JP2020063434A - Ethylenic polymerization catalyst, and method for producing ethylenic polymer - Google Patents

Ethylenic polymerization catalyst, and method for producing ethylenic polymer Download PDF

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Abstract

To provide an ethylenic polymerization catalyst capable of producing an ethylenic polymer having an ultrahigh molecular component.SOLUTION: An ethylenic polymerization catalyst contains a chromium catalyst A1. The chromium catalyst A1 is obtained by supporting a chromium compound C1 on inorganic oxide particles B1, and the particle shape is a plate shape. The inorganic oxide particles B1 preferably contain particles of SiOas a main component. An average value of plate thickness T (nm) of particles of the chromium catalyst A1 is preferably 1 nm or more and 100 nm or less. When the ethylenic polymerization catalyst is used, an ethylenic polymer having an ultrahigh molecular component is obtained compared to the case in which a conventional ethylenic polymerization catalyst is used in which a chromium compound is supported on amorphous inorganic oxide particles.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エチレン系重合触媒、及びエチレン系重合体の製造方法に関する。さらに詳しくは、超高分子量のエチレン系重合体を製造可能なエチレン系重合触媒、及びエチレン系重合体の製造方法に関する。   The present invention relates to an ethylene-based polymerization catalyst and a method for producing an ethylene-based polymer. More specifically, it relates to an ethylene-based polymerization catalyst capable of producing an ultra-high molecular weight ethylene-based polymer, and a method for producing an ethylene-based polymer.

エチレン系重合体は、産業分野におけるプラスチック材料を代表する基幹資材である。エチレン系重合体は、非常に多くの技術分野において汎用されているので、その用途や成形法に応じて要求される、分子量分布や流動性などの特性及び機械的物性や熱的性質などの各種の性能が広範囲にわたっている。
そのようなエチレン系重合体を製造するために、各種の重合触媒が開発され、改良が重ねられている。そのなかで、チーグラー触媒やメタロセン触媒と共に、フィリップス触媒が重用されている。フィリップス触媒は、クロム化合物をシリカ、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニアのような無機酸化物担体に担持させ、非還元性雰囲気で賦活することにより担持されたクロム原子の少なくとも一部のクロム原子を6価としたクロム触媒である。フィリップス触媒では、比較的広い分子量分布のエチレン系重合体が得られ、一般に成形性が良好でありブロー成形などに用いられる。
The ethylene polymer is a basic material that represents a plastic material in the industrial field. Since ethylene-based polymers are widely used in a great number of technical fields, various properties such as molecular weight distribution and fluidity, and mechanical properties and thermal properties are required depending on the application and molding method. Has a wide range of performance.
In order to produce such an ethylene-based polymer, various polymerization catalysts have been developed and improved. Among them, the Phillips catalyst is often used together with the Ziegler catalyst and the metallocene catalyst. The Phillips catalyst is obtained by supporting a chromium compound on an inorganic oxide carrier such as silica, silica-alumina, or silica-titania and activating it in a non-reducing atmosphere so that at least a part of the supported chromium atoms is 6 atoms. Valent chromium catalyst. With the Phillips catalyst, an ethylene-based polymer having a relatively wide molecular weight distribution is obtained, and generally has good moldability and is used for blow molding and the like.

大型のブロー成形製品においては、耐クリープ性と耐衝撃性が重要な性能である。従来のフィリップス触媒によって得られる広い分子量分布を有するエチレン系重合体を、大型製品などにブロー成形した場合、成形品は、耐クリープ性と耐衝撃性のバランスが必ずしも十分でない。耐クリープ性と耐衝撃性は、相反する物性であり、耐クリープ性が向上すると、耐衝撃性が低下し、逆に耐衝撃性が向上すると、耐クリープ性が低下するのが一般的である。   Creep resistance and impact resistance are important properties in large blow molded products. When an ethylene polymer having a wide molecular weight distribution obtained by a conventional Phillips catalyst is blow molded into a large product or the like, the molded product does not always have a sufficient balance between creep resistance and impact resistance. Creep resistance and impact resistance are contradictory physical properties, and generally speaking, when creep resistance improves, impact resistance decreases, and conversely, when impact resistance improves, creep resistance decreases. .

従って、フィリップス触媒において、耐クリープ性などの物性と成形性が共に優れたエチレン系重合体が得られるのであれば、従来のレベルを超えて物性と成形性のバランスに優れた材料になる。ところが、フィリップス触媒を用いて、適当な長さの長鎖分岐を適切な分子量領域に適度な量だけ導入するような精密な触媒制御方法は、現段階の技術では困難なため、物性と成形性をともに向上させる方法については具体的な指針は未だ得られていない。
フィリップス触媒を用いて良好な物性バランスと成形性を持ったエチレン系重合体を得る試みとして、特定の構造を有する担体を用いる検討が行われている。例えば特許文献1、特許文献2には、特定の表面積、平均細孔容積、平均細孔径を有する高多孔質シリカを用いることが開示されている。また、特許文献3には、特定の構造を有するシリカから得られるフィリップス触媒と有機アルミニウム化合物を組み合わせて、ポリマーの分子量分布を広げる技術が開示されている。さらに特許文献4では特異な細孔の構造と結晶性を有するシリカを用いることについて開示されている。
しかしながら、これらの触媒ではポリマーの分子量分布や組成分布を制御することは困難であり、目標とする材料特性を発現するように触媒を設計することは出来ていない。
Therefore, if an ethylene polymer having excellent physical properties such as creep resistance and moldability can be obtained in the Phillips catalyst, it becomes a material having a good balance of physical properties and moldability over conventional levels. However, a precise catalyst control method that uses a Phillips catalyst to introduce a long chain branch of an appropriate length into an appropriate molecular weight region in an appropriate amount is difficult with the technology at the present stage. No specific guideline has yet been obtained on how to improve both.
As an attempt to obtain an ethylene polymer having a good balance of physical properties and moldability using a Phillips catalyst, studies using a carrier having a specific structure have been conducted. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose the use of highly porous silica having a specific surface area, average pore volume, and average pore diameter. Further, Patent Literature 3 discloses a technique of broadening the molecular weight distribution of a polymer by combining a Phillips catalyst obtained from silica having a specific structure with an organoaluminum compound. Further, Patent Document 4 discloses the use of silica having a unique pore structure and crystallinity.
However, it is difficult to control the molecular weight distribution and composition distribution of the polymer with these catalysts, and it has not been possible to design the catalyst so as to express the target material properties.

そこで、高分子量成分と低分子量成分とを別々の触媒により重合させる試みが行われている。例えば、分子量が高くかつ分子量分布が広い高分子量成分を製造し、同時に分子量が低くかつ分子量分布が狭い低分子量成分を製造すれば、高分子量成分を増加させ、低分子量成分を減少させることができ、耐クリープ性及び耐衝撃性を共に向上させることが可能になる。このような観点から、特許文献5では、粘土鉱物を担体として用いたフィリップス触媒により高分子量のポリエチレンが得られることが開示されている。また、特許文献6、特許文献7では、粘土鉱物と通常のシリカを組み合わせることにより、得られるポリマーの分子量分布を制御可能なことが開示されている。
このように、種々の触媒が開発され、様々なエチレン系重合体が合成されているが、既存の触媒を用いて製造されたエチレン系重合体では所望の効果が得られない場合もある。そこで、エチレン系重合体のバリエーションの一つとして、超高分子量成分を有するエチレン系重合体が望まれている。
Therefore, attempts have been made to polymerize the high molecular weight component and the low molecular weight component with separate catalysts. For example, by producing a high molecular weight component having a high molecular weight and a wide molecular weight distribution, and simultaneously producing a low molecular weight component having a low molecular weight and a narrow molecular weight distribution, it is possible to increase the high molecular weight component and decrease the low molecular weight component. It is possible to improve both creep resistance and impact resistance. From such a viewpoint, Patent Document 5 discloses that a high molecular weight polyethylene can be obtained by a Phillips catalyst using a clay mineral as a carrier. Further, Patent Documents 6 and 7 disclose that the molecular weight distribution of the obtained polymer can be controlled by combining clay mineral and ordinary silica.
Thus, although various catalysts have been developed and various ethylene-based polymers have been synthesized, the desired effects may not be obtained in some cases with the ethylene-based polymers produced using the existing catalysts. Therefore, an ethylene polymer having an ultrahigh molecular weight component is desired as one of the variations of the ethylene polymer.

特表2002−533536号公報Japanese Patent Publication No. 2002-533536 特許第5821746号公報Japanese Patent No. 5821746 特表2006−512454号公報Japanese Patent Publication No. 2006-512454 特表2007−517962号公報Japanese Patent Publication No. 2007-517962 特開2006−257255号公報JP, 2006-257255, A 特開2008−150566号公報JP, 2008-150566, A 国際公開第2002/088196号International Publication No. 2002/088196

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造可能なエチレン系重合触媒を提供することを目的とする。また、本発明は、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造可能なエチレン系重合体の製造方法を提供することも目的とする。本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、特定の形態を有するエチレン系重合触媒を用いることで、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できることを見出し、この知見に基づき、本発明を完成するに至った。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ethylene-based polymerization catalyst capable of producing an ethylene-based polymer having an ultrahigh molecular weight component. Another object of the present invention is to provide a method for producing an ethylene-based polymer capable of producing an ethylene-based polymer having an ultrahigh molecular weight component. The present inventors, in order to solve the above problems, as a result of repeated intensive research, by using an ethylene-based polymerization catalyst having a specific form, it was found that it is possible to produce an ethylene-based polymer having an ultrahigh molecular weight component, The present invention has been completed based on this finding. The present invention can be realized as the following modes.

〔1〕クロム触媒A1を含有するエチレン系重合触媒であって、
前記クロム触媒A1は、無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなり、粒子形状が板状であることを特徴とするエチレン系重合触媒。
[1] An ethylene-based polymerization catalyst containing a chromium catalyst A1,
The chromium catalyst A1 is an ethylene-based polymerization catalyst characterized in that the inorganic oxide particles B1 carry the chromium compound C1 and the particle shape is plate-like.

〔2〕前記無機酸化物粒子B1は、主成分がSiOの粒子であることを特徴とする〔1〕に記載のエチレン系重合触媒。 [2] The ethylene-based polymerization catalyst according to [1], wherein the inorganic oxide particles B1 are particles whose main component is SiO 2 .

〔3〕前記クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値が1nm以上100nm以下であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載のエチレン系重合触媒。   [3] The ethylene-based polymerization catalyst according to [1] or [2], wherein the plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is 1 nm or more and 100 nm or less.

〔4〕前記クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と前記板厚T(nm)との比であるD/Tの平均値が10以上であることを特徴とする〔3〕に記載のエチレン系重合触媒。   [4] The average value of D / T, which is the ratio of the maximum diameter D (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 to the plate thickness T (nm), is 10 or more, [3] Ethylene polymerization catalyst.

〔5〕粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有することを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [5] Any one of [1] to [4], which has a peak showing crystallinity in a half width of 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 ° in powder X-ray diffraction. The ethylene-based polymerization catalyst according to item.

〔6〕クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする請求項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [6] The ethylene-based polymerization catalyst according to any one of [1] to [5], wherein the content of chromium atoms is 0.01% by weight to 2.0% by weight.

〔7〕更に、非晶質の無機酸化物粒子B2にクロム化合物C2が担持されたクロム触媒A2を含有することを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [7] The ethylene-based material according to any one of [1] to [6], further containing a chromium catalyst A2 in which a chromium compound C2 is supported on amorphous inorganic oxide particles B2. Polymerization catalyst.

