JP2006233208A - オレフィンの重合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(E)固体状担体と、(A)特定の周期律表第4族メタロセン化合物(a-1)及び特定の周期律表第4族遷移金属化合物(a-2)から選ばれる少なくても一種の化合物と、(C) (c-1) 有機金属化合物、(c-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および(c-3) 成分(A)、成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物、から得られる固体触媒成分、および必要に応じて(D)有機アルミニウム化合物からなる重合触媒を用いるオレフィンの重合方法。固体触媒成分を調製する際の、各成分(A)、(B)および(C)の接触方法としては、特定の接触順序が好ましい。
【選択図】なし
Description
(E)固体状担体と
(A)下記一般式(I)示される周期律表第4族のメタロセン化合物(a-1)及び下記一般式(II)で表される周期律表第4族の遷移金属化合物(a-2)から選ばれる少なくても一種の化合物と、
(B)下記一般式(III)示される周期律表第4族のメタロセン化合物と、
(C)(c-1) 有機金属化合物
(c-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および
(c-3) 成分(A)、成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物、
から得られる固体状触媒成分、および必要に応じて
(D)有機アルミニウム化合物
からなる重合触媒を用いて、オレフィンを重合する方法である。
[a] 前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで前記成分(A)および前記成分(B)の混合成分を接触させる方法、または
[b] 前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで前記成分(A)を混合接触させて得られる固体触媒成分(K-1)と、前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)を混合接触させて得られる固体触媒成分(K-2)とをブレンドする方法である。
本発明の重合方法は、
(E)固体状担体と
(A)下記一般式(I)示される周期律表第4族のメタロセン化合物(a-1)及び下記一般式(II)で表される周期律表第4族の遷移金属化合物(a-2)から選ばれる少なくても一種の化合物と、
(B)下記一般式(III)示される周期律表第4族のメタロセン化合物と、
(C)(c-1) 有機金属化合物
(c-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および
(c-3) 成分(A)、成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物、
から得られる固体状触媒成分〔以下の説明では、該触媒成分を「固体触媒成分(K)」と略称する場合がある〕、および必要に応じて
(D)有機アルミニウム化合物
からなる重合触媒を用いて、オレフィンを重合する方法である。
次に、本発明の固体触媒成分(K)を製造する上で用いる各成分について説明する。
であっても異なっていてもよい。
式中、Mは周期律表第4族遷移金属原子を示し、mは、1〜4の整数を示し、R9は、下記一般式(IV)または(V)で表され、R10〜R14は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示し、これらのうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。また、mが2の場合にはR10〜R14で示される基のうち2個の基が連結されていてもよく(但し、R9同士が結合されることはない)。nは、Mの価数を満たす数であり、Xは、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C20の炭化水素基、C1〜C20のハロゲン含有炭化水素基、珪素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基およびリン含有基から選択された基を示し、nが2以上の場合は、Xで示される複数の基は互いに同一でも異なっていてもよく、またXで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
成分(B)は、下記一般式(III)で示される周期律表第4族のメタロセン化合物である。
本発明に係わる固体触媒成分において、前記成分(A)、成分(B)で表わされる化合物とともに用いられる、(c-1) 有機金属化合物、(c-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および(c-3) 成分(A)、成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物については、本出願人による特開平11-315109号公報やEP0874005A1中に開示された化合物を制限無く使用することができる。
(i) 成分(E)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)を混合接触させて固体触媒成分(K-1)を調製し、別途、成分(E)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)を混合接触させて固体触媒成分(K-2)を調製し、該固体触媒成分(K-1)と該固体触媒成分(K-2)をブレンドして固体触媒成分(K)を調製する方法。
(ii) 成分(A)と成分(C)とを混合接触させ、次いで成分(E)を接触させて固体触媒成分(K-1)を調製し、別途、成分(B)と成分(C)とを混合接触させ、次いで成分(E)を接触させて固体触媒成分(K-2)を調製し、該固体触媒成分(K-1)と該固体触媒成分(K2)をブレンドして固体触媒成分(K)を調製する方法。
(iii)成分(E)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)を接触させた後に、成分(B)を接触させて固体触媒成分(K)を調製する方法
(iv)成分(E)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)を接触させた後に、成分(A)を接触させて固体触媒成分(K)を調製する方法
(v) 成分(E)と成分(C)を混合接触させ、次いで成分(A)および成分(B)の混合成分を接触させて固体触媒成分(K)を調製する方法
(vi) 成分(A)と成分(B)の混合成分と成分(C)を接触させ、次いで成分(E)を接触させて固体触媒成分(K)を調製する方法
などが挙げられる。
本発明に係わる重合方法によって得られるエチレン系重合体は、下記用件(Q1)および(Q2)を共に満足する。
(Q1) ゲルパーミエイションクロマトグラフイー(GPC)により、3つのピーク(a,b,c)が観測され、各々のピークトップのLog Mが以下の範囲内に存在する。
5.1≦Log Mc≦5.9
(Q2)GPCにおける、LogMa、Log Mb、Log Mcでのピークの高さを順に、Ha、Hb、Hcとした場合、以下の条件を満足する。
