含有する処理剤と、イオン交換性層状ケイ酸
塩とを接触させることをいう。インターカレーションと
は、層状物質の層間に別の物質を導入することをいい、
導入される物質をゲスト化合物という。これらの処理の
中では、酸処理または塩類処理が特に好ましい。
オンの交換を行うことが挙げられるが、それ以外に各種
化学処理は次のような種々の効果がある。例えば、酸類
による酸処理によれば、ケイ酸塩表面の不純物が取り除
かれる他、結晶構造中のAl、Fe、Mg等の陽イオン
を溶出させることによって表面積を増大させることがで
きる。これは、ケイ酸塩の酸強度を増大させ、また単位
重量当たりの酸点量を増大させることに寄与する。
鉱物の結晶構造が破壊され、粘土鉱物の構造の変化をも
たらす。またインターカレーションや塩類処理では、イ
オン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面
積や層間距離を変えることができる。イオン交換性を利
用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと
置換することにより、層間が拡大した状態の層状物質を
得ることもできる。すなわち、嵩高いイオンが層状構造
を支える支柱的な役割を担っており、ピラーと呼ばれ
る。
発明では、以下の酸類、塩類、アルカリ類、酸化剤、還
元剤、及び、イオン交換性層状ケイ酸塩の層間にインタ
ーカレーションし得る化合物からなる群から選ばれる2
種以上を組み合わせたものを処理剤として用いてもよ
い。また、これら酸類、塩類、アルカリ類、酸化剤、還
元剤、及び、イオン交換性層状ケイ酸塩の層間にインタ
ーカレーションし得る化合物は、それぞれが2種以上の
組み合わせであってもよい。これらの中では、特に塩類
処理と酸処理の組合せが好ましい。
陽イオンの交換を行うほか、結晶構造の中に取り込まれ
ているAl、Fe、Mg等の陽イオンの一部または全部
を溶出させることができる。酸処理で用いられる酸とし
ては、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、シュウ酸、リン
酸、酢酸、安息香酸、ステアリン酸、プロピオン酸、ア
クリル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸から選択さ
れる。さらに好ましくは、塩酸、硫酸、硝酸である。
ンからなる群から選ばれる陽イオンと、有機陰イオン、
無機陰イオン、ハロゲン化物イオンからなる群から選ば
れる陰イオンとから構成される塩類が例示される。好ま
しくは1〜14族原子からなる群より選ばれた少なくと
も一種の原子を含む陽イオンと、ハロゲン原子、無機酸
及び有機酸からなる群より選ばれた少なくとも一種の陰
イオンとからなる化合物であり、例えば、周期律表第1
〜14族から選択される少なくとも一種の原子を含む陽
イオンと、ハロゲンの陰イオン、無機ブレンステッド酸
および有機ブレンステッド酸の陰イオンからなる群より
選ばれる少なくとも一種の陰イオンとから構成される化
合物が挙げられる。
r、I、F、PO4、SO4、NO3、CO3、C2O4、C
lO4、OOCCH3、CH3COCHCOCH3、OCl
2、O(NO3)2、O(ClO4)2、O(SO4)、O
H、O2Cl2、OCl3、OOCH、OOCCH2C
H3、C2H4O4及びC6H5O7からなる群より選ばれる
少なくとも一種の陰イオンが例示できる。
なものが挙げられる。LiCl、Li2SO4、Li2C2
O4、LiNO3、Li3(C6H5O7)、NaCl、Na
2SO4、Na2C2O4、NaNO3、Na3(C6H
5O7)、KCl、K2SO4、K2C 2O4、KNO3、K3
(C6H5O7)、CaCl2、CaSO4、CaC2O4、
Ca(NO3)2、Ca3(C6 H5O7)2、MgCl2、
MgBr2、MgSO4、Mg(PO4)2、Mg(ClO
4)2、MgC2O4、Mg(NO3)2、Mg(OCOCH
3)2、MgC4H4O4、Sc(OCOCH3)2、Sc
2(CO3)3、Sc2(C2O4)3、Sc(NO3)3、S
c2(SO4)3、ScF3、ScCl3、ScBr3、Sc
I3、Y(OCOCH3)3、Y(CH3COCHCOCH
3)3、Y2(CO3) 3、Y2(C2O4)3、Y(N
O3)3、Y(ClO4)3、YPO4、Y2(SO4)3、Y
F3、YCl3、La(OOCH3)3、La(CH3CO
CHCOCH3)3、La2(CO3)3、La(N
O3)3、La(ClO4)3、La2(C2O4)3、LaP
O4、La2(SO4)3、LaF3、LaCl3、LaBr
3、Lal3 。
CHCOCH3)3、Sm2(CO3)3、Sm(N