〔8〕前記無機酸化物粒子B2は、主成分がSiOの粒子、主成分がSiO−TiOの粒子、及び主成分がSiO−Alの粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることを特徴とする〔7〕に記載のエチレン系重合触媒。 [8] The inorganic oxide particles B2 are selected from the group consisting of particles having a main component of SiO 2 , particles having a main component of SiO 2 —TiO 2 , and particles having a main component of SiO 2 —Al 2 O 3 . The ethylene-based polymerization catalyst according to [7], which is composed of at least one kind of particles.

〔9〕前記クロム触媒A1と前記クロム触媒A2の混合比率が、重量比で、1:99〜99:1であることを特徴とする〔7〕又は〔8〕に記載のエチレン系重合触媒。   [9] The ethylene-based polymerization catalyst according to [7] or [8], wherein the mixing ratio of the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is 1:99 to 99: 1 by weight.

〔10〕前記クロム触媒A1に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であり、かつ
前記クロム触媒A2に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする〔7〕〜〔9〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。
[10] The content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A1 is 0.01% by weight to 2.0% by weight, and the content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A2 is 0.01% by weight. % To 2.0% by weight, the ethylene-based polymerization catalyst according to any one of [7] to [9].

〔11〕前記クロム触媒A1の粒子と、前記クロム触媒A2の粒子が結合して結合粒子となっていることを特徴とする〔7〕〜〔10〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [11] The ethylene-based polymerization as set forth in any one of [7] to [10], wherein the particles of the chromium catalyst A1 and the particles of the chromium catalyst A2 are combined to form combined particles. catalyst.

〔12〕〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。   [12] A method for producing an ethylene-based polymer, which comprises polymerizing a monomer containing at least ethylene using the ethylene-based polymerization catalyst according to any one of [1] to [11].

〔13〕クロム触媒A1を含有するエチレン系重合触媒であって、
前記クロム触媒A1には、板状の無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなる構造体が凝集した凝集粒子が含有されることを特徴とするエチレン系重合触媒。
[13] An ethylene-based polymerization catalyst containing a chromium catalyst A1,
An ethylene-based polymerization catalyst, wherein the chromium catalyst A1 contains agglomerated particles obtained by aggregating a structure in which a chromium compound C1 is supported on plate-like inorganic oxide particles B1.

〔14〕前記無機酸化物粒子B1は、主成分がSiOの粒子であることを特徴とする〔13〕に記載のエチレン系重合触媒。 [14] The ethylene-based polymerization catalyst according to [13], wherein the inorganic oxide particles B1 are particles whose main component is SiO 2 .

〔15〕前記クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値が1nm以上100nm以下であることを特徴とする〔13〕又は〔14〕に記載のエチレン系重合触媒。   [15] The ethylene-based polymerization catalyst according to [13] or [14], wherein the average particle thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is 1 nm or more and 100 nm or less.

〔16〕前記クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と前記板厚T(nm)との比であるD/Tの平均値が10以上であることを特徴とする〔15〕に記載のエチレン系重合触媒。   [16] The average value of D / T, which is the ratio of the maximum diameter D (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 to the plate thickness T (nm), is 10 or more, [15] Ethylene polymerization catalyst.

〔17〕粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有することを特徴とする〔13〕〜〔16〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [17] Any one of [13] to [16], which has a peak exhibiting crystallinity in a half width of 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 ° in powder X-ray diffraction. The ethylene-based polymerization catalyst according to item.

〔18〕クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする〔13〕〜〔17〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [18] The ethylene-based polymerization catalyst according to any one of [13] to [17], wherein the content of chromium atoms is 0.01% by weight to 2.0% by weight.

〔19〕更に、非晶質の無機酸化物粒子B2にクロム化合物C2が担持されたクロム触媒A2を含有することを特徴とする〔13〕〜〔18〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [19] The ethylene-based material according to any one of [13] to [18], which further comprises a chromium catalyst A2 in which a chromium compound C2 is supported on amorphous inorganic oxide particles B2. Polymerization catalyst.

〔20〕前記無機酸化物粒子B2は、主成分がSiOの粒子、主成分がSiO−TiOの粒子、及び主成分がSiO−Alの粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることを特徴とする〔19〕に記載のエチレン系重合触媒。 [20] The inorganic oxide particles B2 are selected from the group consisting of particles having a main component of SiO 2 , particles having a main component of SiO 2 —TiO 2 , and particles having a main component of SiO 2 —Al 2 O 3 . The ethylene-based polymerization catalyst according to [19], which is composed of at least one kind of particles.

〔21〕前記クロム触媒A1と前記クロム触媒A2の混合比率が、重量比で、1:99〜99:1であることを特徴とする〔19〕又は〔20〕に記載のエチレン系重合触媒。   [21] The ethylene-based polymerization catalyst according to [19] or [20], wherein the mixing ratio of the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is 1:99 to 99: 1 by weight.

〔22〕前記クロム触媒A1に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であり、かつ
前記クロム触媒A2に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする〔19〕〜〔21〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。
[22] The content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A1 is 0.01% by weight to 2.0% by weight, and the content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A2 is 0.01% by weight. % To 2.0% by weight, the ethylene-based polymerization catalyst according to any one of [19] to [21].

〔23〕前記クロム触媒A1の粒子と、前記クロム触媒A2の粒子が結合して結合粒子となっていることを特徴とする〔19〕〜〔22〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   [23] The ethylene-based polymerization as set forth in any one of [19] to [22], wherein the particles of the chromium catalyst A1 and the particles of the chromium catalyst A2 are bonded to each other to form bonded particles. catalyst.

〔24〕〔13〕〜〔23〕のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。   [24] A method for producing an ethylene polymer, which comprises polymerizing a monomer containing at least ethylene using the ethylene polymerization catalyst according to any one of [13] to [23].

本発明のエチレン系重合触媒を用いると、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できる。
本発明のエチレン系重合体の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できる。
By using the ethylene-based polymerization catalyst of the present invention, an ethylene-based polymer having an ultrahigh molecular weight component can be produced.
According to the method for producing an ethylene polymer of the present invention, an ethylene polymer having an ultrahigh molecular weight component can be produced.

クロム触媒A1の粒子の板厚T、及びD/Tを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating plate thickness T of particles of chromium catalyst A1, and D / T. クロム触媒A1のSEM画像である。It is an SEM image of chromium catalyst A1.

以下、本発明について、項目毎に具体的かつ詳細に説明する。
なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10〜20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10〜20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。
Hereinafter, the present invention will be described specifically and in detail for each item.
In addition, in the present specification, the description using “to” for the numerical range includes the lower limit value and the upper limit value unless otherwise specified. For example, the description “10 to 20” includes both the lower limit “10” and the upper limit “20”. That is, “10 to 20” has the same meaning as “10 or more and 20 or less”.

本発明のエチレン系重合触媒は、クロム触媒A1を少なくとも含有する。エチレン系重合触媒は、更に、クロム触媒A2を含有してもよい。すなわち、エチレン系重合触媒は、クロム触媒A1及びクロム触媒A2を含有していてもよい。   The ethylene-based polymerization catalyst of the present invention contains at least the chromium catalyst A1. The ethylene-based polymerization catalyst may further contain a chromium catalyst A2. That is, the ethylene-based polymerization catalyst may contain the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2.

1.クロム触媒A1
クロム触媒A1は、次のいずれかの態様とされている。
クロム触媒A1は、無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなり、粒子形状が板状である態様を採用することができる(第1態様)。
または、クロム触媒A1は、板状の無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなる構造体が凝集した凝集粒子が含有されている態様を採用することができる(第2態様)。この第2態様の場合には、クロム触媒A1は、凝集粒子のみから構成されていてもよい。また、この第2態様では、[1]板状の無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなる構造体が凝集した凝集粒子と、[2]板状の無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなる構造体であって凝集していない粒子と、が混在していてもよい。
クロム触媒A1は、少なくとも一部のクロム原子が6価のクロム触媒であり、一般にフィリップス触媒と呼ばれる触媒に分類される。
松浦一雄・三上尚孝編著「ポリエチレン技術読本」81頁 2001年 工業調査会、M.P.McDaniel; Advances in Catalysis Vol.33 p.47(1985)Academic Press Inc.、M.P.McDaniel「Handbook of Heterogeneous Catalysis」p.2400(1997)VCH、M.B.Welch etal.「Handbook of Polyolefins Synthesis and Properties」p.21(1993)Marcel Dekkerなどの文献に、この触媒の概要が記載されている。
なお、クロム触媒A1は、一般的には、無機酸化物粒子B1(無機酸化物担体)に、後述するクロム化合物Dを接触させ、非還元性雰囲気で賦活して製造される。
1. Chromium catalyst A1
The chromium catalyst A1 is in any one of the following modes.
The chromium catalyst A1 can adopt a mode in which the chromium compound C1 is supported on the inorganic oxide particles B1 and the particle shape is a plate shape (first mode).
Alternatively, the chromium catalyst A1 can adopt a mode in which plate-shaped inorganic oxide particles B1 contain agglomerated particles obtained by aggregating a structure in which a chromium compound C1 is supported (second mode). In the case of the second aspect, the chromium catalyst A1 may be composed of only agglomerated particles. In the second aspect, [1] agglomerated particles obtained by aggregating the structure in which the chromium compound C1 is supported on the plate-shaped inorganic oxide particles B1 and [2] plate-shaped inorganic oxide particles B1. A structure in which the compound C1 is supported and particles that are not aggregated may be mixed.
The chromium catalyst A1 is a chromium catalyst in which at least a part of chromium atoms is hexavalent, and is classified into a catalyst generally called a Phillips catalyst.
Kazuo Matsuura, Naotaka Mikami, "Polyethylene Technology Handbook," p. 81, 2001 Industrial Research Committee, M.M. P. McDaniel; Advances in Catalysis Vol. 33 p. 47 (1985) Academic Press Inc. , M .; P. McDaniel "Handbook of Heterogeneous Catalysis" p. 2400 (1997) VCH, M.I. B. Welch et al. "Handbook of Polyolefins Synthesis and Properties" p. 21 (1993) Marcel Dekker et al. Give an overview of this catalyst.
The chromium catalyst A1 is generally produced by contacting the below-described chromium compound D with the inorganic oxide particles B1 (inorganic oxide carrier) and activating them in a non-reducing atmosphere.