x:0.43〜0.85、y:0.10〜0.50、z:0.06〜0.35
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)は、ウォーターズ(Waters)モデル「Alliance GPC 2000」ゲル浸透クロマトグラフ(高温サイズ排除クロマトグラフ)により得られる分子量分布曲線から計算したものであり、操作条件は、下記の通りである:
使用装置及び条件
測定装置;ゲル浸透クロマトグラフ allianceGPC2000型(Waters社)
解析ソフト;クロマトグラフィデータシステムEmpower(Waters社)
カラム;TSKgel GMH6- HT×2+TSKgel GMH6-HTL×2
(内径7.5mm×長さ30cm,東ソー社)
移動相;o-ジクロロベンゼン[=ODCB](和光純薬 特級試薬)
検出器;示差屈折計(装置内蔵)
カラム温度;140℃
流速;1.0mL/min
注入量;500μL
サンプリング時間間隔;1秒
試料濃度;0.15%(w/v)
分子量較正 単分散ポリスチレン(東ソー社)/分子量495から分子量2060万
分子量分布および各種平均分子量は、Z. Crubisic, P. Rempp, H. Benoit, J. Polym. Sci., B5, 753 (1967)に記載された汎用較正の手順に従い、ポリエチレン分子量換算として計算された。
[1](G1)、(G2)、(G3)の数値データにおいて、Log(分子量)を0.02間隔に分割し、さらに分子量曲線の面積が1となるように強度[dwt/d(log分子量)]を規格化する。
[2](G2)と(G3)との合成曲線(G4)を作成する。
[3] 各分子量における(G1)の強度と(G4)の強度との差の絶対値が0.0004以下となるように、(G2)、及び(G3)の各分子量における強度を一定の比率で任意に変更する。なお、高分子量側では生成するcピークの影響により、(G1)の強度と(G4)の強度との差の絶対値が0.0004より大きくなってしまうため、より低分子量側で(G1)の強度と(G4)の強度との差の絶対値が0.0004以下となるように、(G2)、及び(G3)の強度を変更していく。
[4] ピークトップより高分子量側おける(G1)と(G4)との重なり合わない部分(G5)[(G1)−(G4)]をcピークとする。成分(A)に起因するポリマーのGPC面積百分率 Sa、成分(B)に起因するポリマーのGPC面積百分率 Sb、cピークのGPC面積百分率 Scは以下のように算出される。
Sb=S(G3)/S(G1)
Sc=S(G5)/S(G1)
ここで、S(G2)、S(G3)は強度を変更した後の(G2)、(G3)のピーク面積であり、S(G1)、S(G5)は各々(G1)、(G5)のピーク面積である。
本発明の重合方法によって得られたエチレン系重合体は、190℃における2.16 kg荷重でのメルトフローレート(MFR)が0.1〜100 g/10分の範囲の場合、要件[1]、[2]を同時に満たす。
[1] 190℃における溶融張力[MT(g)]と、200℃、角速度1.0 rad/秒におけるせん断粘度[η*(P)]との比[MT/η*(g/P)]が、1.20×10-4〜9.00×10-4、好ましくは、1.50×10-4〜9.00×10-4、より好ましくは、2.00×10-4〜7.00×10-4の範囲にある。
[2] 200℃におけるゼロせん断粘度[η0(P)]とGPC-粘度検出器法(GPC-VISCO)により測定された重量平均分子量〔Mw(v)〕は、下記関係式(Eq-1)を満たす。
(Eq-6)におけるdが最小となるよう行われる。
内容積260Lの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、250℃で10時間乾燥したシリカ(SiO2:平均粒子径12μm)10kgを90.5Lのトルエンに懸濁した後、0〜5℃まで冷却した。この懸濁液にメチルアルモキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.0mmol/mL)45.5Lを30分間かけて滴下した。この際、系内の温度を0〜5℃に保った。引き続き0〜5℃で30分間反応させた後、約1.5時間かけて95〜100℃まで昇温して、引き続き95〜100℃で4時間反応させた。その後常温まで降温して、上澄み液をデカンテーションにより除去した。このようにして得られた固体成分をトルエンで2回洗浄した後、トルエンを加えて全量129Lとし、固体成分(S−1)のトルエンスラリーを調製した。得られた固体成分の一部を採取し、濃度を調べたところ、スラリー濃度:137.5g/L、Al濃度:1.1mol/Lであった。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、上記で調製した固体成分(S−1)のトルエンスラリー(固体部換算で2.0g)を装入した。次に、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.004mmol/mL)18.1mLを滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−1)。
引き続き、上記で調製した固体触媒成分(X−1)のヘキサンスラリーを10℃まで冷却した後、TiBAl 2.64mmol、1−ヘキセン0.267mlを添加し、常圧下15L/hでエチレンのフィードを開始した。25℃において、固体触媒成分によるエチレンの積算吸収量5.15Lになるまで重合を行い、重合終了後、系内を窒素に置換し予備重合を終了した。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで3回洗浄し、デカンスラリーとし予備重合触媒(XP−1)を調製した。得られた予備重合触媒(XP−1)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.065mg/mL、Al濃度5.46mg/mLであった。
上記、固体触媒成分(X−1)、予備重合触媒(XP−1)の調製において、メタロセン化合物(A−1)の代わりに、メタロセン化合物(B−1)を用いた以外は、固体触媒成分(X−1)、予備重合触媒(XP−1)の調製と同様に行い、予備重合触媒(XP−2)を調製した。得られた予備重合触媒(XP−2)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.063mg/mL、Al濃度3.72mg/mLであった。