O3)3、Sm(ClCO4)3、Sm2(C2O4)3、Sm
PO4、Sm2(SO4)3、SmF3、SmCl3、SmB
r3、SmI3、Yb(OCOCH3)3、Yb(N
O3)3、Yb(ClO4)3、Yb(C2O4)3、Yb
(SO4)3、YbF3、YbCl3、Ti(OCOC
H3)4、Ti(CO3)2、Ti(NO3)4、Ti(SO
4)2、TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4、Zr
(OCOCH 3)4、Zr(CO3)2、Zr(NO3)4、
Zr(SO4)2、ZrF4、ZrCl4、ZrBr4、Z
rl4、ZrOCl2、ZrO(NO3)2、ZrO(Cl
O4)2、ZrO(SO4)、Hf(OCOCH3)4、H
f(CO3)2、Hf(NO3)4、Hf(SO4)2、Hf
OCl2、HfF4、HfCl4、HfBr4、HfI4、
(CH3COCHCOCH3)3、VOSO4、VOC
l3、VCl3、VCl4、VBr3、Nb(CH3COC
HCOCH3)5、Nb2(CO3)5、Nb(NO3)5、
Nb2(SO4)5、ZrF5、ZrCl5、NbBr5、N
bI5、Ta(OCOCH3)5、Ta2(CO3)5、Ta
(NO3)5、Ta2(SO4)5、TaF5、TaCl5、
TaBr5、TaI5 。
OCHCOCH3)3、Cr(NO3) 3、Cr(Cl
O4)3、CrPO4、Cr2(SO4)3、CrO2Cl2、
CrF3、CrCl3、CrBr3、CrL3、MoOCl
4、MoCl3、MoCl4、MoCl5、MoF6、Mo
I2、WCI4、WCl6、WF6、WBr5、Mn(OOC
H3)2、Mn(CH3COCHCOCH3)2、MnC
O3、Mn(NO3)2、MnO、Mn(ClO4)2、M
nF2、MnCl2、MnBr2、MnI2、Fe(OCO
CH3)2、Fe(CH3COCHCOCH3)3、FeC
O3、Fe(NO3)3、Fe(ClO4)3、FePO4、
FeSO4、Fe2(SO4)3、FeF3、FeCl 3、F
eBr3、FeI2、FeC6H5O7、Co(OCOC
H3)2、Co(CH3COCHCOCH3)3、CoC
O3、Co(NO3)2、CoC2O4、Co(Cl
O4)2、Co3(PO4)2、CoSO4、CoF2、Co
Cl2、CoBr2、CoI2、NiCO3、Ni(N
O3)2、NiC2O4、Ni(ClO4)2、NiSO4、
NiCl2、NiBr2 。
H3)2、PbCO3、Pb(NO3)2、PbSO4、Pb
HPO4、Pb(ClO4)2、PbF2、PbCl2、P
bBr2、PbI2、CuI2、CuBr2、Cu(N
O3)2、CuC2O4、Cu(ClO4)2、CuSO4、
Cu(OCOCH3)2、Zn(OOCH3)2、Zn(C
H3COCHCOCH3)2、ZnCO3、Zn(N
O3)2、Zn(ClO4)2、Zn3(PO4)2、ZnS
O4、ZnF2、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2、Cd
(OCOCH3)2、Cd(CH3COCHCOC
H3)2、Cd(OCOCH2CH3)2、Cd(N
O3)2、Cd(ClO4)2、CdSO4、CdF2、Cd
Cl2、CdBr2、CdI2、AlF3、AlCl3、A
lBr3、AlI3、Al2(SO4)3、Al2(C2O4)
3、Al(CH3COCHCOCH3)3、Al(N
O3)3、AlPO4、GeCl4、GeBr4、GeI4、
Sn(OCOCH3)4、Sn(SO4)2、SnF4、S
nCl4、SnBr4、SnI4等が挙げられる。
ルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピ
ルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、トリドデシ
ルアンモニウム、N,N−ジメチルオクタデシルアンモ
ニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、N,N−ジエ
チルアニリニウム、N,N−ジメチル−2,5−ジメチ
ルアニリニウム、N,N−ジメチル−p−n−ブチルア
ニリニウム、N,N−ジメチル−p−トリメチルシリル
アニリニウム、N,N−ジメチル−2−(1−ナフチ
ル)アニリニウム、N,N,2−トリメチルアニリニウ
ム、2,6−ジメチルアニリニウムなどのアンモニウム
イオン、ピリジニウム、2,6−ジメチルピリジニウ
ム、キノリニウム、N−メチルピペリジニウム、2,
2,6,6−テトラメチルピペリジニウム等の含窒素芳
香族化合物陽イオン、トリフェニルホスホニウム、トリ
(o−トリル)ホスホニウム、トリ(p−トリル)ホス