(1)無機酸化物粒子B1
本発明においては、担体として無機酸化物粒子B1が用いられている。
無機酸化物粒子B1は、主成分が金属酸化物の粒子である。ここで、主成分とは、含有率(重量%)が90重量%以上の物質をいう。無機酸化物粒子B1における金属酸化物の含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、金属酸化物の含有率は、100重量%であってもよい。
無機酸化物粒子B1を構成する無機酸化物は、周期律表(無機化合物命名法の1990年規則による周期律表)の第2,3,4,13又は14族金属の酸化物が好ましく、具体的には、シリカ(SiO)、シリカ−チタニア(SiO−TiO)、シリカ−アルミナ(SiO−Al)、チタニア(TiO)、アルミナ(Al)、マグネシア(MgO)、ジルコニア(ZrO)、シリカ−ジルコニア(SiO−ZrO)から選択されることが好ましい。これらの中でも、シリカ(SiO)が好ましい。
すなわち、無機酸化物粒子B1は、主成分がシリカ(SiO)の粒子、主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子、主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子、主成分がチタニア(TiO)の粒子、主成分がアルミナ(Al)の粒子、主成分がマグネシア(MgO)の粒子、主成分がジルコニア(ZrO)の粒子、及び主成分がシリカ−ジルコニア(SiO−ZrO)の粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることが好ましい。特に、無機酸化物の形状制御の容易さや触媒性能の観点から、無機酸化物粒子B1は、主成分がシリカ(SiO)の粒子であることが好ましい。
主成分がシリカ(SiO)の粒子におけるシリカ(SiO)の含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)の含有率は、100重量%であってもよい。
主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子におけるシリカ(SiO)及びチタニア(TiO)の合計含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)及びチタニア(TiO)の合計含有率は、100重量%であってもよい。
主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子におけるシリカ(SiO)及びアルミナ(Al)の合計含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)及びアルミナ(Al)の合計含有率は、100重量%であってもよい。
なお、主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子を用いる場合には、金属成分として、チタン原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ−ジルコニア(SiO−ZrO)の粒子を用いる場合には、金属成分として、ジルコニウム原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子を用いる場合には、金属成分として、アルミニウム原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
(1) Inorganic oxide particles B1
In the present invention, the inorganic oxide particles B1 are used as the carrier.
The inorganic oxide particles B1 are particles whose main component is a metal oxide. Here, the main component means a substance having a content rate (% by weight) of 90% by weight or more. The content of the metal oxide in the inorganic oxide particles B1 may be 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more. Of course, the content of the metal oxide may be 100% by weight.
The inorganic oxide constituting the inorganic oxide particles B1 is preferably an oxide of a metal of Group 2, 3, 4, 13 or 14 of the periodic table (periodic table according to the 1990 rule of nomenclature of inorganic compounds), and the specific silica (SiO 2), silica - titania (SiO 2 -TiO 2), silica - alumina (SiO 2 -Al 2 O 3) , titania (TiO 2), alumina (Al 2 O 3), magnesia ( It is preferably selected from MgO), zirconia (ZrO 2 ), and silica-zirconia (SiO 2 —ZrO 2 ). Among these, silica (SiO 2 ) is preferable.
That is, in the inorganic oxide particles B1, the main component is a particle of silica (SiO 2 ), the main component is a particle of silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ), and the main component is silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3). ) Particles, main component of titania (TiO 2 ), main component of alumina (Al 2 O 3 ), main component of magnesia (MgO), main component of zirconia (ZrO 2 ), and It is preferable that the main component is composed of at least one kind of particles selected from the group consisting of particles of silica-zirconia (SiO 2 —ZrO 2 ). In particular, from the viewpoint of ease of shape control of the inorganic oxide and catalytic performance, the inorganic oxide particles B1 are preferably particles whose main component is silica (SiO 2 ).
The content of silica (SiO 2 ) in the particles containing silica (SiO 2 ) as a main component may be 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more. Of course, the content of silica (SiO 2 ) may be 100% by weight.
The total content of silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) in the particles whose main component is silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ) may be 90 wt% or more, but 95 wt% or more is preferable, More preferably, it is 98% by weight or more. Of course, the total content of silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) may be 100% by weight.
The total content of silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) in the particles whose main component is silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3 ) is 90% by weight or more, but 95% by weight. The above is preferable, and 98% by weight or more is further preferable. Of course, the total content of silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) may be 100% by weight.
When particles having silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ) as a main component are used, titanium atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to 7 wt% as a metal component. %, More preferably 1 wt% to 5 wt% particles are used.
When particles of silica-zirconia (SiO 2 —ZrO 2 ) are used as the main component, zirconium atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to 7 wt% as the metal component. %, More preferably 1 wt% to 5 wt% particles are used.
When particles of silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3 ) are used as the main component, aluminum atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to be the metal component. 7% by weight, more preferably 1% to 5% by weight of particles are used.

無機酸化物粒子B1は、粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有することが好ましい。無機酸化物粒子B1が結晶性であると、特異な構造によってエチレン系重合体が高分子量化すると考えている。特異な構造とは,表面や層間に活性で反応性の高いSi−OH基を高密度(30μmol/m程度)に有していることが例として挙げられる。 It is preferable that the inorganic oxide particles B1 have a peak exhibiting crystallinity in a half width of 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 ° in powder X-ray diffraction. When the inorganic oxide particles B1 are crystalline, it is considered that the ethylene-based polymer has a high molecular weight due to the unique structure. An example of the unique structure is that it has active and highly reactive Si—OH groups at a high density (about 30 μmol / m 2 ) on the surface or between layers.

無機酸化物粒子B1の表面積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持されるという観点から、表面積が10m/g以上1000m/g以下であることが好ましく、20m/g以上500m/g以下であることがより好ましく、50m/g以上400m/g以下であることが更に好ましい。 The surface area of the inorganic oxide particles B1 is not particularly limited. From the viewpoint of supporting chromium atoms in a dispersed state, the surface area is preferably 10 m 2 / g or more and 1000 m 2 / g or less, more preferably 20 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less, and 50 m More preferably, it is 2 / g or more and 400 m 2 / g or less.

無機酸化物粒子B1の細孔容積は、特に限定されない。板状構造を有することから、細孔容積が2.0mL/g以下であることが好ましく、1.0mL/g以下であることがより好ましく、0.5mL/g以下であることが更に好ましい。細孔容積の下限値は、0.05mL/g以上であることが好ましく、0.1mL/g以上であることがより好ましい。   The pore volume of the inorganic oxide particles B1 is not particularly limited. Since it has a plate-like structure, the pore volume is preferably 2.0 mL / g or less, more preferably 1.0 mL / g or less, and further preferably 0.5 mL / g or less. The lower limit of the pore volume is preferably 0.05 mL / g or more, more preferably 0.1 mL / g or more.

(2)クロム触媒A1の粒子の板厚T
クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)は、特に限定されない。結晶性構造を維持すること、及び重合時のポリマー中への分散性を維持する観点から、クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値が1nm以上100nm以下であることが好ましく、5nm以上50nm以下であることがより好ましく、10nm以上40nm以下であることが更に好ましい。
なお、クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値は、10個のクロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)を走査型電子顕微鏡(SEM)で測定し、その測定値を平均化することにより求める。図1は、クロム触媒A1の粒子を走査型電子顕微鏡により観察した場合のSEM像の模式図であり、板厚T(nm)が示されている。
(2) Plate thickness T of particles of chromium catalyst A1
The plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is not particularly limited. From the viewpoint of maintaining the crystalline structure and maintaining the dispersibility in the polymer at the time of polymerization, the average value of the plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, The thickness is more preferably 5 nm or more and 50 nm or less, further preferably 10 nm or more and 40 nm or less.
The average value of the plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is obtained by measuring the plate thickness T (nm) of 10 particles of the chromium catalyst A1 with a scanning electron microscope (SEM). Calculated by averaging. FIG. 1 is a schematic view of an SEM image when the particles of the chromium catalyst A1 are observed by a scanning electron microscope, and the plate thickness T (nm) is shown.

(3)クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と板厚T(nm)との比D/T
クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と板厚T(nm)との比であるD/Tの平均値は、特に限定されない。粒子中に板状構造として存在するという観点から、D/Tの平均値は10以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましく、30以上であることが更に好ましい。D/Tの平均値の上限は、特に限定されないが、通常、2000である。
なお、D/Tの平均値は、10個のクロム触媒A1の粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察することにより求める。すなわち、D/Tの平均値は、10個のクロム触媒A1の粒子を用い、各粒子について、それぞれ粒子の最大径D(nm)と板厚T(nm)との比であるD/Tを計算し、その値を平均することで求まる。図1は、クロム触媒A1の粒子を走査型電子顕微鏡により観察した場合のSEM像の模式図であり、最大径D(nm)が示されている。この最大径D(nm)と、上述の板厚T(nm)から、各粒子のD/Tが求められる。
前述のように、クロム触媒A1は、第2態様では、板状の粒子であって、板状の粒子が凝集した粒子も含む。板状の粒子は、一次粒子である。粉体は、一般的に一次粒子が複数個集合した二次粒子や、二次粒子が複数個集合した三次粒子などの擬結粒子又は集合体と言われる凝集体として存在する。本発明のクロム触媒A1もそれと同様に、凝集体として存在しているものを含む。
(3) Ratio D / T of maximum diameter D (nm) of particles of chromium catalyst A1 and plate thickness T (nm)
The average value of D / T, which is the ratio of the maximum particle diameter D (nm) of the chromium catalyst A1 to the plate thickness T (nm), is not particularly limited. From the viewpoint of existing as a plate-like structure in the particles, the average value of D / T is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and further preferably 30 or more. The upper limit of the average value of D / T is not particularly limited, but is usually 2000.
The average value of D / T is obtained by observing 10 particles of the chromium catalyst A1 with a scanning electron microscope (SEM). That is, the average value of D / T uses 10 particles of the chromium catalyst A1, and for each particle, D / T, which is the ratio of the maximum particle diameter D (nm) to the plate thickness T (nm), is calculated. It is obtained by calculating and averaging the values. FIG. 1 is a schematic view of an SEM image when the particles of the chromium catalyst A1 are observed by a scanning electron microscope, and the maximum diameter D (nm) is shown. From the maximum diameter D (nm) and the plate thickness T (nm) described above, the D / T of each particle can be obtained.
As described above, in the second embodiment, the chromium catalyst A1 is plate-shaped particles and also includes particles in which plate-shaped particles are aggregated. The plate-like particles are primary particles. The powder generally exists as aggregates called pseudo particles or aggregates such as secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated and tertiary particles in which a plurality of secondary particles are aggregated. Similarly, the chromium catalyst A1 of the present invention includes those present as aggregates.

(4)クロム化合物C1
クロム化合物C1は、少なくとも一部のクロム原子が6価であるクロム化合物であれば、特に限定されない。例えば、クロム化合物C1は、酸化クロム、クロムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、クロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、カルボン酸塩、硫酸塩、クロム−1,3−ジケト化合物、クロム酸エステル等(以下、ここに列挙された酸化クロム〜クロム酸エステル等の3価のクロム化合物を「クロム化合物D」ともいう)に由来する。クロム化合物Dは、無機酸化物粒子B1に担持された後、非還元性雰囲気で賦活されてクロム化合物C1になる。無機酸化物粒子B1に、6価のクロム化合物C1を直接担持しても良い。
クロム化合物Dとして、より具体的には、酸化クロム(III)、三塩化クロム、塩化クロミル、クロム酸カリウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、硝酸クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、トリス(2−エチルヘキサノエート)クロム、クロムアセチルアセトネート、ビス(tert−ブチル)クロメート等が挙げられる。特に、クロム化合物Dとして、酸化クロム(III)、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートが好ましい。
なお、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートのような有機基を有するクロム化合物を用いた場合でも、後に述べる非還元性雰囲気での賦活によって有機基部分は、燃焼し、最終的には、酸化クロム(III)を用いた場合と同様に、無機酸化物担体表面の水酸基と反応し、少なくとも一部のクロム原子は6価となってクロム酸エステルの構造で固定化されることが知られている(V.J.Ruddic etal.;J.Phys.Chem.Vol.100 p.11062(1996)、S.M.Augustin etal.;J.Catal.Vol.161 p.641(1996)参照)。
(4) Chromium compound C1
The chromium compound C1 is not particularly limited as long as it is a chromium compound in which at least some chromium atoms are hexavalent. For example, the chromium compound C1 is chromium oxide, chromium halide, oxyhalide, chromate, dichromate, nitrate, carboxylate, sulfate, chromium-1,3-diketo compound, chromate ester, etc. (Hereinafter, the trivalent chromium compounds such as chromium oxide to chromate ester listed here are also referred to as "chromium compound D"). After being supported on the inorganic oxide particles B1, the chromium compound D is activated in the non-reducing atmosphere to become the chromium compound C1. The hexavalent chromium compound C1 may be directly supported on the inorganic oxide particles B1.
As the chromium compound D, more specifically, chromium (III) oxide, chromium trichloride, chromyl chloride, potassium chromate, ammonium chromate, potassium dichromate, chromium nitrate, chromium sulfate, chromium acetate, tris (2- Examples include ethylhexanoate) chromium, chromium acetylacetonate, and bis (tert-butyl) chromate. Particularly, as the chromium compound D, chromium (III) oxide, chromium acetate, and chromium acetylacetonate are preferable.
Even when a chromium compound having an organic group such as chromium acetate or chromium acetylacetonate is used, the organic group portion is burned by activation in a non-reducing atmosphere described later, and finally chromium oxide ( It is known that, as in the case of using III), it reacts with the hydroxyl groups on the surface of the inorganic oxide carrier, and at least some of the chromium atoms become hexavalent and are immobilized in the structure of chromate ester ( V. J. Ruddic et al .; J. Phys. Chem. Vol. 100 p. 11062 (1996), SM Augustin et al .; J. Catal. Vol. 161 p. 641 (1996)).

