JP2003105015A - オレフィン重合用触媒成分 - Google Patents

オレフィン重合用触媒成分

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JP2003105015A
JP2003105015A JP2001299204A JP2001299204A JP2003105015A JP 2003105015 A JP2003105015 A JP 2003105015A JP 2001299204 A JP2001299204 A JP 2001299204A JP 2001299204 A JP2001299204 A JP 2001299204A JP 2003105015 A JP2003105015 A JP 2003105015A
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prepolymerization
ion
layered silicate
exchange layered
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JP2001299204A
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Hidefumi Uchino
英史 内野
Hiroyuki Nakano
博之 中野
Shuichi Torio
秀一 鳥生
Takao Tayano
孝夫 田谷野
Hirotsugu Niwa
博嗣 丹羽
Yoshiyuki Ishihama
由之 石浜
Toshihiko Sugano
利彦 菅野
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Japan Polychem Corp
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Japan Polychem Corp
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Abstract

(57)【要約】 活性が高く、反応器壁面等に付着のない安定ポリマーを
与えるオレフィン重合用触媒成分、これを含む触媒、及
び該触媒を使用するポリオレフィンの製造法を提供す
る。 【解決手段】次の[特性1]、[特性2]を有するイオ
ン交換性層状珪酸塩のオレフィン重合用触媒成分を含む
ことを特徴とする。[特性1]窒素吸脱着法による脱離
等温線から算出した細孔分布曲線において、最大ピーク
強度DVMを示す細孔直径Dmが、60〜200Åである
こと、[特性2]窒素吸脱着法による脱離等温線から算
出した細孔分布曲線において、ピーク強度が最大ピーク
強度DVMの1/2である点に対応する小径側細孔直径を
m1/2(Å)とするとき、Dm1/2/Dmが、0.65以
上、1未満であること(ただし、Dm1/2が複数あるとき
は最も大きい値とする)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオレフィン重合用触
媒成分、触媒ならびに該触媒を用いたポリオレフィンの
製造方法に存する。更に詳しくは、特定の構造を有する
イオン交換性層状珪酸塩を用いることにより、オレフィ
ン重合用触媒の活性が高く、重合反応器壁面等への付着
がなく、安定したポリオレフィンの製造を可能にする触
媒を提供するものである。更に本発明は、粉体性状に優
れ、製品外観を悪化させる触媒核の残存の少ない均質に
予備重合された予備重合触媒を提供するものである。
【0002】
【従来技術】オレフィン重合用メタロセン触媒は、メタ
ロセン錯体とこれを活性化させる助触媒からなる。上記
助触媒としては、メチルアルミノキサン、ホウ素系化合
物など種々の化合物が提案されている。特定のプロセス
を用いたポリオレフィンの製造においては、そのプロセ
スの特性および得られるポリマー粒子の取り扱いの観点
から、メタロセン触媒を担体に担持することが要求され
る。周知のメチルアルミノキサンやホウ素系化合物と組
み合わせて使用されるメタロセン触媒は、有機溶媒に可
溶である場合が多いため、シリカなどの無機担体または
有機ポリマーなどの有機担体に担持して用いられる。
【0003】ところで、これらの助触媒とは別の助触媒
が報告されている。公開EP511665には、粘土ま
たは粘土鉱物をオレフィン重合用触媒成分として使用
し、メタロセン触媒と組み合わせてオレフィン重合体を
製造する例が開示されている。この触媒系においては、
担体がメタロセン触媒を活性化させる助触媒の機能を兼
ね備える点が特徴的である。また酸処理、塩類処理また
は酸と塩の共存処理したイオン交換性層状化合物を、触
媒成分として使用することにより、オレフィンの重合活
性を改良できることが報告されている(公開EP683
180)。
【0004】一方、得られるポリマーの粉体性状を改良
すること、重合反応槽におけるファウリングを防止する
こと、あるいは重合反応槽以降のポリマー送り出しライ
ンにおける閉塞防止することを目的として、予備重合を
おこなうことが提案されている(特開平5−29502
2など)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術にはまだ改良の余地が残っており、例えば本重合の際
に、ポリマー微粒子が発生したり、ポリマー粒子が凝集
したりすることを防ぐことは困難であった。特に低融点
ポリマーの製造においては、この現象がより顕著に現れ
るため、工業的規模の製造プラントの運転を連続的に、
かつ安定的に、長時間おこなえないという深刻な問題と
なっていた。さらに、これらの公報に提案された方法で
は、固体触媒成分当たりの重合活性が必ずしも充分では
ないものが多く、重合活性と運転安定性の両方を満足す
る触媒の開発が望まれていた。
【0006】本発明が解決しようとする第一の課題は、
良好なポリマー粒子性状を与える触媒系の提供である。
さらに詳しくは、高活性と良好なポリマー粒子性状の両
方を満足する触媒系を提供することにある。特に低融点
のポリマーを製造する際に、前述の要求を満足すること
にある。
【0007】本発明が解決しようとする第二の課題は、
低融点ポリマーの安定重合が可能な触媒系を提供するこ
とにある。一般に、同一触媒を用い、同一重合温度条件
下で重合をおこなう場合、生成するポリマーの融点が低
くなるほどパウダー性状が悪化するため、工業的に生産
できるポリマーの融点には下限がある。本発明は、この
製造限界融点を下げることが可能な触媒系を提供する。
【0008】本発明が解決しようとする第三の課題は、
重合温度の上限が高い触媒を提供することにある。同一
触媒を用い、得られるポリマーの融点が同一となるよう
な重合条件下においては、重合温度が高いほどポリマー
の粒子性状が悪化するため、工業的に生産できる重合温
度には上限がある。本発明は、この製造限界重合温度を
向上させることが可能な触媒系を提供する。本発明が解
決しようとする第四の課題は、製品外観を悪化させる触
媒核の残存の少ない均質に予備重合された予備重合触媒
を提供することにある。
【0009】
【発明を解決するための手段】本発明者らは、種々検討
を行った結果、特定の構造を有する無機珪酸塩をオレフ
ィン重合用の触媒成分として使用することにより、上記
課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
具体的には、以下の特性を有するイオン交換性層状珪酸
塩を担体として使用することである。 (a)その細孔径が特定の分布を有すること、(b)そ
の担体強度が特定の範囲にあること、このような物性を
有する担体は、天然に産出するものであっても、かかる
物性を有するもの(今のところ、本発明者らは見出して
いないが)を利用することができるほか、特定の処理を
おこなうことにより、目的とする物性を獲得することが
できる。具体的には、(a)特定の細孔分布を達成する
ためには、後述する化学処理(とりわけ酸処理)を特定
の条件でおこなうこと、(b)特定の担体強度を獲得す
るためには、特定の条件で造粒をおこなうこと、(c)
特定の有機アルミニウム化合物で処理をおこなうこと、
が例示できる。なおこれらの操作を併用することによ
り、より大きな効果が期待できる。
【0010】本発明で示した課題を達成するための別の
手段として、特定の構造を有する予備重合触媒を本重合
に使用することが挙げられる。特定の構造とは、予備重
合触媒の粒子内において、メタロセン触媒の活性前駆点
が均一に分散している構造をいう。メタロセン触媒は重
合活性が高いため、重合によって発生する反応熱を効率
よく除去することが重要となる。メタロセン触媒の活性
前駆点が偏在していると、その部分においては十分な除
熱ができず、局所的に温度が上昇し、結果として生成ポ
リマーが溶媒に溶解したり、生成ポリマーが溶融したり
して粒子同士の凝集や、反応槽壁面への付着を生じる。
【0011】本発明においては、メタロセン触媒の活性
前駆点がどの程度均一に分散していれば、前述の問題を
起こさないか鋭意検討した結果、蛍光分析によってメタ
ロセン触媒の活性前駆点が粒子内でどのように分散して
いるかを把握することができることを見出した。本発明
では、その均一分散性を示す指標(予備重合均一化指
数;H−value)が特定の範囲にあれば、上記課題
を達成することができる。H−valueを本発明の範
囲内に存在させるための具体的手段としては、(a)前
述した特定の構造を有するイオン交換性層状珪酸塩を使
用すること、(b)特定の予備重合条件を使用するこ
と、が例示できる。これらの操作を併用することによ
り、より大きな効果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 [オレフィン重合用触媒成分] (1) 担体の物性 本発明のオレフィン重合用触媒成分には、次の[特性
1]、[特性2]を有するイオン交換性層状珪酸塩を使
用する。 [特性1] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
た細孔分布曲線において、最大ピーク強度DVMを示す細
孔直径Dmが、60〜200Åである。 [特性2] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
た細孔分布曲線において、ピーク強度が最大ピーク強度
VMの1/2である点に対応する小径側細孔直径をD
m1/2(Å)とするとき、Dm1/2/Dmが、0.65以
上、1未満である(ただし、Dm1/2が複数あるときは最
も大きな値とする)。
【0013】窒素吸脱着法 窒素吸脱着法による吸着および脱離等温線の測定につい
て以下に述べる。本測定においては、窒素ガスを使用す
る。細孔分布を調べるときに一般的な吸着ガスとして特
性もよく使用されているためである。本発明における細
孔分布評価は、脱離等温線を採用している。脱離等温線
は相対圧を減少させた場合に得られる曲線である。脱離
等温線の方が、吸着等温線に比べて、同一の吸着ガス量
に対してより低い相対圧力を示し、結果的により低い自
由エネルギー状態を示すために、より真の熱力学的安定
に近い状態であると一般的に考えられているからであ
る。上記分析装置としては、カンタークロム社(オート
ソーブ)、日本ベル社(ベルソープ)、コールター社
(オムニソープ)等の一般市販品が使用可能である。細
孔分布の計算方法としては、BJH法が最も一般的であ
り、本発明ではこの方法を採用している。測定方法の一
例を以下具体的に示す。温度77Kで、圧力は相対圧P
/P0(P0は、大気圧である)が0.02〜1の範囲で
測定する。BJH法により、横軸を細孔直径(単位:オ
ングストローム,Å)、縦軸に細孔容積の微分値(単
位:cm3/g)で表現する。測定回数は通常1回で充
分である。
【0014】細孔分布mとは、縦軸の値(細孔容積の微分値)が最大となる
細孔直径に対応し、一般には最頻細孔径と表現されてい
る。図1には、細孔分布を示すグラフの例を示した。図
1(実施例1)の細孔分布曲線についていえば、101
Åの細孔径がこれに相当する。つまり、全体の細孔容積
に対して、最も割合の高い細孔を示している。Dmにお
ける縦軸値が最大ピーク強度DVMである。Dm1/2とは、
縦軸の最大値DVMに対して半分の値を示す小粒径側のポ
イントに対応した細孔径である。図1においては、77
Åの細孔径がこれに相当する。つまり、Dm1/2/Dm
比をとると、小さい細孔側に着目した分布の尺度とな
り、狭い場合にはこの値が小さくなる。図1において、
m1/2/Dmは、77/101=0.76となる。な
お、細孔分布曲線の形状により、Dm1/2が複数存在する
ことがあるが、その場合は最も大きい値とする。
【0015】最大のピーク強度を示す細孔直径サイズ
(一般には「最頻細孔直径」と呼ばれることが多い。)
は、60〜200Å、好ましくは70〜190Å、さら
に好ましくは80〜180Åの範囲である。最大ピーク
強度DVMを示す細孔直径Dmが200Åを超えるもの
は、強度が低下してしまうためにポリマー粒子の性状が
悪く、好ましくない。また60Åに満たないものは前述
したように、触媒の均一な活性化、ポリマー粒子の均一
な成長を損なうために、ポリマーの凝集や反応器への付
着につながる。
【0016】細孔直径Dm1/2は、Dmを挟んで、Dmの大
径側と小径側にそれぞれ少なくとも1つ存在するが、本
発明では、小径側細孔直径をDm1/2と定義する。更に、
小径側にDm1/2が複数あるときは、その最も大きい値を
用いて計算する。Dm1/2/D mは、好ましくは、0.6
8以上、さらに好ましくは0.70以上である。Dm1/ 2
/Dmが0.68未満であるものは、小さい径の細孔も
相当量含むことが多いために、好ましくない。
【0017】上述の[特性1]および[特性2]を有す
るイオン交換性層状珪酸塩をメタロセン錯体の活性化剤
としてのオレフィン重合用触媒成分(助触媒)として使
用することで、以下に述べるような作用機構が働いてい
ると考えることができる。すなわち、当該イオン交換性
層状珪酸塩は、ある特定のサイズの細孔を有している
が、その大きさはメタロセン錯体、有機アルミニウム化
合物、およびモノマーに対して十分に大きい。したがっ
て、反応に関与するこれらの化合物が、触媒の形成、活
性化、予備重合さらには重合の各段階において、容易に
細孔内に入り込むことができ、担体中に錯体が高分散
し、メタロセン触媒活性点が均一に形成されることにな
る。
【0018】さらに、触媒粒子の均一な成長には、ポリ
マー粒子の成長と共に、担体が微粒子状に分散すること
が非常に重要であり、本発明のような細孔分布を有する
担体では、これを助長すると考えられる。この様な触媒
では、重合反応において、従来の触媒に比べ、触媒上で
の局部発熱等が抑制される。特に、溶融あるいは溶解し
やすいポリマーの製造時、例えば、プロピレン系の低融
点ランダム重合においては、従来なしえなかった、高活
性で、かつ、粒子を維持した状態で重合を進行させるこ
とが可能となる。
【0019】担体強度 本発明では、イオン交換性層状珪酸塩の担体強度が一定
の範囲内にあることが好ましい。すなわち下記[特性
3]を満たすことが好ましい。 [特性3] 微小圧壊試験器で測定したイオン交換性層
状珪酸塩の平均圧壊強度が3MPa以上であること。担
体強度が低すぎると、触媒粉体やポリマー粒子が崩壊し
やすいため、微粉が発生し、流れ性や付着性が悪化して
嵩密度が低下してしまう。そこで、本発明においては、
担体の平均圧壊強度は3MPa以上あることが重要であ
る。好ましくは5MPa、より好ましくは7MPa以上
である。
【0020】一方、担体強度が高すぎると、予備重合あ
るいは重合の際に粒子成長が不均一となり、微粉が発生
する場合もある。したがって、担体強度の上限は平均圧
壊強度が20MPa以下であることが望ましく、より好
ましくは18MPa以下である。予備重合がされる場合
にあっても、平均圧壊強度の上限、下限が同様に適用で
きるが、特に3〜18MPaの範囲にある場合が効果的
である。
【0021】本発明のイオン交換性層状珪酸塩は、上記
[特性1]および[特性2]、あるいはこれらに加えて
[特性3]を有することが望ましいが、更に次のような
特性を有することが好ましい。([特性4]については
後述する。) [特性5] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
た細孔分布曲線において、ピーク強度が最大ピーク強度
VMの1/3である点に対応する小径側細孔直径をD
m1/3とするとき、Dm1/3/Dmが、0.55以上、1未
満である(ただし、Dm1/3が複数あるときは最も大きい
値とする)。かかる細孔直径Dm1/3は、Dmを挟んで、
mの大径側と小径側にそれぞれ少なくとも1つ存在す
るが、本発明では、小径側細孔直径をDm1/3と定義す
る。更に、小径側にDm1/3が複数あるときは、その最も
大きい値を用いて計算する。Dm1 /3/Dmは、好ましく
は、0.56以上、さらに好ましくは0.57以上であ
る。Dm1/3/Dmが0.56未満であるものは、小さい
径の細孔も相当量含むことが多いために、好ましくな
い。 [特性6] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
た細孔分布曲線は実質的に1山ピークである。即ち、第
2ピークが存在しないか、あったとしても、その強度は
最大ピーク強度DVMの50%以下、好ましくは40%以
下、特に30%以下である。 [特性7] BET表面積が150〜250m2/gで
あること。表面積は、活性種となりうるサイトをコント
ロールし、融着等を抑制している可能性があり、この範
囲のものがイオン交換性層状珪酸塩として好ましい。 [特性8] 細孔容積が0.2〜2.0cm3/g、好
ましくは0.25〜1.8cm3/g、より好ましくは
0.3〜1.5cm3/gであること。 [特性9] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
た細孔分布曲線において、細孔直径が50Åのピーク強
度DV50Åとするとき、DV50Å/DVMが、0.01以
上、0.40以下、好ましくは、0.03以上、0.3
8以下、さらに好ましくは0.05以上、0.36以下
である。DV50Å/DVMが0.38を越えるものは、小
さい径の細孔も相当量含むことが多いために、好ましく
ない。
【0022】(2) イオン交換性層状珪酸塩 本発明において、原料として使用するイオン交換性層状
珪酸塩は、イオン結合などによって構成される面が互い
に結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、且つ、
含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物を言
う。大部分のイオン交換性層状珪酸塩は、天然には主に
粘土鉱物の主成分として産出されるため、それ以外の夾
雑物(石英、クリストバライト等)が含まれることが多
いが、それらを含んでいてもよい。尚、本発明の原料と
は、後述する本発明の化学処理を行う前段階の珪酸塩を
さす。また、本発明で使用するイオン交換性層状珪酸塩
は、天然産のものに限らず、人工合成物であってもよ
い。当該珪酸塩の具体例としては、例えば、白水春雄著
「粘土鉱物学」朝倉書店(1995年)に記載されてい
る次のようなものが挙げられる。 (a) 1:1層が主要な構成層であるディッカイト、
ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、メタハロ
イサイト、ハロイサイト等のカオリン族、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。 (b) 2:1層が主要な構成層であるモンモリロナイ
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、スチーブンサイト等のスメク
タイト族、バーミキュライト等のバーミキュライト族、
雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族、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。
【0023】本発明で原料として使用する珪酸塩は、上
記(a)、(b)の混合層を形成した層状珪酸塩であっ
てもよい。本発明においては、主成分の珪酸塩が2:1
型構造を有する珪酸塩であることが好ましく、スメクタ
イト族であることが更に好ましく、モンモリロナイトが
特に好ましい。層間カチオンの種類は、特に限定されな
いが、工業原料として比較的容易に且つ安価に入手し得
る観点から、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を
層間カチオンの主成分とする珪酸塩が好ましい。