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに精製ヘプタン 500mLを入れ、エチレンを流通し、液相および気相をエチレンで飽和させた。次に、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.20vol%)を用いて、系内を置換した後、1−ヘキセン10mL、トリイソブチルアルミニウム 0.375mmolを添加し、さらに予備重合触媒(XP−1)をジルコニウム換算で0.0025ミリモル、予備重合触媒(XP−2)をジルコニウム換算で0.00028ミリモル装入し(ジルコニウム原子のモル比で予備重合触媒(XP−1)/予備重合触媒(XP−2)=90/10)、80℃に昇温して、0.78MPa・Gにて90分間重合を行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体65.3gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表1に、また、GPCチャートを図1に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−1)のトルエンスラリー(固体部換算で2.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)44.0mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)1.83mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−3)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=96/4である。また、得られた固体触媒成分(X−3)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.061mg/mL、Al濃度3.71mg/mLであった。
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに精製ヘプタン 500mLを入れ、エチレンを流通し、液相および気相をエチレンで飽和させた。次に、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.10vol%)を用いて、系内を置換した後、1−ヘキセン10mL、トリイソブチルアルミニウム 0.375mmolを添加し、さらに固体触媒成分(X−3)をジルコニウム換算で0.0025ミリモル装入し、80℃に昇温して、0.78MPa・Gにて90分間重合を行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体46.2gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表1に記す。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)34.4mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)3.6mLを用いた以外は、実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製と同様の方法で行い、固体触媒成分(X−4)を調製した。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=95/5である。また、得られた固体触媒成分(X−4)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.062mg/mL、Al濃度3.64mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.2vol%)、ジコニウム換算で0.0025ミリモルの固体触媒成分(X−4)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体71.1gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2に、GPCチャートを図2に記す。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、固体成分(S−1)のトルエンスラリーの装入量を固体部換算で1.0gとし、かつ、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)16.6mL、メタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)2.89mLを使用した以外は、実施例9と同様の方法で固体触媒成分を調製した(X−5)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=92/8である。また、得られた固体触媒成分(X−5)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.058mg/mL、Al濃度3.52mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.064vol%)を用い、重合温度を70℃、1−ヘキセン量を30mL、ジコニウム換算で0.0031ミリモルの固体触媒成分(X−5)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体44.5gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2に記す。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)32.5mL、メタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)7.23mLを使用した以外は、実施例9と同様の方法で固体触媒成分を調製した(X−6)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=90/10である。また、得られた固体触媒成分(X−6)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.065mg/mL、Al濃度3.77mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.064vol%)、を用い、重合温度を70℃、1−ヘキセン量を30mLに変更し、ジルコニウム換算で0.0026ミリモルの固体触媒成分(X−6)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体92.9gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2に記す。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、固体成分(S−1)のトルエンスラリーの装入量を固体部換算で1.9gとし、かつ、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)40.3mL、メタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)5.50mLを使用した以外は、実施例9と同様の方法で固体触媒成分を調製した(X−7)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=88/12である。また、得られた固体触媒成分(X−7)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.059mg/mL、Al濃度3.43mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.75vol%)、ジルコニウム換算で0.0025ミリモルの固体触媒成分(X−7)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体71.3gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2に記す。