(5)クロム触媒A1におけるクロム原子の含有量
クロム触媒A1におけるクロム原子の含有量は、特に限定されない。担持されるクロム原子がクロム原子同士で凝集を起こさず、効率的に活性化される観点から、クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることが好ましく、0.1重量%〜2重量%であることがより好ましく、0.2重量%〜1.5重量%であることが更に好ましい。
(5) Content of Chromium Atom in Chromium Catalyst A1 The content of chromium atom in the chromium catalyst A1 is not particularly limited. The content of chromium atoms is preferably 0.01% by weight to 2.0% by weight from the viewpoint that the chromium atoms to be carried do not aggregate with each other and are efficiently activated. It is more preferably from 1% by weight to 2% by weight, further preferably from 0.2% by weight to 1.5% by weight.

(6)無機酸化物粒子B1へのクロム化合物Dの担持
無機酸化物粒子B1に、上記クロム化合物Dを担持させるには、次の方法を採用できる。無機酸化物粒子B1にクロム化合物D溶液を含浸させた後、溶媒を留去する方法、溶媒を用いずにクロム化合物Dを昇華させる方法が好適に例示される。また、他の公知の方法も採用できる。なお、担持方法は、使用するクロム化合物Dの種類によって、適宜選択される。
また、無機酸化物粒子B1の製造時に、予めクロム化合物Dを添加した原料を用いることによって、クロム化合物Dが担持された無機酸化物粒子B1を直接得てもよい。
(6) Supporting Chromium Compound D on Inorganic Oxide Particles B1 In order to support the above chromium compound D on the inorganic oxide particles B1, the following method can be adopted. Suitable examples are a method of impregnating the inorganic oxide particles B1 with a solution of a chromium compound D and then distilling off the solvent, and a method of sublimating the chromium compound D without using the solvent. Also, other known methods can be adopted. The supporting method is appropriately selected depending on the type of the chromium compound D used.
In addition, the inorganic oxide particles B1 carrying the chromium compound D may be directly obtained by using a raw material to which the chromium compound D has been added in advance during the production of the inorganic oxide particles B1.

(7)賦活
クロム化合物Dを担持した無機酸化物粒子B1を、賦活炉で焼成して賦活を行う。賦活は、水分を実質的に含まない非還元性雰囲気で行う。例えば、酸素又は空気下で行われるが、不活性ガスが共存していてもよい。好ましくは、モレキュラーシーブスなどを流通させ充分に乾燥した空気を用い流動状態下で行う。
賦活の温度は、特に限定されない。賦活の温度は、350℃〜900℃が好ましく、400℃〜850℃がより好ましい。賦活を行う時間は、特に限定されない。賦活を行う時間は、30分〜48時間が好ましく、1時間〜35時間がより好ましく、2時間〜30時間が更に好ましい。賦活により、無機酸化物粒子B1に担持されたクロム化合物Dのクロム原子の少なくとも一部が、6価に酸化され、前述したように、無機酸化物粒子B1上にクロム化合物C1が化学的に固定される。
(7) Activation The inorganic oxide particles B1 carrying the chromium compound D are fired in an activation furnace for activation. The activation is performed in a non-reducing atmosphere that does not substantially contain water. For example, it is performed under oxygen or air, but an inert gas may coexist. Preferably, it is carried out in a fluidized state by using molecular sieves or the like in circulation and sufficiently dried air.
The activation temperature is not particularly limited. The activation temperature is preferably 350 ° C to 900 ° C, more preferably 400 ° C to 850 ° C. The time for activation is not particularly limited. The time for activation is preferably 30 minutes to 48 hours, more preferably 1 hour to 35 hours, still more preferably 2 hours to 30 hours. By activation, at least a part of the chromium atoms of the chromium compound D supported on the inorganic oxide particles B1 is oxidized to be hexavalent, and as described above, the chromium compound C1 is chemically fixed on the inorganic oxide particles B1. To be done.

クロム化合物Dの担持時又は賦活時に、ケイフッ化アンモニウム、一水素二フッ化アンモニウムのようなフッ素化合物、チタンテトライソプロポキシドのようなチタンアルコキシド類、ジルコニウムテトラブトキシドのようなジルコニウムアルコキシド類、アルミニウムトリブトキシドのようなアルミニウムアルコキシド類、トリアルキルアルミニウムに例示される有機アルミニウム類、ジアルキルマグネシウムに例示される有機マグネシウム類等に代表される金属アルコキシド類、又は有機金属化合物を添加して、エチレン重合活性や得られるエチレン系重合体の分子量と分子量分布を調節する公知の方法を、併用してもよい。
これらの金属アルコキシド類又は有機金属化合物では、非還元性雰囲気での賦活によって、有機基部分は燃焼し、チタニア、ジルコニア、アルミナ又はマグネシアのような金属酸化物に酸化されて、触媒中に含まれる。また、フッ素化合物は、賦活時、熱分解することによって、無機酸化物担体をフッ素化する。
これらの方法は、C.E.Marsden;Plastics,Rubber and Composites Processing and Aplications Vol.21 p.193(1994)、T.Pullukat etal.;J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.Vol.82 p.118(1980)、M.P.McDaniel etal.;J.Catal.Vol.82 p.118(1983)等の文献に概要又は詳細が記載されている。
When supporting or activating the chromium compound D, a fluorine compound such as ammonium silicofluoride or ammonium monohydrogen difluoride, titanium alkoxides such as titanium tetraisopropoxide, zirconium alkoxides such as zirconium tetrabutoxide, and aluminum trioxide. Aluminum alkoxides such as butoxide, organoaluminums exemplified by trialkylaluminums, metal alkoxides represented by organomagnesiums exemplified by dialkylmagnesium, or organometallic compounds are added to obtain ethylene polymerization activity or You may use together the well-known method which adjusts the molecular weight and molecular weight distribution of the obtained ethylene polymer.
In these metal alkoxides or organometallic compounds, by activation in a non-reducing atmosphere, the organic group portion is burned, oxidized to a metal oxide such as titania, zirconia, alumina or magnesia, and contained in the catalyst. . Further, the fluorine compound fluorinates the inorganic oxide carrier by thermally decomposing at the time of activation.
These methods are described in C.I. E. Marsden; Plastics, Rubber and Composites Processing and Applications Vol. 21 p. 193 (1994), T.W. Pullukat et al. J .; Polym. Sci. , Polym. Chem. Ed. Vol. 82 p. 118 (1980), M.A. P. McDaniel et al. J .; Catal. Vol. 82 p. 118 (1983), etc., for the outline or details.

クロム触媒A1に含まれるクロム原子が、賦活によって、通常50重量%〜100重量%、好ましくは60〜100重量%が6価に酸化されるよう、賦活の温度及び時間が調節される。
クロム原子の総量は、通常一般の金属分析法、例えば、プラズマ発光分析、蛍光X線法により測定することができる。クロムの価数は、固体生成物の色変化(一般的には、6価は黄色からオレンジ色、3価は緑色、2価は青色)を肉眼観察することにより、概略を知ることができるが、定量を行うには、簡便な手法として、キレート滴定法や吸光光度法が知られている。具体的には、日本化学会編「実験化学講座15 分析」丸善(1991年)P.246〜248に記載がある。例えば、3価のクロムの場合は、酸性溶液中の3価のクロムに対して、過剰の濃度既知のEDTA(エチレンジアミン四酢酸)を加え5〜10分煮沸し、3価の鉄の標準液で滴定することにより、定量できる。また、6価のクロムの場合は、アルカリ性溶液ではCrO 2−として存在することを利用し、366nmの波長の吸光度を測定することにより定量が可能である。
The activation temperature and time are adjusted so that the chromium atoms contained in the chromium catalyst A1 are usually oxidized to 50 to 100% by weight, preferably 60 to 100% by weight, by activation.
The total amount of chromium atoms can be usually measured by a general metal analysis method such as plasma emission analysis or fluorescent X-ray method. Although the valence of chromium can be roughly estimated by observing the color change of a solid product (generally, hexavalent is yellow to orange, trivalent is green, and divalent is blue) by visual observation. The chelate titration method and the absorptiometry method are known as simple methods for quantitative determination. Specifically, “Chemical Chemistry Lecture 15 Analysis” edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen (1991), p. 246-248. For example, in the case of trivalent chromium, an excess concentration of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) of known concentration is added to trivalent chromium in an acidic solution, and the mixture is boiled for 5 to 10 minutes. It can be quantified by titrating. In the case of hexavalent chromium, it can be quantified by measuring the absorbance at a wavelength of 366 nm by utilizing the fact that it exists as CrO 4 2− in an alkaline solution.

2.クロム触媒A2
本発明のエチレン系重合触媒は、クロム触媒A1に加えて、更に、クロム触媒A2を含有してもよい。クロム触媒A2は、非晶質の無機酸化物粒子B2にクロム化合物C2が担持されてなる。
クロム触媒A2は、少なくとも一部のクロム原子が6価のクロム触媒であり、一般にフィリップス触媒と呼ばれる触媒に分類される。
松浦一雄・三上尚孝編著「ポリエチレン技術読本」81頁 2001年 工業調査会、M.P.McDaniel; Advances in Catalysis Vol.33 p.47(1985)Academic Press Inc.、M.P.McDaniel「Handbook of Heterogeneous Catalysis」p.2400(1997)VCH、M.B.Welch etal.「Handbook of Polyolefins Synthesis and Properties」p.21(1993)Marcel Dekkerなどの文献に、この触媒の概要が記載されている。
なお、クロム触媒A2は、一般的には、非晶質の無機酸化物粒子B2(無機酸化物担体)に、後述するクロム化合物Eを接触させ、非還元性雰囲気で賦活して製造される。
2. Chromium catalyst A2
The ethylene-based polymerization catalyst of the present invention may further contain a chromium catalyst A2 in addition to the chromium catalyst A1. The chromium catalyst A2 is formed by supporting a chromium compound C2 on amorphous inorganic oxide particles B2.
The chromium catalyst A2 is a chromium catalyst in which at least a part of chromium atoms is hexavalent, and is classified into a catalyst generally called a Phillips catalyst.
Kazuo Matsuura, Naotaka Mikami, "Polyethylene Technology Handbook," p. 81, 2001 Industrial Research Committee, M.M. P. McDaniel; Advances in Catalysis Vol. 33 p. 47 (1985) Academic Press Inc. , M .; P. McDaniel "Handbook of Heterogeneous Catalysis" p. 2400 (1997) VCH, M.I. B. Welch et al. "Handbook of Polyolefins Synthesis and Properties" p. 21 (1993) Marcel Dekker et al. Give an overview of this catalyst.
The chromium catalyst A2 is generally produced by bringing a chromium compound E, which will be described later, into contact with the amorphous inorganic oxide particles B2 (inorganic oxide carrier) and activating them in a non-reducing atmosphere.

