JP2004182971A - Improved method for producing polyolefin - Google Patents

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Kazuhiro Yamamoto
和弘 山本
Kiyoshi Yugawa
潔 湯川
Yasuhiro Kashiwagi
泰弘 柏木
Yoichi Maeda
洋一 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To embody efficient industrialization in a large-scale olefin polymerization with a metallocene catalyst, in which the embodiment comprises raising catalytic activity and polymerization efficiency, fully showing a metallocene catalyst capability, and maintaining a stable polymerization reaction. <P>SOLUTION: In a commercial scale production plant of the olefin polymerization with the metallocene catalyst, an improved method for producing the polyolefin comprises controlling a content of inclusion of a halogen-containing compound to a gram atomic weight of a transition metal of the metallocene catalyst becoming ≤0.8, the content of inclusion of a halogen-containing compound meaning a gram atomic weight of the halogen atom in a halogen-containing compound derived from a solvent, a raw material, and the like except the halogen atom derived from the catalyst components. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シングルサイト触媒を用いてオレフィンを重合してポリオレフィンを製造する方法の改良に関し、詳しくは、メタロセン錯体と助触媒からなるメタロセン触媒によるポリオレフィンの重合方法を改良して、メタロセン触媒の性能を充分に発揮させ、安定な重合反応を維持せしめるポリオレフィンの重合方法に係わるものである。   The present invention relates to an improvement in a method for producing a polyolefin by polymerizing an olefin using a single-site catalyst, and more particularly, to an improvement in a method for polymerizing a polyolefin using a metallocene catalyst comprising a metallocene complex and a co-catalyst to improve the performance of the metallocene catalyst. The present invention relates to a method for polymerizing a polyolefin, in which the above-mentioned is fully exhibited and a stable polymerization reaction is maintained.

ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンは、機械的性質や耐薬品性等に優れ、またそれらの特性と経済性とのバランスが極めて優れていることによって、種々の用途分野において実用性の非常に高い高分子材料として汎用されている。
これらのポリオレフィンは、従来においては主として三塩化チタンや四塩化チタン、あるいはこれらを塩化マグネシウム等の担体に担持した遷移金属触媒と有機アルミニウム化合物とを組み合わせた、いわゆるチーグラー・ナッタ系触媒を用いてオレフィンを重合させることによって、諸物性や立体規則性等に優れたポリオレフィンとして製造されてきた。そして、各種の担持体や電子供与体あるいは有機珪素化合物等の使用により、触媒活性や立体規則性等において改良が続けられている。
Polyolefins such as polyethylene and polypropylene are excellent in mechanical properties, chemical resistance, etc., and have a very good balance between their properties and economics. It is widely used as a material.
Conventionally, these polyolefins are mainly produced by using a so-called Ziegler-Natta catalyst in which a titanium trichloride, a titanium tetrachloride, or a transition metal catalyst in which these are supported on a carrier such as magnesium chloride and an organic aluminum compound are combined. Has been produced as a polyolefin having excellent physical properties and stereoregularity. Improvements in catalytic activity, stereoregularity, and the like have been continued by using various types of supports, electron donors, and organic silicon compounds.

それに対し、マルチサイト触媒であるチーグラー・ナッタ系触媒とは異なる、シクロペンタジエニル環等が金属原子に配位した金属遷移金属錯体とアルミノキサン等の助触媒を組み合わせた、シングルサイト触媒のいわゆるメタロセン系触媒を用いてオレフィンを重合させるポリオレフィンの製造方法が開発され、最近ではチーグラー・ナッタ系触媒による重合方法よりも注目されている。
それは、メタロセン系触媒が有機溶媒に可溶で均一系の重合を可能とし、触媒活性が非常に高く、特異な立体規則性をもたらし、分子量分布の狭い高分子量のポリオレフィンを製造できることによるもので、配位子やその置換基及び遷移金属あるいは助触媒さらには担持体等における改良と発展が続けられ、また、高価なアルミノキサン以外の助触媒や有機アルミニウム化合物等の第三成分の開発もなされている。また、メタロセン系触媒は高級オレフィンや環状オレフィンあるいは極性モノマー等の重合も可能となしている。
On the other hand, unlike the Ziegler-Natta catalyst, which is a multi-site catalyst, a so-called metallocene catalyst, which is a single-site catalyst in which a metal transition metal complex in which a cyclopentadienyl ring or the like is coordinated with a metal atom and a promoter such as aluminoxane are combined A method for producing a polyolefin in which an olefin is polymerized using a system catalyst has been developed, and has recently attracted more attention than a polymerization method using a Ziegler-Natta catalyst.
This is because the metallocene-based catalyst is soluble in organic solvents, enables homogeneous polymerization, has very high catalytic activity, brings a unique stereoregularity, and can produce a high-molecular-weight polyolefin having a narrow molecular weight distribution. Improvements and developments in ligands and their substituents and transition metals or cocatalysts as well as in supports have been continued, and third components such as expensive aluminoxane cocatalysts and organoaluminum compounds have also been developed. . Further, the metallocene-based catalyst is also capable of polymerizing higher olefins, cyclic olefins, polar monomers, and the like.

以上のように、メタロセン系触媒は、ポリオレフィンの重合において画期的で非常に優れた重要な触媒と一般に認知されているが、スラリー重合等の不均一系反応への適応や高価なアルミノキサンの代替物の開発あるいは不純物による敏感な触媒活性の低下等、多くの解決されるべき問題も抱えている。特に、メタロセン系触媒は、チーグラー型触媒に比して重合反応系における不純物により敏感であり、そのためにモノマーや触媒等の原料及び重合反応系における不純物に対する制御や管理が厳しく要求され、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の大規模で効率的な工業化への隘路となっている。   As described above, metallocene-based catalysts are generally recognized as important and extremely innovative catalysts in the polymerization of polyolefins.However, they can be applied to heterogeneous reactions such as slurry polymerization, and can replace expensive aluminoxane. There are also many problems to be solved, such as the development of materials or the reduction of sensitive catalytic activity due to impurities. In particular, metallocene-based catalysts are more sensitive to impurities in the polymerization reaction system than Ziegler-type catalysts, and therefore, strict control and management of raw materials such as monomers and catalysts and impurities in the polymerization reaction system are strictly required. Has become a bottleneck for large-scale and efficient industrialization of olefin polymerization.

メタロセン系触媒の工業化へのかかる問題における改良を目指して、数多くの改良提案がなされており、例えば、不均一系反応への適応として、シリカ担持メチルアルミノキサンを使用するもの(特許文献1を参照)、高価なアルミノキサンの代替物としてルイス酸の非配位性硼素化合物を使用するもの(例えば、特許文献2及び3を参照)やイオン交換性の層状珪酸塩を使用するもの(例えば、特許文献4及び5を参照)などが開示されている。   Numerous improvement proposals have been made with the aim of improving such problems to the industrialization of metallocene catalysts, for example, using silica-supported methylaluminoxane as an adaptation to heterogeneous reactions (see Patent Document 1). And non-coordinating boron compounds of Lewis acids as substitutes for expensive aluminoxanes (see, for example, Patent Documents 2 and 3) and those using ion-exchangeable layered silicates (for example, Patent Document 4) And 5) are disclosed.

また、不純物を除去して重合効率を高めるために、原料系の改良手段は最近に数多く提案されており、重合反応後の溶媒を再使用する際に溶媒を精製するために、例えば、再使用すべき溶剤を吸着剤と接触させてメタロセン化合物由来成分を吸着除去する方法(特許文献6を参照)が開示されている。触媒成分から不純物を除去するためには、不純物のエーテル系化合物を含有するメタロセン化合物をハロゲン化炭化水素溶剤で洗浄して精製する方法(特許文献7を参照)、不純物を含む遷移金属・芳香族系化合物を多孔性カーボン充填液体クロマトにより分画精製する方法(特許文献8を参照)、メタロセン触媒の品質を改良するために、有機溶媒を使用して金属ハロゲン化物等の無機不純物を分離し、粒状吸着性物質により有機不純物を除去する方法(特許文献9を参照)等が開示され、再使用する原料ガスの精製のためには、重合反応後の未反応ガスを固定層式吸着塔に通して不純物の除去を行うことで、メタロセン触媒の活性低下を防ぐ方法(特許文献10を参照)も開示されている。
さらに、不純物を除去して重合効率を高めるために、具体的な不純物の例示は特にないものの、不純物を除去する除去剤(スカベンジャー)として有機アルミニウム化合物を使用することも開示されている(例えば、特許文献11及び12を参照)。触媒の解毒剤である除去剤の有機アルミニウムとしては、トリエチルアルミニウムやトリイソブチルアルミニウム等が主として使用されている。なお、この場合において、従来は、上記有機アルミニウムで掃去できない触媒毒はないと考えられていた。しかし、後述するように本発明者らの詳細な検討により、意外にも、ハロゲン含有化合物がメタロセン触媒にとって大きな触媒毒となることが見出された。
そして、以上のいずれの方法においても、不純物は十分には解毒ないしは除去されないようで、触媒活性や重合効率は十分に完全なものとはなっていない。また、メタロセン触媒の触媒毒物質を特定して、それに対して有効な手段を採用する方法も実現化されていない。
In addition, in order to remove impurities and increase the polymerization efficiency, a number of means for improving the raw material system have recently been proposed, and in order to purify the solvent when the solvent after the polymerization reaction is reused, for example, it is necessary to reuse the solvent. A method of contacting a solvent to be contacted with an adsorbent to adsorb and remove a component derived from a metallocene compound (see Patent Document 6) is disclosed. In order to remove impurities from the catalyst component, a method of purifying a metallocene compound containing an ether compound as an impurity by washing with a halogenated hydrocarbon solvent (see Patent Document 7), a transition metal / aromatic containing impurities Method for fractionating and purifying a system compound by liquid chromatography packed with porous carbon (see Patent Document 8). In order to improve the quality of a metallocene catalyst, inorganic impurities such as metal halides are separated using an organic solvent, A method for removing organic impurities with a particulate adsorbent substance (see Patent Document 9) and the like are disclosed. In order to purify a raw material gas to be reused, an unreacted gas after a polymerization reaction is passed through a fixed-bed adsorption tower. There is also disclosed a method for preventing a decrease in the activity of a metallocene catalyst by removing impurities (see Patent Document 10).
Further, although there is no specific example of impurities in order to remove impurities and increase polymerization efficiency, use of an organoaluminum compound as a remover (scavenger) for removing impurities is also disclosed (for example, See Patent Documents 11 and 12). As the organic aluminum as a remover which is a catalyst detoxifier, triethylaluminum, triisobutylaluminum and the like are mainly used. In this case, conventionally, it was thought that there was no catalyst poison that could not be scavenged by the organic aluminum. However, as will be described later, the present inventors have conducted detailed investigations and have unexpectedly found that a halogen-containing compound becomes a large catalyst poison for a metallocene catalyst.
In any of the above methods, impurities do not seem to be sufficiently detoxified or removed, and the catalyst activity and polymerization efficiency are not sufficiently complete. Further, no method has been realized in which a catalyst poison of a metallocene catalyst is specified and an effective means is employed for the specified substance.

前述のように、メタロセン系触媒は、チーグラー型触媒に比して重合反応系における不純物により敏感であり、そのためにモノマーや触媒等の原料及び重合反応系における不純物に対する制御や管理が厳しく要求され、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の大規模で効率的な工業化への隘路となり、解決されるべき主たる問題として認識されている。   As described above, the metallocene-based catalyst is more sensitive to impurities in the polymerization reaction system than the Ziegler-type catalyst, and therefore, strict control and management of impurities such as monomers and catalysts in raw materials and the polymerization reaction system are required. It has become a bottleneck for large-scale and efficient industrialization of olefin polymerization by metallocene catalysts, and is recognized as a major problem to be solved.

特開平6−206924号公報(特許請求の範囲の請求項1、段落0013、段落0063)JP-A-6-206924 (Claim 1, Claims 0013, Paragraph 0063) 特開平3−234709号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-3-234709 (Claim 1 of the claims) 特開平5−247128号公報(段落0024)JP-A-5-247128 (paragraph 0024) 特開平11−49812号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-11-49812 (Claim 1 of the claims) 特開平11−140112号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-11-140112 (Claim 1 of the claims) 特開2001−62202号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP 2001-62202 A (Claim 1 of the Claims) 特開平7−97388号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-7-97388 (Claim 1 of the claims) 特開平9−47602号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-9-47602 (Claim 1 of the claims) 特表平11−510545号公報(要約、特許請求の範囲の請求項1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-510545 (Abstract, Claim 1 of the Claims) 特開平8−3226号公報(特許請求の範囲の請求項1)JP-A-8-3226 (Claim 1 of the claims) 特開平5−140227号公報(段落0061)JP-A-5-140227 (paragraph 0061) 特開平11−60623号公報(段落0009)JP-A-11-60623 (paragraph 0009)

メタロセン系触媒におけるこのような問題の状況において、モノマーや触媒あるいは溶剤等の原料及び重合反応系における不純物に対する的確な制御により、触媒活性や重合効率を高めて、メタロセン触媒の性能を充分に発揮させ、安定な重合反応を維持せしめ、それにより、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の大規模で効率的な工業化を具現化することが、新しい重要な課題であると考えられる。   In the situation of such a problem in the metallocene catalyst, by appropriately controlling impurities such as monomers, catalysts or solvents and impurities in the polymerization reaction system, the catalyst activity and polymerization efficiency are enhanced, and the performance of the metallocene catalyst is sufficiently exhibited. It is considered to be a new important task to maintain a stable polymerization reaction and thereby realize large-scale and efficient industrialization of olefin polymerization using a metallocene catalyst.

かかる課題は、メタロセン触媒によるオレフィンの重合において重要なものであると理解されるが、従来においては主に、触媒や溶剤等の個々の原料における特定されない不純物の除去等に着目されていただけであり、原料系と重合反応系の両系を把握して不純物に対する総合的で的確な制御を行うことは殆ど知見されていなかった。
本発明は、この新しい課題を解決してメタロセン触媒の性能を充分に発揮させ安定な重合反応を維持せしめ、それにより、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の大規模で効率的な工業化を具現化することを目指すものである。すなわち、本発明は、不純物の触媒毒の影響を受けない条件下で、触媒系の性能を充分に発揮させ、安定な生産が維持できるポリオレフィンの製造方法を提供することを目的とする。
It is understood that such a problem is important in the polymerization of olefins using a metallocene catalyst, but in the past, mainly attention was focused on the removal of unspecified impurities in individual raw materials such as a catalyst and a solvent. It has been hardly known to grasp both the raw material system and the polymerization reaction system to perform comprehensive and accurate control of impurities.
The present invention solves this new problem by fully exhibiting the performance of a metallocene catalyst and maintaining a stable polymerization reaction, thereby realizing large-scale and efficient industrialization of olefin polymerization using a metallocene catalyst. It is aimed at. That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a polyolefin, which can sufficiently exhibit the performance of a catalyst system and maintain stable production under conditions not affected by catalyst poisons of impurities.

本発明者らは、シングルサイト触媒、特にそのメタロセン触媒によるオレフィン重合における触媒活性や重合効率を有効に高めるための検討の過程において、従来の触媒や溶剤等の個々の原料における不純物の除去技術を踏まえて、原料系と重合反応系の両系を把握して不純物に対する総合的で的確な制御を行えば、触媒活性や重合効率を有効に高めることができ、それにより、メタロセン触媒の性能を充分に発揮させ、安定な重合反応を維持せしめることを実現化できるのではと思考するに到り、原料系と重合反応系における不純物による影響を総合的に検討した結果として、上記の課題を解決する本発明を具現化することができたものである。   In the process of studying to effectively increase the catalytic activity and polymerization efficiency in olefin polymerization using a single-site catalyst, particularly its metallocene catalyst, the present inventors have developed conventional techniques for removing impurities from individual raw materials such as catalysts and solvents. Based on this, if both the raw material system and the polymerization reaction system are grasped and comprehensive and accurate control of impurities is performed, catalytic activity and polymerization efficiency can be effectively increased, and thereby the performance of the metallocene catalyst can be sufficiently improved. To solve the above-mentioned problems as a result of comprehensively examining the effects of impurities in the raw material system and the polymerization reaction system. The present invention has been embodied.

すなわち、シングルサイト触媒として代表的なメタロセン触媒によるオレフィンの重合において、原料系と重合反応系における不純物による影響を総合的にかつ実験的に検討し、不純物の成分を分析して考察を重ねた結果、原料系と重合反応系における不純物としてハロゲン化合物が存在して、それがメタロセン触媒の触媒活性の低下やオレフィン重合の重合効率の悪化をもたらすことを知見し確認するに到った。
驚くべきことに、メタロセン触媒のメタロセン錯体自体に含有されるハロゲンは、このような悪影響をもたらさず、むしろ触媒活性や重合効率を高める作用をなすことも判明した。もっとも、従来においてハロゲン含有化合物は重合系によい効果を与えることがあり、前記の特許文献4(段落0051)あるいは特許文献5(段落0005〜0006)に、ハロゲン含有化合物を含有する系で重合を行うと活性が向上するという記載がある。しかし、ハロゲン含有化合物のこの作用は、特殊なイオン交換性層状化合物との併用の条件下に使用される場合に限られ、例外的なものと考えられる。
そして、メタロセン触媒によるオレフィンの重合において、原料系と重合反応系の両系におけるハロゲン不純物、すなわちハロゲンを含む化合物やハロゲン単体等に対する総合的で的確な制御を行えば、触媒活性や重合効率を有効に高めることができる本発明を完成することができた。
In other words, in the polymerization of olefins using a typical metallocene catalyst as a single-site catalyst, the effects of impurities in the raw material system and the polymerization reaction system were comprehensively and experimentally examined, and the results of analysis and analysis of the impurity components were repeated. The present inventors have found and confirmed that a halogen compound is present as an impurity in the raw material system and the polymerization reaction system, which causes a decrease in the catalytic activity of the metallocene catalyst and a deterioration in the polymerization efficiency of olefin polymerization.
Surprisingly, it has been found that the halogen contained in the metallocene complex of the metallocene catalyst itself does not cause such an adverse effect, but rather acts to enhance the catalytic activity and the polymerization efficiency. However, conventionally, a halogen-containing compound may have a good effect on a polymerization system, and Patent Document 4 (paragraph 0051) or Patent Document 5 (paragraphs 0005 to 0006) discloses that a polymerization containing a halogen-containing compound is not effective. There is a description that the activity is improved by performing. However, this action of the halogen-containing compound is considered to be exceptional only when used under the condition of being used in combination with a special ion-exchangeable layered compound.
In the polymerization of olefins with metallocene catalysts, comprehensive and accurate control of halogen impurities in both the raw material system and the polymerization reaction system, i.e., compounds containing halogen, simple halogens, etc. can improve the catalytic activity and polymerization efficiency. The present invention, which can be further improved, has been completed.