窒素流通下、250℃で10時間乾燥したシリカ(SiO2:平均粒子径60μm)5.9gを、100mLのトルエンに懸濁した後、0℃まで冷却した。この懸濁液にメチルアルモキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.06mmol/mL)25.8mLを1時間かけて滴下した。この際、系内の温度を0〜2℃に保った。引き続き0℃で30分間反応させた後、1.5時間かけて95℃まで昇温し、その温度で4時間反応させた。その後60℃まで降温し、上澄み液をデカンテーションにより除去した。このようにして得られた固体成分をトルエンで3回洗浄した後、トルエンを加え、固体成分(S−2)のトルエンスラリーを調製した。得られた固体成分(S−2)の一部を採取し、濃度を調べたところ、スラリー濃度:0.164g/mL、Al濃度:1.28mmol/mLであった。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、固体成分(S−1)の代わりに、上記調製した固体成分(S−2)を用い、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.004mmol/mL)17.6mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)3.91mLを用いた以外は、実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製と同様の方法で行い、固体触媒成分(X−8)を調製した。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=90/10である。また、得られた固体触媒成分(X−8)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.079mg/mL、Al濃度4.27mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.65vol%)、ジルコニウム換算で0.0022ミリモルの固体触媒成分(X−8)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体55.0gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に記す。
実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製において、固体成分(S−1)の代わりに、上記調製した固体成分(S−2)を用い、メタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.004mmol/mL)13.7mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)11.7mLを用いた以外は、実施例9の固体触媒成分(X−3)の調製と同様の方法で行い、固体触媒成分(X−9)を調製した。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=70/30である。
実施例1の予備重合触媒(XP−1)の調製において、固体触媒成分(X−1)の代わりに固体触媒成分(X−9)を用いた以外は、予備重合触媒(XP−1)の調製と同様の方法で行い、予備重合触媒(XP−9)を調製した。さらに得られた予備重合触媒(XP−9)のデカンスラリーのデカンを窒素下フィルターろ過により除去し、次に室温、真空条件で1時間乾燥することで、予備重合触媒(XP−9)の紛体を調製した。予備重合触媒(XP−9)の紛体の116.2mgを採取して、Zr,Al含量を調べたところ、Zr0.085mg、Al濃度4,82mgであった。
充分に窒素置換した内容積2リットルのSUS製オートクレーブにNaCl 250gを入れ、真空下、100℃でオートクレーブ内、ならびにNaClを十分に乾燥した。次に、エチレン−ブテン混合ガス(ブテン濃度:5.2vol%)で系内を置換した後、トリイソブチルアルミニウム 0.375mmolを添加し、さらに予備重合触媒(XP−9)をジルコニウム換算で0.007ミリモル装入し、80℃、0.78MPa・Gにて90分間重合を行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ブテン共重合体97.0gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に記す。
窒素流通下、250℃で10時間乾燥したシリカ(SiO2:平均粒子径50μm)30gを、460mLのトルエンに懸濁した後、0℃まで冷却した。この懸濁液にメチルアルモキサンのトルエン溶液(Al原子換算で1.52mmol/mL)140mLを1時間かけて滴下した。この際、系内の温度を0〜2℃に保った。引き続き0℃で30分間反応させた後、1.5時間かけて95℃まで昇温し、その温度で4時間反応させた。その後60℃まで降温し、上澄み液をデカンテーションにより除去した。このようにして得られた固体成分をトルエンで3回洗浄した後、トルエンを加え、固体成分(S−3)のトルエンスラリーを調製した。得られた固体成分(S−3)の一部を採取し、濃度を調べたところ、スラリー濃度:0.1665g/mL、Al濃度:0.697mmol/mLであった。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)11.2mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)2.8mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−10)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−1)の混合モル比は、(A−1)/(B−1)=80/20である。また、得られた固体触媒成分(X−10)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.037mg/mL、Al濃度2.27mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.45vol%)、ジルコニウム換算で0.01ミリモルの固体触媒成分(X−10)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体87.4gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図3に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で2.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)37.6mLとメタロセン化合物(B−2)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)4.18mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−11)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−2)の混合モル比は、(A−1)/(B−2)=90/10である。