【0024】化学処理 本発明で使用するイオン交換性層状珪酸塩は、天然品ま
たは工業原料として入手したものをそのまま用いること
ができるが、高活性触媒を得るためには、化学処理を施
すことが好ましい。具体的には、酸処理、アルカリ処
理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。ここで化学
処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処
理と粘土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いる
ことができる。本発明に記載された細孔分布などの特性
を獲得するためには、化学処理を利用することができ
る。
【0025】酸処理は表面の不純物を取り除くほか、結
晶構造の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
は、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュ
ウ酸から選択される。通常は、酸水溶液の形で用いられ
る。処理に用いる酸は、2種以上の混合物であってもよ
い。
【0026】酸による一般的な処理条件は、酸濃度が
0.1〜50重量%、処理温度が室温〜沸点、処理時間
が、5分〜24時間の条件を任意に選択できる。イオン
交換性層状珪酸塩から成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。
【0027】本発明において特に好ましい態様は、特定
の濃度を有する酸で処理することである。すなわち、少
なくとも一度、下式を満たす酸濃度(N)の酸で処理す
ることが好ましい。本発明では、この操作を「濃酸処
理」と呼ぶことにする。 N≧6.0 ここで示す酸濃度Nは、酸のモル数×酸の価数/酸水溶
液の体積(単位:モル/リットル)と定義する。ただ
し、塩を共存させたときには、塩化合物に含まれる結晶
水量は考慮するが、塩による体積変化は考慮しないもの
とする。なお、酸水溶液の比重は、化学便覧の基礎編I
I−4(日本化学会,丸善,改訂3版)を引用した。
【0028】このような特定条件でイオン交換性層状珪
酸塩を処理することが効果的である理由は明らかではな
いが、次のように推察される。すなわち、一般的には当
該珪酸塩は酸処理により、表面の不純物が除かれる他、
結晶構造中のAl、Fe、Mg等の陽イオンが溶出し、
表面積が増加することが知られている。つまり、酸処理
の進行と共に、表面積や細孔容積が単純に増加すると考
えられていた。ところが、本発明のような濃酸処理を行
った場合の当該珪酸塩の表面積は、本発明で規定する酸
濃度(N)よりも低い濃度で酸処理を行ったときに同程
度の構成成分を溶出させた場合の当該珪酸塩の表面積と
比較すると、むしろその値が小さくなっている。この事
実は、当該珪酸塩の細孔のサイズが大きくなっているこ
とを示唆する。この変化は、触媒の外部と内部の物質移
動を容易にさせる効果があると予想される。つまり、高
濃度を有する酸で処理された珪酸塩は、細孔のサイズが
大きくなるために、触媒あるいは構成粒子の内部でも、
外部と同じように、物質移動(メタロセン錯体、モノマ
ー、あるいは、有機アルミニウム化合物等)が容易にな
ると予想される。従って、本発明の珪酸塩により製造し
た触媒は、活性点がより均質に分散するために、従来の
触媒に比べ触媒上での局部発熱等が抑制されると考えら
れる。特に、溶融あるいは溶解しやすいポリマーの製造
時、例えば、プロピレン系の低融点ランダム重合におい
ては、従来なし得なかった、高活性で、かつ、分散粒子
を維持した状態で重合を進行させることが可能となる。
【0029】酸濃度範囲のさらに好ましい範囲として
は、本発明で示す酸濃度(N)(酸のモル数×酸の価数
/酸水溶液の体積(単位:リットル))が、6.0以
上、好ましくは7.0以上である。なお、上限は取り扱
い上の安全性、容易性、設備面の観点から、酸濃度N
が、20以下、特に15以下であることが好ましい。
【0030】濃酸処理で用いられる酸は、通常の酸処理
に用いられるものと同じものを使用できるが、好ましく
は硫酸、硝酸、塩酸であり、特に好ましくは硫酸であ
る。このような特定の処理によって、上述した[特性
1]および[特性2]あるいは、それに加えて[特性
3]、[特性5]〜[特性9]から選ばれる1つ以上の
物性を有するイオン交換性層状珪酸塩を製造することが
できる。
【0031】次に、本発明においては、いわゆる塩類処
理をおこなうことも好ましい。塩類処理とはイオン交換
性層状珪酸塩中の陽イオンを交換することを目的におこ
なわれる処理をいう。塩類による処理条件は、特には制
限されないが、塩類は、0.1〜50重量%、処理温度
は室温〜沸点、処理時間は、5分〜24時間の条件を選
択して、イオン交換性層状珪酸塩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。
また塩類は、トルエン、n−ヘプタン、エタノール等の
有機溶媒中、または塩類が処理温度において液体状であ
れば、無溶媒で用いることもできるが、好ましくは水溶
液として用いられる。ただし、塩の種類によっては酸処
理と類似の効果を示すものもある。
【0032】本発明では、塩類で処理される前の、イオ
ン交換性層状珪酸塩の含有する交換可能な1族金属の陽
イオンの40%以上、好ましくは60%以上を、下記に
示す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。
【0033】用いられる塩類は、1〜14族原子から成
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、無機酸および有機酸から成る群より
選ばれた少なくとも一種の陰イオンとから成る化合物で
あり、更に好ましくは、2〜14族原子から成る群より
選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、C
l、Br、I、F、PO4、SO4、NO3、CO3、C2
4、OCOCH3、CH3COCHCOCH3、OC
3、O(NO32、O(ClO42、O(SO4)、O
H、O2Cl2、OCl3、OCOH、OCOCH2
3、C244およびC657から成る群より選ばれ
る少なくとも一種の陰イオンとからなる化合物である。
【0034】具体的には、Li2SO4、CaCl2、C
aSO4、CaC24、Ca(NO32、Ca3(C65
72、MgCl2、Sc(OCOCH32、ScF3
ScBr3、Y(OCOCH33、LaPO4、La
2(SO43、Sm(OCOCH33、SmCl3、Yb
(NO33、Yb(ClO43、Ti(OCOC
34、Ti(CO32、Ti(SO42、TiF4
TiCl4、Zr(OCOCH34、Zr(CO32
Zr(NO34、ZrOCl2、Hf(SO42、Hf
Br4、HfI4、V(CH3COCHCOCH33、V
OSO4、VCl4、VBr3、Nb(CH3COCHCO
CH35、Nb2(CO35、Ta2(CO35、Ta
(NO)5、TaCl5、Cr(OOCH32OH、Cr
(NO33、Cr(ClO43、MoOCl4、MoC
3、MoCl4、MoCl5、MoF6、WCl4、WB
5、Mn(CH3COCHCOCH32、Mn(N
32、Fe(OCOCH32、Fe(NO33、Fe
SO4、Co(OCOCH32、Co3(PO42、Co
Br2、NiCO3、NiC24、Pb(OCOC
34、Pb(OOCH 32、PbCO3、Pb(N
32、CuI2、CuBr2、CuC24、Zn(OO
CH32、Zn(CH3COCHCOCH32、ZnS
4、Cd(OCOCH2CH32、CdF2、AlC
3、Al2(C243、Al(CH3COCHCOCH
33、GeCl4、GeBr4、Sn(OCOCH34
Sn(SO42等が挙げられる。
【0035】塩類及び酸は、2種以上であってもよい。
塩類処理と酸処理を組み合わせる場合においては、塩類
処理を行った後、酸処理を行う方法、酸処理を行った
後、塩類処理を行う方法、及び塩類処理と酸処理を同時
に行う方法がある。その他の化合物による化学処理とし
ては、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2
Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などに
代表されるアルカリ処理、トリメチルアンモニウム、ト
リエチルアンモニウム、等に代表される有機物処理があ
る。有機物処理剤を構成する陰イオンとしては、塩類処
理剤を構成する陰イオンとして例示した陰イオン以外に
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。
【0036】造粒 本発明の珪酸塩の平均粒径は、5μm以上、100μm
以下が好ましい。5μm未満の微粒子が多く存在する
と、ポリマー同士の凝集、反応器への付着等が起こりや
すく、また重合プロセスによってはショートパスあるい
は長期滞留の要因となり好ましくない。100μm以上
の粗粒子については閉塞(例えば、触媒フィード時)が
起こりやすい等の問題が生じるために好ましくない。こ
れらを満たす粒子であれば、天然物あるいは市販品をそ
のまま使用してもよいし、分級、分別等により粒径を制
御して使用してもよい。
【0037】造粒法は上記粒径、形状を満たす方法であ
れば特に限定されないが、噴霧造粒法が好ましい。前述
しているように、粒子強度は造粒工程においてその制御
が可能である。好ましい範囲の圧壊強度を得るために
は、本発明の珪酸塩粒子を微細化した後に再粒子化する
ことが好ましい。当該珪酸塩は、如何なる方法において
微細化してもよい。微細化する方法としては、乾式粉
砕、湿式粉砕いずれの方法でも可能であるが、湿式粉砕
が好ましい。湿式粉砕とは、水を分散媒として使用し珪
酸塩の膨潤性を利用した粉砕方法をいう。例えばポリト
ロン等を使用した強制撹拌による方法やダイノーミル、
パールミル等による方法が例示できる。造粒する前の粒
径および1μm未満粒子の体積分率は、平均粒径が0.
01〜5μm、かつ1μm未満の粒子分率が10%以
上、好ましくは、平均粒子径が0.1〜3μm、かつ1
μm未満の粒子分率が40%以上である。噴霧造粒の分
散剤は通常、水を使用する。
【0038】造粒粒子の形状は球状であることが好まし
い。球状粒子が得られる噴霧造粒の原料スラリー液の珪
酸塩の濃度は、スラリー粘度にもよるが、0.1〜50
%、好ましくは1〜30%、特に好ましくは2〜20%
である。球状粒子が得られる噴霧造粒の熱風の入り口の
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。本発明
の特定な細孔分布を有する珪酸塩を製造するためには、
化学処理前に造粒を行うことが好ましい。
【0039】一般に、イオン交換性層状珪酸塩には吸着
水および層間水が含まれる。本発明においては、これら
の吸着水および層間水を除去して使用するのが好まし
い。水の除去には通常加熱処理が用いられる。その方法
は特に制限されないが、付着水、層間水が残存しないよ
うに、また構造破壊を生じないよう条件を選ぶことが必
要である。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時
間以上である。その際、除去した後の水分含有率が、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%以下であることが好ましい。
【0040】有機アルミニウム化合物による処理 本発明においては、イオン交換性層状珪酸塩に存在する
水酸基や残存した水分による触媒活性点の被毒を防止す
るために、予備重合前、あるいは本重合前にイオン交換
性層状珪酸塩を有機アルミニウム化合物(本明細書にお
いては、当該珪酸塩の処理に用いるこのような有機アル
ミニウム化合物を有機AL(1)と呼ぶことがある)と
接触処理させる場合がある。有機AL(1)としては、
一般的には任意の構造を有する有機アルミニウム化合物
を使用することが可能である。なお、ここで述べるイオ
ン交換性層状珪酸塩とは、これまで述べてきた各処理が
施された(複数の処理を組み合わせる場合も含む)珪酸
塩を使用することが好ましい。
【0041】特筆すべきことは、特定の構造を有する有
機アルミニウム化合物で処理して得られる当該珪酸塩を
使用することにより、活性の向上だけではなく、ポリマ
ー粒子同士の凝集及び重合槽壁面や重合雰囲気下にある
配管壁面への融着ポリマー量を、さらに低減することが
可能となる点である。特定の構造とは、一般式(X)で
表される有機アルミニウム化合物である。 AlRn3-n 一般式(X) (Rは炭素数4〜12の炭化水素基、Yは水素、ハロゲ
ン、アルコキシ基又はシロキシ基を示し、nは0より大
きく3以下の数を示す。)
【0042】好ましい化合物の具体例としてはトリノル
マルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリノルマルペンチルアルミニウム、トリノルマル
ヘキシルアルミニウム、トリノルマルヘプチルアルミニ
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、トリノルマルドデシルアルミニ
ウム、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジノルマ
ルオクチルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアル
ミニウムヒドリド、ジノルマルオクチルアルミニウムヒ
ドリド、ジイソブチルアルミニウムエトキシド、ジノル
マルオクチルアルミニウムエトキシド等が挙げられる。
【0043】またnが異なる有機アルミニウム化合物を
併用することもでき、例えば、次の一般式で表せる割合
の有機有機アルミニウム化合物の混合物を使用すること
ができる。 (Oct)2.5(Et)0.5AL ここで、Oct=C817、Et=C25を表す。これ
らのうち好ましくはn=3のトリアルキルアルミニウム
及びジ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、炭素数4〜12のトリアルキルアルミニウム
である。具体的にはトリイソブチルアルミニウム、トリ
ノルマルオクチルアルミニウムが例示できる。
【0044】上記効果が達成できる理由は明らかではな
いが、例えば、従来使用していたトリエチルアルミニウ
ムに比べてアルキル鎖が長く、嵩高い置換基を有するト
リノルマルオクチルアルミニウム(TnOA)のような
有機アルミニウム化合物で処理すると、担体を構成する
一次粒子同士の凝集力が低下し、担体強度が弱まるため
に、均一な成長が可能となる、ことが考えられる。この
結果、単位体積あたりの重合熱と除熱の量バランスが釣
り合い、ポリマー同士の融着による凝集及び溶融ポリマ
ーの重合槽壁面への付着が改良されると推測される。ま
た、粒子同士の凝集が緩和され、ポリマーの嵩密度も改
善される結果、生産性の増大も図ることができる。
【0045】イオン交換性層状珪酸塩と有機AL(1)
の接触は窒素等の不活性ガス雰囲気下でヘキサン、ヘプ
タン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の不活性炭化水素の単独又は混合溶媒中
で行なうことができる。有機AL(1)の使用量は、好
ましくはイオン交換性層状珪酸塩1gあたり、0.01
〜1000mmol、さらに好ましくは0.1〜100
mmolである。
【0046】溶媒中におけるイオン交換性層状珪酸塩の
濃度は好ましくは0.001〜100g/ml、さらに
好ましくは0.01〜10g/ml、有機AL(1)の
濃度は好ましくは0.001〜100mmol/ml、
さらに好ましくは0.01〜10mmolである。
【0047】接触順序は、イオン交換性層状珪酸塩を溶
媒に分散させてから有機AL(1)を接触させてもよ
い。又は、有機AL(1)を溶媒に添加した後、イオン
交換性層状珪酸塩を分散させてもよい。接触は一般に、
温度が−50℃〜溶媒沸点の間で行い、特には0℃〜溶
媒沸点の間で行うのが好ましい。接触時間は1分〜48
時間、好ましくは1分〜24時間程度である。なお、有
機AL(1)とイオン交換性層状珪酸塩の接触の順番
は、本発明の目的が達成される限り限定されないが、該
珪酸塩の化学処理後、好ましくは化学処理に引き続いて
おこなう乾燥後に行うことがより効果的である。
【0048】また、有機AL(1)とイオン交換性層状
珪酸塩の接触処理工程と、イオン交換性層状珪酸塩の造
粒工程の順番の先後関係は、本発明の目的が達成される
限り限定されるものではないが、該珪酸塩の造粒後に有
機AL(1)による処理を行うことが好ましい。なお、
上述した各手法を組み合わせることによって、本発明の
効果を一層顕著なものにすることができる。すなわち、
イオン交換性層状珪酸塩を造粒して粒径分布、担体粒子
強度を制御した後に、下記に示す[工程1]、[工程
2]を経て得られる担体をオレフィン重合用触媒成分と
して使用する。 [工程1] 当該イオン交換性層状珪酸塩の造粒をおこ
なった後に、下式(I)を満たす酸濃度(N)の酸で処
理をおこなうこと。 N≧6.0 (式I) [ここで示す酸濃度Nは、酸のモル数×酸の価数/酸水
溶液の体積(単位:リットル)を示す。] [工程2] [工程1]の後に、有機AL(1)で処理
をおこなうこと。 (ただし、この場合の有機AL(1)は、炭素数4以上
のアルキル基を有する有機アルミニウム化合物であ
る。)
【0049】[オレフィン重合用触媒]本発明では、成
分(A)、成分(B)及び必要に応じて成分(C)を接
触させて、オレフィン重合用触媒を調製することができ
る。 成分(A) 周期律表第4〜6族メタロセン化合物 成分(B) 上述した[特性1]および[特性2]を有するイオン交
換性層状珪酸塩 成分(C) 有機アルミニウム化合物 なお、成分(B)としては、[オレフィン重合用触媒成
分]のところで詳述した各種態様のものが利用できる。
【0050】<成分(A)の説明>本発明で使用するメ
タロセン化合物は、共役五員環配位子を少なくとも一個
有する周期律表第4〜6族の遷移金属化合物である。か
かる遷移金属化合物として好ましいものは、下記一般式
(1)、(2)、(3)、(4)で表される化合物であ
る。
【0051】
【化1】 (式中、AおよびA' は置換基を有してもよい共役五員
環配位子(同一化合物内においてAおよびA' は同一で
も異なっていてもよい)を示し、Qは二つの共役五員環
配位子を任意の位置で架橋する結合性基を示し、Zは窒
素原子酸素原子、珪素原子、リン原子またはイオウ原子
を含む配位子を示し、Q' は共役五員環配位子の任意の
位置とZを架橋する結合性基を示し、Mは周期律表4〜
6族から選ばれる金属原子を示し、XおよびYは水素原
子、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アミノ
基、リン含有炭化水素基または珪素含有炭化水素基(同
一化合物内においてX及びYは同一でも異なっていても
よい)を示す。)
【0052】AおよびA’としてはシクロペンタジエニ
ル基を挙げることができる。シクロペンタジエニル基は
水素原子を五個有するもの[C55−]であってもよ
く、また、その誘導体、即ちその水素原子のいくつかが
置換基で置換されているものであってもよい。
【0053】この置換基の例としては、炭素数1〜4
0、好ましくは1〜30の炭化水素基である。この炭化
水素基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合
していても、またこれが複数存在するときにその内の2
個がそれぞれ他端(ω−端)で結合してシクロペンタジ
エニルの一部と共に環を形成していてもよい。後者の例
としては、2個の置換基がそれぞれω−端で結合して該
シクロペンタジエニル基中の隣接した2個の炭素原子を
共有して縮合六員環を形成しているもの、即ちインデニ
ル基、テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基、お
よび縮合七員環を形成しているもの、即ちアズレニル
基、テトラヒドロアズレニル基が挙げられる。即ち、A
およびA’で示される共役五員環配位子の具体的例とし
ては、置換または非置換のシクロペンタジエニル基、イ
ンデニル基、フルオレニル基、またはアズレニル基等が
挙げられる。この中で、好ましいものは、アズレニル基
である。
【0054】シクロペンタジエニル基上の置換基として
は、前記の炭素数1〜40、好ましくは1〜30の炭化
水素基に加え、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子
基、炭素数1〜12のアルコキシ基、例えば−Si(R
1)(R2)(R3)で示される珪素含有炭化水素基、−
P(R1)(R2)で示されるリン含有炭化水素基、また