ハロゲン不純物は、溶媒やモノマー等の原料に由来するもの、重合反応中に副反応生成物として生じるもの、重合装置からの汚れとしてもたらされるもの等であり、無機ハロゲン化合物や有機ハロゲン化合物あるいはハロゲン単体ないしはイオン等として存在する(これらを総称して以下において、単に「ハロゲン含有化合物」ということもある)。その存在量も原料の不純度や重合反応の条件等により決まってくる。
なお、従来の文献(特開平3-31304号公報の第3頁右上欄)において、チーグラー・ナッタ系触媒による重合における重合溶媒を再使用のために精製する際に、有機塩素化合物の除去の記載が見られるが、単に他の不純物と共に溶媒から除去するという記載だけで、その量の記載もなく重合反応における制御についても何の記載もないから、本発明の先行技術となるものではない。
Halogen impurities include those derived from raw materials such as solvents and monomers, those produced as by-products during the polymerization reaction, those brought as dirt from the polymerization apparatus, and the like, inorganic halogen compounds, organic halogen compounds, or halogen alone. Or exist as ions or the like (these are sometimes collectively referred to simply as “halogen-containing compounds” hereinafter). Its abundance also depends on the impurity of the raw materials, the conditions of the polymerization reaction and the like.
In addition, in the conventional literature (the upper right column on page 3 of JP-A-3-31304), there is a description of removal of an organic chlorine compound when a polymerization solvent in polymerization using a Ziegler-Natta catalyst is purified for reuse. However, this is not the prior art of the present invention since it merely describes removal from the solvent together with other impurities, but does not describe the amount thereof and does not describe any control in the polymerization reaction.

本発明者らは、メタロセン触媒によるオレフィンの重合において、ハロゲン不純物としてのハロゲン含有化合物に対する総合的で的確な制御を行って、触媒活性や重合効率を有効に高める条件を実験的に詳細に吟味検討することにより、触媒活性や重合効率を有効に高めるには、ハロゲンの量が深く関与し、その量は重合反応に導入されるメタロセン触媒の中心金属の量に密接に関連することを推認して、実験により具体的にハロゲンの量を規定するに到り、本発明の中心構成を形成することができた。
すなわち、本発明者らは、触媒に由来するハロゲン原子は除いて、重合反応槽に存在するハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子の混入をできるだけ抑制すること、具体的には、重合反応槽に導入されるメタロセン錯体の中心金属に対して、ハロゲン原子を特定量以下とすることにより、触媒系の性能を充分に発揮させ、安定な生産が維持できることを見出し、本発明を完成させた。
ここで、触媒に由来するハロゲン原子とは、メタロセン錯体に由来するものはもとより、助触媒や触媒担体がハロゲンを含むものであっても、段落0031において詳述するように、それらに由来するハロゲンも含み、それらのハロゲンも制御の対象外となる。また、触媒の第三成分における有機アルミニウムについては、それに含まれるハロゲンがオレフィン重合に悪影響をおよぼすか否かは十分には判明していないので、段落0052において詳述するように、本発明のオレフィン重合においては、ハロゲンを含む有機アルミニウム(ハロゲン化有機アルミニウム)を触媒の第三成分として使用しない。
本発明の本質は、重合原材料に付随してくるハロゲン化合物、商業的規模の製造プラントにおいて行われている重合溶剤の再使用の際に混在してくるハロゲン不純物、あるいは重合装置の保全用材料に混在している有機ハロゲン化物等が、メタロセン触媒による重合に悪影響を及ぼすことを見出した点にあり、かかる見地から、触媒の活性と重合効率を高める試みは画期的なものであるといえる。(このようなハロゲンを´悪いハロゲン´と表現できるかもしれない。)
言い換えると、本発明の特徴は、触媒毒としてのハロゲン含有化合物の存在量を管理することにあり、その本質は、例えば何らかの異常により、その存在量が本発明で規定する範囲を超えた場合に後述するような操作方法または予防方法を行うことにある。
In the polymerization of olefins with a metallocene catalyst, the present inventors conducted detailed and experimental studies on conditions that effectively increase catalyst activity and polymerization efficiency by comprehensively and precisely controlling halogen-containing compounds as halogen impurities. In order to effectively increase the catalytic activity and polymerization efficiency, the amount of halogen is deeply involved, and it is estimated that the amount is closely related to the amount of the central metal of the metallocene catalyst introduced into the polymerization reaction. Experiments have led to the specific definition of the amount of halogen, and the central structure of the present invention has been formed.
In other words, the present inventors exclude the halogen atoms derived from the catalyst and suppress the contamination of halogen atoms derived from the halogen-containing compound present in the polymerization reaction tank as much as possible. The present inventors have found that by setting the halogen atom to a specific amount or less with respect to the central metal of the metallocene complex to be used, the performance of the catalyst system can be sufficiently exhibited and stable production can be maintained, and the present invention has been completed.
Here, the halogen atom derived from the catalyst means not only the one derived from the metallocene complex but also the one derived from the metallocene complex, even if the cocatalyst or the catalyst carrier contains halogen, as described in detail in paragraph 0031. , And those halogens are also excluded from the control. Further, regarding the organoaluminum in the third component of the catalyst, it is not sufficiently known whether or not the halogen contained therein has an adverse effect on the olefin polymerization. In the polymerization, organoaluminum containing halogen (organoaluminum halide) is not used as the third component of the catalyst.
The essence of the present invention is that the halogen compound accompanying the polymerization raw material, the halogen impurity mixed when the polymerization solvent is reused in a commercial-scale production plant, or the material for maintaining the polymerization apparatus is used. It has been found that mixed organic halides and the like adversely affect the polymerization by the metallocene catalyst, and from such a viewpoint, it can be said that an attempt to increase the activity and polymerization efficiency of the catalyst is a breakthrough. (Such a halogen may be expressed as 'bad halogen'.)
In other words, the feature of the present invention is to control the abundance of a halogen-containing compound as a catalyst poison, and the essence is that the abundance exceeds the range specified in the present invention due to, for example, some abnormality. It is to perform an operation method or a preventive method as described below.

以上において、本発明の創作の経緯と構成の特徴を概観しつつ概括記述したので、ここで本発明全体を俯瞰すると、本発明は、次の発明単位群から構成されるものであって、第一の発明を基本発明単位とし、第二以下の発明は、基本発明を具体化ないしは実施態様化するものである。(なお、第一発明〜第十発明をまとめて「本発明」という。)
第一発明: シングルサイト触媒を用いてオレフィンを重合してポリオレフィンを製造するにあたり、触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量を、導入されるシングルサイト触媒の遷移金属のグラム原子量に対して、0.8以下となるようにハロゲン含有化合物の混入量を制御することを特徴とするポリオレフィンの製造の改良方法。
In the above, since the outline of the process of creation and the features of the configuration of the present invention have been outlined, an overview of the present invention will be made here. One invention is defined as a basic invention unit, and the second and subsequent inventions embody or embody the basic invention. (Note that the first to tenth inventions are collectively referred to as "the present invention.")
First invention: In producing a polyolefin by polymerizing an olefin using a single-site catalyst, the gram atomic weight of a halogen atom derived from a halogen-containing compound mixed into a polymerization reaction other than a halogen atom derived from a catalyst component is determined by: A method for improving polyolefin production, comprising controlling the amount of a halogen-containing compound to be 0.8 or less based on the gram atomic weight of a transition metal of a single-site catalyst to be introduced.

第二発明: シングルサイト触媒が、下記の成分(A)及び(B)さらに必用に応じて(C)からなるメタロセン触媒であることを特徴とする、第一発明のポリオレフィンの製造の改良方法。
成分(A):メタロセン錯体
成分(B):助触媒
成分(C):有機アルミニウム化合物(ただしハロゲン化有機アルミニウム化合物を除く)
Second invention: The method for improving polyolefin production according to the first invention, wherein the single-site catalyst is a metallocene catalyst comprising the following components (A) and (B) and, if necessary, (C).
Component (A): Metallocene complex Component (B): Promoter Component (C): Organoaluminum compound (excluding organoaluminum halide compound)

第三発明: オレフィンとして、炭素数3以上のα−オレフィンを重合又は共重合することを特徴とする、第一発明又は第二発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Third invention: The method for improving the production of a polyolefin according to the first invention or the second invention, wherein an α-olefin having 3 or more carbon atoms is polymerized or copolymerized as the olefin.

第四発明: メタロセン触媒におけるメタロセン錯体の遷移金属錯体成分が、共役五員環配位子を有する周期表第4〜6族の遷移金属化合物であることを特徴とする、第二発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Fourth invention: The polyolefin of the second invention, wherein the transition metal complex component of the metallocene complex in the metallocene catalyst is a transition metal compound belonging to Groups 4 to 6 of the periodic table having a conjugated five-membered ring ligand. How to improve manufacturing.

第五発明: メタロセン触媒におけるメタロセン錯体を活性化する助触媒が、アルミニウムオキシ化合物、イオン性化合物又はルイス酸、固体酸、及びイオン交換性層状珪酸塩のいずれかであることを特徴とする、第二発明〜第四発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Fifth invention: The co-catalyst for activating the metallocene complex in the metallocene catalyst is any one of an aluminum oxy compound, an ionic compound or a Lewis acid, a solid acid, and an ion-exchangeable layered silicate. An improved method for producing the polyolefin of the second to fourth inventions.

第六発明: メタロセン錯体を活性化する助触媒が有機ホウ素化合物であり、製造するポリオレフィンがエチレン又はプロピレンを重合するもの、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンを共重合するもの、あるいはプロピレンと他の炭素数2以上のα−オレフィンを共重合するものであることを特徴とする、第二発明〜第五発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Sixth invention: The co-catalyst for activating the metallocene complex is an organoboron compound, and the polyolefin to be produced is one that polymerizes ethylene or propylene, one that copolymerizes ethylene with an α-olefin having 3 or more carbon atoms, or propylene. The method for producing a polyolefin according to any one of the second to fifth aspects of the present invention, which comprises copolymerizing another α-olefin having 2 or more carbon atoms.

第七発明: 重合材料における、ハロゲン原子が結合した有機化合物の混入量、ハロゲン原子が結合したケイ素原子含有化合物の混入量、ハロゲン原子が結合したアルミニウム原子含有化合物の混入量、及び有機溶媒中のハロゲン原子が結合した化合物の混入量、さらには重合装置からの不純物であるハロゲン含有化合物の混入量のいずれか又は全てを制御することを特徴とする、第一発明〜第六発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Seventh invention: The amount of the organic compound to which the halogen atom is bonded, the amount of the silicon-containing compound to which the halogen atom is bonded, the amount of the aluminum atom-containing compound to which the halogen atom is mixed, and The production of polyolefins according to the first to sixth inventions, characterized in that any or all of the amount of the compound in which the halogen atom is bonded and the amount of the halogen-containing compound which is an impurity from the polymerization apparatus are controlled. How to improve.

第八発明: 重合装置からの不純物であるハロゲン含有化合物がフランジのガスケットシール剤に由来することを特徴とする、第七発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Eighth invention: The method for improving polyolefin production according to the seventh invention, wherein the halogen-containing compound as an impurity from the polymerization apparatus is derived from a gasket sealing agent for the flange.

第九発明: ハロゲンが塩素であることを特徴とする、第一発明〜第八発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Ninth invention: The method for improving polyolefin production according to the first to eighth inventions, wherein the halogen is chlorine.

第十発明: 触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量が、遷移金属のグラム原子量に対して、0.8を超える場合に、0.8以下を維持するようにハロゲン含有化合物の重合反応における存在量を低下させることを特徴とする、第一発明〜第九発明のポリオレフィンの製造の改良方法。   Tenth invention: When the gram atomic weight of a halogen atom derived from a halogen-containing compound mixed into the polymerization reaction other than the halogen atom derived from the catalyst component exceeds 0.8 with respect to the gram atomic weight of the transition metal, A method for improving the production of polyolefins according to the first to ninth aspects of the present invention, wherein the amount of halogen-containing compound present in the polymerization reaction is reduced so as to maintain 0.8 or less.

本発明においては、シングルサイト触媒によるオレフィン重合の商業的規模の製造プラントにおける、ハロゲン化合物の制御による画期的な手段の採用によって、シングルサイト触媒の活性と重合効率を非常に高めることができ、成形性に優れた高分子量のオレフィン重合体を効率的に生産できるという、顕著な効果が奏される。
それにより、メタロセン触媒の性能を充分に発揮させ、安定な重合反応を維持せしめ、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の大規模で効率的な工業化を具現化することができる。
In the present invention, the activity and polymerization efficiency of a single-site catalyst can be greatly enhanced by employing innovative means by controlling halogen compounds in a commercial-scale production plant for olefin polymerization using a single-site catalyst, A remarkable effect is exhibited in that a high-molecular-weight olefin polymer having excellent moldability can be efficiently produced.
Thereby, the performance of the metallocene catalyst can be sufficiently exhibited, a stable polymerization reaction can be maintained, and large-scale and efficient industrialization of olefin polymerization using a metallocene catalyst can be realized.

以下において、本発明群の実施の形態をオレフィン重合におけるハロゲン含有化合物の制御を中心に、具体的に詳しく説明する。
(1)ハロゲン含有化合物の制御について
(A)グラム原子量による規定
本発明は、前述のように、シングルサイト触媒を用いてオレフィンを重合してポリオレフィンを製造するにあたり、触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量を、導入されるシングルサイト触媒の遷移金属のグラム原子量に対して、0.8以下となるようにハロゲン含有化合物の混入量を制御することを特徴とするポリオレフィンの製造の改良方法を基本構成とするものであって、その構成の採用により、触媒系の性能を充分に発揮させ、安定な生産が維持できる。
以下においては、シングルサイト触媒の代表例であるメタロセン触媒について、具体的に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described in detail focusing on control of a halogen-containing compound in olefin polymerization.
(1) Control of Halogen-Containing Compound (A) Regulation by Gram Atomic Weight As described above, in the present invention, when a olefin is polymerized using a single-site catalyst to produce a polyolefin, other than a halogen atom derived from a catalyst component. The gram atomic weight of the halogen atom derived from the halogen-containing compound mixed in the polymerization reaction is 0.8 or less with respect to the gram atomic weight of the transition metal of the single-site catalyst to be mixed. It is based on a method for improving the production of polyolefins, characterized by controlling the amount. By adopting such a structure, the performance of the catalyst system can be sufficiently exhibited and stable production can be maintained.
Hereinafter, a metallocene catalyst which is a typical example of a single-site catalyst will be specifically described.

メタロセン触媒によるオレフィンの重合において、触媒毒となるハロゲン、特に、塩素、臭素、ヨウ素を含有するハロゲン含有化合物に対する総合的で的確な制御を行って、触媒活性や重合効率を有効に高める条件を実験的に詳細に吟味検討することにより、触媒活性や重合効率を有効に高めるには、触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、ハロゲンの量が重合反応に導入されるメタロセン触媒の中心金属の量に密接に関連することを知見して、実験により具体的にハロゲンの量を規定するに到ったのであり、触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量を、導入されるシングルサイト触媒の遷移金属のグラム原子量に対して、0.8以下となるようにハロゲン含有化合物の混入量を制御すればよいことが判明した。これは、後述する実施例と比較例の対比検討により確認される。   In metallocene-catalyzed olefin polymerization, comprehensive and accurate control of halogens, especially chlorine, bromine and iodine containing poisons, is conducted to test the conditions to effectively increase catalyst activity and polymerization efficiency. In order to effectively increase the catalyst activity and polymerization efficiency by examining the details in detail, the amount of halogen other than the halogen atom derived from the catalyst component must be adjusted to the amount of the central metal of the metallocene catalyst introduced into the polymerization reaction. Knowing that they are closely related, they came to specify the amount of halogen specifically by experiments, and derived from halogen-containing compounds mixed in the polymerization reaction other than halogen atoms derived from the catalyst component. The halogen is adjusted so that the gram atomic weight of the halogen atom is 0.8 or less based on the gram atomic weight of the transition metal of the single-site catalyst to be introduced. It is sufficient to control the amount of mixed-containing compound has been found. This is confirmed by a comparative study of the example and the comparative example described later.

ハロゲン原子のグラム原子量を、導入されるシングルサイト触媒の遷移金属のグラム原子量に対して、好ましくは0.6以下、より好ましくは0.3以下となるようにハロゲン含有化合物の混入量を制御すればよく、可及的にその数値が小さいほうがより好ましいが、そのための処理の困難性と経済性を勘案すれば、0.6よりさほど小さくする必要性はない。
なお、例えばジクロロエタン1molの場合、Cl原子を2個有するので、ハロゲン換算では2グラム原子量となる。
The mixing amount of the halogen-containing compound is controlled so that the gram atomic weight of the halogen atom is preferably 0.6 or less, more preferably 0.3 or less with respect to the gram atomic weight of the transition metal of the single-site catalyst to be introduced. It is preferable that the numerical value is as small as possible, but it is not necessary to make the numerical value much smaller than 0.6 in consideration of the processing difficulty and economical efficiency.
In addition, for example, in the case of 1 mol of dichloroethane, since it has two Cl atoms, it becomes 2 gram atomic weight in terms of halogen.