また、得られた固体触媒成分(X−11)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.035mg/mL、Al濃度2.46mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.31vol%)、ジルコニウム換算で0.003ミリモルの固体触媒成分(X−11)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体38.4gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表1に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン25mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−2)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)15.8mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)5.25mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−12)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−2)と(B−1)の混合モル比は、(A−2)/(B−1)=75/25である。また、得られた固体触媒成分(X−12)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.035mg/mL、Al濃度2.40mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.55vol%)、ジルコニウム換算で0.003ミリモルの固体触媒成分(X−12)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体49.7gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン25mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−2)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)18.2mLとメタロセン化合物(B−2)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)2.72mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−13)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−2)と(B−2)の混合モル比は、(A−2)/(B−2)=87/13である。また、得られた固体触媒成分(X−13)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.033mg/mL、Al濃度2.27mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.31vol%)、ジルコニウム換算で0.003ミリモルの固体触媒成分(X−13)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体42.1gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で2.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)19.7mLとメタロセン化合物(B−3)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)1.67mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−14)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−1)と(B−3)の混合モル比は、(A−1)/(B−3)=94/6である。また、得られた固体触媒成分(X−14)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.072mg/mL、Al濃度4.86mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.20vol%)、ジルコニウム換算で0.0039ミリモルの固体触媒成分(X−14)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体42.4gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表2記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合したメタロセン化合物(A−3)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)2.25mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.002mmol/mL)9.01mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−15)。固体触媒成分調製時のメタロセン化合物(A−3)と(B−1)の混合モル比は、(A−3)/(B−1)=20/80である。また、得られた固体触媒成分(X−15)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.015mg/mL、Al濃度1.27mg/mLであった。
実施例9の重合において、エチレンガスを用い、重合温度70℃、1−ヘキセン30ml、ジルコニウム換算で0.0005ミリモルの固体触媒成分(X−15)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体72.0gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図4に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合した遷移金属化合物(A−4)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)4.18mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)11.15mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−16)。固体触媒成分調製時の遷移金属化合物(A−4)とメタロセン化合物(B−1)の混合モル比は、(A−4)/(B−1)=20/80である。また、得られた固体触媒成分(X−16)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.034mg/mL、Al濃度2.17mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.02vol%)、ジルコニウム換算で0.001ミリモルの固体触媒成分(X−16)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体67.7gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図5に記す。