は−B(R1)(R2)で示されるホウ素含有炭化水素基
が挙げられる。これらの置換基が複数ある場合、それぞ
れの置換基は同一でも異なっていてもよい。上述の
1、R2、R3は、同一でも異なっていてもよく、炭素
数1〜24、好ましくは1〜18のアルキル基を示す。
【0055】Qは二つの共役五員環配位子間を任意の位
置で架橋する結合性基を、Q'は共役五員環配位子の任
意の位置とZで示される基を架橋する結合性基を表す。
QおよびQ’の具体例としては、(イ)メチレン基、エ
チレン基、イソプロピレン基、フェニルメチルメチレン
基、ジフェニルメチレン基、シクロヘキシレン基等のア
ルキレン基類、(ロ)ジメチルシリレン基、ジエチルシ
リレン基、ジプロピルシリレン基、ジフェニルシリレン
基、メチルエチルシリレン基、メチルフェニルシリレン
基、メチル−t−ブチルシリレン基、ジシリレン基、テ
トラメチルジシリレン基等のシリレン基、(ハ)ゲルマ
ニウム、リン、窒素、ホウ素あるいはアルミニウムを含
む炭化水素基、さらに具体的には、(CH32Ge、
(C652Ge、(CH3)P、(C65)P、(C4
9)N、(C65)N、(C49)B、(C65
B、(C 65)Al(C65O)Alで示される基等で
ある。好ましいものは、アルキレン基類およびシリレン
基類である。
【0056】Mは周期律表第4〜6族から選ばれる金属
原子遷移金属を、好ましくは周期律表第4属金属原子、
具体的にはチタン、ジルコニウム、ハフニウム等であ
る。特には、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。Z
は窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子またはイ
オウ原子を含む配位子、水素原子、ハロゲン原子又は炭
化水素基を示す。好ましい具体例としては、酸素原子、
イオウ原子、炭素数1〜20、好ましくは1〜12のチ
オアルコキシ基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18
のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜40、好ましくは
1〜18の窒素含有炭化水素基、炭素数1〜40、好ま
しくは1〜18のリン含有炭化水素基、水素原子、塩
素、臭素、炭素数1〜20の炭化水素基である。Xおよ
びYは、各々水素、ハロゲン原子、炭素数1〜20、好
ましくは1〜10の炭化水素基、炭素数1〜20、好ま
しくは1〜10のアルコキシ基、アミノ基、ジフェニル
フォスフィノ基等の炭素数1〜20、好ましくは1〜1
2のリン含有炭化水素基、またはトリメチルシリル基、
ビス(トリメチルシリル)メチル基等の炭素数1〜2
0、好ましくは1〜12のケイ素含有炭化水素基であ
る。XとYは同一でも異なってもよい。これらのうちハ
ロゲン原子、炭化水素基、特に炭素数1〜8のもの、お
よびアミノ基が好ましい。
【0057】(a) 一般式(1)で表される化合物と
しては、例えばビス(メチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(エチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(n−
ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(1−エチル−3−メチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(1−n−ブチル−3−メチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(1−i−ブチル−3−
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(1−t−ブチル−3−メチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1,3−ジメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビ
ス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムメチルクロリド、ビス(1,3−ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジエチル、ビス(1,3−
ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジイソブ
チル、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムクロリドモノハイドライド、ビス(1−n
−ブチル−3−メチル−シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジハイドライド、ビス(1,3−ジメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、ビス
(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムビス(ジメチルアミド)、ビス(1−n−ブチル−3
−メチル−シクロペンタジエニル)ジルコニウムジエチ
ルアミドモノクロリド、ビス(1−メチル−3−トリフ
ルオロメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(1−メチル−3−トリメチルシリルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1
−シクロヘキシル−3−メチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(1−メチル−3−フェ
ニルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−ベンジル−3−メチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1−n−ブチル−
3−トリフルオロメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(2−メチル−テトラヒドロインデ
ニル)ジルコニウムジクロリドがあげられる。
【0058】(b) 一般式(2)で表される化合物と
しては、例えばジメチルシリレンビス{1−(2−メチ
ル−4−イソプロピル−4H−アズレニル)}ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−(2−メ
チル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−メチ
ル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニ
ル}〕ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
〔1−{2−メチル−4−(4−フルオロフェニル)−
4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−(3−クロロ
フェニル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス[1−{2−メチル−4−
(2,6−ジメチルフェニル)−4H−アズレニル}]
ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−
(2−メチル−4、6−ジイソプロピル−4H−アズレ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン
ビス{1−(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリ
レンビス{1−(2−メチル−4−フェニル−4H−ア
ズレニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルフェニ
ルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−(1−ナフチ
ル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、
メチルフェニルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−
(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}〕ジルコ
ニウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス〔1−
{2−メチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−
アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、メチルフェニ
ルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−(3−クロロ
フェニル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス{1−(2−エチル−4−
フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(1−ナフチル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウム
ジクロリド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル
−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}〕
ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス〔1−
{2−エチル−4−(4−フルオロフェニル)−4H−
アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス〔1−{2−エチル−4−(3−クロロフェニ
ル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−(2−
ナフチル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(1−アントラセニル)−4H−アズレニル}〕ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−
エチル−4−(2−アントラセニル)−4H−アズレニ
ル}〕ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
〔1−{2−エチル−4−(9−アントラセニル)−4
H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、ジメチル
シリレンビス〔1−{2−エチル−4−(1−フェナン
スリル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(9−フェナンスリル)−4H−アズレニル}〕ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルメチレンビス{1−[2−
メチル−4−(4−ビフェニリル)−4H−アズレニ
ル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲルミレンビ
ス{1−[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−4
H−アズレニル]}ジルコニウムジクロリド、エチレン
ビス{1−[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−
4H−アズレニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス{1−[2−i−プロピル−4−(4−
ビフェニリル)−4H−アズレニル]}ジルコニウジク
ロリド、ジメチルシリレンビス{1−[2−メチル−4
−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレ
ニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビ
ス{1−[2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフ
ェニリル)−4H−アズレニル]}ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス{1−[2−メチル−4−
(2’,6’−ジメチル−4−ビフェニリル)−4H−
アズレニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス{1−[2−メチル−4−(1−ナフチル)−
4H−アズレニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス{1−[2−i−プロピル−4−(1−
ナフチル)−4H−アズレニル]}ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス{1−[2−i−プロピル
−4−(4−t−ブチルフェニル)−4H−アズレニ
ル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン{1
−[2−メチル−4−(4−ビフェニリル)−4H−ア
ズレニル]}{1−[2−メチル−4−(4−ビフェニ
リル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス{1−[2−エチル−4−(4−ビフェ
ニリル)−4H−5,6,7,8−テトラヒドロアズレ
ニル]}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン
{1−(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレニ
ル)}{1−(2−メチル−4、5−ベンゾインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
{1−(2−エチル−4−フェニル−6−イソプロピル
−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメ
チルシリレンビス{1−(2−エチル−4、6−ジフェ
ニル−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレンビス[1−{2−メチル−4−(ペン
タフルオロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−(2−エ
チル−4−フェニルー7ーフルオロ−4H−アズレニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
{1−(2−エチル−4−インドリル−4H−アズレニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
{1−(2−ジメチルボラノ−4−インドリル−4H−
アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス[1−{2−エチル−4−(3、5−ビストリ
フルオロメチルフェニル)−4H−アズレニル}]ジル
コニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−(2
−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコ
ニウムジメチル、ジメチルシリレンビス{1−(2−メ
チル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウ
ムビス(トリフルオロメタンスルホン酸)、ジメチルシ
リレンビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
{1−(2−メチル−4、5−ベンゾインデニル)}ジ
ルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス〔1−
{2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル}〕ジ
ルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−
(2−メチル−4、6−ジイソプロピルインデニル)}
ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス{1
−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニ
ウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス{1−
(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリレンビス{1−(2−エチ
ル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(1−ナフチル)インデニル}〕ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(9−アントリル)インデニル}〕ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス〔1−{2−エチル−4−
(9−フェナンスリル)インデニル}〕ジルコニウムジ
クロリド、ジメチルシリレン{1−(2−エチル−4−
フェニルインデニル)}{1−(2−メチル−4、5−
ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス[1−{2−メチル−4−(ペンタフル
オロフェニル)インデニル}]ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス{1−(2−エチル−4−フ
ェニルー7ーフルオロインデニル)}ジルコニウムジク
ロリド、エチレン−1、2−ビス{1−(2−メチル−
4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
エチレン−1、2−ビス{1−(2−エチル−4−フェ
ニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、エチレン
−1、2−ビス〔1−{2−メチル−4−(1−ナフチ
ル)インデニル}〕ジルコニウムジクロリド、イソプロ
ピリデンビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、エチレン−1、2−
ビス{1−(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、エチレン−1、2−
ビス{1−(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレ
ニル)}ジルコニウムジクロリド、エチレン−1、2−
ビス〔1−{2−メチル−4−(1−ナフチル)インデ
ニル}〕ジルコニウムジクロリド、エチレン−1、2−
ビス〔1−{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)
−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド、イソ
プロピリデンビス{1−(2−メチル−4−フェニル−
4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、エチレ
ン−1、2−ビス{1−(2−エチル−4−インドリル
−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメ
チルゲルミレンビス{1−(2−メチル−4−フェニル
インデニル)}ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲル
ミレンビス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニ
ル)}ジルコニウムジクロリド、メチルアルミニウムビ
ス{1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジ
ルコニウムジクロリド、フェニルホスフィノビス{1−
(2−エチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウ
ムジクロリド、フェニルアミノビス{1−(2−メチル
−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド
等が挙げられる。
【0059】(c) 一般式(3)で表される化合物と
しては、例えば、(テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウム(ビスt−ブチルアミド)ジクロリド、
(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウム(ビ
スイソプロピルアミド)ジクロリド、(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)チタニウム(ビスシクロドデシル
アミド)ジクロリド、(テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)チタニウム{ビス(トリメチルシリル)アミ
ド)}ジクロリド、(2−メチル−4−フェニル−4H
−アズレニル)チタニウム{ビス(トリメチルシリル)
アミド}ジクロリド、(2−メチル−4−フェニル−4
H−アズレニル)ジルコニウム{ビス(トリメチルシリ
ル)アミド}ジクロリド、(2−メチルインデニル)チ
タニウム(ビスt−ブチルアミド)ジクロリド、(フル
オレニル)チタニウム(ビスt−ブチルアミド)ジクロ
リド、(3,6−ジイソプロピルフルオレニル)チタニ
ウム(ビスt−ブチルアミド)ジクロリ、(テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウム(フェノキシド)
ジクロリド、(テトラメチルシクロペンタジエニル)チ
タニウム(2、6−ジイソプロピルフェノキシド)ジク
ロリド等が挙げられる。
【0060】(d) 一般式(4)で表される化合物と
しては、例えば、ジメチルシランジイル(テトラメチル
シクロペンタジエニル)(t−ブチルアミド)チタニウ
ムジクロリド、ジメチルシランジイル(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)(シクロドデシルアミド)チタニ
ウムジクロリド、ジメチルシランジイル(2−メチルイ
ンデニル)(t−ブチルアミド)チタニウムジクロリ
ド、ジメチルシランジイル(フルオレニル)(t−ブチ
ルアミド)チタニウムジクロリド、等が挙げられる。一
般式(1)ないし(4)で示される部分[A]は、同一
の一般式で示される化合物および/または異なる一般式
で表される化合物の二種以上の混合物として用いること
ができる。
【0061】成分(C) 成分(C)は有機アルミニウム化合物であり、必要に応
じて使用される。下記一般式(5)で表される化合物が
好んで使用される。 AlR4 p3-p 一般式(5) (この式中、R4は炭素数1〜20の炭化水素基を示
し、Xは、ハロゲン、水素、アルコキシ基、アミノ基を
示す。pは1以上3以下までの範囲である。)で示され
る化合物が適当である。R4としてはアルキル基が好ま
しく、またXは、それがハロゲンの場合には塩素が、ア
ルコキシ基の場合には炭素数1〜8のアルコキシ基が、
アミノ基の場合には炭素数1〜8のアミノ基が、好まし
い。本発明ではこの式で表される化合物を単独で、複数
種混合してあるいは併用して使用することができること
は言うまでもない。また、この使用は触媒調製時だけで
なく、予備重合あるいは重合時にも可能である。
【0062】従って、好ましい化合物の具体例として
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、p=3のトリアルキルアル
ミニウム、またはp=2でX=水素であるジアルキルア
ルミニウムヒドリドである。さらに好ましくは、R4
炭素数1〜8であるトリアルキルアルミニウムであり、
特に好ましくはトリイソブチルアルミニウムである。
【0063】[触媒の調製]本発明による触媒は、上記
の各成分を重合槽外であるいは重合槽内で、同時にもし
くは連続的に、あるいは一度にもしくは複数回にわたっ
て、接触させることによって形成させることができる。
各成分の接触は、脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水
素溶媒中で行うのが普通である。接触温度は特に限定さ
れないが、−20〜150℃の間で行うのが好ましい。
接触順序としては合目的的な任意の組み合わせが可能で
あるが、特に好ましいものを各成分について示せば次の
通りである。通常、まず成分(B)と成分(A)を接触
させる。成分(C)の成分(B)への添加は、成分
(A)よりも前に、同時に、あるいは後に添加すること
が可能であるが、好ましくは、同時あるいは後に添加す
る方法である。各成分を接触させた後は、脂肪族炭化水
素あるいは芳香族炭化水素溶媒にて洗浄することが可能
である。
【0064】本発明で使用する成分(A)、(B)およ
び(C)の使用量は任意である。例えば、成分(B)に
対する成分(A)の使用量は、成分(B)1gに対し、
好ましくは0.1〜1000μmol、特に好ましくは
0.5〜500μmolの範囲である。成分(B)に対
する成分(C)の使用量は、成分(B)1gに対し、好
ましくは遷移金属の量が0.001〜100μmol、
特に好ましくは0.005〜50μmolの範囲であ
る。したがって、成分(A)に対する成分(C)の量
は、遷移金属のモル比で、好ましくは10-5〜50、特
に好ましくは10-4〜5の範囲内が好ましい。
【0065】[予備重合触媒]本発明の触媒は、これに
重合性モノマーを接触させてこのモノマーを少量重合さ
せることからなる予備重合処理に付すことも可能であ
り、かつ好ましい。そのときの重合条件は、本重合のそ
れよりも温和であるのが普通である。予備重合モノマ−
としては、α−オレフィンが使用でき、好ましくはエチ
レンまたはプロピレンである。予備重合されるポリマー
量は、通常0.01〜100g/g−触媒、好ましくは
0.1〜50g/g−触媒、より好ましくは1〜30g
/g−触媒、さらに好ましくは1.5〜5g/g−触媒
である。この値が低すぎると得られるポリマーの粉体性
状が悪くなり、また、高すぎると不経済であり好ましく
ない。
【0066】なお、予備重合触媒は、上述した成分
(A)、(B)および必要に応じて使用する有機アルミ
ニウム化合物(以下、予備重合時に使用する有機アルミ
ニウム化合物を有機AL(2)と呼ぶことがある)を組
み合わせて得られる。成分(A)はメタロセン化合物、
成分(B)はイオン交換性層状珪酸塩である。成分
(B)のイオン交換性層状珪酸塩は、[オレフィン重合
用触媒成分]のところで詳述した各種態様のものが利用
できる。ただし、上述した特定の処理を組み合わせるこ
とによって達成できる特定の構造を有する担体を使用す
ることが好ましい。特定の構造とは、[特性1]および
[特性2]を有すること、好ましくはそれらに加えて、
[特性3]および[特性5]〜[特性9]から選ばれる
1つ以上の物性を有することをいう。有機AL(2)と
しては、特に制限はないが上述した成分(C)と同じも
のが適している。
【0067】本発明の効果を達成するための好ましい予
備重合触媒の態様として、以下の(1)〜(5)が例示
できる。 (1)イオン交換性層状珪酸塩に担持されたメタロセン
触媒をオレフィンと接触させて得られた予備重合触媒粒
子が、下記の[特性4]を有していることが重要であ
る。 [特性4] 予備重合前と予備重合後の触媒粒子をそれ
ぞれ蛍光観察した結果から得られる予備重合均一化指数
(H値)が60%以下であることなお、ここで述べるイ
オン交換性層状珪酸塩は特に制限はなく、成分(B)と
して記述したように、[オレフィン重合用触媒成分]の
ところで詳述した各種態様のものが利用できる。本発明
者らは予備重合触媒のモルフォロジー的な解析をおこな
い、ポリマー性状や製品外観の悪化原因との関連を調べ
た結果、(a)重合で得られるポリマー粒子の凝集物
(b)フィッシュアイ、ゲルといった製品外観悪化の原
因となる触媒粒子、には、明確な特徴が存在することが
明らかとなり、そのような粒子を減少させることにより
本発明の課題を解決することが可能であることを見出し
て、本発明を完成するに至った。
【0068】メタロセン触媒を予備重合することは、公
知技術であるが、単に各触媒成分の種類を変えたり、予
備重合条件を変更したりすることをその解決手段とする
ものであった。そして予備重合触媒のモルフォロジー面
から、上記課題を解決しようと試みた例は、本発明者ら
が知る限りでは存在しなかった。本発明は、それを予備
重合触媒のモルフォロジー面から取り組んでなされたも
のである。
【0069】モルフォロジーを分析する手段として、蛍
光が用いられる。予備重合前の粒子は蛍光を発するが、
予備重合をおこなうと蛍光密度が変化する。蛍光密度と
は触媒に紫外線を当てたときに発する蛍光の強さをい
う。モルフォロジーの指標であるH値は、予備重合触媒
粒子の中で「有蛍光粒子」が存在する数の割合を百分率
で表したものをいう。また、「有蛍光粒子」とは、予備
重合前における触媒粒子の平均蛍光密度を1とした場合
に予備重合後の蛍光密度が1以上である触媒粒子である
と定義する。
【0070】重合パウダー凝集の原因となる触媒粒子
は、(a)粒子一個あたりの予備重合度が低い粒子、ま
たは(b)粒子内の一部分に予備重合度が低い部分が残
存している粒子、である。これらの粒子は触媒の蛍光観
察によって明確に特徴付けられる。その特徴、並びに特
徴が顕れる機構は以下の通り推定される。
【0071】(a)粒子一個あたりの予備重合度が低い
粒子 このような粒子は、蛍光観察した場合の蛍光密度が、予
備重合前の触媒粒子の蛍光密度以上であるという特徴を
持つ。触媒が蛍光を発する明確な機構は不明であるが、
活性点となる有機金属化合物(例えばメタロセン化合
物)を接触させる前の無機担体ではほとんど蛍光を発せ
ず、有機金属化合物と接触後の触媒は蛍光を発すること
から考えると、活性点となる有機金属化合物に由来する
成分が蛍光を発していると推定される。
【0072】蛍光密度は粒子の予備重合度によって変化
し、予備重合度が低い段階では予備重合前触媒よりも蛍
光密度が大きくなる。この予備重合度が低い段階とは、
無機担体の細孔容積よりも予備重合ポリマーの体積が小
さい段階であり、この段階では無機担体の細孔内に予備
重合ポリマーが蓄積されている程度であり、無機担体が
崩壊、分散していない状態である。このような細孔が予
備重合ポリマーで埋まっていく段階では蛍光観察した場
合の蛍光密度は予備重合前より大きくなる。
【0073】さらに予備重合を進めると予備重合ポリマ
ーの体積が無機担体の細孔容積よりも大きくなり、ポリ
マー成長に伴い無機担体が崩壊、分散するものと判断さ
れる。ここまでくると蛍光の由来となる成分(有機金属
化合物)は無機担体の分散に伴って予備重合ポリマー中
に分散していくため、単位体積あたりに存在する蛍光の
由来となる成分(有機金属化合物)の密度は予備重合度
が大きくなるほど小さくなる。そのため蛍光密度は小さ
くなると考えられる。
【0074】しかしすべての触媒粒子がこの段階まで成
長するものではなく、予備重合の条件によっては一部粒
子は予備重合度が低いまま成長が停止する。この粒子が
製品の粒子性状悪化やフィッシュアイやゲルといった製
品外観悪化の原因となる。本発明は、粒子間の予備重合
度が均一な予備重合触媒を提供することにより、上記課
題を解決するものである。
【0075】(b)粒子内の一部分に予備重合度が低い
部分が残存している粒子 予備重合の条件によっては触媒粒子内の一部分に予備重
合度が低い部分が残存している粒子ができることがあ
る。その原因として例えば、急激に予備重合を行ったた
めモノマーの拡散が粒子内部まで進まなくなり表面だけ
が予備重合されるということが考えられる。このような
粒子を蛍光観察すると、予備重合度が低い部分だけは蛍
光密度が予備重合前触媒よりも大きくなっており、それ
以外の部分は蛍光密度が小さくなっている。予備重合度
が低い部分の蛍光密度が大きい理由は上記(a)と同様
で、単位体積あたりに存在する蛍光の由来となる成分
(有機金属化合物)の密度が高いためと考えられる。こ
のような特徴をもった粒子もまたパウダー性状悪化やフ
ィッシュアイやゲルといった製品外観悪化の原因とな
る。本発明は上記(b)のような、個々の粒子におい
て、粒子全体が均一に予備重合された触媒を提供するこ
とにより課題を解決するものである。
【0076】予備重合後触媒粒子の蛍光密度の比較 本発明においては、予備重合前の触媒粒子の蛍光密度に
対する予備重合後の触媒粒子の蛍光密度が1以上である
予備重合後の触媒粒子(有蛍光粒子)の個数が少ないこ
とを特徴とする。すなわち、予備重合後の触媒粒子全体
の個数に対する、予備重合前の触媒粒子の蛍光密度に対
する予備重合後の触媒粒子の蛍光密度が1以上である予
備重合後の触媒粒子の個数の割合(H値)が60%以下
とされる。したがって有蛍光粒子は少ない方がよく、H
値は、好ましくは50%以下、より好ましくは40%以
下、さらに好ましくは30%以下であるのが望ましい。
【0077】蛍光密度とは触媒に紫外線を当てたときに
発する蛍光の強さであり、蛍光顕微鏡写真の明暗度で評
価する。以下に述べる方法で撮影した予備重合前触媒の
蛍光写真を基準とし、この写真と予備重合後触媒の写真
の明暗度を比較することにより蛍光密度の大小が判定で
きる。明暗度が明るいほど蛍光密度が高い。明暗度の比
較は目視でも充分可能であるが、コンピュータを使用し
た画像解析装置を用いてもよい。
【0078】顕微鏡観察条件 蛍光観察、透過光観察ともに試料は流動パラフィンに浸
した状態で観察する。通常触媒は空気に触れると失活す
るが、試料は失活した状態であっても測定は可能であ
る。蛍光写真の撮影条件としては、予備重合前触媒粒子
の蛍光密度に対する、予備重合後触媒粒子の蛍光密度の
大小が判別できる条件にすることが必要である。判別を
容易にするために予備重合前触媒より蛍光密度が小さい
場合には感光しないような条件を採用してもよい。
【0079】予備重合前触媒粒子の蛍光密度 最初に予備重合前触媒の透過光写真撮影を行ってその視
野内の粒子数を計数し、その後同一視野で蛍光写真を撮
影する。予備重合前の触媒はどの粒子をとっても、また
粒子内のどの部分をとっても面積あたりの蛍光密度はほ
ぼ同じであることが多いが、予備重合前の触媒粒子が粒
子毎に強度が異なる場合は平均値を採用する。平均値の
算出方法は画像処理装置で行うことが望ましい。同一視
野に50個以上の粒子が写っていることが望ましいが、
触媒の粒径や分散性によりそれが難しい場合は同一条件
で数枚の視野の写真を撮影し、50個以上の粒子を評価
する。蛍光密度を測定するための予備重合前触媒は、予
備重合後触媒を得る過程でその一部を抜き出して確保し
てもよいし、予備重合工程を行わない以外は予備重合後
触媒の調製と同じ条件で別途触媒を作成してもよい。
【0080】予備重合後触媒粒子の蛍光密度 予備重合後触媒も上記と同様にまず透過光写真撮影を行
い、その視野内の粒子数を計数すると共に各粒子の写真
上の面積を透過光写真から求める。さらに蛍光写真を予
備重合前触媒と同一条件で測定し、有蛍光粒子を探す。
予備重合後の粒子によっては、個々の粒子の一部分だけ
が蛍光を発している場合がある。そのような場合、有蛍
光粒子であるか否かの判断基準として、有光部分の面積
がその粒子の透過光写真上における面積の1/100以
上である粒子は、有蛍光粒子であると判定する。このよ
うな手順で粒子50個以上について、その蛍光密度を予
備重合前触媒の蛍光密度と比較する。なお、割れた触
媒、微粉状の触媒粒子は重合用触媒として好ましいもの
でないが、かかる粒子を測定に加えると測定粒子個数が
増加する結果そのH値は小さい値となって、よい方向の
測定結果を示すようになる。このため、この判別におい
ては、その影響を除くため、触媒平均粒径の1/4以下
の粒子径しか有しない触媒粒子は計算に含めない。
【0081】蛍光顕微鏡 蛍光顕微鏡とは東京理科大学理工学辞典編集委員会編
「理工学辞典」421ページや朝倉健太郎著「顕微鏡の
おはなし」70〜74ページに記載されている顕微鏡で
ある。蛍光顕微鏡には透過型蛍光顕微鏡と落射型蛍光顕
微鏡があるが本明細書の観察には落射型を用いる。また
試料に蛍光を照射する時間は短い方が試料にダメージを
与える可能性が少なくてすみ、好ましくは5分以下、よ
り好ましくは1分以下で測定を終了する。
【0082】上述した[特性4]を有する予備重合触媒
を得ることができるのであれば、使用する触媒成分およ
び予備重合条件には特に制限はないが、(a)[オレフ
ィン重合用触媒成分]のところで述べた特定の処理を組
み合わせることによって達成できる特定の構造を有する
珪酸塩を使用することにより、[特性4]を有する予備
重合触媒を得ることもできる。特定の構造とは、[特性
1]および[特性2]を有すること、好ましくはそれら
に加えて、[特性3]および[特性5]〜[特性9]か
ら選ばれる1つ以上の物性を有することをいう。また、
(b)以下に述べる(2)〜(5)に記載された手法を
一つ以上採用することによっても、[特性4]を満たす
予備重合触媒を得ることができる。さらには、(a)お
よび(b)の手法を併用することも効果的である。
【0083】(2)特定の予備重合条件を採用すること
が重要である。 従来技術では、予備重合におけるモノマーのフィード方
法に関して、得られた触媒の重合性能と関連づけた知見
の開示が一切なかった。本発明は、予備重合系における
オレフィンの供給方法が触媒性能に重要な影響を与える
ことを見出し、上述した本発明の課題を解決することを
知得して完成されたものである。すなわち本発明は、イ
オン交換性層状珪酸塩に担持されたメタロセン触媒をオ
レフィンに接触させて得られる予備重合触媒であって、
(a)当該イオン交換性層状珪酸塩の細孔容積に相当す
る量の予備重合ポリマーが生成するまでの間、(b)当
該イオン交換性層状珪酸塩1gあたりのポリマー生成速
度を10mg/分以下に保持して得られた、オレフィン
重合用触媒に関するものである。
【0084】上記担持メタロセン触媒は、上述した成分
(A)および(B)を組み合わせて得られる。成分
(A)はメタロセン化合物、成分(B)はイオン交換性
層状珪酸塩である。成分(B)のイオン交換性層状珪酸
塩は、[オレフィン重合用触媒成分]のところで詳述し
た各種態様のものが利用できる。ただし、上述した特定
の処理を組み合わせることによって達成できる特定の構
造を有する担体を使用することが好ましい。特定の構造
とは、[特性1]および[特性2]を有すること、好ま
しくはそれらに加えて、[特性3]および[特性5]〜
[特性9]から選ばれる1つ以上の物性を有することを
いう。
【0085】一般に担持型触媒のオレフィンの重合は、
ポリマー粒子の成長に伴い担体粒子が崩壊していく行程
をとる。ポリマー粒子の成長速度と担体の崩壊速度がバ
ランスしていないと、粒子の崩壊や微粉の発生が起こ
る。このことから、不均一な粒子成長を抑えるためには
担体強度に見合った予備重合を進める必要がある。特に
イオン交換性層状珪酸塩は、劈開性を有するため、ポリ
マー粒子の成長速度と担体の崩壊速度がバランスするこ
とが触媒性能に大きな影響を有する。これは本発明者ら
の重要なる認識である。
【0086】予備重合におけるポリマー生成速度は、オ
レフィン濃度、成分(A)濃度、有機AL(2)濃度、
触媒成分のスラリー濃度、予備重合温度、予備重合圧力
等で反応を制御することが可能である。具体的には、重
合系へのオレフィン供給速度、オレフィン分圧などを制
御することが簡便である。
【0087】オレフィンは予備重合系内において、液体
又は気体のどちらの状態であっても良い。オレフィンは
予備重合前に特定量を予め反応器に導入しておいたり、
逐次的にフィードしてもよいが、逐次的または連続的に
フィードする方が好ましい。特に、逐次的または連続的
にフィードする場合、オレフィンの1時間あたりのフィ
ード速度は、通常、成分(B)1gあたり、0.001
〜100gであり、好ましくは0.01〜10gであ
る。さらに詳しくは、予備重合中にオレフィンのフィー
ドを断続的に停止してもよく、フィード速度を経時的に
変化させてもよい。また、その際に、分子量調整のため
に必要に応じて水素を共存使用することも可能である。
また反応を制御するために窒素等の不活性ガスを共存さ
せたり、途中でパージにより圧力を低下させたり、不活
性溶媒で希釈したり、予備重合温度を変化させることで
もポリマー生成速度を調整することが可能である。
【0088】不活性溶媒中でスラリー重合法により予備
重合を行う場合、成分(A)の濃度は、通常0.001
〜100μmol/ml、好ましくは0.01〜10μ
mol/mlである。同様に成分(B)の濃度は、通常
0.001〜100g/ml、好ましくは0.005〜
10g/mlである。また、有機AL(2)の濃度は通
常0.01〜1000μmol/ml、好ましくは0.