(B)ハロゲン含有化合物の混入の阻止
原料系と重合反応系の両系におけるハロゲン不純物すなわちハロゲン含有化合物に対する総合的で的確な制御を行えば、触媒活性や重合効率を有効に高めることができるので、できるだけ重合反応槽にハロゲン含有化合物が混入することを阻止することが重要である。
前記したように、ハロゲン含有化合物は、無機ハロゲン化合物や有機ハロゲン化合物あるいはハロゲン単体ないしはイオン等として存在するのであって、これらは、溶媒やモノマー等の原料に由来するもの、重合反応中に副反応生成物として生じるもの、重合装置からの汚れとしてもたらされるもの等であり、それらをできるだけ減らすために、溶媒やモノマー等の原料を予め十分に精製し、重合反応における副反応を制御し、重合装置からの汚れを生じないように処置しておくことなどが必要となる。
(B) Prevention of Halogen-Containing Compounds If comprehensive and accurate control of halogen impurities, that is, halogen-containing compounds, in both the raw material system and the polymerization reaction system is performed, catalytic activity and polymerization efficiency can be effectively increased. It is important to prevent the halogen-containing compound from being mixed into the polymerization reactor as much as possible.
As described above, the halogen-containing compound exists as an inorganic halogen compound, an organic halogen compound, a halogen simple substance or an ion, and these are derived from a raw material such as a solvent or a monomer, and have a side reaction during a polymerization reaction. It is produced as a product, and is brought as fouling from a polymerization apparatus.In order to reduce them as much as possible, materials such as solvents and monomers are sufficiently purified in advance, side reactions in the polymerization reaction are controlled, and the polymerization apparatus is controlled. It is necessary to take measures to prevent the occurrence of dirt from the surface.

ハロゲン含有化合物の混入量を制御するための具体的方法としては、
a.原料や助剤を受け入れる際の検定
ハロゲン量の分析をおこない、予め設定した許容量以下であれば使用する方法を採用する。
b.原料や助剤の精製
原料の精製方法としては、通常の手段が使用され、例えば、蒸留や化学反応による方法あるいは吸着等の物理的な方法を用いることができる。
具体的な精製方法としては、ハロゲン含有化合物を化学的あるいは物理的に吸着する吸着剤を充填した精製塔に原料や溶剤を通す方法が例示できる。吸着剤は目的に応じて適切な選択をおこなう必要がある。ズードケミー触媒(株)発行の『触媒手帳』にはハロゲン含有化合物を吸着できる吸着剤が開示されている。例えばZnO、CaO、CuO、Al、NaO等である。
他の具体的な精製方法としては、原料や溶剤を精密蒸留によりハロゲン含有化合物を除去する方法が例示できる。
c.重合反応系におけるハロゲン含有化合物の除去
上述した方法によって、原料や助剤からのハロゲン含有化合物の混入はある程度予防することが可能となる。しかしながら、設備保全のために使用するガスケットシール剤にはハロゲン含有化合物が含まれている場合があり、フランジのシール部分からハロゲン含有化合物が系内に混入することが確認されている。このような不純物は言わば系内で「発生」するものであり、反応系内に除去手段が必要となる。具体的には上記のb.で言及した吸着剤の使用を採用することができる。
d.その他
重合反応における副反応の制御によるもので、温度や圧力などの諸条件を検討してハロゲン副生成物の量を制限する。重合反応を追跡しながら、ハロゲン量を検定して、ハロゲン量を制御することも重要である。
重合装置におけるシール剤にはできるだけハロゲンを含まないものを使用し、また、あらかじめ装置内を清浄に保持しておく。
As a specific method for controlling the amount of the halogen-containing compound,
a. Inspection when accepting raw materials and auxiliaries Analyze the amount of halogen and use the method if it is less than the preset allowable amount.
b. Purification of Raw Materials and Aids As a method for purifying the raw materials, a usual method is used, and for example, a method by distillation or a chemical reaction, or a physical method such as adsorption can be used.
As a specific purification method, a method in which a raw material or a solvent is passed through a purification tower filled with an adsorbent that chemically or physically adsorbs a halogen-containing compound can be exemplified. It is necessary to select an appropriate adsorbent according to the purpose. An adsorbent capable of adsorbing a halogen-containing compound is disclosed in "Catalyst Notebook" issued by Sued Chemie Catalysts, Inc. For example, ZnO, CaO, CuO, Al 2 O 3 , Na 2 O and the like.
As another specific purification method, a method of removing a halogen-containing compound by precision distillation of a raw material or a solvent can be exemplified.
c. Removal of Halogen-Containing Compound in Polymerization Reaction System According to the above-described method, it is possible to prevent the halogen-containing compound from being mixed in from a raw material or an auxiliary to some extent. However, a gasket sealant used for equipment maintenance sometimes contains a halogen-containing compound, and it has been confirmed that the halogen-containing compound is mixed into the system from the sealing portion of the flange. Such impurities are so-called "generated" in the system, and require a removing means in the reaction system. Specifically, b. The use of adsorbents mentioned in can be employed.
d. Others This is due to the control of side reactions in the polymerization reaction. The conditions such as temperature and pressure are examined to limit the amount of halogen by-products. It is also important to control the amount of halogen by monitoring the amount of halogen while monitoring the polymerization reaction.
A sealant containing as little halogen as possible is used in the polymerization apparatus, and the inside of the apparatus is kept clean in advance.

なお、前述のとおりに、メタロセン触媒のメタロセン錯体自体に含有されるハロゲンは、このような悪影響をもたらさず、むしろ触媒活性や重合効率を高める作用をなす。そしてまた、ホウ素化合物のような助触媒、あるいは触媒を担持する担体のなかには、その構成成分としてハロゲンを含有するものがあるが、助触媒あるいは担体等はそれ自体の有効性が評価されて使用されるものであるからハロゲンを含有するものであっても使用することができ、本発明においては、このような成分によって供給されるハロゲンはその制御の対象から外される。もっとも、触媒各成分に付随している不純物としてのハロゲン含有化合物は、あらかじめ精製除去しておくことが好ましい。
本発明において、触媒材料に由来するハロゲンは制御の必要が無いことも、本発明の特徴のひとつであり、このハロゲン量の数値は重合の際に予め計算でき、ハロゲン量の制御から差し引かれる。
ところで、フッ素を含有するものは重合系に対してよい結果を与える場合がある。かかる意味において、本発明は、選択された反応系において、その機能を充分に発揮させるための技術であると理解することができる。
本発明においては、触媒毒となるハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が対象であるが、重合材料等に付随するハロゲンは一般に塩素であるから、ハロゲンとしては通常は塩素原子が想定される。
As described above, the halogen contained in the metallocene complex of the metallocene catalyst does not cause such an adverse effect, but rather acts to enhance the catalytic activity and the polymerization efficiency. In addition, some co-catalysts such as boron compounds, or some carriers that support the catalyst, contain halogen as a component thereof, but the co-catalyst or the carrier is used after its effectiveness is evaluated. Therefore, even those containing halogen can be used, and in the present invention, the halogen supplied by such a component is excluded from the control. However, it is preferable that the halogen-containing compound as an impurity accompanying each catalyst component is purified and removed in advance.
In the present invention, it is one of the features of the present invention that the halogen derived from the catalyst material does not need to be controlled, and the value of the halogen amount can be calculated in advance at the time of polymerization and is subtracted from the control of the halogen amount.
By the way, those containing fluorine may give good results for the polymerization system. In this sense, it can be understood that the present invention is a technique for sufficiently exerting its function in a selected reaction system.
In the present invention, the halogen that becomes a catalyst poison includes fluorine, chlorine, bromine, and iodine.However, since halogen accompanying a polymer material is generally chlorine, a chlorine atom is generally assumed as the halogen. You.

(C)ハロゲン含有化合物の主たる出所の例示
メタロセン触媒の重合活性を低下させる触媒毒であるハロゲン含有化合物の出所となる化合物としては、次のようなものが例示される。
a.Al原子含有化合物に付随して
無機ハロゲン化合物の主な混入経路としては、チーグラー・ナッタ系触媒で用いた溶媒に原料のAl原子含有化合物成分として混入、及び有機アルミニウムの不純物として混入し、メタロセン重合にその溶媒を転用する場合が挙げられる。
ところで、このような有機アルミニウムの製造工程においては、ハロゲン化アルキルアルミニウムの製造方法として、トリアルキルアルミニウム又はハロゲン化アルキルアルミニウムと三塩化アルミニウムとの不均化反応を利用する方法が一般的に用いられる。
このようなハロゲン化アルキルアルミニウムの製造において、ハロゲン化アルミニウム又はハロゲン化アルキルアルミニウムを製造した後、反応槽や使用した原料タンクあるいは配管等の滞留部分等を充分に洗浄せずにトリアルキルアルミニウムのようなハロゲンを含まない有機アルミニウムを製造してしまうと、残存ハロゲン含有化合物が製品中に混入してしまう場合がある。
有機アルミニウムの場合、精製により不純物として含まれる塩素のようなハロゲン成分を除去することは極めて困難であるので、製造段階およびポリオレフィンの製造で用いる時にハロゲン成分を混入させないことが重要となる。
(C) Principal Sources of Halogen-Containing Compounds The following compounds are exemplified as the source of a halogen-containing compound that is a catalyst poison that reduces the polymerization activity of a metallocene catalyst.
a. The main route of mixing the inorganic halogen compound with the Al atom-containing compound is as follows: the solvent used in the Ziegler-Natta catalyst is mixed as a raw material Al atom-containing compound component and mixed as an organic aluminum impurity to form a metallocene polymerization. In which the solvent is diverted.
By the way, in the production process of such an organoaluminum, a method utilizing a disproportionation reaction between a trialkylaluminum or an alkylaluminum halide and aluminum trichloride is generally used as a method for producing an alkylaluminum halide. .
In the production of such an aluminum alkyl halide, after the production of the aluminum halide or the aluminum alkyl halide, the reaction tank, the used raw material tank or the stagnant portions of the pipes and the like are not sufficiently washed and the trialkyl aluminum halide is used. When an organic aluminum containing no halogen is produced, a residual halogen-containing compound may be mixed into a product.
In the case of organoaluminum, it is extremely difficult to remove a halogen component such as chlorine contained as an impurity by refining. Therefore, it is important that the halogen component is not mixed in the production stage and when used in the production of polyolefin.

b.有機ハロゲン化合物として
有機ハロゲン化合物は、触媒製造や希釈に使用される有機溶媒中に混入されることが多い。特に触媒製造時に、チーグラー・ナッタ系触媒を製造した際に使用した溶媒を回収再利用している場合には、三塩化チタンや四塩化チタンなどに含まれる塩素原子などと溶媒等が何らかの反応を起こした場合に生成してしまい、そのまま混入してしまう恐れがある。
また、重合反応における反応槽や配管のガスケットに使用されるシール剤成分にも含まれていることがあり、これも混入の原因となる。
具体的な化合物の例示としては、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロプロパン、ジクロロプロパン、トリクロロプロパン、クロロブタン、ジクロロブタン、クロロペンタン、ジクロロペンタン、クロロヘキサン、ジクロロヘキサン、クロロヘプタン、ジクロロヘプタン、ポリクロロトリフルオロエタン等の脂肪族系のものが挙げられる。
なお、有機ハロゲン化合物として、芳香族化合物やヘテロ原子を含む化合物の混入もありうる。
b. Organic Halogen Compounds Organic halogen compounds are often mixed in organic solvents used for catalyst production and dilution. In particular, during the production of the catalyst, if the solvent used in producing the Ziegler-Natta catalyst is recovered and reused, the solvent such as chlorine atoms contained in titanium trichloride or titanium tetrachloride may react. When it occurs, it is generated and may be mixed as it is.
Further, it may be contained in a sealant component used in a gasket of a reaction tank or a pipe in a polymerization reaction, and this also causes mixing.
Examples of specific compounds include dichloromethane, chloroform, chloroethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chloropropane, dichloropropane, trichloropropane, chlorobutane, dichlorobutane, chloropentane, dichloropentane, chlorohexane, dichlorohexane, chloroheptane, Aliphatic compounds such as dichloroheptane and polychlorotrifluoroethane are exemplified.
As the organic halogen compound, an aromatic compound or a compound containing a hetero atom may be mixed.

c.ケイ素原子含有ハロゲン化合物として
ケイ素原子含有ハロゲン化合物は、例えばチーグラー・ナッタ系触媒を製造する場合において、立体規則性を付与するための電子供与体(いわゆるケイ素ドナー)を添加した際の副反応物として洗浄・回収溶剤に含まれることがある。この溶剤を再精製して使用する場合にケイ素原子含有ハロゲン化合物が混入すると考えられる。
具体的な化合物の例示としては、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、クロロシクロヘキシルジメチルシラン、トリクロロシクロヘキシルシラン、ジクロロメチルビニルシラン等が挙げられる。この他にも芳香族基やヘテロ原子をさらに含むケイ素原子含有化合物の混入も考えられる。
c. As a silicon atom-containing halogen compound A silicon atom-containing halogen compound is used as a by-product when an electron donor (so-called silicon donor) for imparting stereoregularity is added, for example, in the case of producing a Ziegler-Natta catalyst. May be included in cleaning and recovery solvents. When this solvent is used after re-purification, it is considered that a halogen compound containing a silicon atom is mixed.
Examples of specific compounds include chlorotrimethylsilane, dichlorodimethylsilane, methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, butyltrichlorosilane, cyclopentyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, chlorocyclohexyldimethylsilane, trichlorocyclohexylsilane, dichloromethylvinylsilane, and the like. Is mentioned. In addition, it is also conceivable to mix a silicon atom-containing compound further containing an aromatic group or a hetero atom.

(D)ハロゲン含有化合物による重合反応の阻害についての考察
ハロゲン含有化合物は、遷移金属化合物に配位し、活性点を変質させてしまうことで、正常なオレフィン重合を阻害すると考えることができる。
一般的には、有機アルミニウムを用いることにより、極性化合物により活性点が変質してしまうことを抑制する作用が知られているが、ハロゲン含有化合物は極性化合物であるにも関わらず、掃去剤の有機アルミニウムによる活性点の変質の抑制ができない特異的な挙動を示す。
この理由としては、ハロゲン原子が持っているルイス塩基性、すなわち、カチオン種と相互作用しやすい性質が、有機アルミニウムの抑制作用によっても失われていないことによるものと考えている。
(D) Consideration of Inhibition of Polymerization Reaction by Halogen-Containing Compound The halogen-containing compound can be considered to inhibit normal olefin polymerization by coordinating with the transition metal compound and altering the active site.
In general, the use of organoaluminum is known to have an effect of suppressing the active site from being altered by a polar compound, but the halogen-containing compound is a scavenger despite being a polar compound. Shows a specific behavior in which the transformation of the active site by the organic aluminum cannot be suppressed.
It is considered that the reason for this is that the Lewis basicity of the halogen atom, that is, the property of easily interacting with the cationic species is not lost even by the inhibitory action of the organoaluminum.

(E)ハロゲン原子の分析方法
重合反応系内に存在するハロゲン量を制御するために使用されるハロゲン化合物の分析方法としては、原子吸光法、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ又はイオンクロマトグラフを用いた方法が例示できる。
また、塩素化合物の分析方法としては、上記方法の他、あらかじめ過剰な硝酸銀により塩化銀を沈殿させた後、余分の硝酸銀を硫酸第二鉄アンモニウム指示薬によりチオシアン酸アンモニウム溶液で滴定または吸光度測定によって定量する分析方法等が使用される。
(E) Halogen atom analysis method As an analysis method of a halogen compound used for controlling the amount of halogen present in the polymerization reaction system, an atomic absorption method, a gas chromatograph, a liquid chromatograph or an ion chromatograph was used. The method can be exemplified.
In addition, in addition to the above-mentioned method, the method of analyzing a chlorine compound is to preliminarily precipitate silver chloride with an excess of silver nitrate, and then determine the excess silver nitrate by titration or absorbance measurement with an ammonium thiocyanate solution using a ferric ammonium sulfate indicator. An analysis method or the like is used.

以下、重合反応中に反応器に存在するハロゲン(塩素)原子量を検定する方法を例に説明すると、
a.原料に含まれる塩素原子量をあらかじめ測定しておき、反応器への各原料の導入量から反応器内の塩素原子存在量を検定する方法
b.反応器に各原料を導入した後、または連続プロセスの場合は、製造条件が定常状態となってから、反応器から直接サンプリングして塩素原子存在量を検定する方法
c.各原料を循環させているラインの途中でサンプリングし塩素原子の定量を行い、反応系内を循環する量と反応系外へ排出される各原料のバランスから、反応器へ導入される塩素原子量を検定する方法
等が使用される。
Hereinafter, a method for assaying the halogen (chlorine) atomic weight present in the reactor during the polymerization reaction will be described as an example.
a. A method in which the amount of chlorine atoms contained in the raw materials is measured in advance, and the amount of chlorine atoms present in the reactor is detected based on the amount of each raw material introduced into the reactor. B. After introducing each raw material into the reactor, or in the case of a continuous process, after the production conditions have reached a steady state, a method of directly sampling from the reactor to test the chlorine atom abundance c. Sampling is performed in the middle of the line that circulates each raw material to determine the amount of chlorine atoms.Based on the balance between the amount circulated in the reaction system and each raw material discharged outside the reaction system, the amount of chlorine atoms introduced into the reactor is determined. A test method is used.

(2)シングルサイト触媒及びメタロセン触媒について
本発明は、基本的にシングルサイト触媒に係るものであって、その代表例であるメタロセン触媒を実例として詳述している。
本発明で使用するメタロセン触媒は、公知のものであれば特に制限無く利用できる。メタロセン触媒は一般に、(A)共役五員環配位子を有する周期律表第4族等の遷移金属化合物からなるメタロセン錯体と、それを活性化させる(B)助触媒、並びに必要に応じて使用される(C)有機アルミニウム化合物から構成される。オレフィン重合プロセスの特性によっては、粒子化が必須とされるため、さらに(D)担体を構成要素とする場合がある。
(なお、本明細書の記載においては、元素の周期律表として短周期型のものを使用している。)
(2) Single Site Catalyst and Metallocene Catalyst The present invention basically relates to a single site catalyst, and details a metallocene catalyst, which is a typical example thereof, as an example.
The metallocene catalyst used in the present invention can be used without any particular limitation as long as it is known. The metallocene catalyst is generally (A) a metallocene complex comprising a transition metal compound such as Group 4 of the Periodic Table having a conjugated five-membered ring ligand, (B) a cocatalyst for activating the metallocene complex, and if necessary, It is composed of the (C) organoaluminum compound used. Depending on the characteristics of the olefin polymerization process, it is necessary to form particles, so that the carrier may further comprise (D) a carrier.
(In the description of the present specification, a short-periodic table is used as a periodic table of elements.)

(A)メタロセン錯体
本発明において用いられるメタロセン錯体としては、代表的なものとして共役五員環配位子を有する周期律表第4〜6族の遷移金属化合物のメタロセン錯体が挙げられ、これらのうち、下記一般式のどちらかで表されるものが好ましい。
(A) Metallocene Complex A typical example of the metallocene complex used in the present invention is a metallocene complex of a transition metal compound belonging to Groups 4 to 6 of the periodic table having a conjugated five-membered ring ligand. Among them, those represented by any of the following general formulas are preferable.