ホニウム、トリ(メシチル)ホスホニウム、等の含リン
化合物陽イオン、ジメチルオキソニウム、ジエチルオキ
ソニウム、ジフェニルオキソニウム、フラニウム、オキ
ソラニウム等のオキソニウムイオンなどの陽イオンを例
示することもできる。
陰イオン以外にも、例えばヘキサフルオロフォスフェー
ト、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレート
などが例示されるが、これらに限定されるものではな
い。
NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、S
r(OH)2、Ba(OH)2等が例示される。なお、ア
ルカリ処理によるイオン交換性層状ケイ酸塩の酸点の損
失が考えられるので、アルカリ処理による粘土鉱物の構
造変化を達成した後、酸処理することが好ましい。しか
し、アルカリ処理を施したものであっても、酸点の強度
と量が後述の範囲を満たすようにすれば、本発明の効果
を何ら損なうものではない。
し、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。さらに酸
類、アルカリ類、酸化剤、還元剤、イオン交換性層状ケ
イ酸塩の層間にインターカレーションする化合物等と組
み合わせて用いてもよい。これらの組み合わせは処理開
始時に添加する処理剤について組み合わせて用いてもよ
いし、処理の途中で添加する処理剤について組み合わせ
て用いてもよい。
などの過マンガン酸類、HNO3、N2O4、N2O3、N2
O、Cu(NO3)2、Pb(NO3)2、AgNO3、K
NO3、NH4NO3などの硝酸化合物、F2、Cl2、B
r2、I2などのハロゲン、H2O2、Na2O2、Ba
O2、(C6H5CO)2O2、K2S2O8、K2SO5、HC
O3H、CH3CO3H、C6H5CO3H、C6H4(COO
H)CO3H、CF3CO3Hなどの過酸化物、KIO、
KClO、KBrO、KClO3、KBrO3、KI
O3、HIO4、Na3H2I6、KIO4などの酸素酸類、
CeO2、Ag2O、CuO、HgO、PbO2、Bi2O
3、OsO4、RuO4、SeO2、MnO2、As2O5な
どの酸化物、酸素、オゾンなどの酸素類、熱濃硫酸、発
煙硫酸と濃硝酸の混合物、ニトロベンゼン、ヨードソ化
合物などが挙げられる。
aBH4などの水素及び水素化合物、SO2、Na2Sな
どのイオウ化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
周期律表第3〜10族遷移金属などの金属又はその合
金、Fe(II)、Sn(II)、Ti(II)、Cr
(II)などの低原子価状態にある金属の塩類、COな
どが例示される。
ンするために用いられるゲスト化合物としては、TiC
l4、ZrCl4等の陽イオン性無機化合物、Ti(O
R)4、Zr(OR)4、PO(OR)3、B(OR)
3[Rはアルキル基、アリール基など]等の金属アルコ
ラート、[Al13O4(OH)24]7+、[Zr4(OH)
14]2+、[Fe3O(OCOCH3)6]+等の金属水酸化
物イオン、エチレングリコール、グリセロール、尿素、
ヒドラジン等の有機化合物、アルキルアンモニウムイオ
ン等の有機陽イオンなどが挙げられる。
る際に、Si(OR)4、Al(OR)3、Ge(OR)
4等の金属アルコラート等を加水分解して得た重合物、
SiO2等のコロイド状無機化合物等を共存させること
もできる。また、ピラーの例としては、上記水酸化物イ
オンを層間にインターカレーションした後に加熱脱水す
ることにより生成する酸化物等が挙げられる。ゲスト化
合物の使用法としては、そのまま用いてもよいし、新た
に水を添加吸着させ、あるいは加熱脱水処理した後用い
てもよい。また、単独で用いても、上記固体の2種以上
を混合して用いてもよい。
させて処理剤溶液として用いてもよいし、処理剤自身を
溶媒として用いてもよい。使用できる溶剤としては、
水、アルコール類、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
エステル類、エーテル類、ケトン類、アルデヒド類、フ
ラン類、アミン類、ジメチルスルホキシド、ジメチルホ
ルムアミド、二硫化炭素、ニトロベンゼン、ピリジン類
やこれらのハロゲン化物などが挙げられる。処理条件
は、特には制限されないが、通常、塩類及び酸濃度は、
0.1〜50重量%、処理温度は室温〜150℃、処理
時間は、5分〜24時間の条件を選択して、ケイ酸塩か
らなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物を構成し
ている物質の少なくとも一部を溶出する条件で行うこと
が好ましい。