1〜100μmol/mlである。
【0089】前記触媒成分とオレフィンとの接触による
予備重合は、通常−50〜100℃、好ましくは0〜9
0℃の温度範囲で行われる。特にオレフィン濃度が高い
場合には、反応を制御するためには温度は低い方がより
好ましい。温度は一定でもよいが、経時的に変更するこ
とができる。特に予備重合初期において、重合速度が大
きくなりすぎないように、やや低めの温度で予備重合を
開始し、その後昇温することが好ましい。
【0090】また、オレフィンの種類によってポリマー
生成速度を制御することも可能である。本発明において
は、特に予備重合の初期において、ポリマー生成速度を
適正値に保持するためには、上記記載の予備重合条件を
適宜に選択することとなるが、複数の条件を2以上組み
合わせることで制御がさらに容易となる。
【0091】本発明における予備重合は、成分(B)の
細孔容積に相当する量の予備重合ポリマーが生成するま
での間、成分(B)1gあたりのポリマー生成速度を1
0mg/分以下に保持することが必要である。成分
(B)の細孔容積に相当する量の予備重合ポリマーが生
成した後は、ポリマーの生成速度は特に制限されない。
本発明による予備重合は、特にその初期において精密な
制御をすることを特徴としているものである。重合時間
でいえば、回分操作の場合、重合開始の時点から100
分以内、特に50分以内の初期段階において精密な制御
が必要である。また、連続操作の場合は、滞留時間が1
00分以内、特に50分以内の初期帯域において精密な
制御が必要である。成分(B)の細孔容積は前記の通
り、使用するイオン交換性層状珪酸塩の種類や処理方法
により左右されるが、通常1gあたりに0.2〜2.0
cm3/g程度のものが使用される。従って、成分
(B)の使用量及び細孔容積を考慮しながら、予備重合
ポリマーの生成速度及び生成量を制御することが肝要で
ある。
【0092】予備重合活性パターン ポリマーの生成速度は、成分(B)1gあたりのポリマ
ー生成速度として10mg/分以下であればよい。生成
速度が10mg/g・分を超えると予備重合ポリマーの
生成が不均一となり、触媒の重合活性点が増加しにく
い。局部的に大量のポリマーが生成し、触媒成分を凝集
させる原因となる。本発明者らの知見によれば、触媒の
重合活性点が増加するためには、予備重合の工程におい
て、生成した重合体によってイオン交換性層状珪酸塩が
徐々に崩壊し、その表面積を増大させることが必要であ
る。重合速度の下限は特に限定されないが、余りに小さ
いと予備重合処理に長時間を要することとなり工業的に
有利ではない。従って、好ましくは1〜10mg/g・
分、特に2〜8mg/g・分の範囲から選択される。
【0093】成分(B)の細孔容積に相当する量の予備
重合ポリマーが生成するまでの間、ポリマーの生成速度
は、10mg/g・分以下であれば必ずしも一定である
必要はない。10mg/g・分以下であれば、一定傾
向、増加傾向、減少傾向、あるいはこれらの組み合わせ
などいずれでもよい。そして、前述した通り、成分
(B)の細孔容積に相当する量の予備重合ポリマーが生
成した後は、ポリマーの生成速度は特に制限されない。
予備重合を回分式で実施する場合などは、残存オレフィ
ンモノマーをパージしてもよく、温度を上げて短時間に
すべての残存モノマー重合させてもよい。
【0094】次に、予備重合ポリマーの生成速度(予備
重合活性パターン)について、各態様を図面を用いて説
明する。図5は、回分法による予備重合活性パターン
(単に予備重合パターンと呼ぶ)の概念図を示す。横軸
は重合時間(分)、縦軸は予備重合ポリマーの生成速度
(g−ポリマー/g−B成分・分)を示す。また、(P
I)は初期重合ピーク、(PS)は後期重合ピークを示
す。
【0095】図5にはパターン(1)〜(4)が示され
ているが、(1)は、予備重合系へ少量のモノマーを供
給したのち、途中でモノマーの供給を中止した場合のパ
ターンを示す。予備重合開始の初期にかなりのポリマー
の生成があるが、その後は減少し、ほぼ一定レベルでポ
リマーが生成する。予備重合の後期になり、触媒成分
(B)の崩壊が進み、活性点が急激に増大し、ポリマー
の生成速度がピークを示す。その後は残存モノマーが消
滅し、ポリマーの生成量がゼロに収束する。
【0096】(2)は、予備重合系へ少量のモノマーを
供給したのち、途中でモノマーの供給を一旦中止したも
の。所定時間経過後に多量のモノマーを供給し、更に所
定時間経過後、残存モノマーを強制的にパージして予備
重合を終了した場合を示す。予備重合の後期に多量のモ
ノマーが存在するので、重合終了時点におけるポリマー
生成速度が最大値を示している。
【0097】(3)は、例えば、予備重合系へ少量のモ
ノマーを供給したのち、途中でモノマーの供給量を、重
合体の生成速度が一定となるように減少させた場合を示
す。予備重合の後期においては、触媒の重合活性が増大
しているので、モノマー供給量は、予備重合の後半にお
いて、前半より少量となるような供給方式がとられる。
モノマーの供給量が一定である場合は、供給したモノマ
ーが重合し過ぎないように、予備重合温度を下げると
か、触媒濃度を下げるなどの方法がとられる。尚、予備
重合活性はモノマー分圧や温度などに相関があるので条
件によっては、モノマーの供給量と圧力が並行関係にな
ることがあり、従ってモノマー供給量を意図的に減少さ
せなくともこのパターンを示すことがある。
【0098】(4)は、予備重合系へ少量のモノマーを
供給したのち、途中で予備重合の条件を変更し、ポリマ
ーの生成速度が、初期に示した最大値付近が維持される
ように運転したモデルパターンを示す。(1)〜(3)
のいずれのケースも、予備重合初期にポリマー生成速度
はピーク(PI)を示し、その後一旦低下する。このピ
ーク(PI)におけるポリマー生成速度が、成分(B)
1gあたり、10mg/g・分以下に保持される。ポリ
マー生成速度は予備重合の後期に急激に増加し、場合に
よっては再びピーク(PS)を示す。このピーク値は、
ポリマー生成速度として、成分(B)1gあたり、10
mg/g・分を超えていても全く差し支えない。(4)
のケースは、予備重合の全域においてポリマー生成速度
が最大値付近で一定である。このようにして得られた予
備重合触媒は、そのまま本重合に用いてもよく、不活性
炭化水素溶媒で洗浄した後に用いてもよい。さらに、こ
のようにして得られた触媒は乾燥して用いても構わな
い。
【0099】(3)予備重合時の有機AL(2)の使用
量を最適化することが重要である。本発明では、予備重
合段階において従来は多量に必要とされていた有機アル
ミニウム化合物の使用量を、ゼロあるいは少量使用する
だけで、得られるポリマーの粉体性状を損なうことなく
高活性が発現することを見出し、本発明を完成させた。
【0100】予備重合時に使用する有機AL(2)は、
成分(C)と同じものを使用することができる。有機A
L(2)の使用量は、好ましくは成分(A)1モルに対
して0以上、10モル未満、さらに好ましくは8.5モ
ル以下となることが必要となる。ここで示す有機AL
(2)の量は、予備重合時に存在する有機アルミニウム
化合物全体を示すものとし、前述した珪酸塩の処理に使
用した有機AL(1)が溶液中に残存した量も含むもの
とする。
【0101】なお、ここで述べるイオン交換性層状珪酸
塩は特に制限はなく、成分(B)として記述したよう
に、[オレフィン重合用触媒成分]のところで詳述した
各種態様のものが利用できる。ただし、上述した特定の
処理を組み合わせることによって達成できる特定の構造
を有する担体を使用することが好ましい。特定の構造と
は、[特性1]および[特性2]を有すること、好まし
くはそれらに加えて、[特性3]および[特性5]〜
[特性9]から選ばれる1つ以上の物性を有することを
いう。
【0102】成分(B)の使用量や、成分(A)や成分
(C)に対する量比は、任意であるが、一般的には、成
分(B)に対する成分(A)の使用量は、成分(B)1
gに対し、0.1〜1000μmol、好ましくは0.
5〜500μmol、特に好ましくは1〜100μmo
lの範囲である。したがって、成分(B)1gに対する
成分(C)の量は、0〜10mmol未満、好ましくは
0〜4.2mmol、特に好ましくは0〜0.90mm
olの範囲である。
【0103】触媒活性を向上させることは、望ましいこ
とであるが、単位時間当たりの重合熱が当然大きくな
る。したがって、重合している触媒近傍での除熱を効果
的におこなわないと、ミクロ的な場の温度が上昇し、ポ
リマーの溶解または溶融によって、ポリマー粒子同士が
凝集する恐れが生じる。しかし、前述したような特定の
物性を有する触媒成分及び/又は触媒を使用すること、
又は、前述した特定条件の予備重合を行った触媒を使用
することで、除熱の効率を制御することが可能となる。
【0104】なお、上述した各手法を組み合わせること
によって、本発明の効果を一層顕著なものにすることが
できる。すなわち、予備重合をおこなう際に、特定の条
件(a)および(b)を採用し、かつ予備重合時に使用
する有機アルミニウムの量を上述した範囲内とすること
が好ましい。 (a)当該イオン交換性層状珪酸塩の細孔容積に相当す
る量の予備重合ポリマーが生成するまでの間、(b)当
該イオン交換性層状珪酸塩1gあたりのポリマー生成速
度を10mg/g・分以下に保持すること予備重合を終
了した後に、触媒の使用形態に応じ、そのまま使用する
ことが可能であるが、必要ならば乾燥を行うことも可能
である。乾燥を実施する場合は、不純物による被毒を防
止するために、成分(C)と同じ構造を有する有機アル
ミニウム化合物を添加することが好ましい。
【0105】上記の各成分の接触の際もしくは接触の
後、予備重合終了後、あるいは予備重合触媒の乾燥後
に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体、シリ
カ、チタニア等の無機酸化物の固体を共存させるか、ま
たは、接触させてもよい。本発明のすべての触媒成分を
接触させた後、あるいは予備重合を行った後に成分
(C)を接触させる等の方法も可能である。
【0106】(4)予備重合触媒を形成するに際して、
新たなメタロセン錯体を、担持メタロセン触媒と接触さ
せることが重要である。上述のように本発明では、成分
(A)と必要に応じて使用される成分(C)が、成分
(B)に担持されたメタロセン触媒をオレフィンに接触
させて予備重合触媒を形成する。この予備重合工程にお
いては、予備重合ポリマーの蓄積によって、成分(B)
の崩壊・分散が進行し、表面積が増加することを先に述
べた。このように予備重合の進行に伴って分散が進行し
た成分(B)上には、成分(A)との接触によって重合
活性点を形成する能力のある、いわゆる活性点前駆体構
造が新たに生じる。
【0107】本発明では、予備重合が進行しつつある該
メタロセン触媒に、(a)新たなメタロセン錯体と、
(b)必要に応じて使用する新たな有機アルミニウム化
合物を接触させることによって該活性点前駆体構造部位
での新たな活性点形成を促進する結果、予備重合度が低
いまま成長が停止した粒子や粒子内の予備重合度が低い
部分を削減して、より高度に成分(B)が分散した状態
の、均一な予備重合触媒を提供することによって、本発
明を完成させた。
【0108】予備重合が進行しつつある該メタロセン触
媒と接触させるために予備重合工程中に添加される新た
なメタロセン錯体は、成分(A)として既に担持されて
いるメタロセン錯体として定義した化合物と同一であっ
ても異なってもよく、その使用量は、成分(A)の使用
量と新たなメタロセン錯体の使用量の和が、上述の成分
(B)に対する成分(A)の使用量の範囲となるように
選択することが出来る。成分(A)の使用量と新たなメ
タロセン錯体の使用量のモル比は任意であるが、好まし
くは、1:0.01〜1:100、更に好ましくは1:
0.1〜1:10の範囲である。また、必要に応じて使
用する新たな有機アルミニウム化合物は、成分(C)と
して定義された化合物と同一であっても異なってもよ
く、その使用量も同様に定義できる。
【0109】予備重合が進行しつつある該メタロセン触
媒と、(a)新たなメタロセン錯体、(b)必要に応じ
て使用する新たな有機アルミニウム化合物との接触は、
上述の予備重合条件においてメタロセン触媒をオレフィ
ンに接触して実施される予備重合工程中であれば任意の
時点で実施することが可能である。したがって、オレフ
ィンの存在下、あるいは一旦予備重合を中断してオレフ
ィンの不存在下に実施してもよい。好ましくは、予備重
合ポリマーが成分(B)を崩壊・分散するに十分な量以
上生成した後を目安に実施する。具体的には使用される
成分(B)の細孔容積、細孔分布、担体強度等を鑑みて
最適化することが必要であるが、通常、成分(B)1g
あたり予備重合ポリマーが、少なくとも0.1g、好ま
しくは0.2g、更に好ましくは0.5g生成した後で
実施する。新たなメタロセン錯体による効果が十分発揮
されるためには、その後、成分(B)1gあたり予備重
合ポリマーが少なくとも0.5g、好ましくは1.0
g、更に好ましくは2.0g生成するまで予備重合を追
加することが望ましい。
【0110】(5)予備重合触媒を形成するに際して、
特定の条件で製造された担持メタロセン触媒を不活性炭
化水素溶媒または液化α−オレフィンでスラリー洗浄し
た後、オレフィン予備重合を行うことが重要である。
【0111】成分(A)と必要に応じて使用される成分
(C)を成分(B)と接触させて担持メタロセン触媒を
製造する工程において、成分(A)が成分(B)に十分
担持されて活性点の形成がなされるにはこの接触条件を
最適化することが必要であり、均一な予備重合触媒の形
成には望ましい。具体的には該担持反応が完全に進行す
るに十分な接触時間が必要となる。しかし、この接触時
間の延長に伴って、副反応である成分(A)の変性もま
た進行し、不均一な予備重合の要因となる。更には、成
分(B)に担持されずに予備重合の過程で吸着によって
触媒中に取り込まれる成分(A)は、本重合における付
着ポリマー生成の原因となる。
【0112】本発明では、(a)成分(A)と成分
(B)を30分以上接触することによって担持反応を十
分進行させ、(b)(a)の操作で得られた接触物を不
活性炭化水素溶媒または液化α−オレフィンでスラリー
洗浄することによって成分(A)由来の副生成物を除い
た後、(c)(b)の操作で得られた洗浄物を用いてオ
レフィン予備重合を行うことで、予備重合度が低いまま
成長が停止した粒子や粒子内の予備重合度が低い部分を
削減して、より高度に成分(B)が分散した状態の、均
一な予備重合触媒を提供することによって、本発明を完
成させた。
【0113】成分(A)と成分(B)の接触は、前記
[触媒の調製]項に記載した条件で実施されるが、その
接触時間は30分以上が好ましく、更に好ましくは1時
間以上であることが望ましい。接触温度は特に制限され
ないが、成分(A)の変性反応が促進されるような高温
での接触は避ける必要があり、例えば100℃以下、好
ましくは80℃以下、更に好ましくは60℃以下が望ま
しい。
【0114】[触媒の使用/オレフィンの重合]重合し
うるα−オレフィンとしては炭素数2〜20程度のもの
が好ましく、具体的にはエチレン、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α−
オレフィンとして挙げられるもののなかから、主成分と
なるもの以外のα−オレフィンを選択して用いることが
できる。コノモマーの量は、所望する物性(融点、分子
量、剛性等)のポリマーを製造するために任意の条件で
実施可能であるが、特に低融点ポリマーの製造に際し
て、より効果的に使用することができる。
【0115】重合様式は、触媒成分と各モノマーが効率
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、溶液重合法、
不活性溶媒を実質的に用いないプロピレンを溶媒として
用いるバルク法、あるいは実質的に液体溶媒を用いずに
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、回分式重合に適用される。スラリー重合
の場合は、重合溶媒として、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0〜200℃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の範囲で実施可能である。
【0116】なお、本発明におけるメタロセン触媒は、
ランダム共重合体を製造する際に使用することが好まし
く、特にプロピレン−エチレン共重合体の製造に適して
いる。また、低融点のポリマーを製造するのに適してお
り、具体的には融点が140℃以下、好ましくは135
℃以下、さらに好ましくは130℃以下、特に好ましく
は125℃以下のプロピレン−エチレンランダム共重合
体の製造に適している。
【0117】
【実施例】次に実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を逸脱しない限りこれら実施
例によって制約を受けるものではない。以下の実施例及
び比較例において、物性の評価は次のようにして行っ
た。
【0118】(1)イオン交換性層状珪酸塩の組成分析 JIS法による化学分析により検量線を作成し、蛍光X
線にて定量した。 (2)細孔測定 窒素吸脱着法による細孔分布測定条件は以下の通りであ
る。 ・装置:オートソーブ3(カンタークロム社製) ・測定手法:ガス吸着法 ・測定条件: ・前処理条件:200℃,2時間 真空中(10-2トー
ル以下) ・試料量:約0.2g ・ガス種:窒素 ・ガス液化温度:77K (3)イオン交換性層状ケイ酸塩の粒径測定 レーザーミクロンナイザー(セイシン企業社製「LMS
−24」)を使用した。測定はエタノールを分散媒とし
て用い、屈折率1.33、形状係数1.0として粒径分
布および平均粒径(メジアン径)を算出した。 (4)MFR測定 ポリプロピレン系重合体はJIS−K−6758によ
り、またポリエチレン系重合体はJIS−K−6760
により測定したメルトインデックス値を示す。 (5)ポリマーBD ASTM D1895−69に準拠した、ポリマーの嵩
密度を示す。 (6)ポリマー凝集量 目開き1690μmの篩を使用して、10分間振動させ
た篩上のポリマー重量%を測定した。 (7)予備重合触媒の嵩密度の評価 嵩密度は、5mmφ流出孔径を有するステンレス製ロー
トから固体触媒成分を10ccの容器に流したときの重
量を測定し、1ccあたりの重量で表示した。 (8)予備重合触媒の流れ性の評価 流れ性は、5mmφ、6.5mmφ、8mmφ、12m
mφ、20mmφの種々の流出孔径を有する円錐角30
°のステンレス製ロートに、14ccの固体触媒成分の
粉体を導入して測定した。数字は流出のおこる最小孔径
にて表示した。 (9)平均圧壊強度の測定 島津製作所(株)製 微小圧縮試験器「MCTM−50
0」を用いて、任意に選んだ10個以上の粒子の圧壊強
度を測定し、その平均値を無機担体として算出した。
【0119】(10)予備重合均一化指数の評価 <蛍光顕微鏡>Nikon社製光学顕微鏡OPTIPH
OTに落射蛍光装置EDF2(100W 水銀ランプ)
を組み込んだものを以下、蛍光顕微鏡と称する。この蛍
光顕微鏡に付属している標準のUV励起法(UV−2A
フィルタを使用;330−380nmのUV励起とな
る)により蛍光観察を行った。 <検鏡試料調製>観察対象試料は、Nikon社製 蛍
光観察用イマージョンオイルTYPEDFを使用して、
市販のスライドグラスとカバーグラスに挟み,これを検
鏡試料とした。 <検鏡>上記検鏡試料を通常の透過光観察によって観察
対象粒子が適度に存在する部分を確認し、以下の方法で
像を記録した。その後、同一視野を蛍光観察し、同一方
法で像を記録した。 <観察像撮影装置>KEYENCE社製デジタルマイク
ロスコープVH−7000にNikon社製「TV L
ens C−0.6X」を介して上記蛍光顕微鏡の三眼
鏡筒に接続して、観察像(150倍〜300倍程度)を
記録した。VH−7000のCCDの条件設定は、ゲイ
ン:0dB(固定)、シャッター速度:1/15(固
定)、ホワイトバランス:1PUSH設定 とした。ま
た、画質改善機能の設定は、オフセット:−5、ゲイン
補正:+10、ガンマ補正:+5 とした。写真出力
は、KEYENCE社製デジタルカラープリンタVH−
P40を使用し、VH−7000側の印刷設定でブライ
トネス:+20、コントラスト:+20に設定した。V
H−7000およびVH−P40における使用条件は上
記以外は初期設定のまま使用した。
【0120】(11)洗浄率 当該発明の珪酸塩を有機アルミニウム化合物処理した後
にデカンテーションにより洗浄を行う際の洗浄の程度を
表す。反応後の溶液中に含まれる有機アルミニウム化合
物のトータル量を1として、洗浄後にトータル量に対
し、有機アルミニウム化合物がどれだけ含まれるかを、
下記の計算式により求めたものである。尚、有機アルミ
ニウム化合物は洗浄操作により固体側から脱離、あるい
は吸着しないとして計算している。例えば、デカンテー
ションによる場合には以下のように計算する。 ・ W1=(V0−d1)/(V0+P1) ・ W2=(V1−d2)/(V1+P2) ・ Wn=(Vn-1−dn)/Vn-1 ・ 洗浄率=W1 x W2 ・・x Wn (Wnはn回目の洗浄率、Vn-1は(n−1)回目洗浄
後の溶液量、dnはn回目洗浄時の抜き出し量、Pnは
n回目洗浄時の追加溶媒量を示す。尚、0回目は有機ア
ルミニウム化合物処理後を示す。)
【0121】(12)融点(Tm) セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を使用
し、シート状にしたサンプル片を5mgアルミパンに詰
め、室温から一旦200℃まで昇温速度100℃/分で
昇温し、5分間保持した後に、10℃/分で40℃まで
降温して結晶化させた後に、10℃/分で200℃まで
昇温させた時の融解最大ピーク温度(℃)として求め
た。
【0122】〈実施例1〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]3リットルの撹
拌翼の付いたガラス製セパラブルフラスコを使用し、蒸
留水1130ミリリットル、続いて濃硫酸(96%)7
50gをゆっくりと添加し、さらにモンモリロナイト
(水澤化学社製ベンクレイSL;平均粒径25μm,粒
度分布10〜60μm,組成(重量%):Al8.4
5、Mg2.14、Fe2.34、Si32.8、Na
2.62)を300g分散させ、90℃まで1時間かけ
昇温し、5.5時間その温度を維持した後、1時間で5
0℃まで冷却した。このスラリーを減圧ろ過し、ケーキ
を回収した。さらに、このケーキを蒸留水で最終洗浄液
のpHが3.5を越えるまで洗浄し、窒素雰囲気下11
0℃で終夜乾燥した。
【0123】窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm
は、101Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す
細孔直径との比(Dm1/2/Dm)は0.76、最頻細孔
径のピーク強度の1/3を示す細孔直径との比(Dm1/3
/Dm)は0.60、最大強度に対する細孔径50Åの
最大強度(DV50Å/DVM)は0.26であった。第2
ピークの強度は30%程度であった。(細孔分布を図1
に示す)。1000Å未満の細孔容積が0.42cm3
/g、BET法による表面積は、225m2/gであっ
た。この担体の微小圧縮試験器で測定した平均圧壊強度
は13MPaであった。
【0124】この化学処理したモンモリロナイトの組成
(重量%)は、Alが4.80、Mgが0.70、Fe
が1.20、Siが41.2、Naが検出限界(0.