Figure 2004182971
Figure 2004182971

式中、AおよびA’は置換基を有していてもよいシクロペンタジエニル基である。この置換基の例としては炭素数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。その他の例としては、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。これらの基はさらに副環上に置換基を有していてもよい。これらの中で好ましいものは、インデニル基またはアズレニル基である。
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表し、具体的にはアルキレン基、シリレン基あるいはゲルミレン基であることが好ましい。
これらの基はさらに置換基を有するものでもよい。
Mは周期律表第4〜6族から選ばれる遷移金属の金属原子、好ましくは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等である。特に、ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。
XおよびYは補助配位子であり、成分(B)と反応してオレフィン重合能を有する活性なメタロセンを生成させる。したがって、この目的が達成される限りX,Yは配位子の種類が制限されるものではなく、各々水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、あるいはヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基が例示できる。これらのうち好ましいものは、炭素数1〜10の炭化水素基、あるいはハロゲン原子である。
In the formula, A and A ′ are a cyclopentadienyl group which may have a substituent. An example of the substituent is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Even if this hydrocarbon group is bonded to the cyclopentadienyl group as a monovalent group, when there are a plurality of these, two of them are bonded at the other end (ω-end) to form cyclopentadienyl. It may form a ring with a part of the enyl. Other examples include an indenyl group, a fluorenyl group, and an azulenyl group. These groups may further have a substituent on the sub-ring. Preferred among these are an indenyl group and an azulenyl group.
Q represents a bonding group that bridges between two conjugated five-membered ring ligands at an arbitrary position, and specifically, is preferably an alkylene group, a silylene group, or a germylene group.
These groups may further have a substituent.
M is a metal atom of a transition metal selected from Groups 4 to 6 of the periodic table, preferably, titanium, zirconium, hafnium or the like. In particular, zirconium and hafnium are preferred.
X and Y are auxiliary ligands, which react with the component (B) to form an active metallocene having olefin polymerization ability. Therefore, as long as this object is achieved, X and Y are not limited by the type of ligand, and each of X and Y may be a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, or a hydrocarbon group optionally having a hetero atom. Can be exemplified. Of these, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom is preferable.

(B)助触媒(活性化剤成分)
助触媒は、メタロセン錯体を活性化する成分で、メタロセン錯体の補助配位子と反応して当該錯体を、オレフィン重合能を有する活性種に変換させうる化合物であり、具体的には下記(B−1)〜(B−4)が挙げられる。
(B−1)アルミニウムオキシ化合物
(B−2)成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸
(B−3)固体酸
(B−4)イオン交換性層状珪酸塩
(B) Promoter (activator component)
The cocatalyst is a component that activates the metallocene complex and is a compound that can react with an auxiliary ligand of the metallocene complex to convert the complex into an active species having olefin polymerization ability. -1) to (B-4).
(B-1) Aluminum oxy compound (B-2) Ionic compound or Lewis acid capable of reacting with component (A) to convert component (A) into a cation (B-3) Solid acid (B- 4) Ion-exchange layered silicate

(B−1)アルミニウムオキシ化合物においては、アルミニウムオキシ化合物がメタロセン錯体を活性化できることは周知であり、そのような化合物としては、具体的には次の各一般式で表される化合物が挙げられる。   It is well known that (B-1) an aluminum oxy compound can activate a metallocene complex, and specific examples of such a compound include compounds represented by the following general formulas. .

Figure 2004182971
Figure 2004182971

上記各一般式中、Rは水素原子または炭化水素残基、好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6の炭化水素残基を示す。また、複数のRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、pは0〜40、好ましくは2〜30の整数を示す。
一般式のうち、一番目及び二番目の式で表される化合物は、アルミノキサンとも称される化合物であって、これらの中では、メチルアルミノキサン又はメチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。上記のアルミノキサンは、各群内および各群間で複数種併用することも可能である。そして、上記のアルミノキサンは、公知の様々な条件下に調製することができる。
一般式の三番目で表される化合物は、一種類のトリアルキルアルミニウム又は二種類以上のトリアルキルアルミニウムと、一般式RB(OH)で表されるアルキルボロン酸との10:1〜1:1(モル比)の反応により得ることができる。一般式中、R及びRは、炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜6の炭化水素残基を示す。
In the above formulas, R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon residue, preferably a hydrocarbon residue having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably a hydrocarbon residue having 1 to 6 carbon atoms. Further, a plurality of R 1 may be the same or different. P represents an integer of 0 to 40, preferably 2 to 30.
Of the general formulas, the compounds represented by the first and second formulas are compounds also referred to as aluminoxanes, and among these, methylaluminoxane or methylisobutylaluminoxane is preferable. The above aluminoxane can be used in combination of two or more kinds in each group and between groups. The aluminoxane can be prepared under various known conditions.
The compound represented by the third general formula is a 10: 1 to 1 type of trialkylaluminum or two or more trialkylaluminums and an alkylboronic acid represented by the general formula R 2 B (OH) 2 . It can be obtained by a 1: 1 (molar ratio) reaction. In the general formula, R 1 and R 2 represent a hydrocarbon residue having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms.

(B−2)の化合物は、成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸性化合物であり、このようなイオン性化合物としては、カルボニウムカチオン、アンモニウムカチオンなどの陽イオンと、テトラフェニルボレート、テトラキス(3,5−ジフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等の陰イオンがイオン対を形成している化合物が挙げられる。
また、上記のようなルイス酸性化合物としては、種々の有機ホウ素化合物、例えばトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などが例示される。あるいは、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の金属ハロゲン化合物などが例示される。
なお、上記のルイス酸性化合物のある種のものは、成分(A)と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物として把握することもできる。上述した非配位性のホウ素化合物を用いたメタロセン触媒は、特開平3−234709号公報、特開平5−247128号公報等に例示されている。
これらのイオン性化合物またはルイス酸性化合物は、有機ホウ素化合物であることが好ましい。また、ここで言う有機ホウ素化合物には、イオン対の一部として有機ホウ素化合物が存在しているイオン性化合物も含む。
The compound (B-2) is an ionic compound or a Lewis acidic compound capable of reacting with the component (A) to convert the component (A) into a cation. Cations such as ammonium cations and ammonium cations and anions such as tetraphenyl borate, tetrakis (3,5-difluorophenyl) borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate and tetrakis (pentafluorophenyl) aluminate form an ion pair. Compounds that are forming are mentioned.
Examples of the above-mentioned Lewis acidic compound include various organic boron compounds, for example, tris (pentafluorophenyl) boron. Alternatively, metal halide compounds such as aluminum chloride and magnesium chloride are exemplified.
Some of the above-mentioned Lewis acidic compounds can be regarded as ionic compounds capable of reacting with the component (A) to convert the component (A) into a cation. Metallocene catalysts using the above-mentioned non-coordinating boron compounds are exemplified in JP-A-3-234709, JP-A-5-247128 and the like.
These ionic compounds or Lewis acidic compounds are preferably organic boron compounds. The term "organic boron compound" used herein also includes an ionic compound in which an organic boron compound exists as a part of an ion pair.

有機ホウ素化合物の具体例としては、ルイス酸性化合物である下記一般式(1)、イオン性化合物である下記一般式(2)で示されるもののうち少なくとも1つの化合物が挙げられる。
BR式(1)
(式中、R〜Rはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、炭素数1〜14のハ
ロゲン化アリール基又はハロゲン化アリロキシ基を含む炭化水素を示す。)
A(BR 式(2)
(式中、Aは4級アミン又は4級アンモニウム塩またはカルボカチオンまたは価数+1〜+4の金属カチオンであり、R〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜14のハロゲン化アリール基又はハロゲン化アルキル基を含む炭化水素基、nは1〜4までの整数を示す。)
Specific examples of the organic boron compound include at least one compound represented by the following general formula (1) which is a Lewis acidic compound and the following general formula (2) which is an ionic compound.
BR 3 R 4 R 5 Formula (1)
(In the formula, R 3 to R 5 may be the same or different, and represent a hydrocarbon containing a halogenated aryl group or halogenated aryloxy group having 1 to 14 carbon atoms.)
A (BR 6 R 7 R 8 R 9 ) n Formula (2)
(Wherein A is a quaternary amine or quaternary ammonium salt or a carbocation or a metal cation having a valence of +1 to +4, and R 6 to R 9 may be the same or different, respectively, and may have 1 to 14 carbon atoms. A hydrocarbon group containing a halogenated aryl group or a halogenated alkyl group, and n represents an integer of 1 to 4.)

一般式(1)および(2)の炭化水素基の具体例としてはペンタフルオロフェニル基、ペンタフルオロベンジル基、テトラフルオロフェニル基、テトラフルオロトリル基が好ましい。
また、一般式(2)のAの具体例としては、N,N−ジメチルアニリニウム、トリフェニルメチルが好ましい。
Specific examples of the hydrocarbon groups of the general formulas (1) and (2) are preferably a pentafluorophenyl group, a pentafluorobenzyl group, a tetrafluorophenyl group, and a tetrafluorotolyl group.
Further, specific examples of A in the general formula (2) are preferably N, N-dimethylanilinium and triphenylmethyl.

(B−3)の固体酸としては、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア等が挙げられる。   Examples of the solid acid of (B-3) include alumina, silica-alumina, silica-magnesia, and the like.

(B−4)のイオン交換性層状化合物は、粘土鉱物の大部分を占めるものであり、好ましくはイオン交換性層状珪酸塩である。
イオン交換性層状珪酸塩(以下、単に「珪酸塩」と略記する場合がある。)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いう。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(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。珪酸塩は各種公知のものが使用できる。具体的には、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層状珪酸塩が挙げられる。
2:1型鉱物類
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;
パイロフィライト、タルク等のパイロフィライト−タルク族; Mg緑泥石等の緑泥石族等。
2:1リボン型鉱物類
セピオライト、パリゴルスカイト等。
The ion-exchangeable layered compound (B-4) occupies most of the clay mineral, and is preferably an ion-exchanged layered silicate.
The ion-exchange layered silicate (hereinafter sometimes simply referred to as “silicate”) has a crystal structure in which planes formed by ionic bonds and the like are stacked in parallel with each other by a bonding force and contained. Refers to a silicate compound whose ions are exchangeable. Most silicates are naturally produced mainly as a main component of clay minerals, so they often contain impurities (quartz, cristobalite, etc.) other than ion-exchangeable layered silicates. You may go out. Various known silicates can be used. Specific examples include the following layered silicates described by Haruo Shimizu, "Clay Mineralogy", Asakura Shoten (1995).
2: 1 type minerals Smectites such as montmorillonite, zauconite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, stevensite; vermiculites such as vermiculite;
Pyrophyllite-talc such as pyrophyllite and talc; chlorite such as Mg chlorite;
2: 1 ribbon type minerals Sepiolite, Palygorskite, etc.

本発明で原料として使用する珪酸塩は、上記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さらに好ましく、モンモリロナイトが特に好ましい。本発明で使用する珪酸塩は、天然品または工業原料として入手したものは、特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、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。これらの処理を互いに組み合わせて用いてもよい。本発明において、これらの処理条件には特に制限はなく、公知の条件が使用できる。
また、これらイオン交換性層状珪酸塩には、通常吸着水および層間水が含まれるため、不活性ガス流通下で加熱脱水処理するなどして、水分を除去してから使用するのが好ましい。
The silicate used as a raw material in the present invention may be a layered silicate formed with the above-mentioned mixed layer. In the present invention, the silicate as a main component is preferably a silicate having a 2: 1 type structure, more preferably a smectite group, and particularly preferably montmorillonite. The silicate used in the present invention, which is obtained as a natural product or an industrial raw material, can be used without any particular treatment, but is preferably subjected to a chemical treatment. Specific examples include acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic substance treatment. These processes may be used in combination with each other. In the present invention, these treatment conditions are not particularly limited, and known conditions can be used.
In addition, since these ion-exchangeable layered silicates usually contain adsorbed water and interlayer water, it is preferable to use the ion-exchanged layered silicate after removing water by, for example, heating and dehydrating under an inert gas flow.

(C)有機アルミニウム化合物
メタロセン触媒系に、必用に応じて使用される有機アルミニウム化合物としては、本発明においては、ハロゲンを含有しないものが使用される。好ましくは、
一般式 AlR3−i
(式中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基、Xは水素、アルコキシ基、フェノキシ基、シロキシ基あるいはアミノ基、iは0≦i<3の数を示す。但し、Xが水素の場合は、iは0<i<3とする。)で示される化合物が使用される。また、成分(B)助触媒のうち(B−1)アルミニウムオキシ化合物として例示した化合物も使用できる。
(C) Organoaluminum Compound In the present invention, a halogen-free organoaluminum compound is used as the metallocene catalyst system as required. Preferably,
General formula AlR 3-i X i
(Wherein, R represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, X represents hydrogen, an alkoxy group, a phenoxy group, a siloxy group or an amino group, and i represents a number satisfying 0 ≦ i <3, provided that X represents hydrogen. In this case, the compound represented by i is 0 <i <3.) Is used. Further, among the component (B) promoters, the compounds exemplified as the (B-1) aluminum oxy compound can also be used.

具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、またはジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムメトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシド、ジイソブチルアルミニウムエトキシド等のアルコキシ基含有アルキルアルミニウム、又はジメチルアルミニウムフェノキシド等のフェノキシ基含有アルミニウム、又は、ジメチルアルミニウムトリメチルシロキシド、ジメチルアルミニウムトリフェニルシロキシド等のシロキシ基含有アルミニウム、又は(ジエチルアミノ)ジエチルアルミニウム、ジ(ジエチルアミノ)エチルアルミニウム等のアミノ基含有アルキルアルミニウム、又はジエチルアルミニウムハライド等のハライド含有アルキルアルミニウムである。
これらのうち特にトリアルキルアルミニウムが好ましい。さらに好ましくは、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムである。
Specifically, trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, or dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum methoxide, diisobutylaluminum methoxide, diisobutylaluminum ethoxide, etc. Alkoxy group-containing alkyl aluminum, or phenoxy group-containing aluminum such as dimethyl aluminum phenoxide, or siloxy group-containing aluminum such as dimethyl aluminum trimethylsiloxide or dimethyl aluminum triphenylsiloxide, or (diethylamino) diethylaluminum, di (diethylamino) ethyl Amino group-containing alkyl aluminum such as aluminum, or A halide-containing alkyl aluminum such as ethyl aluminum halide.
Of these, trialkyl aluminum is particularly preferred. More preferred are triisobutylaluminum and trioctylaluminum.

(D)触媒成分の使用量その他
a.使用量
成分(A)と成分(B)の使用量は、それぞれの組み合わせの中で最適な量比で用いられる。
成分(B)が、アルミニウムオキシ化合物の場合はAl/遷移金属のモル比は通常10以上100000以下、さらに100以上20000以下、特に100以上10000以下の範囲が適する。一方、成分(B)としてイオン性化合物あるいはルイス酸を用いた場合は、対遷移金属のモル比は0.1〜1000、好ましくは0.5〜100、さらに好ましくは1〜50の範囲である。
成分(B)として、固体酸あるいはイオン交換性層状珪酸塩を用いる場合は、成分(B)1gにつき、遷移金属錯体0.001〜10ミリモル、好ましくは0.001〜1ミリモルの範囲である。
これらの使用比率は、通常の割合例を示すものであって、触媒がその目的に沿ったものとなっておれば、上に述べた使用比率の範囲によって、本発明が限定されることにはならないことは当然である。
(D) Amount of catalyst component used and others a. Use amount The use amounts of the component (A) and the component (B) are used in an optimum ratio in each combination.
When the component (B) is an aluminum oxy compound, the molar ratio of Al / transition metal is usually from 10 to 100,000, preferably from 100 to 20,000, particularly from 100 to 10,000. On the other hand, when an ionic compound or Lewis acid is used as the component (B), the molar ratio of the transition metal to the transition metal is in the range of 0.1 to 1000, preferably 0.5 to 100, and more preferably 1 to 50. .
When a solid acid or an ion-exchange layered silicate is used as the component (B), the transition metal complex is used in an amount of 0.001 to 10 mmol, preferably 0.001 to 1 mmol, per 1 g of the component (B).
These usage ratios show typical ratio examples, and the present invention is limited by the range of the usage ratio described above if the catalyst is in accordance with its purpose. It is natural that they must not.

b.予備重合処理
遷移金属錯体と助触媒からなるポリオレフィン製造用触媒をオレフィン重合用(本重合)の触媒として使用する前に必要に応じて、担体に担持させた後、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレン等のオレフィンを予備的に少量重合する予備重合処理を施してもよい。予備重合方法は公知の方法が使用できる。
b. Prepolymerization treatment
Before using a catalyst for polyolefin production comprising a transition metal complex and a cocatalyst as a catalyst for olefin polymerization (main polymerization), the catalyst is supported on a carrier, if necessary, and then ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene is used. , 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, vinylcycloalkane, styrene and the like may be preliminarily polymerized in a small amount. A known method can be used for the prepolymerization method.

(3)重合に使用するオレフィン及び重合反応について
本発明のオレフィン重合用触媒により重合できるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロアルカン、ブタジエン等の共役ジエン、1,5−ヘキサジエン等の非共役ジエン、スチレンあるいはこれらの誘導体等が挙げられる。特に、プロピレンが好適に使用される。
また、重合は単独重合の他にランダム共重合やブロック共重合にも好適に適用できる。共重合の際のコモノマーとしては、上記のオレフィンを、特に、エチレンを挙げることができる。
(3) Olefin used for polymerization and polymerization reaction Examples of the olefin that can be polymerized by the olefin polymerization catalyst of the present invention include ethylene, propylene, butene-1, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, Examples include conjugated dienes such as 4-methyl-1-pentene, vinylcycloalkane and butadiene, non-conjugated dienes such as 1,5-hexadiene, styrene and derivatives thereof. In particular, propylene is preferably used.
The polymerization can be suitably applied to random copolymerization and block copolymerization in addition to homopolymerization. Examples of the comonomer at the time of copolymerization include the above-mentioned olefins, particularly, ethylene.