前のケイ酸塩が含有する交換可能な周期律表1族、ある
いは2族金属陽イオンの40%以上、好ましくは60%
以上を、先に示す酸あるいは塩類より解離した陽イオン
と、イオン交換することが好ましい。
回以上、上記酸処理、上記塩類処理、あるいは酸と塩類
を共存させて処理を行なうことが好ましい。さらに、こ
れら化学処理により、表面の不純物を除く他、結晶構造
のAl、Fe、Mg等の陽イオンの一部を溶出させるこ
とができ、珪素を除く各構成成分元素の溶出量は、好ま
しくは90%以下、さらに好ましくは85%以下であ
る。
るケイ酸塩には、原料のイオン交換性層状ケイ酸塩と同
様にイオン交換性を有する層状のケイ酸塩、及び、該処
理を加えることによって物理的、化学的な性質が変化
し、イオン交換性や層構造がなくなったケイ酸塩も含ま
れる。
に粉砕や造粒等で形状制御を行ってもよい。 (3)化学処理工程 処理条件は特には制限されないが、通常、処理温度は室
温〜処理剤溶液の沸点、処理時間は5分〜24時間の条
件を選択し、イオン交換性層状ケイ酸塩を構成している
物質の少なくとも一部が除去または交換される条件で行
うことが好ましい。また、化学処理工程におけるイオン
交換性層状ケイ酸塩と処理剤との比率は特に限定されな
いが、好ましくはイオン交換性層状ケイ酸塩[g]:処
理剤[mol]=1:0.001〜1:0.1程度であ
る。
および処理により溶出したイオンの除去をすることが可
能であり、好ましい。この際、一般的には、水や有機溶
媒などの液体を使用する。脱水後は乾燥を行うが、一般
的には、乾燥温度は100〜800℃、好ましくは15
0〜600℃で実施可能である。800℃を超えるとケ
イ酸塩の構造破壊を生じるおそれがあるので好ましくな
い。
造破壊されなくとも乾燥温度により特性が変化するため
に、用途に応じて乾燥温度を変えることが好ましい。乾
燥時間は、通常1分〜24時間、好ましくは5分〜4時
間であり、雰囲気は乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴ
ン、または減圧下であることが好ましい。乾燥方法に関
しては特に限定されず各種方法で実施可能である。
イ酸塩を本発明の成分[A]として使用する場合の酸点
の量は、該化学処理後のケイ酸塩において測定する。本
発明においては、pKaが−8.2以下の酸点を0.0
5ミリモル/g以上、好ましくは0.07ミリモル/g
以上有するように、イオン交換性層状ケイ酸塩を上記の
如き各種の処理法を適宜に組合せ、酸点の強度及び量を
制御することが肝要である。ケイ酸塩にはゲスト化合
物、ピラーなどの形で各種の金属が含まれているが、化
学処理後の状態でアルミニウムを含むものが好ましく、
AL/Siの原子比として、0.05〜0.25のも
の、特に0.07〜0.23の範囲のものがよい。Al
/Si原子比は粘土部分の酸処理の指標となるものとみ
られる。
[B]は、有機アルミニウム化合物である。具体的には
一般式(AlRnX3-n)m で表される有機アルミニウム
化合物が使用される。式中、Rは炭素数1〜20のアル
キル基を表し、Xはハロゲン、水素、アルコキシ基又は
アミノ基を表し、nは1〜3の、mは1〜2の整数を各
々表す。有機アルミニウム化合物は、単独であるいは複
数種を組み合わせて使用することができる。
は、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリノルマル
ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ト
リノルマルヘキシルアルミニウム、トリノルマルオクチ
ルアルミニウム、トリノルマルデシルアルミニウム、ジ
エチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウム
セスキクロライド、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジ
エチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウム
ジメチルアミド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、
ジイソブチルアルミニウムクロライド等が挙げられる。
これらのうち、好ましくは、m=1、n=3のトリアル
キルアルミニウム及びアルキルアルミニウムヒドリドで
ある。さらに好ましくは、Rが炭素数1〜8であるトリ
アルキルアルミニウムである。
記成分[A]、および成分[B]からなるオレフィン重
合用触媒を調整することができる。
成分[B]を含む。これらは重合槽内で、あるいは重合
槽外で接触させオレフィンの存在下で予備重合を行って