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン25mLを入れ、攪拌下、上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で1.0g)を装入した。次に、あらかじめ混合した遷移金属化合物(A−5)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.001mmol/mL)2.09mLとメタロセン化合物(B−1)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)12.54mLの混合液を滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−17)。固体触媒成分調製時の遷移金属化合物(A−5)とメタロセン化合物(B−1)の混合モル比は、(A−5)/(B−1)=10/90である。また、得られた固体触媒成分(X−17)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.035mg/mL、Al濃度2.19mg/mLであった。
実施例9の重合において、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.31vol%)、ジルコニウム換算で0.0011ミリモルの固体触媒成分(X−17)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体66.4gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図6に記す。
〔比較例1〕
[固体触媒成分(X−18)の調製]
窒素置換した200mLのガラス製フラスコにトルエン50mLを入れ,攪拌した,上記で調製した固体成分(S−3)のトルエンスラリー(固体部換算で2.0g)を装入した。次に、特開平8−31126に記載のメタロセン化合物であるジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液(Zr原子換算で0.0015mmol/mL)32.1mLを滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、デカンで2回洗浄し、デカンスラリーとした(固体触媒成分X−18)。得られた固体触媒成分(X−18)のデカンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.043mg/mL、Al濃度2.49mg/mLであった。
充分に窒素置換した内容積1リットルのSUS製オートクレーブに精製ヘプタン 500mLを入れ、エチレンを流通し、液相および気相をエチレンで飽和させた。次に、水素−エチレン混合ガス(水素濃度:0.54vol%)を用いて、系内を置換した後、1−ヘキセン15mL、トリイソブチルアルミニウム 0.375mmol、ジルコニウム換算で0.001ミリモルの固体触媒成分(X−18)をこの順に装入した。80℃に昇温して、0.78MPa・Gにて90分間重合を行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体86.7gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図7に記すが、得られた重合体のη0は6.0×10-13×Mw-[η] 3.4より大きく、またGPCチャートより1種類のメタロセン化合物を用いた場合、3つのピークを生成しないことが容易に分かる。
〔比較例2〕
重 合
実施例1の重合において、ジルコニウム換算で0.0025ミリモルの予備重合触媒(XP−1)のみを用いた以外は、実施例1と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体51.0gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図8に記す。
〔比較例3〕
重 合
実施例1の重合において、ジルコニウム換算で0.0025ミリモルの予備重合触媒(XP−2)のみを用いた以外は、実施例1と同様の方法で行った。得られたポリマーを10時間、真空乾燥し、エチレン・1−ヘキセン共重合体51.0gを得た。得られた重合体のGPC解析結果、並びに諸物性を表3に、GPCチャートを図9に記す。
Claims (4)
- (E)固体状担体と、
(A)下記一般式(I)示される周期律表第4族のメタロセン化合物(a-1)及び下記一般式(II)で表される周期律表第4族の遷移金属化合物(a-2)から選ばれる少なくても一種の化合物と、
〔一般式(I)中、R1〜R8は水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基(アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルキル基)からなる群から選ばれる基であり、それぞれ同一でも異なってもよく、Q1は炭素数1〜20のアルキレン基、アルキリデン基、ケイ素含有基、Xは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C20の炭化水素基、C1〜C20のハロゲン含有炭化水素基、珪素含有基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基およびリン含有基から選択された基である。Mはチタン、ジルコニウムまたはハフニウムである。〕
(B)下記一般式(III)示される周期律表第4族のメタロセン化合物と、
(C) (c-1) 有機金属化合物
(c-2) 有機アルミニウムオキシ化合物、および
(c-3) 成分(A)、成分(B)と反応してイオン対を形成する化合物
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物、
から得られる固体触媒成分、および必要に応じて
(D)有機アルミニウム化合物
からなる重合触媒を用いるオレフィンの重合方法。 - 固体触媒成分が、前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで前記成分(A)および前記成分(B)の混合成分を接触させて得られることを特徴とする請求項1記載の重合方法。
- 固体触媒成分が、前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで前記成分(A)を混合接触させて得られる固体触媒成分(K-1)と、前記成分(E)と前記成分(C)を混合接触させ、次いで成分(B)を混合接触させて得られる固体触媒成分(K-2)とのブレンドであることを特徴とする請求項1記載の重合方法。
- オレフィンが、エチレン、および炭素数4〜10のα-オレフィンから選らばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の重合方法。
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