2)未満含まれていた。各成分の溶出率は、Alが55
%、Mgが74%、Feが59%、Naが93%以上で
あった。各成分のSiに対するモル比は、それぞれ0.
121、0.0196、0.0146、0.0059未
満であった。
【0125】[触媒/予備重合触媒の調製]以下の操作
は、不活性ガス下、脱酸素、脱水処理された溶媒、モノ
マーを使用して実施した。先に化学処理したモンモリロ
ナイトを減圧下、200℃で、2時間乾燥を実施した。
内容積1リットルの攪拌翼のついたガラス製反応器に上
記で得た乾燥モンモリロナイト20gを導入し、トルエ
ンを3%含むヘプタン(以下、混合ヘプタンと略称す
る)、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液
(0.596M)84mlを加え、室温で攪拌した。1
時間後、混合ヘプタンにて洗浄(洗浄率<1/100)
し、珪酸塩スラリーを200mlに調製した。
【0126】次に、あらかじめ(r)−ジメチルシリレ
ンビス{1−[2―メチル−4−(4−クロロフェニ
ル)−4H−アズレニル]}ジルコニウムジクロリドを
218mg(0.3mmol)に混合ヘプタンを87m
l添加し、充分撹拌した後に、トリイソブチルアルミニ
ウムのヘプタン溶液(0.706M)を4.25ml加
え、室温にて1時間反応させた。その後、先に調製した
珪酸塩スラリーに加え、1時間攪拌後、混合ヘプタンを
追加して500mlに調製した。
【0127】続いて、窒素で十分置換を行った内容積
1.0リットルの攪拌式オートクレーブに、先に調製し
た珪酸塩/メタロセン錯体スラリーを導入した。温度が
40℃に安定したところでプロピレンを10g/時間の
速度で供給し、温度を維持した。4時間後、プロピレン
の供給を停止し、50℃に昇温後、さらに2時間維持し
た。サイホンにて予備重合触媒スラリーを回収し、上澄
みを約300ml除き、45℃にて減圧下乾燥した。こ
の操作により触媒1g当たりポリプロピレンが1.9g
を含む予備重合触媒が得られた。予備重合前触媒粒子と
予備重合後触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したとこ
ろ、H値は25%であった。
【0128】[プロピレン−エチレンランダム重合]内
容積3リットルの撹拌式オ−トクレ−ブ内をプロピレン
で十分置換した後に、トリイソブチルアルミニウム・n
−ヘプタン溶液2.76ml(2.02mmol)を加
え、エチレン30g、水素100cc、続いて液体プロ
ピレン1500mlを導入し、70℃に昇温しその温度
を維持した。先に実施した予備重合触媒をノルマルヘプ
タンにスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの
重量は除く)10mgを圧入し重合を開始した。槽内温
度を70℃に維持した。0.5時間後、エタノール5m
lを加え、残ガスをパージして得られたポリマ−を90
℃で10時間乾燥した。その結果、175gのポリマ−
が得られた。触媒活性は、35600g−PP/g−触
媒・時であった。ポリマーBDは0.45(g/c
c)、MFRは8.5(dg/分)、融点は126.8
℃であった。得られたパウダーの凝集ポリマー量を測定
したところ0.8%であった。結果を表1、表2に示
す。表1はイオン交換性層状ケイ酸塩及び触媒の物性
を、表2は重合結果を示す。
【0129】〈実施例2〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]10Lのセパラ
ブルフラスコ中で蒸留水4.5kgに96%硫酸(3.
0kg)を加え、その後、イオン交換性層状珪酸塩(モ
ンモリロナイト)である水沢化学社製ベンクレイSL
(平均粒径25μm、1.2kg)を90℃で加え、温
度を維持したまま5時間反応させた。反応終了後、冷却
し、純水で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70μm以上の粗大粒
子を除去した。さらに200℃の窒素気流下で乾燥する
ことにより、化学処理スメクタイト0.80kgを得
た。この化学処理スメクタイトの組成はAl:4.0w
t%、Si:38.8wt%、Mg:0.60wt%、
Fe:1.3wt%、Na<0.2wt%であり、Al
/Si=0.107[mol/mol]であった。この
担体の微小圧縮試験器で測定した平均圧壊強度は11M
Paであった。
【0130】窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm
は、101Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す
細孔直径との比(Dm1/2/Dm)は、0.82、最頻細
孔径のピーク強度の1/3を示す細孔直径との比(D
m1/3/Dm)は0.71、最大強度に対する細孔径50
Åの最大強度(DV50Å/DVM)は0.26であった。
また、第2ピークの強度は20%であった(細孔分布を
図2に示す)。1000Å未満の細孔容積が0.44c
3/g、BET法による表面積は、221m2/gであ
った。この担体の微小圧縮試験器で測定した平均圧壊強
度は11MPaであった。
【0131】[触媒/予備重合触媒の調製] [触媒の調製]内容積13リットルの攪拌機のついた金
属製反応器に、上記で得た乾燥珪酸塩0.20kgと3
%トルエンを含むヘプタン(以下、混合ヘプタン)0.
74Lの混合物を導入し、さらにトリノルマルオクチル
アルミニウムのヘプタン溶液(0.40M)1.26L
を加え、内温を25℃に維持した。1時間の反応後、混
合ヘプタンにて十分に洗浄し、珪酸塩スラリーを2.0
Lに調製した。
【0132】並行して、(r)−ジクロロ{1,1’−
ジメチルシリレンビス[2−メチル−4−(4−クロロ
フェニル)−4H−アズレニル]}ジルコニウム2.1
7g(3.00mmol)に混合ヘプタンを0.80L
加え、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液
(0.71M)を21.1ml加えて、室温にて1時間
反応させた混合物を、珪酸塩スラリーに加え、1時間攪
拌後、混合ヘプタンを追加して5.0Lに調製した。続
いて、内温を40℃まで昇温し安定したところで、プロ
ピレンを67g/時間の速度で供給し、温度を維持し
た。6時間後、プロピレンの供給を停止し、さらに1時
間維持した。
【0133】予備重合終了後、残モノマーをパージした
後、触媒を混合ヘプタンにて十分に洗浄した。続いて、
トリイソブチルアルミニウム(0.71M/L)のヘプ
タン溶液0.17L添加した後に、45℃で減圧乾燥を
実施した。その結果、触媒1g当たりポリプロピレンが
2.12gを含む予備重合触媒が得られた。予備重合前
の触媒粒子と予備重合後の触媒粒子を蛍光観察した写真
を比較したところ、H値は12%であった。
【0134】[プロピレン−エチレンランダム重合]先
に合成した予備重合触媒を使用すること以外は、実施例
1と同様に実施した。その結果、触媒活性は、5210
0g−PP/g−触媒・時、ポリマーBDは0.475
(g/cc)、MFRは8.1(dg/分)、融点は1
25.7℃、凝集ポリマー量は2.5%であった。
【0135】〈実施例3〉 [プロピレン−エチレンランダム重合]実施例2で合成
した予備重合触媒を使用し、重合温度を65℃、エチレ
ンを35g使用する以外は、実施例1と同様に実施し
た。その結果、触媒活性は、48500g−PP/g−
触媒・時、ポリマーBDは0.483(g/cc)、M
FRは1.6(dg/分)、融点は121.7℃、凝集
ポリマー量は0.9%であった。
【0136】〈実施例4〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]セパラブルフラ
スコ中で蒸留水1130gに96%硫酸(750g)を
加えてその後、イオン交換性層状珪酸塩(モンモリロナ
イト)である水沢化学社製ベンクレイSL(平均粒径2
7μm、300g)を加え90℃で390分反応させ
た。その後蒸留水で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200℃の窒素気流下で乾燥
することにより、化学処理スメクタイト140gを得
た。この化学処理スメクタイトの組成はAl:4.6w
t%、Si:41.5wt%、Mg:0.60wt%、
Fe:0.9wt%、Na<0.2wt%であり、Al
/Si=0.115[mol/mol]であった。この
担体の微小圧縮試験器で測定した平均圧壊強度は8MP
aであった。窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm
は、101Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す
細孔直径との比(Dm1/2/Dm)は、0.83であっ
た。1000Å未満の細孔容積が0.43cm3/gで
あった。
【0137】[触媒/予備重合触媒の調製]容積1Lの
3つ口フラスコ内を乾燥窒素で置換し、上で得られた化
学処理スメクタイト20gを入れ、更にヘプタン116
mLを加えてスラリーとし、これにトリノルマルオクチ
ルアルミニウム25mmolを加えて1時間攪拌後、ヘ
プタンで洗浄(洗浄率:1/100)し、全容量を20
0mLとなるようにヘプタンを加えた。
【0138】また別のフラスコ(容積200mL)中
で、トルエン3%含有ヘプタンに(ジメチルシリレンビ
ス(2−メチル−4−(p−クロロフェニル)−4H−
アズレニル)ジルコニウムジクロリド(218mg;
0.3mmol)を加えてスラリーとした後、トリイソ
ブチルアルミニウム(3mmol:濃度145mg/m
Lのヘプタン溶液を4.26mL)を加えて、60分間
室温で攪拌し反応させた。この溶液を、上記のトリノル
マルオクチルアルミニウムと反応させた化学処理スメク
タイトのスラリーが入った1Lフラスコに入れ1時間撹
拌した。上記予備重合前触媒スラリーが入ったフラスコ
にトルエン3%含有ヘプタン213mLを追加し、この
スラリーを1Lオートクレーブに導入した。
【0139】オートクレーブにプロピレンを10g/時
の速度で4時間フィードし40℃を保ちつつ予備重合を
行った。その後、プロピレンフィードを止めて、5分間
で内部温度50℃まで昇温しさらに2時間残重合を行っ
た。得られた触媒スラリーの上澄みをデカンテーション
で除去し、残った部分に失活防止剤としてトリイソブチ
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分間攪拌し
た。この固体を40℃で3時間減圧乾燥することにより
乾燥予備重合触媒68.4gを得た。予備重合倍率(予
備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は2.42
であった。予備重合前の触媒粒子と予備重合後の触媒粒
子を蛍光観察した写真を比較したところ、H値は28%
であった。
【0140】[プロピレン−エチレンランダム重合]先
に合成した予備重合触媒を使用した以外は実施例1と同
様に重合をおこなった。その結果、触媒活性は、405
00g−PP/g−触媒・時、ポリマーBDは0.48
4(g/cc)、MFRは6.1(dg/分)、融点は
125.9℃、凝集ポリマー量は1.2%であった。
【0141】〈実施例5〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]セパラブルフラ
スコ中で純水3750mlに96%硫酸(2500g)
を加え、さらに市販のモンモリロナイト(水澤化学社
製、ベンクレイSL)1000gを60℃で攪拌しなが
らスラリー化した。このスラリーを1時間かけて90℃
まで昇温し90℃で5時間反応させた後、この反応スラ
リーを1.5時間で室温まで冷却し蒸留水で洗浄液(ろ
液)がpH3になるまで洗浄した。得られた固体を窒素
気流下130℃で2日間予備乾燥後、さらに200℃で
6時間減圧乾燥することにより化学処理モンモリロナイ
ト707.2gを得た。
【0142】この化学処理モンモリロナイトの組成は、
Al:5.21wt%、Si:38.9wt%、Mg:
0.80wt%、Fe:1.60wt%、Na:<0.