重合反応は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、シクロヘキサン等の不活性炭化水素溶媒存在下に行うスラリー重合および溶液重合、液化α−オレフィン等の溶媒の存在下に行うバルク重合、α−オレフィンの臨界条件下で行う高圧イオン重合、あるいは実質的に溶媒や単量体の液相が存在しない状態で気相重合により行うのが好ましい。気相重合は、例えば流動床、撹拌床、撹拌混合機を備えた撹拌流動床等の反応装置を用いて行うことができる。
重合温度、重合圧力等の条件は特に限定されないが、重合温度は、一般に−50〜350℃、好ましくは0〜300℃であり、また、重合圧力は通常、常圧〜約2000kgf/cm、好ましくは常圧〜1500kgf/cm、さらに好ましくは常圧〜1300kgf/cmの範囲である。また、重合系内に分子量調節剤として水素を存在させてもよい。
The polymerization reaction is slurry polymerization and solution polymerization performed in the presence of an inert hydrocarbon solvent such as butane, pentane, hexane, heptane, toluene, and cyclohexane, bulk polymerization performed in the presence of a solvent such as liquefied α-olefin, α-olefin It is preferred to carry out by high-pressure ionic polymerization performed under the critical conditions of the above or by gas-phase polymerization in a state where a liquid phase of a solvent or a monomer does not substantially exist. The gas phase polymerization can be performed using a reaction apparatus such as a fluidized bed, a stirred bed, and a stirred fluidized bed equipped with a stirring mixer.
The conditions such as the polymerization temperature and the polymerization pressure are not particularly limited, but the polymerization temperature is generally -50 to 350 ° C, preferably 0 to 300 ° C, and the polymerization pressure is usually normal pressure to about 2000 kgf / cm 2 , It is preferably in the range of normal pressure to 1500 kgf / cm 2 , more preferably in the range of normal pressure to 1300 kgf / cm 2 . Further, hydrogen may be present as a molecular weight regulator in the polymerization system.

以下において、実施例により本発明を詳細に具体的に示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、触媒成分の取り扱いは、全て窒素雰囲気下で行った。また、特に断りのない限り、実施例で溶媒として使用するヘキサンとは、試薬特級ヘキサンをモレキュラーシーブ(MS)が充填されたカラムに通し水分を除去したものを、同じくヘプタンとは、試薬特級ヘプタンをMSが充填されたカラムを通し水分を除去したものを指す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
The handling of the catalyst components was all performed under a nitrogen atmosphere. Unless otherwise specified, hexane used as a solvent in the examples refers to a reagent-grade hexane passed through a column packed with molecular sieve (MS) to remove water, and heptane also refers to a reagent-grade heptane Indicates that water was removed through a column packed with MS.

[ハロゲン原子の分析]
1.ガス中のハロゲン原子含有化合物の捕集と分析
ここで、ハロゲン原子とは、特に指定がない限り、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子をさす。
エチレン、プロピレン、水素、窒素中のハロゲン原子含有化合物を以下の方法で捕集した。
NaOHの水/エタノール溶液(0.1mol/L、水とエタノールの体積比率は、1/49)を2本の吸収管にそれぞれ70ml添加し、それを直列に接続し吸収管を冷却した。
測定したいガス30〜60Lを約0.5〜1.0L/分で吸収管内を流通させながらハロゲン原子含有化合物を吸収させた。次いで、それぞれの吸収管のNaOH溶液30mlを分取し、硝酸水溶液にて中和した。これをイオンクロマトグラフにより分析を行った。
装置:DIONEX DX−500
カラム:AG11+AS11
恒温層温度:35℃
溶離液流量:2ml/分
溶離液:NaOH水溶液(0.1mmol/L)
検出器:電気伝導度によるもの
その結果、いずれの原料中にもハロゲン原子含有化合物は検出されなかった。
[Halogen atom analysis]
1. Collection and Analysis of Halogen Atom-Containing Compound in Gas Here, the halogen atom means each atom of fluorine, chlorine, bromine and iodine, unless otherwise specified.
Halogen atom-containing compounds in ethylene, propylene, hydrogen and nitrogen were collected by the following method.
70 ml of a NaOH water / ethanol solution (0.1 mol / L, the volume ratio of water and ethanol was 1/49) was added to each of the two absorption tubes, which were connected in series to cool the absorption tubes.
The halogen atom-containing compound was absorbed while 30 to 60 L of the gas to be measured was passed through the absorption tube at about 0.5 to 1.0 L / min. Next, 30 ml of the NaOH solution in each absorption tube was separated and neutralized with an aqueous nitric acid solution. This was analyzed by ion chromatography.
Equipment: DIONEX DX-500
Column: AG11 + AS11
Constant temperature: 35 ° C
Eluent flow rate: 2 ml / min Eluent: NaOH aqueous solution (0.1 mmol / L)
Detector: based on electrical conductivity As a result, no halogen atom-containing compound was detected in any of the raw materials.

2.溶媒中のハロゲン原子含有化合物の捕集と分析
ヘキサン、ヘプタン及びトルエン中のハロゲン原子含有化合物を以下の方法で捕集した。
NaOH水溶液(20wt%)40mlを、測定するヘキサン、ヘプタン及びトルエン200mlと共に分液ロートに分取し、振とう機にセットし1時間振とうさせた。その後、NaOH水溶液15mlを分取し、硝酸水溶液により中和した後、前述の測定条件にてイオンクロマトグラフにより分析を行った。
その結果、特級ヘキサン、特級ヘプタン及び特級トルエン中にハロゲン原子は検出されなかった。
2. Collection and Analysis of Halogen-Containing Compound in Solvent Halogen-containing compounds in hexane, heptane and toluene were collected by the following method.
40 ml of an aqueous NaOH solution (20 wt%) was taken out into a separating funnel together with 200 ml of hexane, heptane and toluene to be measured, set on a shaker and shaken for 1 hour. Thereafter, 15 ml of an aqueous NaOH solution was collected and neutralized with an aqueous nitric acid solution, and analyzed by ion chromatography under the above-described measurement conditions.
As a result, no halogen atom was detected in the special grade hexane, the special grade heptane and the special grade toluene.

3−1.有機アルミニウム希釈液中の塩素、臭素あるいはヨウ素原子を含有する化合物の捕集と分析
塩素、臭素およびヨウ素原子は、化学的性質が類似している。そのため、チオシアン酸鉄の呈色反応を利用した以下の検出方法では、これらの各原子が同時に検出され、その存在量は、460nmの波長の吸光度に積算されて示される。
分液ロートに、分析したい有機アルミニウム化合物として0.5g相当となるように、ヘプタン希釈液を分取し、溶液の全量を200mlとなるように調整した。これに、NaOH水溶液(20wt%)40mlを加え、振とう機にセットし1時間振とさせた。その後、NaOH水溶液相から15ml分取し、硝酸水溶液にて中和した。中和試料に硫酸第二鉄アンモニウム溶液(硫酸第二鉄アンモニウム、60gを6Nの硝酸に溶解させたもの)10mlを加えた。次にチオシアン酸第二水銀溶液(チオシアン酸第二水銀3.0gをエタノール(95vol%)1Lに溶解させたもの)5mlを加え、水で全量50mlとし、振とう発色させた。発色10分後に460nmの吸光度を測定した(日立分光光度計:U−3200)。
別途実施したブランク測定と塩素、臭素およびヨウ素原子の含有量が既知の試料を用いて作成した検量線との比較により、測定サンプル中の塩素、臭素およびヨウ素原子の定量を行った。その結果、今回用いた有機アルミニウム化合物中に塩素、臭素、およびヨウ素原子は検出されなかった。
3-1. Collection and analysis of compounds containing chlorine, bromine or iodine atoms in diluents of organoaluminum Chlorine, bromine and iodine atoms have similar chemical properties. Therefore, in the following detection method utilizing the color reaction of iron thiocyanate, each of these atoms is detected simultaneously, and the abundance is indicated by integrating it with the absorbance at a wavelength of 460 nm.
A heptane diluent was fractionated into a separating funnel so as to be equivalent to 0.5 g of the organoaluminum compound to be analyzed, and the total amount of the solution was adjusted to 200 ml. To this, 40 ml of an aqueous solution of NaOH (20 wt%) was added, and the mixture was set on a shaker and shaken for 1 hour. Thereafter, 15 ml was taken from the NaOH aqueous solution phase and neutralized with a nitric acid aqueous solution. To the neutralized sample was added 10 ml of a ferric ammonium sulfate solution (ammonium ferric sulfate, 60 g dissolved in 6N nitric acid). Next, 5 ml of a mercuric thiocyanate solution (3.0 g of mercuric thiocyanate dissolved in 1 L of ethanol (95 vol%)) was added, and the total volume was adjusted to 50 ml with water, followed by shaking and coloring. Ten minutes after color development, the absorbance at 460 nm was measured (Hitachi spectrophotometer: U-3200).
The chlorine, bromine and iodine atoms in the measurement sample were quantified by comparing a blank measurement separately performed with a calibration curve prepared using a sample having a known content of chlorine, bromine and iodine atoms. As a result, chlorine, bromine and iodine atoms were not detected in the organoaluminum compound used this time.

3−2.有機アルミニウム希釈液中のフッ素原子含有化合物の捕集と分析
1.フッ素原子含有化合物の捕集
分液ロートに、分析したい有機アルミニウム化合物として0.5g相当となるようにヘプタン希釈液を分取し、溶液の全量を200mlとなるように調整した。これに、NaOH水溶液(20wt% )40mlを加え、振とう機にセットし1時間振とさせた。その後、NaOH水溶液相から15ml分取し、硝酸水溶液にて中和した。
2.Zr−アゾ色素の酸懸濁液の調製
0.1gのp−ジメチルアミノアゾフェニルアルソン酸および塩化酸化ジルコニウム(ZrOCl・8HO)の0.1gを別々に塩酸(6mol/L)に加えて溶かす。これら溶液を40〜60℃に温め、アゾ色素溶液をゆっくりとジルコニウム溶液に加え十分かきまぜる。30分以上放置したあと、不溶の赤褐色懸濁物を遠心分離し、塩酸(1mol/L)で繰り返し洗浄後、塩酸(1mol/L)500mlに懸濁させ冷暗所に保存した。
3.フッ素含量の分析
上記の1.で得られた溶液10mlを20mlの共栓付き試験管にとり、塩酸(6mol/L)2.0mlとアゾ色素懸濁液1.0mlを加えた。栓をして数秒間ふりまぜ15分放置後、直ちに濾紙を用いて濾過した。濾液は別の乾燥した共栓付き試験管に受けた。約1mlの四塩化炭素を加え、栓をして数秒間ふりまぜ、素早く数分間遠心分離した。透明なピンク色の水溶液相を500nmの波長で吸光度測定した。その結果、フッ素原子は検出されなかった。
3-2. Collection and analysis of fluorine atom-containing compounds in organic aluminum dilutions Heptane-diluted solution was collected in a separating funnel for collecting the fluorine atom-containing compound so as to be 0.5 g as the organoaluminum compound to be analyzed, and the total amount of the solution was adjusted to 200 ml. To this was added 40 ml of an aqueous NaOH solution (20 wt%), and the mixture was set on a shaker and shaken for 1 hour. Thereafter, 15 ml was taken from the NaOH aqueous solution phase and neutralized with a nitric acid aqueous solution.
2. Zr- the 0.1g of p- dimethylamino azo phenylarsonic acid and zirconium oxychloride Preparation 0.1g of acid suspension of the azo dyes (ZrOCl 2 · 8H 2 O) separately added to hydrochloric acid (6 mol / L) Melt. Warm these solutions to 40-60 ° C and slowly add the azo dye solution to the zirconium solution and stir well. After standing for 30 minutes or longer, the insoluble red-brown suspension was centrifuged, washed repeatedly with hydrochloric acid (1 mol / L), suspended in 500 ml of hydrochloric acid (1 mol / L), and stored in a cool dark place.
3. Analysis of fluorine content 10 ml of the solution obtained in the above was placed in a 20 ml stoppered test tube, and 2.0 ml of hydrochloric acid (6 mol / L) and 1.0 ml of an azo dye suspension were added. After stoppering and shaking for several seconds and standing for 15 minutes, the mixture was immediately filtered using a filter paper. The filtrate was placed in another dry stoppered test tube. About 1 ml of carbon tetrachloride was added, stoppered, shaken for a few seconds, and quickly centrifuged for a few minutes. The absorbance of the transparent pink aqueous solution was measured at a wavelength of 500 nm. As a result, no fluorine atom was detected.

[ポリマーの物性値]
メルトフローレート(MFR)
JIS−K7210−1995試験方法により、ポリプロピレンは230℃、荷重2.16Kgfにより、ポリエチレンは190℃、荷重2.16Kgfにより測定した。
[Physical properties of polymer]
Melt flow rate (MFR)
According to the JIS-K7210-1995 test method, polypropylene was measured at 230 ° C under a load of 2.16 kgf, and polyethylene was measured at 190 ° C under a load of 2.16 kgf.

[オレフィン重合例1:基準例1] プロピレン単独重合体の製造
オートクレーブ内部に破裂板を装着した内容積2.4リットルの撹拌式オークレーブ内を窒素で十分置換した後に、特級ヘプタン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)を1.0L導入した。なお、破裂板は、特定の触媒成分を重合雰囲気下で接触させるために用いるものである。 オートクレーブ内のトルエン中にトリノルマルオクチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.1mmol−Al/mlヘプタン;ヘプタンは、上記と同じ精製ヘプタンを使用)を3.5ml添加し、続いてトリフェニルメチルテトラキスペンタフルオロフェニルボレートのトルエン溶液(0.62μmol/ml;トルエンは、和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)を6.8ml添加した。一方、破裂板側には、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチルのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を2.8ml添加した。次いで、オートクレーブの内圧をパージした。その後、オートクレーブを85℃に昇温し、破裂板をプロピレン圧で破損させた後、オートクレーブ内のプロピレン分圧が0.5MPaとなるように制御して、85℃で重合を1時間行った。その結果29gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は25000gポリマーであった。実施例1の活性に対しては111%となった。ヘプタンおよびトルエン中の塩素原子の含量を測定したところ、検出限界以下(<20ppb)であった。他のハロゲン原子(F、Br、I)も検出されなかった。
[Olefin Polymerization Example 1: Reference Example 1] Production of Propylene Homopolymer After the inside of an autoclave equipped with a rupturable plate inside a 2.4-liter stirred aerated autoclave was sufficiently replaced with nitrogen, a special grade heptane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.0 L of a reagent-specified product manufactured by the same company through a MS packed column to remove water) was introduced. The rupture disk is used for bringing a specific catalyst component into contact under a polymerization atmosphere. 3.5 ml of a heptane solution of trinormal octyl aluminum (0.1 mmol-Al / ml heptane; heptane uses the same purified heptane as described above) was added to toluene in an autoclave, followed by triphenylmethyltetrakispentafluorophenyl. 6.8 ml of a toluene solution of borate (0.62 μmol / ml; toluene was manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and passed through a MS packed column to remove water from a special grade reagent) was added. On the other hand, 2.8 ml of a toluene solution of dimethylsilylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl (1.0 μmol / ml; toluene uses the same purified toluene as above) is provided on the rupture disk side. Was added. Next, the internal pressure of the autoclave was purged. Thereafter, the temperature of the autoclave was raised to 85 ° C., and the rupture disk was broken by propylene pressure. Then, polymerization was performed at 85 ° C. for 1 hour while controlling the partial pressure of propylene in the autoclave to 0.5 MPa. As a result, 29 g of a polymer was obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 25,000 g polymer. The activity of Example 1 was 111%. When the chlorine atom content in heptane and toluene was measured, it was below the detection limit (<20 ppb). No other halogen atoms (F, Br, I) were detected.

[実施例1] プロピレン単独重合体の製造
オレフィン重合例1において、2.4Lオートクレーブに導入するヘプタンを、ポリプロピレン製造プラント(チーグラー・ナッタ系触媒使用)で使用している回収精製ヘプタン(以下、回収ヘプタンAと称する)に変更した以外は、同条件で重合をおこなった。その結果、ポリマーを26g得た。このとき、メタロセン錯体1g当たりの活性は22400gポリマーであった。
回収ヘプタンA中のハロゲン含量を測定したところ、Clが0.05wtppmであった。ヘプタン比重を0.67として計算すると、溶媒中の全Cl原子モル数は0.94μモルとなり、錯体に対するCl原子のグラム原子量比は0.34となる。他のハロゲン原子(F、Br、I)は検出されなかった。
なお、後述する実施例2〜10、比較例1〜7および9〜10においては、特に記載のない限り、他のハロゲン(F、Br、I)はいずれも検出されなかった。
[Example 1] Production of propylene homopolymer In olefin polymerization example 1, heptane to be introduced into a 2.4 L autoclave was recovered and purified heptane used in a polypropylene production plant (using a Ziegler-Natta catalyst). Polymerization was carried out under the same conditions except that heptane A was used. As a result, 26 g of a polymer was obtained. At this time, the activity per 1 g of the metallocene complex was 22,400 g of the polymer.
When the halogen content in the recovered heptane A was measured, Cl was 0.05 wtppm. Assuming that the specific gravity of heptane is 0.67, the total number of moles of Cl atoms in the solvent is 0.94 μmol, and the gram atomic weight ratio of Cl atoms to the complex is 0.34. No other halogen atoms (F, Br, I) were detected.
In Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 and 9 to 10 described below, other halogens (F, Br, I) were not detected unless otherwise specified.

[実施例2] プロピレン単独重合体の製造
回収ヘプタンAを用いる代わりに、ポリエチレン製造プラント(チーグラー・ナッタ系触媒使用)で使用している回収精製ヘプタン(以下、回収ヘプタンBと称する)を1.0L用いた以外は実施例1と同様に行い、その結果22gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は19000gポリマーであった。実施例1の活性に対しては85%となった。回収ヘプタンB中のハロゲン含量を測定したところ、Clが0.10ppmであった。錯体金属に対するCl原子のグラム原子量比は0.69となる。
[Example 2] Production of propylene homopolymer Instead of using recovered heptane A, recovered purified heptane (hereinafter referred to as recovered heptane B) used in a polyethylene production plant (using a Ziegler-Natta catalyst) was used. Except that 0 L was used, the procedure was the same as in Example 1, and as a result, 22 g of a polymer was obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 19000 g of the polymer. It was 85% of the activity of Example 1. When the halogen content in the recovered heptane B was measured, Cl was 0.10 ppm. The gram atomic weight ratio of Cl atoms to complex metals is 0.69.