もよい。オレフィンとは炭素間二重結合を少なくとも1
個含む炭化水素をいい、エチレン、プロピレン、1−ブ
テン、1−ヘキセン、3−メチルブテン−1、スチレ
ン、ジビニルベンゼン等が例示されるが、特に種類に制
限はなく、これらと他のオレフィンとの混合物を用いて
もよい。好ましくは炭素数3以上のオレフィンがよい。
任意であるが、一般には、成分[B]中のアルミニウム
の比が、成分[A]1gあたり、0.1〜1000(m
mol)となるように接触させることが好ましい。
充填剤とした複合樹脂組成物を得ることを目的とすると
きは、成分[B]を複合樹脂組成物として必要な量、あ
るいは、複合樹脂組成物のマスターバッチとして必要な
量を添加することもできる。
いて接触を充分に行うため溶媒を用いてもよい。溶媒と
しては脂肪族飽和炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族不
飽和炭化水素やこれらのハロゲン化物、また予備重合モ
ノマーなどが例示される。
方法には特に制限は無いが、減圧乾燥や加熱乾燥、乾燥
ガスを流通させることによる乾燥などが例示され、これ
らの方法を単独で用いても良いし2つ以上の方法を組み
合わせて用いてもよい。乾燥工程において触媒を攪拌、
振動、流動させてもよいし静置させてもよい。 (2)重合 前記成分[A]及び成分[B]からなるオレフィン重合
用触媒を用いて行なう重合は、炭素数3以上のオレフィ
ン単独あるいは該オレフィンと他のコモノマーとを混合
接触させることにより行われる。共重合の場合、反応系
中の各モノマーの量比は経時的に一定である必要はな
く、各モノマーを一定の混合比で供給することも便利で
あるし、供給するモノマーの混合比を経時的に変化させ
ることも可能である。また、共重合反応比を考慮してモ
ノマーのいずれかを分割添加することもできる。
〜20程度のものが好ましく、具体的にはプロピレン、
1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン等が挙げられ
る。共重合の場合、用いられるコモノマーの種類は、前
記オレフィンとして挙げられるものおよびエチレンの中
から、主成分となるもの以外のオレフィンを選択して用
いることができる。
よく接触するならば、あらゆる様式を採用しうる。具体
的には、不活性溶媒を用いるスラリー法、不活性溶媒を
実質的に用いずプロピレンを溶媒として用いる方法、溶
液重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマー
をガス状に保つ気相法などが採用できる。また、連続重
合、回分式重合、又は予備重合を行う方法も適用され
る。
ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサン、ベン
ゼン、トルエン等の飽和脂肪族又は芳香族炭化水素の単
独又は混合物が用いられる。重合温度は0〜150℃で
あり、また分子量調節剤として補助的に水素を用いるこ
とができる。重合圧力は0〜2000kg/cm2G、
好ましくは0〜60kg/cm2Gが適当である。
るが、本発明はその要旨を逸脱しない限りこれらの実施
例によって制約を受けるものではない。
ある。 (1)MFR:JIS−K−6758によるメルトイン
デックス [実施例1] 実施例1−1 イオン交換性層状ケイ酸塩の化学処理 セパラブルフラスコ中で蒸留水1130gに96%硫酸
(750g)を加えその後、イオン交換性層状ケイ酸塩
(モンモリロナイト)である水沢化学社製ベンクレイS
L(平均粒径27μm、300g)を60℃で加えた。
このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで
昇温し、90℃で390分反応させた。この反応スラリ
ーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水でpH3まで洗浄
した。得られた固体を窒素気流下130℃で2日間予備
乾燥後53μm以上の粗大粒子を除去しさらに215
℃、窒素気流下、滞留時間10分の条件でロータリーキ
ルン乾燥することにより、化学処理スメクタイト140
gを得た。この化学処理スメクタイトの組成はAl:
4.6wt%、Si:41.5wt%、Mg:0.60
wt%、Fe:0.9wt%、Na<0.2wt%であ
り、Al/Si=0.115[mol/mol]であっ
た。
スメクタイト20gを入れヘプタン(116mL)を加
えてスラリーとし、これにトリエチルアルミニウム(5
0mmol:濃度68mg/mLのヘプタン溶液を84
mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで1/100ま