2wt%であり、Al/Si=0.139[mol/m
ol]であった。
【0143】平均粒径は、24.5μmであり、球状粒
子を任意に10個選んで平均圧壊強度を測定したところ
7.6MPaであった。また、細孔容積は0.42cm
3/gであった。窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm
は、90Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す細
孔直径との比(Dm1/2/Dm)は、0.76であった。
【0144】[触媒/予備重合触媒の調製]内容積50
0mlのガラス製反応器に上記で得た化学処理モンモリ
ロナイト20.0g(全細孔容積は8.4cm3)を秤
量し、ヘプタン73.7ml、トリエチルアルミニウム
のヘプタン溶液84.0ml(50.0mmol)を加
え、室温で1時間攪拌した。その後、ヘプタンで洗浄
し、最後にスラリー量を200.0mlに調製した。
(r)−ジメチルシリレンビス{1−[2―メチル−4
−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル]}ジル
コニウムジクロリドのヘプタン溶液87.2ml(30
0.37μmol)に、トリイソブチルアルミニウムの
ヘプタン溶液4.26ml(3003.58μmol)
を室温にて加えて、60分間撹拌した。
【0145】この錯体溶液を、上記で合成したトリエチ
ルアルミニウム処理したモンモリロナイト20.0gに
加え、室温で60分間攪拌した。次に、あらかじめヘプ
タン209mlを導入した内容積1リットルの攪拌式オ
ートクレーブに、上記混合スラリーを加え、攪拌した。
オートクレーブ内の温度が40℃で安定したところでプ
ロピレンを238.1mmol/hr(10g/時の一
定速度)で240分間フィードした。続いて1℃/mi
nで50℃に昇温して2時間そのまま維持し、その後残
存ガスをパージし、予備重合触媒をオートクレーブより
回収した。予備重合に要した全所要時間は6時間であっ
た。回収した触媒スラリーを静置し、上澄み液を抜き出
した。残った固体成分にトリイソブチルアルミニウムの
ヘプタン溶液17.02ml(12.02mmol)を
室温にて加え、室温で10分間撹拌した後、減圧乾燥し
て固体触媒成分を61.8g回収した。得られた固体触
媒成分を分析したところ、予備重合したポリプロピレン
重量は39.4gであった。予備重合前の触媒粒子と予
備重合後の触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したとこ
ろ、H値は29%であった。
【0146】一方、上記の予備重合処理と同一条件で予
備重合を開始し、表6に示す各時点で予備重合反応を中
断(エタノールを加え、未反応の残存ガスをパージ)し
て、当該時点までに生成したポリプロピレン重量を求
め、当該時点での重合速度を算出した。尚、各時点にお
ける生成ポリプロピレン量は、その一部について、反応
を中断することなく、当該時点までの仕込みプロピレン
量と当該時点における圧力、温度等から計算によって算
出した。ポリプロピレンの生成量は、仕込みプロピレン
から気相中のプロピレンとヘプタン中に溶存しているプ
ロピレンを差し引いて求めた。結果を表6に示す。
【0147】表6から、プロピレンフィード開始後30
分から1時間までの間において、化学処理モンモリロナ
イト1g当たりのポリプロピレンの生成速度は4〜7m
g/分であり、1時間以降は1〜3mg/g・分の低い
レベルに維持されていたことが分かる。使用したモンモ
リロナイトの全細孔容積は8.4cm3であるからポリ
プロピレン重量として約9.3gに相当する。モンモリ
ロナイトの全細孔容積に相当する量の予備重合ポリマー
(約9.3gのポリプロピレン)が生成する所要時間は
約210分であることが分かる。尚、表1において、ポ
リマー生成速度(mg/g・分)は、予備重合反応の初
期段階における最大値を示した。予備重合パターンを図
4に示した。
【0148】[プロピレン−エチレンランダム共重合]
上記で得た触媒を使用する以外は、実施例1と同様に実
施した。その結果、得られたポリマーは170.0gで
あり、触媒活性は、34000g−PP/g−触媒・
時、ポリマーBDは0.441(g/cc)、MFRは
10.81(dg/分)、エチレン含量は3.81wt
%、融点は126.5℃であった。結果を表1、表2に
まとめた。
【0149】〈実施例6〉 [プロピレン−エチレンランダム重合]実施例2で合成
した予備重合触媒を使用し、エチレン15g、水素34
ccを使用する以外は、実施例1と同様に実施した。そ
の結果、触媒活性は、22000g−PP/g−触媒・
時、ポリマーBDは0.483(g/cc)、MFRは
6.8(dg/分)、融点は136.7℃、凝集ポリマ
ーは見あたらなかった。
【0150】〈実施例7〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]セパラブルフラ
スコ中で蒸留水1130gに96%硫酸(750g)を
加えてその後、イオン交換性層状珪酸塩(モンモリロナ
イト)である水沢化学社製ベンクレイSL(平均粒径2
7μm、300g)を加え90℃で390分反応させ
た。その後蒸留水で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200℃の窒素気流下で乾燥
することにより、化学処理スメクタイト140gを得
た。この化学処理スメクタイトの組成はAl:4.6w
t%、Si:41.5wt%、Mg:0.60wt%、
Fe:0.9wt%、Na<0.2wt%であり、Al
/Si=0.115[mol/mol]であった。この
担体の微小圧縮試験器で測定した平均圧壊強度は8MP
aであった。窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm
は、101Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す
細孔直径との比(Dm1/2/Dm)は、0.83であっ
た。1000Å未満の細孔容積が0.43cm3/gで
あった。
【0151】[触媒/予備重合触媒の調製]容積1Lの
3つ口フラスコ内を乾燥窒素で置換し、上で得られた化
学処理スメクタイト20gを入れ、更にヘプタン116
mLを加えてスラリーとし、これにトリエチルアルミニ
ウム25mmol(濃度68mg/mLのヘプタン溶液
として84mL)を加えて1時間攪拌後、ヘプタンで洗
浄(洗浄率:1/100)し、全容量を200mLとな
るようにヘプタンを加えた。
【0152】また別のフラスコ(容積200mL)中
で、トルエン3%含有ヘプタンに(ジメチルシリレンビ
ス(2−メチル−4−(p−クロロフェニル)−4H−
アズレニル)ジルコニウムジクロリド(218mg;
0.3mmol)を加えてスラリーとした後、トリイソ
ブチルアルミニウム(3mmol:濃度145mg/m
Lのヘプタン溶液を4.26mL)を加えて、60分間
室温で攪拌し反応させた。この溶液を、上記のトリエチ
ルアルミと反応させた化学処理スメクタイトのスラリー
が入った1Lフラスコに入れ1時間撹拌した。
【0153】上記スラリーが入ったフラスコにトルエン
3%含有ヘプタン213mLを追加し、このスラリーを
1Lオートクレーブに導入した。オートクレーブにプロ
ピレンを40℃で10g/時の速度で1時間フィード
し、その後22g/時の速度で3時間50℃でフィード
し予備重合を行った。得られた触媒スラリーの上澄みを
デカンテーションで除去し、残った部分に失活防止剤と
して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分間攪拌した。この固体を40℃で3時間減圧乾燥
することにより乾燥予備重合触媒106gを得た。予備
重合倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した
値)は4.30であった。予備重合前の触媒粒子と予備
重合後の触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したとこ
ろ、H値は24%であった。
【0154】[プロピレン−エチレンランダム重合]先
に合成した予備重合触媒を使用し、エチレン15g、水
素34cc使用すること以外は、実施例1と同様に実施
した。その結果、触媒活性は、11600g−PP/g
−触媒・時、MFRは5.9(dg/分)、得られたパ
ウダーの融点は136.2℃、嵩密度は0.481g/
ccであり良好なパウダー性状であった。
【0155】〈実施例8〉 [プロピレン−エチレンランダム重合]実施例4で合成
した予備重合触媒を使用し、エチレン15g、水素34
ccを使用する以外は、実施例1と同様に実施した。そ
の結果、触媒活性は、12300g−PP/g−触媒・
時、MFRは5.3(dg/分)、ポリマーBDは0.
477(g/cc)、融点は136.0℃であり良好な
パウダー性状であった。
【0156】〈比較例1〉[イオン交換性層状珪酸塩の
化学処理]蒸留水1590ミリリットル、硫酸マグネシ
ウム7水和物318g、濃硫酸(96%)261g、モ
ンモリロナイトを240g使用し、処理(維持)時間を
8時間とする以外は、実施例1と同様に実施した。その
結果、窒素吸着法による最頻細孔直径(Dm)は、37
Å、最頻細孔径のピーク強度の1/2を示す細孔直径と
の比(Dm1/2/Dm)は、0.97であった(細孔分布
を図3に示す)。1000Å未満の細孔容積が0.43
cm3/g、BET法による表面積は、326m2/gで
あった。
【0157】[触媒/予備重合触媒の調製]先に化学処
理した珪酸塩を使用する以外は、実施例1と同様に実施
した。その結果、触媒1g当たりポリプロピレンが1.
71gを含む予備重合触媒が得られた。予備重合前触媒
粒子と予備重合後触媒粒子を蛍光観察した写真を比較し
たところ、H値は91%であった。
【0158】[プロピレン/エチレンランダム重合]重
合は、先に合成した予備重合触媒を使用すること以外
は、実施例1と同様に実施した。その結果、触媒活性
は、25300g−PP/g−触媒・時、ポリマーBD
は0.32(g/cc)、MFRは9.3(dg/
分)、融点は125.9℃、凝集ポリマー量は85%で
あった。結果を表1、表2に示す。
【0159】〈比較例2〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]90℃で5時間
反応させた以外は比較例1と同様に実施した。200℃
の窒素気流下で乾燥後、化学処理ケイ酸塩164gを得
た。このケイ酸塩の組成はAl:6.74wt%、S
i:37.0wt%、Mg:1.49wt%、Fe:
1.78wt%、Na<0.2wt%であり、Al/S
i=0.190[mol/mol]であった。この担体
の平均圧壊強度は17MPaであった。
【0160】[触媒/予備重合触媒の調製]上記の化学
処理スメクタイト20g、トリエチルアルミニウム10
mmol使用した以外は、実施例7と同様の予備重合前
触媒スラリーを調製した。また、別途ジメチルシリレン
ビス(2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H
−アズレニル)ジルコニウムジクロリド(0.3mmo
l)のトルエン87mL溶液にトリイソブチルアルミニ
ウム(3mmol:濃度140mg/mLのヘプタン溶
液を4.26mL)を加えて反応させた溶液を、上記ス
ラリーに加えた。
【0161】上記予備重合前触媒スラリーを1Lオート
クレーブに導入し、さらにヘプタンを210mL追加し
たのち40℃でプロピレンを20g/hの速度で2時間
フィードし、予備重合を行った。その後、プロピレンフ
ィードを止めてさらに2時間40℃で残重合を行った。
得られた触媒スラリーの上澄みを除去した後、失活防止
剤として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
とにより乾燥予備重合触媒31.4gを得た。予備重合
倍率(予備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)は
0.57であった。上記予備重合前触媒粒子と予備重合
後触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したところ、H値
は94%であった。
【0162】[プロピレン−エチレンランダム重合]上
記予備重合後触媒を使用した以外は実施例6と同様にプ
ロピレンの重合をおこなった。得られたパウダーの融点
は134.9℃、嵩密度は0.376g/ccでありパ
ウダー性状は不良であった。
【0163】〈比較例3〉 [イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]硫酸マグネシウ
ム・7水和物133g、硫酸109gを溶解させた純水
385ミリリットル中に、ジェットミル粉砕した市販の
モンモリロナイト(クニミネ工業社製、クニピアF)1
00gを分散させ、100℃で2時間反応後、室温まで
冷却した。このスラリーを直径18センチメートルのヌ
ッチェと吸引瓶にアスピレータを接続した装置にて、減
圧ろ過を実施した。ろ過は1時間で終了した。ケーキを
回収し、純水を3000ミリリットル加え再スラリー
化、洗浄を3回繰り返した。ろ過時間は、洗浄回数を重
ねる毎に増大し、最終のろ過は約3時間かかった。最終
の洗浄液(ろ液)のpHは、3.47であった。[イオ
ン交換性層状珪酸塩の造粒]
【0164】前記化学処理および洗浄したケーキ固体を
12wt%になるように純水を加え、スラリー調製を実
施し、1時間攪拌後、ホモジナイザー処理を10分間実
施した。一部スラリーを採取し粒径を測定したところ、
5.1μmであった。1μm未満の粒子分率は0.1%
未満であった。
【0165】得られた化学処理されたモンモリロナイト
スラリーを、大川原化工機社製、噴霧造粒装置(L−
8)を用いて噴霧造粒を実施した。スラリー物性および
運転条件は、以下の通りである。<スラリー物性:pH
=2.84、スラリー粘度=30CP、密度=1.08
1g/cc;運転条件:アトマイザー回転数15000
rpm、給液量=0.7L/h、入り口温度=196
℃、出口温度=130℃、サイクロン差圧=60mmH
2O>その結果、60gの造粒体を回収した。嵩密度
(BD)は0.46g/cc、平均粒径は、47.0μ
m、球状粒子を任意に10個選んで平均圧壊強度を測定
したところ1.2MPaであった。また、細孔容積は
0.48cm3/gであった。
【0166】[触媒の調製]上記で得た造粒珪酸塩2
0.0g(全細孔容積は9.6cm3)を使用し、プロ
ピレンのフィード速度476.2mmol/hr(20
g/時の一定速度)で120分間フィードする以外は実
施例5と同様に実施した。その結果、固体触媒成分を5
4.68g回収した。得られた固体触媒成分を分析した
ところ、予備重合したポリプロピレン重量は32.3g
であった。予備重合前の触媒粒子と予備重合後の触媒粒
子を蛍光観察した写真を比較したところ、H値は28%
であった。
【0167】一方、上記の予備重合処理と同一条件で予
備重合を開始し、表6に示す各時点で予備重合反応を中
断(エタノールを加え、未反応の残存ガスをパージ)し
て、当該時点までに生成したポリプロピレン重量を求
め、当該時点での重合速度を算出した。結果を表6に示
す。表6から、プロピレンフィード開始後20〜30分
の間において、珪酸塩1g当たりのポリプロピレンの生
成速度は10〜17mg/分に達し、その後も6〜11
mg/分の高いレベルに維持されていたことが分かる。
【0168】使用した珪酸塩の全細孔容積は9.6cm
3であるからポリプロピレン重量として10.7gに相
当する。珪酸塩の全細孔容積に相当する量の予備重合ポ
リマー(10.7gのポリプロピレン)が生成する所要
時間は約50分であることが分かる。予備重合パターン
を図4に示した。
【0169】[プロピレン−エチレンランダム共重合]
上記の予備重合触媒を使用する以外は実施例1と同様に
実施した。その結果、得られたプロピレン−エチレン共
重合体は55.0gであった。触媒活性は、11000
g−PP/g−触媒・時、ポリマーBDは0.365
(g/cc)、MFRは3.41(dg/分)、エチレ
ン含量は3.86wt%、融点は125.9℃であっ
た。結果を表1、表2にまとめた。
【0170】〈比較例4〉 [触媒の調製]予備重合温度を60℃とする以外は、比
較例2と同様に実施した。その結果、予備重合倍率(予
備重合ポリマー量を固体触媒量で除した値)が2.07
の触媒が得られた。予備重合前の触媒粒子と予備重合後
の触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したところ、H値
は89%であった。
【0171】[プロピレン−エチレンランダム共重合]
上記の予備重合触媒を使用する以外は実施例1と同様に
実施した。その結果、触媒活性は、36000g−PP
/g−触媒・時、ポリマーBDは0.33(g/c
c)、MFRは8.2(dg/分)、融点は127.0
℃であった。
【0172】〈実施例9〉 [触媒/予備重合触媒の調製]予備重合時のプロピレン
の供給速度を100g/時間、供給時間を4時間で実施
する以外は、実施例2と同様に実施した。その結果、触
媒1g当たりポリプロピレンが2.25gを含む予備重
合触媒が得られた。予備重合前の触媒粒子と予備重合後
の触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したところ、H値
は15%であった。表6から、プロピレンフィード開始
後30分から1時間までの間において、化学処理モンモ
リロナイト1g当たりのポリプロピレンの生成速度は1
〜5mg/分であり、1時間以降は2〜3mg/分の低
いレベルに維持されていたことが分かる。モンモリロナ
イトの全細孔容積に相当する量の予備重合ポリマーが生
成する所要時間は約120分であることが分かる。尚、
表1において、ポリマー生成速度(mg/g・分)は、
予備重合反応の初期段階における最大値を示した。予備
重合パターンを図4に示した。
【0173】[プロピレン−エチレンランダム共重合]
内容積400Lの攪拌装置付き液相重合槽およびスラリ
ー循環ポンプおよび循環ラインからなるバルク重合槽シ
ステム、二重管式熱交換器と流動フラッシュ槽からなる
脱ガスシステム、さらに内径115mm、長さ2.0m
で、径110mmのパドル翼を備え、外部にジャケット
を備えたスクリューフィーダー型乾燥器を組み込んだプ
ロセスにより、プロピレン・エチレン共重合体の連続製
造を実施した。
【0174】上記で製造した予備重合触媒を流動パラフ
ィン(東燃社製:ホワイトレックス335)に濃度20
重量%で分散させて、触媒成分として0.42g/hr
で導入した。この反応器に液状プロピレンを78kg/
hr、エチレンを2.4kg/hr、水素を0.46g
/hr、トリイソブチルアルミニウムを56.8g/h
rで連続的に供給し、内温を65℃に保持し重合を行っ
た。その結果、22.0kg/hrで非常にパウダー性
状が良好なプロピレン・エチレンランダム共重合体を得
た。触媒活性は、52400g−PP/g−触媒、1時
間当たりの活性は、40300g−PP/g−触媒・時
であった。得られたパウダーや反応器内を調べたとこ
ろ、パウダー同士の凝集や重合槽等への付着は全く見ら
れなかった。パウダーのMFR=7.9、Tm=12
5.1℃、ポリマーBD=0.484g/ccであっ
た。
【0175】〈実施例10〉 [プロピレン−エチレンランダム共重合]実施例9にお
いて、予備重合触媒の添加量を触媒成分として0.84
g/hr、エチレンを1.30kg/hr、水素を0.
30g/hr、トリイソブチルアルミニウムを58.0
g/hrとし、重合温度を70℃とした以外は実施例9
と同様に重合を行い、23.2kg/hrで非常にパウ
ダー性状の良好なプロピレン・エチレンランダム共重合
体を得た。触媒活性は、27600g−PP/g−触
媒、1時間当たりの活性は、21200g−PP/g−
触媒・時であった。得られたパウダーや反応器内を調べ
たところ、パウダー同士の凝集や重合槽等への付着は全
く見られなかった。パウダーのMFR=7.4、Tm=
133.9℃、ポリマーBD=0.489g/ccであ
った。
【0176】実施例11 (1)粘土鉱物の化学処理 2Lフラスコに脱塩水1019g、98%硫酸124
g、硫酸チタン96gの混合溶液中に、市販の膨潤性モ
ンモリロナイト(「ベンクレイSL」、水澤化学社製)
200gを分散させ、90℃で10時間撹拌した。これ
を脱塩水にてpH3.5まで濾過・洗浄した。
【0177】(2)粘土鉱物の乾燥 上記(1)で得られた含水固体ケーキを110℃で10
時間予備的に乾燥してチタニウム塩処理モンモリロナイ
トを得た。この予備乾燥モンモリロナイトのうち、目開
き150メッシュの篩を通過した粒子を更に、200℃
で2時間減圧乾燥した。この担体の微少圧縮試験器で測
定した平均圧壊強度は14MPaであった。
【0178】(3)塩処理モンモリロナイトの有機アル
ミニウム化合物処理 窒素雰囲気下、3Lフラスコに(2)で得た乾燥モンモ
リロナイト粒子100gを入れ、n−ヘプタン118m
lに分散させた。ここへ、室温において撹拌下、トリエ
チルアルミニウムのn−ヘプタン溶液(濃度0.622
mol/L)483mlを添加して1時間反応させた
後、沈降分離して上澄み液400mlを抜き出した。次
いでn−ヘプタン400mlを加えて10分間撹拌後、
沈降分離して、上澄み液400ml抜き出す洗浄工程を
3回繰り返した。
【0179】(4)触媒調製 窒素雰囲気下、容量10Lの誘導攪拌装置付き反応器に
n−ヘプタン1.3L、ビス(n−ブチルシクロペンタ
ジエニル)ハフニウムジクロリド12.0mmol
(5.90g)をn−ヘプタン2.0Lに分散して添加
し、75℃で10分間攪拌した。引き続きトリエチルア
ルミニウム96.0mmol(10.96g)を添加し
て、更に10分間攪拌を続けた。次に温度を保持したま
ま、上記(3)で得られた有機アルミニウム化合物処理
モンモリロナイト100gとn−ヘプタン0.90Lの
スラリー分散液を反応器へ導入して10分間攪拌を継続
した。
【0180】(5)予備重合および乾燥 上記(4)から引き続き系の温度を80℃とした後、エ
チレンガスを10.0NL/分の速度で75分間導入し
て予備重合を行った。エチレンの供給を停止し、反応器
内のエチレンガスを窒素で置換した。得られた予備重合
触媒スラリーを洗浄率の積が1/8.6になるまでn−
ヘプタンで洗浄した。この予備重合触媒スラリーを伝導
受熱のためのスチームジャケットを装備した15L槽型
振動式減圧乾燥機に移送し、次いでヘプタン4Lを反応
器に追加して反応器内に残存した内容物を全て乾燥機に
抜き出した。静置して上澄み液約5Lを除去した後、室
温にてトリイソブチルアルミニウム56mmol(1
1.11g)を添加してからビス(n−ブチルシクロペ
ンタジエニル)ハフニウムジクロリドの固体粉末を1
1.2mmol(5.50g)添加し、40℃で10分
間振動溶解させた。10分振動を続けた後、70℃に加
熱しながら減圧乾燥を行って溶媒を留去した。温度を保
持したまま、目視にて溶媒がほぼ留去されたことを確認
してから2時間減圧乾燥を行い、この結果、予備重合触
媒粉末1016gを回収した。
【0181】(6)予備重合および乾燥 上記(5)で得られた予備重合触媒粉末のうち900g
を窒素雰囲気下、再度上記(4)の反応器に導入し、n
−ヘプタン4.2Lで再スラリー化した。内温を75℃
とした後、トリエチルアルミニウム96.0mmol
(10.96g)を添加して、更に10分間攪拌を続け
た。系の温度を80℃とした後、エチレンガスを10.