[比較例1] プロピレン単独重合体の製造
回収ヘプタンAを用いる代わりに、ポリプロピレン製造プラント(チーグラー・ナッタ系触媒使用)で使用している回収精製ヘプタン(以下、回収ヘプタンCと称する)を1.0L用いる以外は実施例1と同様に行い、その結果16gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は13800gポリマーであった。実施例1の活性に対しては62%まで低下した。回収ヘプタンC中のハロゲン含量を測定したところ、Clが0.14ppmであった。錯体金属に対するCl原子のグラム原子量比は0.96となる。
[Comparative Example 1] Production of propylene homopolymer Instead of using recovered heptane A, a recovered and purified heptane (hereinafter referred to as recovered heptane C) used in a polypropylene production plant (using a Ziegler-Natta catalyst) was used. Except that 0 L was used, the same procedure as in Example 1 was carried out, and as a result, 16 g of a polymer was obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 13,800 g of the polymer. The activity of Example 1 was reduced to 62%. When the halogen content in the recovered heptane C was measured, Cl was 0.14 ppm. The gram atomic weight ratio of Cl atoms to complex metals is 0.96.

[比較例2] プロピレン単独重合体の製造
オートクレーブ内部に破裂板を装着した内容積2.4リットルの撹拌式オートクレーブ内を窒素で十分置換した後に、特級ヘプタンを1.0L導入した。破裂板は、特定の触媒成分を重合雰囲気下で接触させるために用いるものである。オートクレーブ内のトルエン中にトリノルマルオクチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.1mmol−Al/mlヘプタン;ヘプタンは、上記と同じ特級ヘプタンを使用)を3.5ml、トリフェニルメチルテトラキスペンタフルオロフェニルボレートのトルエン溶液(0.62μmol/ml;トルエンは、和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)を6.8ml、三塩化アルミニウムのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を0.9ml添加した。一方、破裂板側には、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチルのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を2.8ml添加した。次いで、オートクレーブの内圧をパージした。その後、オートクレーブを85℃に昇温し、破裂板をプロピレン圧で破損させた後、オートクレーブ内のプロピレン分圧が0.5MPaとなるように制御して、85℃で重合を1時間行った。その結果、ポリマーを12g得た。このとき、メタロセン錯体1g当たりの活性は10300gポリマーであった。実施例1の活性に対しては46%となった。MFRは流れすぎで測定出来なかった。錯体に対するCl原子のグラム原子量比は1となる。
[Comparative Example 2] Production of Propylene Homopolymer After sufficiently replacing the inside of a 2.4-liter stirred autoclave equipped with a rupture plate inside the autoclave with nitrogen, 1.0 L of special grade heptane was introduced. The rupture disk is used for bringing a specific catalyst component into contact under a polymerization atmosphere. 3.5 ml of a heptane solution of trinormal octyl aluminum (0.1 mmol-Al / ml heptane; heptane uses the same special grade heptane as above) in toluene in an autoclave, and a toluene solution of triphenylmethyltetrakispentafluorophenyl borate 6.8 ml of (0.62 μmol / ml; toluene was manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special-grade reagent passed through an MS packed column to remove water), and a toluene solution of aluminum trichloride (1.0 μmol / ml) 0.9 ml of toluene). On the other hand, 2.8 ml of a toluene solution of dimethylsilylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl (1.0 μmol / ml; toluene uses the same purified toluene as above) is provided on the rupture disk side. Was added. Next, the internal pressure of the autoclave was purged. Thereafter, the temperature of the autoclave was raised to 85 ° C., and the rupture disk was broken by propylene pressure. Then, polymerization was performed at 85 ° C. for 1 hour while controlling the partial pressure of propylene in the autoclave to 0.5 MPa. As a result, 12 g of a polymer was obtained. At this time, the activity per 1 g of the metallocene complex was 10,300 g of the polymer. The activity of Example 1 was 46%. The MFR was too high to measure. The gram atomic weight ratio of Cl atoms to the complex is 1.

[オレフィン重合例2:基準例2] エチレン単独重合体の製造
オートクレーブ内部に破裂板を装着した内容積2.4リットルの撹拌式オートクレーブ内を窒素で十分置換した後に、オレフィン重合例1で使用した特級ヘプタンを1L導入した。オートクレーブ内のトルエン中にトリノルマルオクチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.1mmol−Al/mlヘプタン;ヘプタンは、上記と同じ精製ヘプタンを使用)を3.5ml添加し、続いてトリフェニルメチルテトラキスペンタフルオロフェニルボレートのトルエン溶液(0.62μmol/ml;トルエンは、和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)を6.8ml添加した。一方、破裂板側には、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチルのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を2.8ml添加した。次いで、オートクレーブの内圧をパージし、水素を65cc導入した。その後、オートクレーブを85℃に昇温し、破裂板をエチレン圧で破損させた後、オートクレーブ内のエチレン分圧が0.1MPaとなるように制御して、85℃で重合を1時間行った。その結果81gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は69800gポリマーであった。実施例3の活性に対しては105%となった。MFRは0.2g/10分であった。
[Olefin Polymerization Example 2: Reference Example 2] Production of Ethylene Homopolymer The inside of a 2.4-liter stirred autoclave equipped with a rupture plate inside the autoclave was sufficiently replaced with nitrogen, and then used in olefin polymerization example 1. 1 L of special grade heptane was introduced. 3.5 ml of a heptane solution of trinormal octyl aluminum (0.1 mmol-Al / ml heptane; heptane uses the same purified heptane as described above) was added to toluene in an autoclave, followed by triphenylmethyltetrakispentafluorophenyl. 6.8 ml of a toluene solution of borate (0.62 μmol / ml; toluene was manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and passed through a MS packed column to remove water from a special grade reagent) was added. On the other hand, 2.8 ml of a toluene solution of dimethylsilylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl (1.0 μmol / ml; toluene uses the same purified toluene as above) is provided on the rupture disk side. Was added. Next, the internal pressure of the autoclave was purged, and 65 cc of hydrogen was introduced. Thereafter, the temperature of the autoclave was raised to 85 ° C., and the rupture disk was broken by ethylene pressure. Then, polymerization was carried out at 85 ° C. for 1 hour while controlling the partial pressure of ethylene in the autoclave to be 0.1 MPa. As a result, 81 g of a polymer was obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 69,800 g of the polymer. The activity of Example 3 was 105%. MFR was 0.2 g / 10 min.

[実施例3] エチレン単独重合体の製造
オレフィン重合例2において、特級ヘプタンの代わりに実施例1で使用した回収ヘプタンAを2.4Lオートクレーブに1.0L導入した以外は、同じ条件で重合を行った。その結果、ポリマーを77g得た。このとき、メタロセン錯体1g当たりの活性は6640
0gポリマーであった。MFRは0.2g/10分であった。回収ヘプタンA中のハロゲン含量は、Clが0.05ppmである。錯体金属に対するCl原子のグラム原子量比は0.34となる。
[Example 3] Production of ethylene homopolymer In olefin polymerization Example 2, polymerization was carried out under the same conditions except that 1.0 L of the recovered heptane A used in Example 1 was introduced into a 2.4 L autoclave instead of the special grade heptane. went. As a result, 77 g of a polymer was obtained. At this time, the activity per 1 g of the metallocene complex was 6,640.
It was 0 g polymer. MFR was 0.2 g / 10 min. The halogen content in the recovered heptane A is 0.05 ppm Cl. The gram atomic weight ratio of Cl atom to complex metal is 0.34.

[実施例4] エチレン単独重合体の製造
実施例3において、回収ヘプタンAを用いる代わりに、回収ヘプタンBを1.0L用いる以外は同様に行い、その結果69gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は59500gポリマーであった。実施例3の活性に対しては90%となった。MFRは0.5g/10分であった。回収ヘプタンB中のハロゲン含量は、Clが0.10ppmである。錯体金属に対するCl原子のグラム原子量比は0.69となる。
Example 4 Production of Ethylene Homopolymer In the same manner as in Example 3, except that 1.0 L of recovered heptane B was used instead of using recovered heptane A, the result was that 69 g of a polymer was obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 59,500 g of the polymer. The activity of Example 3 was 90%. MFR was 0.5 g / 10 min. As for the halogen content in the recovered heptane B, Cl is 0.10 ppm. The gram atomic weight ratio of Cl atoms to complex metals is 0.69.

[比較例3] エチレン単独重合体の製造
実施例3において、回収ヘプタンAを用いる代わりに、比較例1で使用した回収ヘプタンCを1.0L用いる以外は同様に行い、その結果55gのポリマーを得た。メタロセン錯体1g当たりの活性は47400gポリマーであった。実施例3の活性に対しては71
%まで低下した。MFRは2.0g/10分であった。回収ヘプタンC中のハロゲン含量は、Clが0.14ppmである。錯体金属に対するCl原子のグラム原子量比は0.9
6となる。
[Comparative Example 3] Production of ethylene homopolymer In Example 3, instead of using recovered heptane A, the same procedure was performed except that 1.0 L of recovered heptane C used in Comparative Example 1 was used. As a result, 55 g of a polymer was obtained. Obtained. The activity per 1 g of the metallocene complex was 47,400 g of the polymer. 71 for the activity of Example 3
%. MFR was 2.0 g / 10 min. The halogen content in the recovered heptane C is 0.14 ppm of Cl. The gram atomic weight ratio of Cl atom to complex metal is 0.9.
It becomes 6.

[比較例4] エチレン単独重合体の製造
オートクレーブ内部に破裂板を装着した内容積2.4リットルの撹拌式オートクレーブ内を窒素で十分置換した後に、特級ヘプタンを1.0L導入した。破裂板は、特定の触媒成分を重合雰囲気下で接触させるために用いるものである。オートクレーブ内のトルエン中にトリノルマルオクチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.1mmol−Al/mlヘプタン;ヘプタンは、上記と同じ特級ヘプタンを使用)を3.5ml、トリフェニルメチルテトラキスペンタフルオロフェニルボレートのトルエン溶液(0.62μmol/ml;トルエンは、和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)を6.8ml、三塩化アルミニウムのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を0.9ml添加した。一方、破裂板側には、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチルのトルエン溶液(1.0μmol/ml;トルエンは上記と同じ精製トルエンを使用)を2.8ml添加した。次いで、オートクレーブの内圧をパージし、水素を65cc導入した。その後、オートクレーブを85℃に昇温し、破裂板をエチレン圧で破損させた後、オートクレーブ内のエチレンレン分圧が0.1MPaとなるように制御して、85℃で重合を1時間行った。その結果、ポリマーを45g得た。このとき、メタロセン錯体1g当たりの活性は38800gポリマーであった。実施例3に対する活性は58%となった。MFRは3.5g/10分、錯体に対するCl原子のグラム原子量比は1となる。
Comparative Example 4 Production of Ethylene Homopolymer A 2.4-liter stirred autoclave equipped with a rupture plate inside the autoclave was sufficiently purged with nitrogen, and then 1.0 L of special grade heptane was introduced. The rupture disk is used for bringing a specific catalyst component into contact under a polymerization atmosphere. 3.5 ml of a heptane solution of trinormal octyl aluminum (0.1 mmol-Al / ml heptane; heptane uses the same special grade heptane as above) in toluene in an autoclave, and a toluene solution of triphenylmethyltetrakispentafluorophenyl borate 6.8 ml of (0.62 μmol / ml; toluene was manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special-grade reagent passed through an MS packed column to remove water), and a toluene solution of aluminum trichloride (1.0 μmol / ml) 0.9 ml of toluene). On the other hand, 2.8 ml of a toluene solution of dimethylsilylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl (1.0 μmol / ml; toluene uses the same purified toluene as above) is provided on the rupture disk side. Was added. Next, the internal pressure of the autoclave was purged, and 65 cc of hydrogen was introduced. Thereafter, the temperature of the autoclave was raised to 85 ° C., and the rupture plate was broken by ethylene pressure. Then, the ethylene pressure in the autoclave was controlled to be 0.1 MPa, and polymerization was performed at 85 ° C. for 1 hour. . As a result, 45 g of a polymer was obtained. At this time, the activity per 1 g of the metallocene complex was 38,800 g of the polymer. The activity for Example 3 was 58%. The MFR is 3.5 g / 10 min, and the gram atomic weight ratio of Cl atom to complex is 1.

[比較例5] エチレン単独重合体の製造
比較例4のエチレンの重合において、三塩化アルミニウムのトルエン溶液を用いる代わりに、n−ブチルクロライドのトルエン溶液(1.0μmol/ml)を2.8ml使用する以外は、比較例4と同様に行った。その結果、ポリマーを53g得た。このとき、メタロセン錯体1g当たりの活性は45700gポリマーであった。実施例3に対する活性は69%となった。MFRは2.5g/10分、錯体に対するCl原子のグラム原子量比は1となる。
[Comparative Example 5] Production of ethylene homopolymer In the polymerization of ethylene in Comparative Example 4, 2.8 ml of a toluene solution of n-butyl chloride (1.0 µmol / ml) was used instead of using a toluene solution of aluminum trichloride. Except performing, it carried out similarly to the comparative example 4. As a result, 53 g of a polymer was obtained. At this time, the activity per 1 g of the metallocene complex was 45,700 g of the polymer. The activity for Example 3 was 69%. The MFR is 2.5 g / 10 min, and the gram atomic weight ratio of Cl atom to complex is 1.

[オレフィン重合例3] 触媒製造および予備重合
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。使用溶媒中のハロゲン含量を測定したところ、検出されなかった。
容積200mLのフラスコ中で、(r)−ジクロロ[1,1’−ジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル}]ハフニウム(304μmol)にトルエン(60mL)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のヘプタン溶液0.85mL(600μmol)を加えて60分間、室温で撹拌した。次にウイトコ社製MAO担持シリカ9.99g(85mmol−Al)とヘプタン100mlの入った1Lフラスコに上記の反応物を加えて、室温で60分間撹拌した。
その後このスラリーに、さらにヘプタン340mLを追加して内容積1Lの撹拌式オートクレーブに導入し、40℃でプロピレンを238.1mmol/hr(10g/時)の一定速度で120分間にて供給した。
プロピレン供給終了後、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て予備重合触媒スラリーをオートクレーブより回収した。回収した予備重合触媒スラリーを静置し、上澄み液を抜き出した。残った固体にトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液8.5mL(6.0mmol)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を66.6g回収した。
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2.22であった。
[Olefin polymerization example 3] Catalyst production and preliminary polymerization
The following operations were performed using a solvent and a monomer that had been deoxygenated and dehydrated under an inert gas. When the halogen content in the solvent used was measured, it was not detected.
In a flask having a volume of 200 mL, (r) -dichloro [1,1′-dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenylyl) -4H-azulenyl}] hafnium (304 μmol) was added to toluene (304 μmol). 60 mL), and 0.85 mL (600 μmol) of a solution of triisobutylaluminum in heptane was added, followed by stirring at room temperature for 60 minutes. Next, the reaction product was added to a 1 L flask containing 9.9 g (85 mmol-Al) of MAO-supported silica manufactured by Witco and 100 ml of heptane, and the mixture was stirred at room temperature for 60 minutes.
Thereafter, 340 mL of heptane was further added to this slurry and introduced into a 1 L stirred autoclave, and propylene was supplied at 40 ° C. for 120 minutes at a constant rate of 238.1 mmol / hr (10 g / hour).
After the supply of propylene was completed, the temperature was raised to 50 ° C. and maintained for 2 hours, and then the residual gas was purged to recover a prepolymerized catalyst slurry from the autoclave. The recovered preliminary polymerization catalyst slurry was allowed to stand, and the supernatant was extracted. 8.5 mL (6.0 mmol) of a solution of triisobutylaluminum in heptane was added to the remaining solid at room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, and dried under reduced pressure to recover 66.6 g of a solid catalyst.
The prepolymerization magnification (value obtained by dividing the amount of the prepolymerized polymer by the amount of the solid catalyst) was 2.22.

プロピレン単独重合体の製造
内容積3.9Lの撹拌式オートクレーブ内を窒素で十分置換した後に、ヘキサン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)で希釈されたトリイソブチルアルミニウム(TiBA)を20ml加えた。次いで水素300ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、70℃に昇温しその温度を維持した。ヘキサン希釈TiBAの濃度は0.1mmol−Al/mlであった。
次に、上記で得た予備重合触媒をヘキサン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)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)40mgを圧入し重合を開始した。槽内温度を70℃に維持した。1時間後、エタノール5mlを加え、残ガスをパージして得られたポリマーを乾燥した。その結果、218gのポリマーが得られた。触媒活性は、5450g−PP/g−触媒・時であり、実施例5に対する活性は120%となった。MFR=160(g/10分)であった。
Production of Propylene Homopolymer After sufficiently replacing the inside of a stirred 3.9 L internal volume autoclave with nitrogen, hexane (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., a special grade reagent passed through an MS packed column to remove water) was used. 20 ml of diluted triisobutylaluminum (TiBA) was added. Next, 300 ml of hydrogen and then 750 g of liquid propylene were introduced, and the temperature was raised to 70 ° C. and maintained at that temperature. The concentration of hexane-diluted TiBA was 0.1 mmol-Al / ml.
Next, the prepolymerized catalyst obtained above was slurried in hexane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., which was prepared by passing a special-grade reagent through an MS-packed column to remove water), and used as a catalyst (excluding the weight of the prepolymerized polymer). ) 40 mg was injected to initiate polymerization. The temperature in the tank was maintained at 70 ° C. One hour later, 5 ml of ethanol was added, the residual gas was purged, and the obtained polymer was dried. As a result, 218 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 5450 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 5 was 120%. MFR = 160 (g / 10 minutes).