で洗浄し、全容量を200mLとなるようにヘプタンを
加えた。
で除去し、残った部分にトリイソブチルアルミニウム
(12mmol:濃度140mg/mLのヘプタン溶液
を17mL)を加えて10分攪拌した。この固体を3時
間減圧乾燥することにより乾燥触媒23.4gを得た。
ソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/m
L)2.86mL、上記で得られた乾燥触媒4.58g
の46mLヘプタンスラリー、水素(117NmL)を
加え、液体プロピレン750gを導入した後70℃まで
昇温した。その後70℃で1時間重合した。得られた固
体中の灰分分析から計算したポリマー収率は固体触媒1
gあたり0.8gであった。得られた固体をオルトジク
ロロベンゼンで抽出することによりポリマーを精製し、
分析した。重量平均分子量は49700、数平均分子量
は13600であった。DSCでの融点は158.0℃
であり立体規則性のあるポリマーであることが示され
た。
ソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(140mg/m
L)2.86mLを加え、水素(75NmL)、エチレ
ン30g、液体プロピレン750gを導入した後、70
℃まで昇温した。その後、実施例1−2で得られた触媒
4.89gの50mLヘプタンスラリーを高圧アルゴン
で重合槽に圧送し、70℃で1時間重合した。得られた
固体は9.70gのフィルム状物であった。ポリマー収
率は固体触媒1gあたり1.0gであった。得られた固
体をオルトジクロロベンゼンで抽出することによりポリ
マーを精製し、分析した。、重量平均分子量は2066
00、数平均分子量は59800、エチレン含量は4.
0wt%であった。DSCでの融点は120.0℃であ
り立体規則性ポリマーであることが示された。
以上のオレフィンの重合触媒が製造可能となる。プロピ
レン、ブテンー1、ヘキセンー1などα―オレフィンの
重合及び共重合の触媒として有効である。
Claims (5)
- 【請求項1】周期律表3〜12族の遷移金属錯体の不存
在下、下記成分AとBとを接触させることによって得ら
れたことを特徴とする炭素数3以上のオレフィンの重合
用触媒。 成分A:イオン交換性層状ケイ酸塩 成分B:有機アルミニウム - 【請求項2】成分Aがスメクタイトである請求項1に記
載のオレフィン重合用触媒。 - 【請求項3】成分Aがモンモリロナイトである請求項1
に記載のオレフィン重合用触媒。 - 【請求項4】成分Aが化学処理されたイオン交換性層状
ケイ酸塩である請求項1に記載のオレフィン重合触媒。 - 【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載のオレフ
ィン重合用触媒を用いて、炭素数3以上のオレフィンを
重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001220997A JP2003026717A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | オレフィン重合用触媒、及び、オレフィン重合体の製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007077227A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Japan Polypropylene Corp | オレフィン重合用触媒担体の製造方法、それを用いたオレフィン重合用触媒成分 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09511179A (ja) * | 1994-03-31 | 1997-11-11 | エクソン ケミカル パテンツ インコーポレイテッド | 炭化水素転換反応用の担体付きルイス酸触媒 |
JP2001247609A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-09-11 | Sumitomo Chem Co Ltd | 付加重合用触媒および付加重合体の製造方法 |
-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001220997A patent/JP2003026717A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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