0NL/分の速度で75分間導入して予備重合を行っ
た。エチレンの供給を停止し、反応器内のエチレンガス
を窒素で置換した。得られた予備重合触媒スラリーを上
記(5)で使用した乾燥機に移送し、次いでヘプタン4
Lを反応器に追加して反応器内に残存した内容物を全て
乾燥機に抜き出した。静置して上澄み液約5Lを除去し
た後、70℃に加熱しながら減圧乾燥を行って溶媒を留
去した。温度を保持したまま、目視にて溶媒がほぼ留去
されたことを確認してから2時間減圧乾燥を行い、この
結果、予備重合触媒粉末1851gを回収した。
【0182】(7)触媒の蛍光顕微鏡観察 上記(4)の予備重合前触媒粒子と上記(6)の予備重
合後触媒粒子を蛍光観察した写真を比較したところ、予
備重合後触媒のうち蛍光密度が予備重合前粒子の蛍光密
度以上である粒子の個数の割合(H値)は3%であっ
た。
【0183】(8)エチレン−1−ブテン共重合 上記(6)の予備重合触媒を使用してエチレンと1−ブ
テンの気相共重合を行った。即ちエチレンとブテンと水
素の混合ガス(ブテン/エチレン=1.8%、水素/エ
チレン=0.038%)が循環する連続式気相重合反応
器に(6)で得られた予備重合触媒粉末を517mg/
hr、トリイソブチルアルミニウムとジエチルアルミニ
ウムエトキシドを各々100mg/hr、68mg/h
rを、間欠的に供給した。重合反応の条件は90℃、エ
チレン分圧18kg/cm2、重合体の平均生産量、2
92g/hr、平均滞留時間4.1時間であった。
【0184】(9)添加剤配合 得られたエチレン・α−オレフィン共重合体に添加剤と
して、以下の酸化防止剤、及び、中和剤を配合し、これ
を口径20mmの単軸押出機を用いて、混練・造粒し
た。 酸化防止剤:オクタデシル−3−(3,5−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(チバスペ
シャリティーケミカルズ製 イルガノックス1076)
1000ppm:テトラキス−(2,4−ジ−ブチル
フェニル)4,4−ビフェニレン−ジフォスファイト
(クラリアント製 PEPQ) 700ppm 中和剤:カルシウムステアレート(日東化成工業製Ca
−St(B.K)) 300ppm
【0185】(10)フィルム成形と評価 口径30mmの単軸押出機を用いて、以下の運転条件に
おいてインフレーション成形を行った。 スクリュ:口径30mm、L/D=25、フルフライト
タイプスクリュ回転数:約27rpm ダイ:スパイラルマンドレルダイ、口径25mm、Li
p幅2.0mm 樹脂温度:180℃ フィルムサイズ:折り径78mm、厚み20μm 得られたフィルムを目視にて観察し、長径0.1mm以
上の大きさのフィッシュアイの、フィルム1g当たりの
個数を求めたところ、7.8個/gであった。結果を表
5,表6に纏めた
【0186】比較例5 実施例11(5)で得られた予備重合触媒粉末を使用し
て、実施例11(7)(8)(9)(10)と同様にし
て、触媒の蛍光顕微鏡観察、エチレン−1−ブテン共重
合、添加剤配合、フィルム成形と評価を行った。結果を
表5、表6に纏めた。
【0187】実施例12 (1)粘土鉱物の酸処理 市販の膨潤性モンモリロナイト(「ベンクレイSL」、
水澤化学社製)200gを25%硫酸800gの中に分
散させ、90℃で2時間撹拌した。これを脱塩水にて濾
過・洗浄した。 (2)粘土鉱物の塩処理および乾燥 市販の硫酸チタニル水溶液(堺化学工業(株)製、Ti
2として7.5%含有、SO4として25.6%含有)
1276gの中に上記(1)で得られた硫酸処理モンモ
リロナイトのケーキを全量分散させ、30℃で3時間撹
拌した。これを脱塩水にてpH3.5まで濾過・洗浄し
た後、得られた含水固体ケーキを110℃で10時間予
備的に乾燥してチタニウム塩処理モンモリロナイトを得
た。この予備乾燥モンモリロナイトのうち、目開き15
0メッシュの篩を通過した粒子を更に、200℃で2時
間減圧乾燥した。この担体の微少圧縮試験器で測定した
平均圧壊強度は18MPaであった。 (3)触媒調製 窒素雰囲気下、容量10Lの誘導攪拌装置付き反応器に
n−ヘプタン2.41L、(2)で得られた乾燥モンモ
リロナイト100gとn−ヘプタン0.90Lのスラリ
ー分散液を反応器へ導入した。系内の温度を30℃とし
て、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウ
ムジクロリド24.0mmol(11.8g)をn−ヘ
プタン0.9Lに分散して添加した後、直ぐにトリエチ
ルアルミニウム96.0mmol(10.96g)を添
加して系内温度を40℃に上げた。更に60分間攪拌を
続けた後、30℃に冷却して洗浄率1/69までn−ヘ
プタンにて洗浄を行った。 (4)予備重合 上記(3)で得られた触媒スラリーにn−ヘプタンを追
加して液量4.21Lとした後、30℃でトリエチルア
ルミニウム96.0mmol(10.96g)を添加し
て直ぐに温度を75℃とし、更に10分間攪拌を続け
た。次に系の温度を80℃とした後、エチレンガスを1
0.0NL/分の速度で80分間導入して予備重合を行
った。エチレンの供給を停止し、反応器内のエチレンガ
スを窒素で置換した。 (5)予備重合触媒の乾燥 上記(4)で得られた予備重合触媒スラリー全量を窒素
雰囲気下において、実施例11(5)で使用した乾燥機
に抜き出した。ヘプタン4Lを反応器に追加して反応器
内に残存した内容物を全て乾燥機に抜き出した。乾燥機
に移送した予備重合触媒スラリーを静置して上澄み液約
5Lを除去した後、70℃に加熱しながら減圧乾燥を行
って溶媒を留去した。温度を保持したまま、目視にて溶
媒がほぼ留去されたことを確認してから2時間減圧乾燥
を行い、この結果、予備重合触媒粉末982gを回収し
た。 (6)エチレン−1−ヘキセン共重合 上記(5)の予備重合触媒を使用してエチレンと1−ヘ
キセンの気相共重合を行った。即ちエチレンとヘキセン
と水素の混合ガス(ヘキセン/エチレン=1.2%、水
素/エチレン=0.036%)が循環する連続式気相重
合反応器に(6)で得られた予備重合触媒粉末を366
mg/hr、トリイソブチルアルミニウムとジエチルア
ルミニウムエトキシドを各々100mg/hr、68m
g/hrを、間欠的に供給した。重合反応の条件は90
℃、エチレン分圧18kg/cm 2、重合体の平均生産
量、265g/hr、平均滞留時間4.5時間であっ
た。 (7)評価 実施例11(7)(9)(10)と同様にして、触媒の
蛍光顕微鏡観察、添加剤配合、フィルム成形と評価を行
った。結果を表5,表6に纏めた。
【0188】比較例6 (1)触媒調製 窒素雰囲気下、容量10Lの誘導攪拌装置付き反応器に
n−ヘプタン2.41L、実施例12(2)で得られた
乾燥モンモリロナイト100gとn−ヘプタン0.90
Lのスラリー分散液を反応器へ導入した。系内の温度を
30℃として、ビス(n−ブチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジクロリド24.0mmol(11.8
g)をn−ヘプタン0.9Lに分散して添加した後、直
ぐにトリエチルアルミニウム96.0mmol(10.
96g)を添加して系内温度を75℃に上げ、更に10
分間攪拌を続けた。 (2)予備重合 引き続き(1)で、系の温度を80℃とした後、エチレ
ンガスを10.0NL/分の速度で80分間導入して予
備重合を行った。エチレンの供給を停止し、反応器内の
エチレンガスを窒素で置換した。系内の温度を30℃に
冷却して洗浄率1/69までn−ヘプタンにて洗浄を行
った。実施例12(5)と同様にして予備重合触媒の乾
燥を行い、予備重合触媒粉末783gを回収した。 (3)評価 実施例12(6)および実施例11(7)(9)(1
0)と同様にして、エチレン−1−ヘキセン共重合、触
媒の蛍光顕微鏡観察、添加剤配合、フィルム成形と評価
を行った。結果を表5,表6に纏めた。
【0189】
【発明の効果】本発明によると、高活性で粒子性状の優
れたポリマーを低コストにて得ることができる。特に、
従来よりファウリングが起こりやすく製造が困難とされ
てきた低融点ポリマーの製造においても、ポリマー粒子
同士の付着が少なく、反応器への付着等が改良される。
また、ポリマーの嵩密度も改善される結果、工業的な規
模における連続安定運転の容易化、および生産性の増大
も図ることができる。また、担体強度の低い粒子では触
媒粉体や重合体粒子が崩壊しやすいため、微粉が発生す
る問題、逆に、担体強度が高い粒子では予備重合の際に
粒子が不均一に成長するために微粉が発生したり、触媒
粒子中に微細化されないまま残存した担体核がフィッシ
ュアイやゲルとなって製品の外観を悪化させるといった
問題を解決することができる。さらに、本発明の触媒成
分、あるいは触媒を使用することにより、従来よりも高
い重合温度においても、低融点のポリマーを効率よく、
かつ安定的に製造することが可能になる。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で用いたイオン交換性層状珪酸塩の細
孔分布曲線を示す。
【図2】実施例2で用いたイオン交換性層状珪酸塩の細
孔分布曲線を示す。
【図3】比較例1で用いたイオン交換性層状珪酸塩の細
孔分布曲線を示す。
【図4】実施例5、実施例9、比較例3の予備重合活性
パターンを示した図。
【図5】予備重合活性パターンの各種態様を示した概念
図。
【符号の説明】
VM:最大ピーク強度、 Dm:最大ピーク強度を示す細孔直径、 Dm1/2:ピーク強度が最大ピーク強度の1/2である点
に対応する小径側細孔直径。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥生 秀一 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 (72)発明者 田谷野 孝夫 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 (72)発明者 丹羽 博嗣 三重県四日市市東邦町1番地 シーエーシ ーズ株式会社四日市分析センター内 (72)発明者 石浜 由之 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 (72)発明者 菅野 利彦 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 Fターム(参考) 4J015 DA24 4J028 AA01A AB00A AB01A AC01A AC10A BA01A BA01B BB01A BB01B BC15B BC16B BC19B BC24B BC26B BC27B CA30A DA02 EB02 GA19

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の[特性1]、[特性2]を有するイオ
    ン交換性層状珪酸塩からなるオレフィン重合用触媒成
    分。 [特性1] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
    た細孔分布曲線において、最大ピーク強度DVMを示す細
    孔直径Dmが、60〜200Åであること、 [特性2] 窒素吸脱着法による脱離等温線から算出し
    た細孔分布曲線において、ピーク強度が最大ピーク強度
    VMの1/2である点に対応する小径側細孔直径をD
    m1/2(Å)とするとき、Dm1/2/Dmが、0.65以
    上、1未満であること(ただし、Dm1/2が複数あるとき
    は最も大きい値とする)。
  2. 【請求項2】イオン交換性層状珪酸塩が、さらに[特性
    3]を満たすことを特徴とする請求項1に記載のオレフ
    ィン重合用触媒成分。 [特性3]微小圧縮試験器で測定したイオン交換性層状
    珪酸塩の平均圧壊強度が3MPa以上であること。
  3. 【請求項3】イオン交換性層状珪酸塩が、炭素数4以上
    のアルキル基を有する有機アルミニウム化合物で処理さ
    れたものであることを特徴とする請求項1または2に記
    載のオレフィン重合用触媒成分。
  4. 【請求項4】イオン交換性層状珪酸塩が、下記[工程
    1]および[工程2]を経て得られたものであることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のオレフィン
    重合用触媒成分。 [工程1] 当該イオン交換性層状珪酸塩の造粒をおこ
    なった後に、下式(I)を満たす酸濃度(N)の酸で処
    理をおこなうこと、 N≧6.0 (式I) [ここで示す酸濃度Nは、酸のモル数×酸の価数/酸水
    溶液の体積(単位:リットル)を示す。] [工程2] [工程1]の後に、炭素数4以上のアルキ
    ル基を有する有機アルミニウム化合物で処理をおこなう
    こと。
  5. 【請求項5】イオン交換性層状珪酸塩がスメクタイト族
    珪酸塩である請求項1〜4のいずれかに記載のオレフィ
    ン重合用触媒成分。
  6. 【請求項6】イオン交換性層状珪酸塩に担持されたメタ
    ロセン触媒をオレフィンに接触せしめて予備重合触媒を
    形成するに際して、以下の[特性3]および[特性4]
    を満足するオレフィン重合用触媒。 [特性3] 微小圧縮試験器で測定したイオン交換性層
    状珪酸塩の平均圧壊強度が3MPa以上であること、
    [特性4] 予備重合前と予備重合後の触媒粒子をそれ
    ぞれ蛍光観察した結果から得られる予備重合均一化指数
    (H−Value)が60%以下であること。
  7. 【請求項7】請求項1〜5に記載されたイオン交換性層
    状珪酸塩を使用することを特徴とする、請求項6に記載
    のオレフィン重合用触媒。
  8. 【請求項8】イオン交換性層状珪酸塩に担持されたメタ
    ロセン触媒をオレフィンに接触させて得られる予備重合
    触媒であって、(a)当該イオン交換性層状珪酸塩の細
    孔容積に相当する量の予備重合ポリマーが生成するまで
    の間、(b)当該イオン交換性層状珪酸塩1gあたりの
    ポリマー生成速度を10mg/分以下に保持して得られ
    た、オレフィン重合用触媒。
  9. 【請求項9】請求項1に記載されたイオン交換性層状珪
    酸塩に担持されたメタロセン触媒をオレフィンに接触さ
    せて得られる予備重合触媒であって、(a)当該イオン
    交換性層状珪酸塩の細孔容積に相当する量の予備重合ポ
    リマーが生成するまでの間、(b)当該イオン交換性層
    状珪酸塩1gあたりのポリマー生成速度を10mg/分
    以下に保持して得られたオレフィン重合用触媒。
  10. 【請求項10】請求項1に記載されたイオン交換性層状
    珪酸塩に担持されたメタロセン触媒をオレフィンに接触
    させて予備重合触媒を形成するに際して、(a)新たな
    メタロセン錯体と、(b)必要に応じて使用する有機ア
    ルミニウム化合物を、(c)当該イオン交換性層状珪酸
    塩に担持メタロセン触媒と接触させる、ことを特徴とす
    るオレフィン重合用触媒。(ただし、(a)におけるメ
    タロセン錯体は、すでに担持されているメタロセン錯体
    と同一であっても、異なっていてもよい。)
  11. 【請求項11】請求項1に記載されたイオン交換性層状
    珪酸塩に担持されたメタロセン触媒をオレフィンに接触
    させて予備重合触媒を形成するに際して、(a) 当該
    イオン交換性層状珪酸塩とメタロセン錯体を30分以上
    接触すること、(b) (a)の操作で得られた接触物
    を不活性炭化水素溶媒または液化α−オレフィンでスラ
    リー洗浄すること、(c) (b)の操作で得られた洗
    浄物を用いてオレフィン予備重合をおこなうこと、によ
    って、得られるオレフィン重合用触媒。
  12. 【請求項12】請求項1に記載されたオレフィン重合用
    触媒成分とメタロセン化合物からなる触媒を用いて、オ
    レフィンを重合することを特徴とするポリオレフィンの
    製造方法。
  13. 【請求項13】請求項6に記載されたオレフィン重合用
    触媒を用いて、オレフィンを重合することを特徴とする
    ポリオレフィンの製造方法。
  14. 【請求項14】請求項8に記載されたオレフィン重合用
    触媒を用いて、オレフィンを重合することを特徴とする
    ポリオレフィンの製造方法。
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