(1)無機酸化物粒子B2
クロム触媒A2においては、担体として非晶質の無機酸化物粒子B2が用いられている。
無機酸化物粒子B2は、主成分がシリカ(SiO)の粒子、主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子、及び主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることが好ましい。ここで、主成分とは、含有率(重量%)が90重量%以上の物質をいう。
主成分がシリカ(SiO)の粒子におけるシリカ(SiO)の含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)の含有率は、100重量%であってもよい。
主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子におけるシリカ(SiO)及びチタニア(TiO)の合計含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)及びチタニア(TiO)の合計含有率は、100重量%であってもよい。
主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子におけるシリカ(SiO)及びアルミナ(Al)の合計含有率は、90重量%以上であればよいが、95重量%以上が好ましく、98重量%以上が更に好ましい。もちろん、シリカ(SiO)及びアルミナ(Al)の合計含有率は、100重量%であってもよい。
これらの中でも、無機酸化物の粒子形状制御の容易さや触媒性能の観点から、無機酸化物粒子B2は、主成分がシリカ(SiO)の粒子であることが好ましい。
なお、主成分がシリカ−チタニア(SiO−TiO)の粒子を用いる場合には、金属成分として、チタン原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ−ジルコニア(SiO−ZrO)の粒子を用いる場合には、金属成分として、ジルコニウム原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ−アルミナ(SiO−Al)の粒子を用いる場合には、金属成分として、アルミニウム原子が0.2重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、さらに好ましくは1重量%〜5重量%含有された粒子が用いられる。
(1) Inorganic oxide particles B2
In the chromium catalyst A2, amorphous inorganic oxide particles B2 are used as a carrier.
The inorganic oxide particles B2 include silica (SiO 2 ) as a main component, silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ) as a main component, and silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3 ) as a main component. It is preferable to be composed of at least one kind of particles selected from the group consisting of Here, the main component means a substance having a content rate (% by weight) of 90% by weight or more.
The content of silica (SiO 2 ) in the particles containing silica (SiO 2 ) as a main component may be 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more. Of course, the content of silica (SiO 2 ) may be 100% by weight.
The total content of silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) in the particles whose main component is silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ) may be 90 wt% or more, but 95 wt% or more is preferable, More preferably, it is 98% by weight or more. Of course, the total content of silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) may be 100% by weight.
The total content of silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) in the particles whose main component is silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3 ) is 90% by weight or more, but 95% by weight. The above is preferable, and 98% by weight or more is further preferable. Of course, the total content of silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) may be 100% by weight.
Among these, it is preferable that the main component of the inorganic oxide particles B2 is particles of silica (SiO 2 ) from the viewpoint of easy control of the particle shape of the inorganic oxide and catalytic performance.
When particles having silica-titania (SiO 2 —TiO 2 ) as a main component are used, titanium atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to 7 wt% as a metal component. %, More preferably 1 wt% to 5 wt% particles are used.
When particles of silica-zirconia (SiO 2 —ZrO 2 ) are used as the main component, zirconium atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to 7 wt% as the metal component. %, More preferably 1 wt% to 5 wt% particles are used.
When particles of silica-alumina (SiO 2 —Al 2 O 3 ) are used as the main component, aluminum atom is 0.2 wt% to 10 wt%, preferably 0.5 wt% to be the metal component. 7% by weight, more preferably 1% to 5% by weight of particles are used.

無機酸化物粒子B2の表面積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持されるという観点から、表面積が100m/g以上1000m/g以下であることが好ましく、150m/g以上950m/g以下であることがより好ましく、200m/g以上900m/g以下であることが更に好ましい。 The surface area of the inorganic oxide particles B2 is not particularly limited. From the viewpoint of supporting chromium atoms in a dispersed state, the surface area is preferably 100 m 2 / g or more and 1000 m 2 / g or less, more preferably 150 m 2 / g or more and 950 m 2 / g or less, and 200 m More preferably, it is 2 / g or more and 900 m 2 / g or less.

無機酸化物粒子B2の細孔容積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持され、さらに重合中に粒子が崩壊しながらポリマーが成長しやすいという観点から、細孔容積が0.3mL/g以上5.0mL/g以下であることが好ましく、0.5mL/g以上3.0mL/gであることがより好ましく、0.7mL/g以上2.5mL/g以下であることが更に好ましい。   The pore volume of the inorganic oxide particles B2 is not particularly limited. It is preferable that the pore volume is 0.3 mL / g or more and 5.0 mL / g or less from the viewpoint that the chromium atoms are supported in a dispersed state, and the polymer easily grows while the particles disintegrate during polymerization. It is more preferably 0.5 mL / g or more and 3.0 mL / g, and further preferably 0.7 mL / g or more and 2.5 mL / g or less.

(2)クロム触媒A2の粒子の平均粒子径
クロム触媒A2の粒子の平均粒子径は、特に限定されない。取扱い上の観点から、平均粒子径は、0.001μm以上200μm以下であることが好ましく、0.005μm以上150μm以下であることがより好ましく、0.01μm以上100μm以下であることが更に好ましい。
なお、クロム触媒A2の粒子の平均粒子径は、レーザー回折法による測定か、20個のクロム触媒A2の粒子径を走査型電子顕微鏡(SEM)で測定し、その測定値を平均化することにより求められる。今回は、平均粒子径が0.1μm以上の粒子についてはレーザー回折法による粒度分布測定装置により平均粒子径を求め、平均粒子径が0.1μm未満の粒子についてはSEM観察により平均粒子径を求めた。
(2) Average Particle Diameter of Chromium Catalyst A2 Particles The average particle diameter of the chromium catalyst A2 particles is not particularly limited. From the viewpoint of handling, the average particle diameter is preferably 0.001 μm or more and 200 μm or less, more preferably 0.005 μm or more and 150 μm or less, and further preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less.
The average particle diameter of the particles of the chromium catalyst A2 is measured by a laser diffraction method or by measuring the particle diameters of 20 chromium catalysts A2 with a scanning electron microscope (SEM) and averaging the measured values. Desired. This time, for particles with an average particle size of 0.1 μm or more, the average particle size was determined by a particle size distribution measuring device using a laser diffraction method, and for particles with an average particle size of less than 0.1 μm, the average particle size was determined by SEM observation. It was

(3)クロム化合物C2
クロム化合物C2は、少なくとも一部のクロム原子が6価であるクロム化合物であれば、特に限定されない。例えば、クロム化合物C2は、酸化クロム、クロムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、クロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、カルボン酸塩、硫酸塩、クロム−1,3−ジケト化合物、クロム酸エステル等(以下、ここに列挙された酸化クロム〜クロム酸エステル等の3価のクロム化合物を「クロム化合物E」ともいう)に由来する。クロム化合物Eは、無機酸化物粒子B2に担持された後、非還元性雰囲気で賦活されてクロム化合物C2になる。無機酸化物粒子B2に、6価のクロム化合物C2を直接担持しても良い。
クロム化合物Eとして、より具体的には、酸化クロム(III)、三塩化クロム、塩化クロミル、クロム酸カリウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、硝酸クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、トリス(2−エチルヘキサノエート)クロム、クロムアセチルアセトネート、ビス(tert−ブチル)クロメート等が挙げられる。特に、クロム化合物Eとして、酸化クロム(III)、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートが好ましい。
なお、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートのような有機基を有するクロム化合物を用いた場合でも、後に述べる非還元性雰囲気での賦活によって有機基部分は、燃焼し、最終的には、酸化クロム(III)を用いた場合と同様に、無機酸化物担体表面の水酸基と反応し、少なくとも一部のクロム原子は6価となってクロム酸エステルの構造で固定化されることが知られている(V.J.Ruddic etal.;J.Phys.Chem.Vol.100 p.11062(1996)、S.M.Augustin etal.;J.Catal.Vol.161 p.641(1996)参照)。
なお、クロム化合物C1とクロム化合物C2は、同一であっても異なっていてもよい。
また、クロム化合物Dとクロム化合物Eは、同一であっても異なっていてもよい。
(3) Chromium compound C2
The chromium compound C2 is not particularly limited as long as it is a chromium compound in which at least some chromium atoms are hexavalent. For example, the chromium compound C2 is chromium oxide, chromium halide, oxyhalide, chromate, dichromate, nitrate, carboxylate, sulfate, chromium-1,3-diketo compound, chromate ester, etc. (Hereinafter, the trivalent chromium compounds such as chromium oxide to chromate ester listed here are also referred to as "chromium compound E"). After being supported by the inorganic oxide particles B2, the chromium compound E is activated in the non-reducing atmosphere to become the chromium compound C2. The hexavalent chromium compound C2 may be directly supported on the inorganic oxide particles B2.
As the chromium compound E, more specifically, chromium (III) oxide, chromium trichloride, chromyl chloride, potassium chromate, ammonium chromate, potassium dichromate, chromium nitrate, chromium sulfate, chromium acetate, tris (2- Examples include ethylhexanoate) chromium, chromium acetylacetonate, and bis (tert-butyl) chromate. Particularly, as the chromium compound E, chromium (III) oxide, chromium acetate, and chromium acetylacetonate are preferable.
Even when a chromium compound having an organic group such as chromium acetate or chromium acetylacetonate is used, the organic group portion is burned by activation in a non-reducing atmosphere described later, and finally chromium oxide ( It is known that, as in the case of using III), it reacts with the hydroxyl groups on the surface of the inorganic oxide carrier, and at least some of the chromium atoms become hexavalent and are immobilized in the structure of chromate ester ( V. J. Ruddic et al .; J. Phys. Chem. Vol. 100 p. 11062 (1996), SM Augustin et al .; J. Catal. Vol. 161 p. 641 (1996)).
The chromium compound C1 and the chromium compound C2 may be the same or different.
Further, the chromium compound D and the chromium compound E may be the same or different.

(4)クロム触媒A2におけるクロム原子の含有量
クロム触媒A2におけるクロム原子の含有量は、特に限定されない。担持されるクロム原子がクロム原子同士で凝集を起こさず、効率的に活性化されるという観点から、クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることが好ましく、0.1重量%〜2.0重量%であることがより好ましく、0.2重量%〜1.5重量%であることが更に好ましい。
(4) Content of Chromium Atom in Chromium Catalyst A2 The content of chromium atom in the chromium catalyst A2 is not particularly limited. The content of chromium atoms is preferably 0.01% by weight to 2.0% by weight from the viewpoint that the supported chromium atoms do not aggregate with each other and are efficiently activated. The content is more preferably 0.1% by weight to 2.0% by weight, further preferably 0.2% by weight to 1.5% by weight.

(5)無機酸化物粒子B2へのクロム化合物Eの担持
無機酸化物粒子B2に、上記クロム化合物Eを担持させるには、次の方法を採用できる。無機酸化物粒子B2にクロム化合物E溶液を含浸させた後、溶媒を留去する方法、溶媒を用いずにクロム化合物Eを昇華させる方法が好適に例示される。また、他の公知の方法も採用できる。なお、担持方法は、使用するクロム化合物Eの種類によって、適宜選択される。
また、無機酸化物粒子B2の製造時に、予めクロム化合物Eを添加した原料を用いることによって、クロム化合物Eが担持された無機酸化物粒子B2を直接得てもよい。
(5) Supporting Chromium Compound E on Inorganic Oxide Particles B2 In order to support the above chromium compound E on the inorganic oxide particles B2, the following method can be adopted. Suitable examples include a method of impregnating the inorganic oxide particles B2 with a chromium compound E solution and then distilling off the solvent, and a method of sublimating the chromium compound E without using the solvent. Also, other known methods can be adopted. The supporting method is appropriately selected depending on the type of the chromium compound E used.
Further, when the inorganic oxide particles B2 are manufactured, the raw material to which the chromium compound E is added in advance may be used to directly obtain the inorganic oxide particles B2 carrying the chromium compound E.