[実施例5] プロピレン単独重合体の製造
オレフィン重合例3において、TiBA希釈ヘキサンを、回収ヘキサンDに変更した以外は、同条件で重合をおこなった。したがって、ヘキサン希釈TiBAの濃度は0.1m
mol−Al/mlである。ここで、回収ヘキサンDとは、チーグラー・ナッタ系触媒製造プラントで使用した回収溶剤であり、具体的には蒸留塔およびMS充填塔を経て再び当該プラントにおいて使用されている溶剤である。
その結果、182gのポリマーが得られた。触媒活性は、4550g−PP/g−触媒・時であった。MFRは223(g/10分)であった。回収ヘキサンD中のハロゲン含量を測定したところ、Clが0.70ppmであった。TiBAヘキサン溶液の比重を0.66と近似して計算すると、重合時の全Clモル数は、0.26μmolとなり、錯体のハフニウム原子に対するCl原子のモル比は0.21(グラム原子量)となる。
[Example 5] Production of propylene homopolymer Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin Polymerization Example 3, except that the hexane diluted with TiBA was changed to recovered hexane D. Therefore, the concentration of hexane-diluted TiBA is 0.1 m
mol-Al / ml. Here, the recovered hexane D is a recovered solvent used in a Ziegler-Natta catalyst manufacturing plant, specifically, a solvent used again in the plant via a distillation column and an MS packed column.
As a result, 182 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 4550 g-PP / g-catalyst · h. MFR was 223 (g / 10 minutes). When the halogen content in the recovered hexane D was measured, Cl was 0.70 ppm. When the specific gravity of the TiBA hexane solution is calculated by approximating 0.66, the total number of moles of Cl at the time of polymerization is 0.26 μmol, and the molar ratio of Cl atoms to hafnium atoms of the complex is 0.21 (gram atomic weight). .

[実施例6] プロピレン単独重合体の製造
実施例5において、回収ヘキサンDをさらに20ml添加した以外は、同条件で重合をおこなった。
その結果、150gのポリマーが得られた。触媒活性は、3750g−PP/g−触媒・時であり、実施例5に対する活性は82%となった。MFRは307(g/10分)であった。重合時の全Clモル数は、0.52μmolとなり、錯体のハフニウム原子に対するCl原子のモル比は0.42(グラム原子量)となる。
[Example 6] Production of propylene homopolymer Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 5, except that an additional 20 ml of recovered hexane D was added.
As a result, 150 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 3750 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 5 was 82%. MFR was 307 (g / 10 minutes). The total number of moles of Cl at the time of polymerization is 0.52 μmol, and the molar ratio of Cl atoms to hafnium atoms of the complex is 0.42 (gram atomic weight).

[比較例6] プロピレン単独重合体の製造
オレフィン重合例3において、n−ブチルクロライドを0.0012mmol添加した以外は、同条件で重合をおこなった。
その結果、76gのポリマーが得られた。触媒活性は、1905g−PP/g−触媒・時であり、実施例5に対する活性は42%となった。MFRは803(g/10分)であった。錯体のハフニウム原子に対するCl原子のモル比は0.99(グラム原子量)となる。
[Comparative Example 6] Production of propylene homopolymer Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin Polymerization Example 3, except that 0.0012 mmol of n-butyl chloride was added.
As a result, 76 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 1905 g-PP / g-catalyst-hour, and the activity for Example 5 was 42%. MFR was 803 (g / 10 minutes). The molar ratio of Cl atoms to hafnium atoms in the complex is 0.99 (gram atomic weight).

[オレフィン重合例4] 触媒製造と予備重合
触媒の調製
ゼパラブルフラスコに蒸留水1130gと96%硫酸750gを加え、内温を90℃に保ち、そこに平均粒径25μmの造粒モノモリロナイト(水沢化学社製ベンクレイSL)300gを添加し5時間反応させた。1時間で室温まで冷却し、蒸留水でpHが3.69となるまで洗浄した。このときの洗浄倍率は1/10000以下であった。この段階の固体を一部乾燥させて酸処理による溶出率を求めたところ33.5%であった。
硫酸リチウム1水和物211gを蒸留水521gに溶かし、さらに上記酸処理で得られた固体100g(乾燥重量)を加え室温で120分撹拌した。このスラリーを濾過し、得られた固体に蒸留水3000g加え5分間室温で撹拌した。更に、このスラリーを濾過し、得られた固体に蒸留水2500gを加え5分間撹拌後再び濾過した。この操作をさらに4回繰り返した。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℃で2時間減圧乾燥することにより、化学処理モノモリロナイトを得た。
化学処理したモノモリロナイトを減圧下、200℃で、2時間加熱処理を実施した。また、内容積3L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200gを導入し、ノルマルヘプタン、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(10mmol)を加え、室温で攪拌した。1時間後、ノルマルヘプタンにて洗浄(残液率1%未満)し、スラリーを2000mlに調製した。
次に、あらかじめ(r)−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3mmolのトルエンスラリー87
0mlとトリイソブチルアルミニウム(30mmol)のヘプタン溶液42.6mlを室温にて1時間反応させておいた混合液を、モノモリロナイトスラリーに加え、1時間攪拌した。
[Olefin polymerization example 4] Preparation of catalyst and prepolymerization Preparation of catalyst 1130 g of distilled water and 750 g of 96% sulfuric acid were added to a Zeppable flask, the internal temperature was kept at 90 ° C, and granulated monomorillonite having an average particle size of 25 µm was added thereto. 300 g (Benclay SL manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) was added and reacted for 5 hours. The mixture was cooled to room temperature for 1 hour, and washed with distilled water until the pH became 3.69. The washing magnification at this time was 1/10000 or less. The solid at this stage was partially dried, and the elution rate by acid treatment was determined to be 33.5%.
211 g of lithium sulfate monohydrate was dissolved in 521 g of distilled water, and 100 g (dry weight) of the solid obtained by the above acid treatment was added, followed by stirring at room temperature for 120 minutes. This slurry was filtered, and 3000 g of distilled water was added to the obtained solid, followed by stirring at room temperature for 5 minutes. Further, this slurry was filtered, 2500 g of distilled water was added to the obtained solid, and the mixture was stirred for 5 minutes and filtered again. This operation was repeated four more times. The obtained solid was preliminarily dried at 130 ° C. for 2 days under a nitrogen gas stream, coarse particles of 53 μm or more were removed, and further dried at 200 ° C. for 2 hours under reduced pressure to obtain a chemically treated monomorillonite.
The chemically treated monomorillonite was heated at 200 ° C. under reduced pressure for 2 hours. Further, 200 g of the dried montmorillonite obtained above was introduced into a glass reactor having an internal volume of 3 L and equipped with a stirring blade, normal heptane and a heptane solution of triethylaluminum (10 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature. After 1 hour, the slurry was washed with normal heptane (residual liquid ratio less than 1%) to prepare a slurry of 2000 ml.
Next, a toluene slurry 87 of 3 mmol of (r) -dimethylsilylenebis [2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azulenyl] zirconium dichloride was prepared.
A mixture of 0 ml and 42.6 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (30 mmol) reacted at room temperature for 1 hour was added to the monomorillonite slurry and stirred for 1 hour.

予備重合
続いて、窒素で十分置換を行った内容積10Lの攪拌式オートクレーブにノルマルヘプタン2.1Lを導入し、40℃に保持した。そこに先に調製したモノモリロナイト/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100g/時間の速度で供給し、温度を40℃に維持した。4時間後、プロピレンの供給を停止し、さらにそのまま2時間維持した。回収した予備重合触媒スラリーから、上澄みを約3L除き、トリイソブチルアルミニウム(30mmol)のヘプタン溶液を170ml添加し、10分間撹拌した後に、40℃にて減圧下熱処理した。この操作により触媒1g当たりポリプロピレン2.06gを含む予備重合触媒が得られた。
Preliminary Polymerization Subsequently, 2.1 L of normal heptane was introduced into a stirred autoclave having an internal volume of 10 L, which was sufficiently substituted with nitrogen, and kept at 40 ° C. Thereto, the previously prepared monomorillonite / complex slurry was introduced. When the temperature was stabilized at 40 ° C., propylene was supplied at a rate of 100 g / hour, and the temperature was maintained at 40 ° C. After 4 hours, the supply of propylene was stopped and maintained for 2 hours. About 3 L of the supernatant was removed from the recovered preliminary polymerization catalyst slurry, 170 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (30 mmol) was added, and the mixture was stirred for 10 minutes, and then heat-treated at 40 ° C. under reduced pressure. By this operation, a prepolymerized catalyst containing 2.06 g of polypropylene per 1 g of the catalyst was obtained.

プロピレン−エチレンランダム共重合体の製造
内容積2.4Lの撹拌式オートクレーブ内を窒素で十分置換した後に、ヘキサン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)で希釈されたトリイソブチルアルミニウム(TiBA)を4ml加えた。次いでエチレン16g、水素30ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、70℃に昇温しその温度を維持した。ヘキサン希釈TiBAの濃度は0.5mmol−Al/mlであった。次に、上記で得た予備重合触媒をヘキサン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)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)1
5mgを圧入し重合を開始した。槽内温度を70℃に維持した。1時間後、エタノール5mlを加え、残ガスをパージして得られたポリマーを乾燥した。その結果、272gのポリマーが得られた。
触媒活性は、18100g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は11
2%となった。MFRは7.2(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。特級ヘキサン中のハロゲン含量を測定したところ、検出されなかった。
Production of Propylene-Ethylene Random Copolymer After sufficiently replacing the inside of a 2.4 L stirred autoclave with nitrogen, water was removed by passing a hexane (special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., through an MS packed column) to remove water. Was diluted with 4 ml of triisobutylaluminum (TiBA). Next, 16 g of ethylene, 30 ml of hydrogen, and 750 g of liquid propylene were introduced, and the temperature was raised to 70 ° C. and maintained at that temperature. The concentration of hexane-diluted TiBA was 0.5 mmol-Al / ml. Next, the prepolymerized catalyst obtained above was slurried in hexane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., which was prepared by passing a special-grade reagent through an MS-packed column to remove water), and used as a catalyst (excluding the weight of the prepolymerized polymer). ) 1
5 mg was injected to initiate polymerization. The temperature in the tank was maintained at 70 ° C. One hour later, 5 ml of ethanol was added, the residual gas was purged, and the obtained polymer was dried. As a result, 272 g of a polymer was obtained.
The catalytic activity was 18100 g-PP / g-catalyst.h, and the activity for Example 7 was 11
It was 2%. The MFR was 7.2 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight. When the halogen content in the special grade hexane was measured, it was not detected.

[実施例7]: プロピレン−エチレンランダム共重合体の製造
オレフィン重合例4において、TiBA希釈ヘキサンを回収ヘキサンDに変更した以外は、同条件で重合をおこなった。したがって、ヘキサン希釈TiBAの濃度は0.5mmol−Al/mlである。
その結果、241gのポリマーが得られた。触媒活性は、16100g−PP/g−触媒・時であった。MFRは15(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。
ここで、回収ヘキサンD中のCl含量は前述したように0.70wtppmである。また、オレフィン重合例4中「1.触媒の調製」の記載によれば、触媒中の金属含量は、錯体3mmolに対しモンモリロナイト200gなので15μmol/g−モンモリロナイトとなり、反応器に導入された錯体が15mgなので、2.25×10−7(mol)と計算できる。また、塩素原子のモル数は、TiBAヘキサン溶液の比重を0.66と近似して、
塩素原子量(mol)=4(ml)×0.66(g/ml)×0.70(wtppm)/35.5=5.21×10−8(mol)
と計算できる。よって、
反応器中の塩素原子/金属原子(mol/mol)=5.21×10−8/2.25×10−7=0.23と算出できる。したがって、錯体のハフニウム原子に対するCl原子のモル比は0.23(グラム原子量)となる。
[Example 7]: Production of propylene-ethylene random copolymer Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin polymerization example 4, except that the hexane diluted with TiBA was changed to recovered hexane D. Therefore, the concentration of hexane-diluted TiBA is 0.5 mmol-Al / ml.
As a result, 241 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 16100 g-PP / g-catalyst · h. The MFR was 15 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight.
Here, the Cl content in the recovered hexane D is 0.70 wtppm as described above. According to the description of “1. Preparation of catalyst” in Olefin Polymerization Example 4, the metal content in the catalyst was 200 g of montmorillonite with respect to 3 mmol of the complex, and was 15 μmol / g-montmorillonite, and 15 mg of the complex introduced into the reactor was used. Therefore, it can be calculated as 2.25 × 10 −7 (mol). Further, the number of moles of chlorine atoms approximates the specific gravity of the TiBA hexane solution to 0.66,
Chlorine atomic weight (mol) = 4 (ml) x 0.66 (g / ml) x 0.70 (wtppm) /35.5 = 5.21 x 10-8 (mol)
Can be calculated. Therefore,
It can be calculated that chlorine atom / metal atom (mol / mol) in the reactor = 5.21 × 10 −8 /2.25×10 −7 = 0.23. Therefore, the molar ratio of Cl atoms to hafnium atoms in the complex is 0.23 (gram atomic weight).

[実施例8]
実施例7において、TiBAの回収ヘキサンD希釈品の濃度を0.25mmol−Al/mlとした以外は、同条件で重合を行った。
その結果、219gのポリマーが得られた。触媒活性は、14600g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は91%となった。MFRは38(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。錯体に対するCl原子のモル比は0.46となる。
Example 8
Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 7, except that the concentration of the recovered hexane D-diluted product of TiBA was 0.25 mmol-Al / ml.
As a result, 219 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 14,600 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 7 was 91%. The MFR was 38 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight. The molar ratio of Cl atoms to the complex is 0.46.

[実施例9]
実施例7において、触媒添加量を10mgとした以外は、同条件で重合を行った。その結果、122gのポリマーが得られた。触媒活性は、12200g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は76%となった。MFRは53(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。錯体に対するCl原子のモル比は0.69となる。
[Example 9]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 7, except that the amount of catalyst added was changed to 10 mg. As a result, 122 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 12200 g-PP / g-catalyst · h, and the activity with respect to Example 7 was 76%. The MFR was 53 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight. The molar ratio of Cl atoms to the complex is 0.69.

[比較例7]
実施例7において、TiBAの回収ヘキサンD希釈品の濃度を0.1mmolとした以外は、同条件で重合を行った。
その結果、97gのポリマーが得られた。触媒活性は、6500g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は40%となった。MFRは107(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。錯体に対するCl原子のモル比は1.16となる。
[Comparative Example 7]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 7, except that the concentration of the recovered hexane D-diluted product of TiBA was 0.1 mmol.
As a result, 97 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 6500 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 7 was 40%. The MFR was 107 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight. The molar ratio of Cl atoms to the complex is 1.16.

[比較例8]
オレフィン重合例4において、重合槽にチェスタートン900ゴールドエンド(チェスタートン社製:フランジガスケット用シール剤)を0.5mg添加した以外は、同条件で重合を行った。チェスタートン900ゴールドエンド中には、ポリクロロトリフルオロエタンが10〜15重量%入っている。
その結果、39gのポリマーが得られた。触媒活性は、2600g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は16%となった。MFRは315(g/10分)、エチレン含量は1.9重量%であった。錯体に対するCl原子のモル比は1.9〜2.9、錯体に対するF原子のモル比は、5.7〜8.7となる。なお、他のハロゲン原子(Br、I)は検出されなかった。
[Comparative Example 8]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin Polymerization Example 4, except that 0.5 mg of Chesterton 900 Gold End (manufactured by Chesterton: sealant for flange gasket) was added to the polymerization tank. Chesterton 900 Gold End contains 10 to 15% by weight of polychlorotrifluoroethane.
As a result, 39 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 2600 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 7 was 16%. The MFR was 315 (g / 10 minutes), and the ethylene content was 1.9% by weight. The molar ratio of Cl atom to complex is 1.9 to 2.9, and the molar ratio of F atom to complex is 5.7 to 8.7. Note that no other halogen atoms (Br, I) were detected.

[比較例9]
オレフィン重合例4において、ジエチルアルミニウムクロライドを0.1mmol添加した以外は同条件で重合を行った。
その結果、22gのポリマーが得られた。触媒活性は、1500g−PP/g−触媒・時であり、実施例7に対する活性は9%となった。MFRは流れすぎで測定不能、エチレン含量は1.9重量%であった。錯体に対するCl原子のモル比は444となる。
[Comparative Example 9]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin Polymerization Example 4, except that 0.1 mmol of diethylaluminum chloride was added.
As a result, 22 g of a polymer was obtained. The catalyst activity was 1500 g-PP / g-catalyst · h, and the activity for Example 7 was 9%. MFR was too high to be measured and the ethylene content was 1.9% by weight. The molar ratio of Cl atoms to the complex is 444.

[オレフィン重合例5] 触媒調製と予備重合
攪拌翼と還流装置を取り付けた5Lセパラブルフラスコに、蒸留水500g、水酸化リチウム1水和物249g(5.93mol)を投入して水酸化リチウム水溶液を調製した。別に、硫酸581g(5.93mol)を蒸留水500gで希釈し、滴下ロートを用いて上記水酸化リチウム水溶液に滴下した。そこに、さらに市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製、ベンクレイSL、平均粒径:28.0μm)を350g投入し攪拌した。その後30分かけて108℃まで昇温し150分間維持した。さらに、1時間かけて50℃まで冷却した。このスラリーから、減圧濾過にて、ケーキを回収した。純水を5.
0L加え再スラリー化し、濾過を行ってケーキを回収した。この操作をさらに4回繰り返した。
回収したケーキを窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥した。その結果、275gの化学処理モンモリロナイトを得た。製造した化学処理モンモリロナイトを減圧下、200℃で4時間乾燥した。
内容積10Lのオートクレーブに上記で得た化学処理モンモリロナイト200gを導入し、ヘプタン1160ml、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.6mmol/ml)840ml(0.5mol)を30分かけて投入し、25℃で1時間攪拌した。その後、スラリーを静止沈降させ、上澄み1300mlを抜き出した後に、2600mlのヘプタンにて2回洗浄し最終的にヘプタン全量が1200mlになるようにヘプタンを追加して調整した。
次に、2Lフラスコにジメチルシリレンビス{2−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4H−アズレニル}ハフニウムジクロリド 2.97g(3.9mmol)とヘプタン516mlを投入し、よく攪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(140mg/ml)42ml(5.9g)を室温にて加え、60分攪拌した。続いて、先にオートクレーブ中に調製したモンモリロナイトスラリーに上記溶液を導入し、60分間攪拌した。さらにヘプタンを全容積が5Lになるまで導入して、30℃に保持した。
そこにプロピレンを100g/hrの定速で、40℃で4時間導入し、引き続き50℃で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、上澄み除去後、40℃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2.0gを含む予備重合触媒が得られた。
[Olefin polymerization example 5] Catalyst preparation and prepolymerization 500 g of distilled water and 249 g (5.93 mol) of lithium hydroxide monohydrate were charged into a 5 L separable flask equipped with a stirring blade and a reflux device, and a lithium hydroxide aqueous solution was added. Was prepared. Separately, 581 g (5.93 mol) of sulfuric acid was diluted with 500 g of distilled water, and added dropwise to the aqueous lithium hydroxide solution using a dropping funnel. Thereto, 350 g of commercially available granulated montmorillonite (Benclay SL, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd., average particle size: 28.0 μm) was further added and stirred. Thereafter, the temperature was raised to 108 ° C. over 30 minutes and maintained for 150 minutes. Furthermore, it cooled to 50 degreeC over 1 hour. The cake was recovered from the slurry by vacuum filtration. 4. Pure water
The slurry was re-slurried by adding 0 L, and the cake was collected by filtration. This operation was repeated four more times.
The recovered cake was dried overnight at 110 ° C. under a nitrogen atmosphere. As a result, 275 g of chemically treated montmorillonite was obtained. The produced chemically treated montmorillonite was dried under reduced pressure at 200 ° C. for 4 hours.
200 g of the chemically treated montmorillonite obtained above was introduced into an autoclave having an inner volume of 10 L, and 1160 ml of heptane and 840 ml (0.5 mol) of a heptane solution of triethylaluminum (0.6 mmol / ml) were added thereto over 30 minutes, and 25 ° C. For 1 hour. Thereafter, the slurry was allowed to settle statically, 1300 ml of the supernatant was extracted, and then washed twice with 2600 ml of heptane, and heptane was added to adjust the total amount of heptane to 1200 ml finally.
Next, 2.97 g (3.9 mmol) of dimethylsilylenebis {2-ethyl-4- (2-fluoro-4-biphenyl) -4H-azulenyl} hafnium dichloride and 516 ml of heptane were charged into a 2 L flask and stirred well. Thereafter, 42 ml (5.9 g) of a heptane solution of triisobutylaluminum (140 mg / ml) was added at room temperature, and the mixture was stirred for 60 minutes. Subsequently, the above solution was introduced into the montmorillonite slurry previously prepared in the autoclave, and stirred for 60 minutes. Heptane was further introduced until the total volume became 5 L, and kept at 30 ° C.
Propylene was introduced therein at a constant rate of 100 g / hr at 40 ° C. for 4 hours, and then maintained at 50 ° C. for 2 hours. The prepolymerized catalyst slurry was recovered by siphon, and after removing the supernatant, the slurry was dried at 40 ° C. under reduced pressure. By this operation, a prepolymerized catalyst containing 2.0 g of polypropylene per 1 g of the catalyst was obtained.