(6)賦活
クロム化合物Eを担持した無機酸化物粒子B2を、賦活炉で焼成して賦活を行う。賦活は、水分を実質的に含まない非還元性雰囲気で行う。例えば、酸素又は空気下で行われるが、不活性ガスが共存していてもよい。好ましくは、モレキュラーシーブスなどを流通させ充分に乾燥した空気を用い流動状態下で行う。
賦活の温度は、特に限定されない。賦活の温度は、350℃〜900℃が好ましく、400℃〜850℃がより好ましい。賦活を行う時間は、特に限定されない。賦活を行う時間は、30分〜48時間が好ましく、1時間〜35時間がより好ましく、2時間〜30時間が更に好ましい。賦活により、無機酸化物粒子B2に担持されたクロム化合物Eのクロム原子の少なくとも一部は、6価に酸化され、前述したように、無機酸化物粒子B2上にクロム化合物C2が化学的に固定される。
なお、エチレン系重合触媒が、クロム触媒A1及びクロム触媒A2を含有する場合には、クロム触媒A1及びクロム触媒A2の賦活は、同時に行ってもよい。すなわち、クロム化合物Dを担持した無機酸化物粒子B1と、クロム化合物Eを担持した無機酸化物粒子B2との混合物を予め用意し、この混合物を賦活してもよい。
(6) Activation The inorganic oxide particles B2 carrying the chromium compound E are fired in an activation furnace for activation. The activation is performed in a non-reducing atmosphere that does not substantially contain water. For example, it is performed under oxygen or air, but an inert gas may coexist. Preferably, it is carried out in a fluidized state by using molecular sieves or the like in circulation and sufficiently dried air.
The activation temperature is not particularly limited. The activation temperature is preferably 350 ° C to 900 ° C, more preferably 400 ° C to 850 ° C. The time for activation is not particularly limited. The time for activation is preferably 30 minutes to 48 hours, more preferably 1 hour to 35 hours, still more preferably 2 hours to 30 hours. By activation, at least a part of the chromium atoms of the chromium compound E supported on the inorganic oxide particles B2 is oxidized to be hexavalent, and as described above, the chromium compound C2 is chemically fixed on the inorganic oxide particles B2. To be done.
When the ethylene-based polymerization catalyst contains the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2, the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 may be activated at the same time. That is, a mixture of the inorganic oxide particles B1 carrying the chromium compound D and the inorganic oxide particles B2 carrying the chromium compound E may be prepared in advance, and this mixture may be activated.

クロム化合物Eの担持時又は賦活時に、ケイフッ化アンモニウム、一水素二フッ化アンモニウムのようなフッ素化合物、チタンテトライソプロポキシドのようなチタンアルコキシド類、ジルコニウムテトラブトキシドのようなジルコニウムアルコキシド類、アルミニウムトリブトキシドのようなアルミニウムアルコキシド類、トリアルキルアルミニウムに例示される有機アルミニウム類、ジアルキルマグネシウムに例示される有機マグネシウム類等に代表される金属アルコキシド類、又は有機金属化合物を添加して、エチレン重合活性や得られるエチレン系重合体の分子量と分子量分布を調節する公知の方法を、併用してもよい。
これらの金属アルコキシド類又は有機金属化合物では、非還元性雰囲気での賦活によって、有機基部分は燃焼し、チタニア、ジルコニア、アルミナ又はマグネシアのような金属酸化物に酸化されて、触媒中に含まれる。また、フッ素化合物は、賦活時、熱分解することによって、無機酸化物担体をフッ素化する。
これらの方法は、C.E.Marsden;Plastics,Rubber and Composites Processing and Aplications Vol.21 p.193(1994)、T.Pullukat etal.;J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.Vol.82 p.118(1980)、M.P.McDaniel etal.;J.Catal.Vol.82 p.118(1983)等の文献に概要又は詳細が記載されている。
When supporting or activating the chromium compound E, a fluorine compound such as ammonium silicofluoride or ammonium hydrogen difluoride, titanium alkoxides such as titanium tetraisopropoxide, zirconium alkoxides such as zirconium tetrabutoxide, and aluminum trioxide. Aluminum alkoxides such as butoxide, organoaluminums exemplified by trialkylaluminums, metal alkoxides represented by organomagnesiums exemplified by dialkylmagnesium, or organometallic compounds are added to obtain ethylene polymerization activity or You may use together the well-known method which adjusts the molecular weight and molecular weight distribution of the obtained ethylene polymer.
In these metal alkoxides or organometallic compounds, by activation in a non-reducing atmosphere, the organic group portion is burned, oxidized to a metal oxide such as titania, zirconia, alumina or magnesia, and contained in the catalyst. . Further, the fluorine compound fluorinates the inorganic oxide carrier by thermally decomposing at the time of activation.
These methods are described in C.I. E. Marsden; Plastics, Rubber and Composites Processing and Applications Vol. 21 p. 193 (1994), T.W. Pullukat et al. J .; Polym. Sci. , Polym. Chem. Ed. Vol. 82 p. 118 (1980), M.A. P. McDaniel et al. J .; Catal. Vol. 82 p. 118 (1983), etc., for the outline or details.

クロム触媒A2に含まれるクロム原子が、賦活によって、通常50重量%〜100重量%、好ましくは60〜100重量%が6価に酸化されるよう、賦活の温度及び時間が調節される。
クロム原子の総量は、通常一般の金属分析法、例えば、プラズマ発光分析、蛍光X線法により測定することができる。クロムの価数は、固体生成物の色変化(一般的には、6価は黄色からオレンジ色、3価は緑色、2価は青色)を肉眼観察することにより、概略を知ることができるが、定量を行うには、簡便な手法として、キレート滴定法や吸光光度法が知られている。具体的には、日本化学会編「実験化学講座15 分析」丸善(1991年)P.246〜248に記載がある。例えば、3価のクロムの場合は、酸性溶液中の3価のクロムに対して、過剰の濃度既知のEDTA(エチレンジアミン四酢酸)を加え5〜10分煮沸し、3価の鉄の標準液で滴定することにより、定量できる。また、6価のクロムの場合は、アルカリ性溶液ではCrO 2−として存在することを利用し、366nmの波長の吸光度を測定することにより定量が可能である。
The activation temperature and time are adjusted so that the chromium atoms contained in the chromium catalyst A2 are normally oxidized to 50 to 100% by weight, preferably 60 to 100% by weight, by activation.
The total amount of chromium atoms can be usually measured by a general metal analysis method such as plasma emission analysis or fluorescent X-ray method. Although the valence of chromium can be roughly estimated by observing the color change of a solid product (generally, hexavalent is yellow to orange, trivalent is green, and divalent is blue) by visual observation. The chelate titration method and the absorptiometry method are known as simple methods for quantitative determination. Specifically, the Chemical Society of Japan "Experimental Chemistry Course 15 Analysis" Maruzen (1991) P. 246-248. For example, in the case of trivalent chromium, an excess concentration of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) of known concentration is added to trivalent chromium in an acidic solution, and the mixture is boiled for 5 to 10 minutes. It can be quantified by titrating. In the case of hexavalent chromium, it can be quantified by measuring the absorbance at a wavelength of 366 nm by utilizing the fact that it exists as CrO 4 2− in an alkaline solution.

3.エチレン系重合触媒の特徴
(1)クロム触媒A1,A2を含有するエチレン系重合触媒におけるクロム触媒A1,A2の混合比率
エチレン系重合触媒が、クロム触媒A1及びクロム触媒A2を含有する場合に、クロム触媒A1とクロム触媒A2の混合比率は、特に限定されない。クロム触媒A1とクロム触媒A2の混合比率は、重量比で、1:99〜99:1であることが好ましく、5:95〜95:5であることがより好ましく、10:90〜90:10であることが更に好ましい。
なお、エチレン系重合触媒が、クロム触媒A1及びクロム触媒A2を含有する場合には、無機酸化物粒子B1と無機酸化物粒子B2を予め混合し、その後、造粒して無機酸化物粒子B3とし、これにクロム化合物C1を担持してクロム触媒A3としてもよい。この場合には、製造されたクロム触媒A3では、無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されるとともに、無機酸化物粒子B2にクロム化合物C1が担持されていることになり、結局、このクロム触媒A3は、クロム触媒A1の粒子と、クロム触媒A2の粒子が結合した結合粒子からなる。
つまり、このエチレン系重合触媒(クロム触媒A3)は、板状の無機酸化物粒子B1、及び非晶質の無機酸化物粒子B2を造粒してなる無機酸化物粒子B3にクロム化合物C1が担持されてなる。
このエチレン系重合触媒(クロム触媒A3)は、板状の無機酸化物粒子B1、及び非晶質の無機酸化物粒子B2を造粒して無機酸化物粒子B3とし、無機酸化物粒子B3にクロム化合物C1を担持する製造方法によって製造できる。
3. Characteristics of ethylene-based polymerization catalyst (1) Mixing ratio of chromium catalysts A1 and A2 in ethylene-based polymerization catalyst containing chromium catalysts A1 and A2 When the ethylene-based polymerization catalyst contains chromium catalyst A1 and chromium catalyst A2, chromium The mixing ratio of the catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is not particularly limited. The mixing ratio by weight of the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is preferably 1:99 to 99: 1, more preferably 5:95 to 95: 5, and more preferably 10:90 to 90:10. Is more preferable.
When the ethylene-based polymerization catalyst contains the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2, the inorganic oxide particles B1 and the inorganic oxide particles B2 are mixed in advance and then granulated to obtain the inorganic oxide particles B3. Alternatively, the chromium compound C1 may be supported on this to form the chromium catalyst A3. In this case, in the produced chromium catalyst A3, the chromium compound C1 is carried on the inorganic oxide particles B1 and the chromium compound C1 is carried on the inorganic oxide particles B2. The catalyst A3 is composed of bonded particles in which particles of the chromium catalyst A1 and particles of the chromium catalyst A2 are bonded.
That is, in this ethylene-based polymerization catalyst (chromium catalyst A3), the chromium compound C1 is supported on the inorganic oxide particles B3 formed by granulating the plate-like inorganic oxide particles B1 and the amorphous inorganic oxide particles B2. It will be done.
This ethylene-based polymerization catalyst (chromium catalyst A3) granulates plate-like inorganic oxide particles B1 and amorphous inorganic oxide particles B2 into inorganic oxide particles B3, and the inorganic oxide particles B3 contain chromium. It can be produced by a production method which carries the compound C1.

造粒して無機酸化物粒子B3とする方法は、公知の造粒方法を用いることが出来、例えば、撹拌造粒法、噴霧造粒法、転動造粒法、流動造粒法が挙げられる。これらの中で、混合前の粒子の性質を維持させやすいという観点から、噴霧造粒法が好ましい。   As a method for granulating the inorganic oxide particles B3, a known granulation method can be used, and examples thereof include a stirring granulation method, a spray granulation method, a tumbling granulation method, and a fluidized granulation method. . Among these, the spray granulation method is preferable from the viewpoint of easily maintaining the properties of the particles before mixing.

噴霧造粒を行う場合、原料スラリーの分散媒として、水、メタノール、エタノール、クロロホルム、塩化メチレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の有機溶媒を用いることが出来る。好ましくは水である。   In the case of spray granulation, an organic solvent such as water, methanol, ethanol, chloroform, methylene chloride, pentane, hexane, heptane, toluene, xylene can be used as a dispersion medium of the raw material slurry. Water is preferred.

また、造粒の際に有機物、無機溶媒、無機塩、等、公知のバインダーを用いても良い。   Further, a known binder such as an organic substance, an inorganic solvent, an inorganic salt or the like may be used during granulation.