プロピレン単独重合体の製造
上記で得た予備重合触媒を使用してプロピレンの気相共重合を行った。即ちプロピレンと水素の混合ガス(水素/プロピレン=0.026%)が循環する連続式気相重合反応器に、ヘプタン(和光純薬工業社製、試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したもの)スラリー触媒およびヘプタン希釈TiBA(濃度0.01g/ml)を間欠的に供給した。各供給量は、触媒成分(予備重合ポリマー分を除いた量)が75mg/時、TiBAが1g/時となるように供給した。重合反応の条件は80℃、プロピレン分圧2.1MPa、平均滞留時間は6.4時間であった。
生成ポリプロピレンの平均重合レートは240g/時、触媒活性は3200g−PP/g−触媒・時、MFRは59(g/10分)であった。特級ヘプタン中のハロゲン含量を測定したところ、検出されなかった。
Production of propylene homopolymer
Gas phase copolymerization of propylene was performed using the prepolymerized catalyst obtained above. That is, heptane (special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is passed through a MS packed column to a continuous gas phase polymerization reactor in which a mixed gas of propylene and hydrogen (hydrogen / propylene = 0.026%) is circulated to remove water. Removed) slurry catalyst and heptane diluted TiBA (concentration 0.01 g / ml) were intermittently fed. The supply amounts were such that the catalyst component (the amount excluding the pre-polymerized polymer) was 75 mg / h and the TiBA was 1 g / h. The conditions for the polymerization reaction were 80 ° C., the partial pressure of propylene was 2.1 MPa, and the average residence time was 6.4 hours.
The average polymerization rate of the produced polypropylene was 240 g / h, the catalytic activity was 3200 g-PP / g-catalyst · h, and the MFR was 59 (g / 10 min). When the halogen content in the special grade heptane was measured, it was not detected.

[実施例10]
オレフィン重合例5において、TiBA希釈用ヘプタンとして、回収ヘプタンCを使用したこと以外は、同様の条件で重合をおこなった。
生成ポリプロピレンの平均重合レートは210g/時、触媒活性は、2800g−PP/g−触媒・時、MFRは83(g/10分)であった。回収ヘプタンB中のCl含量を測定したところ、0.14ppmであった。錯体に対するCl原子のモル比は0.24となる。
[Example 10]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Olefin Polymerization Example 5, except that recovered heptane C was used as the heptane for diluting TiBA.
The average polymerization rate of the produced polypropylene was 210 g / h, the catalyst activity was 2800 g-PP / g-catalyst · h, and the MFR was 83 (g / 10 min). When the Cl content in the recovered heptane B was measured, it was 0.14 ppm. The molar ratio of Cl atoms to the complex is 0.24.

[比較例10]
実施例10において、重合槽に添加するTiBAの希釈溶媒を実施例7で使用した回収ヘキサンDに変更した以外は同条件で重合を行った。
生成ポリプロピレンの平均重合レートは100g/時、触媒活性は、1300g−PP/g−触媒・時、MFRは233(g/10分)であった。錯体に対するCl原子のモル比は1.12となる。
以上の各々の重合例と実施例及び比較例の結果のデータを、表1および表2にまとめて示す。
[Comparative Example 10]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 10 except that the diluting solvent for TiBA added to the polymerization tank was changed to the recovered hexane D used in Example 7.
The average polymerization rate of the produced polypropylene was 100 g / h, the catalytic activity was 1300 g-PP / g-catalyst · h, and the MFR was 233 (g / 10 min). The molar ratio of Cl atoms to the complex is 1.12.
The data of the results of each of the above polymerization examples, examples and comparative examples are summarized in Tables 1 and 2.

Figure 2004182971
Figure 2004182971

Figure 2004182971
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ここで、前述のとおりに、実施例1〜2及び比較例1〜2は、オレフィンの重合例1に基づくものであり、実施例3〜4及び比較例3〜5は、オレフィンの重合例2に基づくものである。また、実施例5〜6及び比較例6は、オレフィンの重合例3に基づくものである。さらには、実施例7〜9及び比較例7〜9はオレフィンの重合例4に、実施例10及び比較例10は、オレフィンの重合例5に基づくものである。したがって、これらを各々一つのブロックとして対比すべきである。
重合例1〜5は、重合系のハロゲン化合物が検出限界以下の存在である、実験室レベルの基準重合であり(特に、溶媒として、和光純薬工業社製の試薬特級品をMS充填カラムに通して水分を除去したものを使用し、原料ガスも前述のとおりにハロゲン化合物が検出限界以下のものとし、重合装置も実験室レベルのクリーンなものである。)、各実施例は、商業レベルのプラントにおいて回収溶媒を再使用する重合であり、当溶媒や原料モノマー及び重合装置から由来するハロゲン化合物が存在しており、そのハロゲンのモル比の実験データから本発明の主要な構成要件であるハロゲンのモル比の0.8の数値が規定される。各比較例は、ハロゲンのモル比を本発明の規定の0.8を超えるものとして、各実施例に対比させたものである。なお、上述したように各実施例、各比較例においても、ハロゲンのうちF、Br、Iについてはいずれも検出限界未満であった。
ハロゲンのモル比は、本発明の基本構成である、メタロセン触媒の遷移金属に対する、不純物ハロゲンのグラム原子量の比を表す。また、各表中の活性(%)は、基準とする実施例(ベース実施例)、例えば、実施例1の触媒活性、に対する表1、2に記載された各例の比率(%)を表す。MFRは、ポリオレフィンにおいて汎用されている物性指数であって、分子量や成形性の目安となり、数値が低いほど分子量が大きくなり、成形時の溶融流動性は低下する。
Here, as described above, Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are based on Polymerization Example 1 of olefin, and Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 5 are Polymerization Example 2 of olefin. It is based on. Examples 5 to 6 and Comparative Example 6 are based on Polymerization Example 3 of olefin. Furthermore, Examples 7 to 9 and Comparative Examples 7 to 9 are based on Polymerization Example 4 of olefins, and Example 10 and Comparative Example 10 are based on Polymerization Example 5 of olefins. Therefore, these should be compared as one block.
Polymerization Examples 1 to 5 are laboratory-level standard polymerizations in which a halogenated polymer is present below the detection limit (particularly, as a solvent, a special grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is used in an MS-packed column). As described above, the raw material gas used herein is a halogen-containing compound having a detection level below the detection limit, and the polymerization apparatus is of a laboratory-level clean type.) This is a polymerization in which the recovered solvent is reused in the plant, and a halogen compound derived from the solvent, the raw material monomer and the polymerization apparatus is present, and is a main constituent requirement of the present invention from the experimental data of the molar ratio of the halogen. A value of 0.8 of the halogen molar ratio is specified. In each comparative example, the molar ratio of halogen exceeds 0.8 as specified in the present invention, and is compared with each example. As described above, in each of Examples and Comparative Examples, F, Br, and I among the halogens were all below the detection limit.
The molar ratio of the halogen represents the ratio of the gram atomic weight of the impurity halogen to the transition metal of the metallocene catalyst, which is the basic constitution of the present invention. The activity (%) in each table represents the ratio (%) of each example described in Tables 1 and 2 to the reference example (base example), for example, the catalytic activity of Example 1. . MFR is a physical property index widely used in polyolefins, and is a measure of molecular weight and moldability. The lower the numerical value, the higher the molecular weight and the lower the melt fluidity during molding.

[実施例と比較例の結果の考察]
以上の各実施例及び各比較例を対照することにより、本発明では、触媒活性が優れ重合効率が高い重合を実現でき、MFR値からして分子量が高く成形性に適したポリマーを生産できることが明らかである。
そして、本発明の基本構成である、メタロセン触媒の遷移金属に対する、不純物ハロゲンのグラム原子量の比を0.8以下と規定することも、各データから合理的に実証されている。
具体的には、プロピレンの重合において、実施例1はハロゲンのモル比を本発明の規定の0.8よりかなり低く設定することにより、実験室レベルのクリーンな重合例の重合例1に近い重合反応が行われており、触媒活性において重合例1に遜色が無い結果となっている。実施例2も、ハロゲンのモル比は実施例1より高めであるが、本発明の規定の0.
8以下であるから、触媒活性において実施例1に近い値が得られている。実施例1及び2からハロゲンのモル比が0.6以下であることがより好ましいことも示されている。この傾向はエチレンの重合においても同様であり、重合例2を基準として、実施例3〜4と比較例3〜5を対比することで明らかである。さらには重合ポリマーの分子量も実施例の方が優れた結果となっている。分子量の優位性については、プロピレンの重合結果についても同様の効果が確認されており、それは、実施例5〜6と比較例6、及び実施例7〜9と比較例7〜9、さらに実施例10と比較例10を対比することで明らかである。比較例9にいたっては、ハロゲンのモル比が非常に高いので、触媒活性において各実施例に比して非常に劣り、MFR値は測定不能で実用的なポリマーを形成しなかった結果となっている。
また、本発明は汎用性をもってメタロセン触媒系に適用できることが、実施例と比較例を通じた異なる触媒系での重合結果から確認されている。

[Consideration of results of Examples and Comparative Examples]
By contrasting each of the above Examples and Comparative Examples, in the present invention, it is possible to realize polymerization having excellent catalytic activity and high polymerization efficiency, and it is possible to produce a polymer having a high molecular weight from the MFR value and suitable for moldability. it is obvious.
Further, it is rationally proved from each data that the ratio of the gram atomic weight of the impurity halogen to the transition metal of the metallocene catalyst, which is the basic constitution of the present invention, is 0.8 or less.
Specifically, in the polymerization of propylene, Example 1 sets the molar ratio of halogen to be much lower than the specified value of 0.8 according to the present invention, thereby achieving a polymerization level close to that of Polymerization Example 1 of a laboratory-level clean polymerization example. The reaction was carried out, and the result was not inferior to Polymerization Example 1 in catalytic activity. In Example 2, the molar ratio of halogen is higher than that of Example 1, but the molar ratio of 0.1 according to the present invention is not limited.
Since it is 8 or less, a value close to that of Example 1 is obtained in the catalytic activity. Examples 1 and 2 also show that the molar ratio of halogen is more preferably 0.6 or less. This tendency is the same in the polymerization of ethylene, and is evident by comparing Examples 3 to 4 with Comparative Examples 3 to 5 based on Polymerization Example 2. Furthermore, the molecular weight of the polymer was more excellent in the examples. Regarding the superiority of the molecular weight, the same effect was also confirmed for the polymerization results of propylene, and it was confirmed that Examples 5 to 6 and Comparative Examples 6 and Examples 7 to 9 and Comparative Examples 7 to 9 and Examples This is apparent from the comparison between Comparative Example 10 and Comparative Example 10. In Comparative Example 9, since the halogen molar ratio was very high, the catalytic activity was very poor as compared with each Example, and the MFR value was not measurable and a practical polymer was not formed. ing.
Further, it has been confirmed from the results of polymerization using different catalyst systems through Examples and Comparative Examples that the present invention can be applied to metallocene catalyst systems with versatility.

Claims (10)

シングルサイト触媒を用いてオレフィンを重合してポリオレフィンを製造するにあたり、触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量を、導入されるシングルサイト触媒の遷移金属のグラム原子量に対して、0.8以下となるようにハロゲン含有化合物の混入量を制御することを特徴とするポリオレフィンの製造の改良方法。 In producing a polyolefin by polymerizing an olefin using a single-site catalyst, the gram atomic weight of a halogen atom derived from a halogen-containing compound mixed into the polymerization reaction other than a halogen atom derived from a catalyst component is introduced. An improved method for producing a polyolefin, comprising controlling the amount of a halogen-containing compound to be 0.8 or less based on the gram atomic weight of a transition metal of a site catalyst. シングルサイト触媒が、下記の成分(A)及び(B)さらに必用に応じて(C)からなるメタロセン触媒であることを特徴とする、請求項1に記載のポリオレフィンの製造の改良方法。
成分(A):メタロセン錯体
成分(B):助触媒
成分(C):有機アルミニウム化合物(ただしハロゲン化有機アルミニウム化合物を除く)
The method for improving polyolefin production according to claim 1, wherein the single-site catalyst is a metallocene catalyst comprising the following components (A) and (B) and, if necessary, (C).
Component (A): Metallocene complex Component (B): Promoter Component (C): Organoaluminum compound (excluding organoaluminum halide compound)
オレフィンとして、炭素数3以上のα−オレフィンを重合又は共重合することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The method for improving polyolefin production according to claim 1 or 2, wherein the olefin is obtained by polymerizing or copolymerizing an α-olefin having 3 or more carbon atoms. メタロセン触媒におけるメタロセン錯体の遷移金属錯体成分が、共役五員環配位子を有する周期表第4〜6族の遷移金属化合物であることを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The transition metal complex component of the metallocene complex in the metallocene catalyst is a transition metal compound belonging to Groups 4 to 6 of the periodic table having a conjugated five-membered ring ligand, The method according to claim 2 or 3, wherein An improved method for the production of polyolefins. メタロセン触媒におけるメタロセン錯体を活性化する助触媒が、アルミニウムオキシ化合物、イオン性化合物又はルイス酸、固体酸、及びイオン交換性層状珪酸塩のいずれかであることを特徴とする、請求項2〜請求項4のいずれかに記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The co-catalyst for activating the metallocene complex in the metallocene catalyst is an aluminum oxy compound, an ionic compound or a Lewis acid, a solid acid, or an ion-exchangeable layered silicate, wherein: Item 5. An improved method for producing a polyolefin according to any one of Items 4. メタロセン錯体を活性化する助触媒が有機ホウ素化合物であり、製造するポリオレフィンがエチレン又はプロピレンを重合するもの、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンを共重合するもの、あるいはプロピレンと他の炭素数2以上のα−オレフィンを共重合するものであることを特徴とする、請求項2〜請求項5のいずれかに記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The co-catalyst for activating the metallocene complex is an organoboron compound, and the polyolefin to be produced is one that polymerizes ethylene or propylene, one that copolymerizes ethylene with an α-olefin having 3 or more carbon atoms, or propylene and another carbon number. The method for improving polyolefin production according to any one of claims 2 to 5, wherein two or more α-olefins are copolymerized. 重合材料における、ハロゲン原子が結合した有機化合物の混入量、ハロゲン原子が結合したケイ素原子含有化合物の混入量、ハロゲン原子が結合したアルミニウム原子含有化合物の混入量、及び有機溶媒中のハロゲン原子が結合した化合物の混入量、さらには重合装置からの不純物であるハロゲン含有化合物の混入量のいずれか又は全てを制御することを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれかに記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 In the polymer material, the amount of the organic compound to which the halogen atom is bonded, the amount of the silicon atom-containing compound to which the halogen atom is bonded, the amount of the aluminum atom-containing compound to which the halogen atom is bonded, and the amount of the halogen atom in the organic solvent which is bonded. The polyolefin according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it controls any or all of the mixed amount of the compound thus obtained and the mixed amount of the halogen-containing compound which is an impurity from the polymerization apparatus. How to improve manufacturing. 重合装置からの不純物であるハロゲン含有化合物がフランジのガスケットシール剤に由来することを特徴とする、請求項7に記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The method for improving polyolefin production according to claim 7, wherein the halogen-containing compound as an impurity from the polymerization apparatus is derived from a gasket sealant for the flange. ハロゲンが塩素であることを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のポリオレフィンの製造の改良方法。 The method for improving polyolefin production according to any one of claims 1 to 8, wherein the halogen is chlorine. 触媒成分に由来するハロゲン原子以外の、重合反応に混入されるハロゲン含有化合物に由来するハロゲン原子のグラム原子量が、遷移金属のグラム原子量に対して、0.8を超える場合に、0.8以下を維持するようにハロゲン含有化合物の重合反応における存在量を低下させることを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれかに記載のポリオレフィンの製造の改良方法。

When the gram atomic weight of the halogen atom derived from the halogen-containing compound mixed into the polymerization reaction other than the halogen atom derived from the catalyst component exceeds 0.8 with respect to the gram atomic weight of the transition metal, 0.8 or less. The method for improving the production of a polyolefin according to any one of claims 1 to 9, wherein the amount of the halogen-containing compound present in the polymerization reaction is reduced so as to maintain the value.

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