噴霧造粒の場合、原料スラリー中における無機酸化物粒子(B1およびB2の合計)の濃度は、0.1〜70重量%、好ましくは1〜50重量%である。また、噴霧造粒の熱風の入口温度は、分散媒により異なるが、水を例にとると80〜260℃、好ましくは100〜220℃で行う。板状の無機酸化物粒子B1、及び非晶質の無機酸化物粒子B2の混合比率は、重量比で、1:99〜99:1であることが好ましく、5:95〜95:5であることがより好ましく、10:90〜90:10であることが更に好ましい。
クロム触媒A3の表面積は、特に限定されないが、通常、10m/g以上1000m/g以下であり、20m/g以上950m/g以下であることが好ましく、50m/g以上900m/g以下であることが更に好ましい。
クロム触媒A3の細孔容積は、特に限定されないが、通常、細孔容積が0.05以上5.0mL/g以下であり、0.1以上3.0mL/g以下であることが好ましく、0.1以上2.5mL/g以下であることが更に好ましい。
クロム触媒A3の粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、取扱い上の観点から、平均粒子径は、0.1μm以上200μm以下であることが好ましく、0.2μm以上150μm以下であることがより好ましく、0.5μm以上100μm以下であることが更に好ましい。
In the case of spray granulation, the concentration of inorganic oxide particles (total of B1 and B2) in the raw material slurry is 0.1 to 70% by weight, preferably 1 to 50% by weight. The inlet temperature of the hot air for spray granulation varies depending on the dispersion medium, but when water is taken as an example, the temperature is 80 to 260 ° C, preferably 100 to 220 ° C. The mixing ratio of the plate-like inorganic oxide particles B1 and the amorphous inorganic oxide particles B2 is preferably 1:99 to 99: 1 by weight, and 5:95 to 95: 5. More preferably, it is more preferably 10:90 to 90:10.
The surface area of the chromium catalyst A3 is not particularly limited, usually, not more than 10 m 2 / g or more 1000 m 2 / g, preferably not more than 20 m 2 / g or more 950m 2 / g, 50m 2 / g or more 900 meters 2 / G or less is more preferable.
The pore volume of the chromium catalyst A3 is not particularly limited, but normally the pore volume is 0.05 or more and 5.0 mL / g or less, preferably 0.1 or more and 3.0 mL / g or less, and More preferably, it is not less than 1 and not more than 2.5 mL / g.
The average particle size of the particles of the chromium catalyst A3 is not particularly limited, but from the viewpoint of handling, the average particle size is preferably 0.1 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 150 μm or less. It is more preferably 0.5 μm or more and 100 μm or less.

(2)エチレン系重合触媒におけるクロム原子の含有量
エチレン系重合触媒におけるクロム原子の含有量は、特に限定されない。担持されるクロム原子がクロム原子同士で凝集を起こさず、効率的に活性化される観点から、クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることが好ましく、0.1重量%〜2.0重量%であることがより好ましく、0.2重量%〜1.5重量%であることが更に好ましい。
(2) Content of chromium atom in ethylene-based polymerization catalyst The content of chromium atom in the ethylene-based polymerization catalyst is not particularly limited. The content of chromium atoms is preferably 0.01% by weight to 2.0% by weight from the viewpoint that the chromium atoms to be carried do not aggregate with each other and are efficiently activated. It is more preferably 0.1% by weight to 2.0% by weight, further preferably 0.2% by weight to 1.5% by weight.

(3)エチレン系重合触媒におけるクロム触媒A1,A2以外の他の成分
エチレン系重合触媒は、本発明の作用効果を阻害しない限り、クロム触媒A1,A2以外の他の成分を含有していてもよい。
他の成分は、特に限定されない。他の成分の含有率(重量%)は、5重量%以下が好ましい。
(3) Components other than the chromium catalysts A1 and A2 in the ethylene-based polymerization catalyst The ethylene-based polymerization catalyst may contain components other than the chromium catalysts A1 and A2 as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.
Other components are not particularly limited. The content (wt%) of other components is preferably 5 wt% or less.

4.エチレン系重合体の製造方法
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、上述のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合する。
4. Method for producing ethylene-based polymer In the method for producing an ethylene-based polymer of the present invention, a monomer containing at least ethylene is polymerized using the above-mentioned ethylene-based polymerization catalyst.

(1)重合方法
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、スラリー重合や溶液重合等の液相重合法又は気相重合法等で実施できる。
液相重合法は、通常には炭化水素溶媒中で実施される。炭化水素溶媒としては、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素の単体又は混合物が用いられる。
また、気相重合法では、不活性ガス共存下にて、流動床や撹拌床などの通常知られている重合法を採用できる。気相重合法では、場合により重合熱除去の媒体を共存させる、いわゆるコンデンシングモードを採用できる。
重合方法としては、反応器を一つ用いてエチレン系重合体を製造する単段重合だけでなく、少なくとも二つの反応器を連結させて多段重合を行うこともできる。多段重合の場合、二つの反応器を連結させ、第一段の反応器で重合して得られた反応混合物を、続いて第二段の反応器に連続して供給する二段重合が好ましい。第一段の反応器から第二段の反応器への移送は、連結管を通して行う。この移送は、第二段反応器からの重合反応混合物の連続的排出による差圧を利用して行うことが好ましい。
(1) Polymerization method The method for producing the ethylene polymer of the present invention can be carried out by a liquid phase polymerization method such as slurry polymerization or solution polymerization, or a gas phase polymerization method.
The liquid phase polymerization method is usually carried out in a hydrocarbon solvent. As the hydrocarbon solvent, a simple substance or a mixture of inert hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, cyclohexane, benzene, toluene and xylene is used.
Further, in the gas phase polymerization method, a commonly known polymerization method such as a fluidized bed or a stirred bed can be adopted in the presence of an inert gas. In the vapor phase polymerization method, a so-called condensing mode in which a medium for removing the heat of polymerization coexists can be adopted depending on the case.
As the polymerization method, not only single-stage polymerization in which an ethylene-based polymer is produced by using one reactor, but also multi-stage polymerization can be performed by connecting at least two reactors. In the case of multi-stage polymerization, a two-stage polymerization in which two reactors are connected and the reaction mixture obtained by polymerization in the first-stage reactor is continuously fed to the second-stage reactor is preferable. Transfer from the first-stage reactor to the second-stage reactor is performed through a connecting pipe. This transfer is preferably carried out by utilizing the differential pressure due to continuous discharge of the polymerization reaction mixture from the second stage reactor.

得られたエチレン系重合体は、次いで、混練することが好ましい。混練は、単軸又は二軸の押出機又は連続式混練機を用いて行うことができる。次いで、得られたエチレン系重合体は、常法によりブロー成形等の成形をすることができる。
なお、本発明において、クロム触媒A1及びクロム触媒A2の異なる2種類のクロム触媒を混合してエチレン系重合体を製造するにあたり、触媒の混合とは、下記(a)〜(d)の方法を指し、いずれの方法も用いることができる。
(a)2種類の触媒を混合してから賦活炉で賦活を行い、抜き出した混合触媒を、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で、重合反応器に導入する方法。
(b)2種類の触媒をそれぞれ個別に賦活炉で賦活を行い、抜き出したそれぞれの触媒を、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で混合してから、重合反応器に導入する方法。
(c)2種類の触媒をそれぞれ個別に賦活炉で賦活を行い、抜き出したそれぞれの触媒を、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で、別々に重合反応器に導入し、さらに一つの重合反応器中で混合する方法
(d)無機酸化物粒子B1と無機酸化物粒子B2を予め混合し、その後、造粒して無機酸化物粒子B3(混合担体)とし、クロム化合物(クロム化合物D又はクロム化合物E)を担持して、賦活炉で賦活を行い、抜き出した混合触媒を、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で、重合反応器に導入する方法。
Next, the obtained ethylene polymer is preferably kneaded. The kneading can be performed using a single-screw or twin-screw extruder or a continuous kneader. Then, the obtained ethylene polymer can be molded by blow molding or the like by a conventional method.
In the present invention, when two kinds of different chromium catalysts, namely, the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 are mixed to produce an ethylene polymer, the mixing of the catalysts means the following methods (a) to (d). Any method can be used.
(A) A polymerization reaction is carried out in the presence or absence of a solvent or in the presence or absence of an organometallic compound in advance by mixing two types of catalysts, activating them in an activation furnace, and then extracting the mixed catalysts. How to introduce into the vessel.
(B) The two types of catalysts are individually activated in an activation furnace, and the extracted catalysts are mixed in advance in the presence or absence of a solvent or in the presence or absence of an organometallic compound. To the polymerization reactor.
(C) The two types of catalysts are individually activated in an activation furnace, and the extracted catalysts are separately separated in advance in the presence or absence of a solvent or in the presence or absence of an organometallic compound. Method of introducing into polymerization reactor and further mixing in one polymerization reactor (d) Inorganic oxide particles B1 and inorganic oxide particles B2 are mixed in advance, and then granulated to form inorganic oxide particles B3 (mixed As a carrier), a chromium compound (chromium compound D or chromium compound E) is supported, activated in an activation furnace, and the extracted mixed catalyst is previously present in the presence or absence of a solvent or in the presence of an organometallic compound. Alternatively, the method of introducing it into the polymerization reactor in the absence thereof.

(2)重合条件
液相又は気相重合法における重合温度は、一般的には0℃〜300℃であり、実用的には20℃〜200℃、好ましくは50℃〜180℃、さらに好ましくは70℃〜150℃である。
反応器中の触媒濃度及びエチレン濃度は、重合を進行させるのに充分な濃度であれば任意の濃度でよい。例えば、触媒濃度は、液相重合の場合には反応器内容物の重量を基準にして、約0.0001重量%〜約5重量%の範囲とすることができる。同様にエチレン濃度は、気相重合の場合、全圧として0.1MPa〜10MPaの範囲とすることができる。
また、必要に応じて水素を重合反応器に導入して、分子量を調節することもできる。
(2) Polymerization conditions The polymerization temperature in the liquid phase or gas phase polymerization method is generally 0 ° C to 300 ° C, practically 20 ° C to 200 ° C, preferably 50 ° C to 180 ° C, and further preferably It is 70 ° C to 150 ° C.
The catalyst concentration and ethylene concentration in the reactor may be any concentration as long as it is a concentration sufficient to allow the polymerization to proceed. For example, the catalyst concentration can range from about 0.0001 wt% to about 5 wt% based on the weight of the reactor contents in the case of liquid phase polymerization. Similarly, in the case of gas phase polymerization, the ethylene concentration can be in the range of 0.1 MPa to 10 MPa as the total pressure.
If necessary, hydrogen can be introduced into the polymerization reactor to adjust the molecular weight.

(3)共重合
本発明のエチレン系重合体の製造方法において、エチレン単独重合以外に、必要に応じて、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等のα−オレフィンを単独又は2種類以上重合反応器に導入して、共重合させることもできる。
得られるエチレン系共重合体中のα−オレフィン含量は、15mol%以下、好ましくは10mol%以下が望ましい。
(3) Copolymerization In the method for producing an ethylene polymer of the present invention, in addition to ethylene homopolymerization, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, Α-Olefin such as 1-octene may be used alone or in combination of two or more kinds in a polymerization reactor for copolymerization.
The α-olefin content in the obtained ethylene-based copolymer is 15 mol% or less, preferably 10 mol% or less.

(4)有機金属化合物
重合に際しては、エチレン系重合体の分子量又は分子量分布を微調整する目的、又はスカベンジャーとして重合系内の不純物を除去する目的で、助触媒として有機金属化合物を導入して、エチレン系重合触媒と接触させることもできる。
特に、有機金属化合物は、エチレン系重合触媒に対しては、触媒活性を向上させる効果、分子量調節剤としての水素をより効きやすくするという効果を有する。
有機金属化合物としては、周期律表第1族、2族、13族の有機金属化合物、具体的には有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニム化合物、有機ホウ素化合物が好ましく用いられる。更には、有機アルミニム化合物、有機ホウ素化合物が好ましい。
(4) Organometallic compound In the polymerization, for the purpose of finely adjusting the molecular weight or molecular weight distribution of the ethylene polymer, or for the purpose of removing impurities in the polymerization system as a scavenger, an organometallic compound is introduced as a cocatalyst, It can also be contacted with an ethylene-based polymerization catalyst.
In particular, the organometallic compound has an effect of improving catalytic activity and an effect of making hydrogen as a molecular weight modifier more effective with respect to the ethylene-based polymerization catalyst.
As the organometallic compound, organometallic compounds of Groups 1, 2 and 13 of the periodic table, specifically, organolithium compounds, organomagnesium compounds, organoaluminum compounds and organoboron compounds are preferably used. Furthermore, organic aluminum compounds and organic boron compounds are preferable.

有機リチウム化合物としては、アルキルリチウム、具体的には、メチルリチウム、n−ブチルリチウム等が挙げられる。
有機マグネシウム化合物としては、ジアルキルマグネシウム、具体的には、ブチルエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウムが挙げられる。
有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムアルコキシド、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、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシドが挙げられる。
有機ホウ素化合物としては、トリアルキルボラン、具体的には、トリエチルボランが挙げられる。
接触させる有機金属化合物の量としては、金属原子とクロム原子のモル比が0.2〜1000、好ましくは0.5〜100となる量が好ましい。
Examples of the organolithium compound include alkyllithium, specifically, methyllithium, n-butyllithium and the like.
Examples of the organic magnesium compound include dialkyl magnesium, specifically butylethyl magnesium and dibutyl magnesium.
Examples of the organic aluminum compound include trialkylaluminum and dialkylaluminum alkoxide, specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum and diethylaluminum ethoxide.
Examples of the organic boron compound include trialkylborane, specifically, triethylborane.
The amount of the organometallic compound to be contacted is preferably such that the molar ratio of metal atom to chromium atom is 0.2 to 1000, preferably 0.5 to 100.

5.本実施形態の作用効果
本実施形態のエチレン系重合触媒、エチレン系重合体の製造方法によれば、耐久性と流動性のバランスに優れるHDPE材料(高密度ポリエチレン材料)の設計が可能になる。
5. Effects of this Embodiment According to the ethylene-based polymerization catalyst and the method for producing an ethylene-based polymer of this embodiment, it is possible to design an HDPE material (high-density polyethylene material) having an excellent balance between durability and fluidity.

以下において、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、これらの実施例によって制約を受けるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by these Examples unless departing from the gist thereof.

1.物性の測定方法
実施例及び比較例において使用した物性の測定方法等は、以下の通りである。
(1)クロム触媒A1の粒子の板厚Tの平均値:10個のクロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)を走査型電子顕微鏡(SEM)で測定し、その測定値を平均化することにより求めた。
(2)D/Tの平均値:10個のクロム触媒A1の粒子を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察することにより求めた。すなわち、D/Tの平均値は、10個のクロム触媒A1の粒子を用い、各粒子について、それぞれ粒子の最大径D(nm)と板厚T(nm)との比であるD/Tを計算し、その値を平均することで求めた。
(3)粉末X線回折(XRD):粉末X線回折は、以下の装置および条件で測定した。
装置:リガク社製X−ray Diffractometer Smartlab
X線源:Cu−Kα線(Kβ吸収板使用)、管電圧40kV、管電流30mA
光学系:集中法
発散スリット2/3度、散乱スリット2/3度、受光スリット0.300mm
スキャンモード:2θ/θスキャン
2θスキャン範囲:3.0000〜55.0000度
角度ステップ幅:0.0200度
スキャン速度:4.0000度/分
検出器:シンチレーションカウンタ
(4)表面積および細孔容積
シリカの各試料は加熱、減圧下で十分な乾燥を行った後、カンタークローム社製・オートソーブ3B型を用いて、液体温度下における窒素の吸着等温線測定を行った。得られた吸着等温線の相対圧0.95での吸着量から細孔容積を、BET多点法解析を実施して比表面積を算出した。更に、細孔構造を円筒と仮定することで、式(1)に従い平均細孔径を算出した。この式でDaveは平均細孔径を、Vtotalは細孔容積を、SBETはBET多点法による比表面積を示す。
ave=4Vtotal/SBET 式(1)
更にBJH法解析によりメソ孔分布を求め、指定範囲の細孔容積を算出した。
(5)HLMI:ASTM−D−1238−57Tに準拠し、190℃、21.6kg荷重で測定した。
(6)6価のクロムの含有量:NaOH水溶液(0.1M)を触媒成分に添加し、6価のクロムを溶解させ、溶液の一部をとり波長366nmの吸光度を測定することにより定量した。
(7)平均粒径:堀場製作所社製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置LA−920を用い、分散溶媒をエタノール、屈折率1.0、形状係数1.0の条件で測定し、メジアン径の値を平均粒径とした。
1. Physical Property Measuring Methods Physical property measuring methods and the like used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Average value of plate thickness T of particles of chromium catalyst A1: The plate thickness T (nm) of 10 particles of chromium catalyst A1 is measured by a scanning electron microscope (SEM), and the measured values are averaged. I asked for it.
(2) Average value of D / T: It was determined by observing 10 particles of the chromium catalyst A1 with a scanning electron microscope (SEM). That is, the average value of D / T uses 10 particles of the chromium catalyst A1, and for each particle, D / T, which is the ratio of the maximum particle diameter D (nm) to the plate thickness T (nm), is calculated. It was calculated and calculated by averaging the values.
(3) Powder X-ray diffraction (XRD): Powder X-ray diffraction was measured by the following device and conditions.
Device: Rigaku X-ray Diffractometer Smartlab
X-ray source: Cu-Kα ray (using Kβ absorption plate), tube voltage 40 kV, tube current 30 mA
Optical system: Focusing method Divergence slit 2/3 degrees, scattering slit 2/3 degrees, light receiving slit 0.300mm
Scan mode: 2θ / θ scan 2θ scan range: 3.0000 to 55.0000 degree Angle step width: 0.0200 degree Scan speed: 4.0000 degree / min Detector: Scintillation counter (4) Surface area and pore volume Silica After each sample was heated and sufficiently dried under reduced pressure, the adsorption isotherm of nitrogen was measured at a liquid temperature by using Autosorb 3B type manufactured by Canterchrome. The pore volume was calculated from the adsorption amount of the obtained adsorption isotherm at a relative pressure of 0.95, and the BET multipoint analysis was performed to calculate the specific surface area. Furthermore, assuming that the pore structure is a cylinder, the average pore diameter was calculated according to the formula (1). In this formula, D ave represents the average pore diameter, V total represents the pore volume, and S BET represents the specific surface area by the BET multipoint method.
D ave = 4V total / S BET formula (1)
Further, the mesopore distribution was obtained by BJH method analysis, and the pore volume in the specified range was calculated.
(5) HLMI: Based on ASTM-D-1238-57T, it measured at 190 degreeC and a 21.6 kg load.
(6) Content of hexavalent chromium: An aqueous solution of NaOH (0.1M) was added to the catalyst component to dissolve the hexavalent chromium, and a part of the solution was taken and quantified by measuring the absorbance at a wavelength of 366 nm. .
(7) Average particle size: Measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device LA-920 manufactured by Horiba, Ltd. in a dispersion solvent under the conditions of ethanol, a refractive index of 1.0 and a shape coefficient of 1.0, and a median. The value of the diameter was used as the average particle diameter.

2.実施例及び比較例
(1)実施例1
(1.1)クロム触媒1の調製
無機酸化物粒子1(板状シリカ凝集体(平面状シリカ凝集体)、「サンラブリ−」(旭硝子エスアイテック社製))を、酢酸クロム水溶液に含浸した後、水分を留去することによりクロム含量0.5重量%のクロム含有シリカを得た。その後、クロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、600℃、20時間の条件で賦活して、クロム触媒1(Phillipsタイプ触媒)を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が6価に変換したことが判る。3価クロムは、実質的に99重量%が6価に変換されていた。
なお、無機酸化物粒子1の構造解析データは、以下の通りである。

<無機酸化物粒子1の構造解析データ>
XRD:2θ=25.8°にピーク、半値幅1.5°
BET法:表面積84m/g
細孔容積:0.2mL/g
SiO純度:99.5%(重量基準)
最大径と板厚の比(D/T):SEM画像で観察した径と板厚の平均値(20nm)の比は、いずれも50以上であった。
2. Examples and Comparative Examples (1) Example 1
(1.1) Preparation of Chromium Catalyst 1 After impregnating inorganic oxide particles 1 (plate-like silica aggregate (planar silica aggregate), "Sun Lovely" (manufactured by Asahi Glass SITEC Co., Ltd.)) into a chromium acetate aqueous solution. Then, water was distilled off to obtain chromium-containing silica having a chromium content of 0.5% by weight. Then, the chromium-containing silica was activated in a dry air atmosphere at 600 ° C. for 20 hours to obtain a chromium catalyst 1 (Phillips type catalyst). Upon activation, the chromium-containing silica changed color from light blue to light orange. From this, it can be seen that the chromium atom was converted to hexavalent. In the trivalent chromium, substantially 99% by weight was converted to hexavalent.
The structural analysis data of the inorganic oxide particles 1 are as follows.

<Structural analysis data of inorganic oxide particles 1>
XRD: peak at 2θ = 25.8 °, full width at half maximum 1.5 °
BET method: surface area 84 m 2 / g
Pore volume: 0.2 mL / g
SiO 2 purity: 99.5% (weight basis)
Ratio of maximum diameter to plate thickness (D / T): The ratio of the diameter to the plate thickness average value (20 nm) observed in the SEM image was 50 or more in all cases.

(1.2)クロム触媒1の物性
クロム触媒1のXRDのピーク位置は、200℃で乾燥した板状シリカ凝集体B1(原料)と、酢酸クロムを担持し600℃賦活したクロム触媒1とでは、ほとんど変化しなかった。これは、板状シリカ凝集体B1の熱安定性が良好であることを意味している。
クロム触媒1のSEM画像を図2に示す。図2から、クロム触媒1は、粒子形状が板状であることが分かる。
(1.2) Physical Properties of Chromium Catalyst 1 The peak position of XRD of the chromium catalyst 1 is between the plate-like silica aggregate B1 (raw material) dried at 200 ° C. and the chromium catalyst 1 supporting chromium acetate and activated at 600 ° C. , Hardly changed. This means that the tabular silica aggregate B1 has good thermal stability.
The SEM image of the chromium catalyst 1 is shown in FIG. It can be seen from FIG. 2 that the chromium catalyst 1 has a plate-like particle shape.

(1.3)エチレン重合
充分に窒素置換した2.0Lの重合槽に、クロム触媒1を198mg、イソブタン800mLを導入し、内温を100℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を1.4MPaとなるように保ちながら、重合温度100℃で、2時間重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。その結果、エチレン系重合体を27g得た。得られたエチレン系重合体のHLMIは、ポリマーが流れなかった。従って0.01g/10分未満と判断される。密度は0.9518g/cmであった。
(1.3) Ethylene Polymerization 198 mg of chromium catalyst 1 and 800 mL of isobutane were introduced into a 2.0 L polymerization tank which was sufficiently replaced with nitrogen, and the internal temperature was raised to 100 ° C.
Then, ethylene was injected under pressure, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 100 ° C. for 2 hours while keeping the ethylene partial pressure at 1.4 MPa. Then, the content gas was released to the outside of the system to terminate the polymerization. As a result, 27 g of an ethylene-based polymer was obtained. In the HLMI of the obtained ethylene polymer, the polymer did not flow. Therefore, it is determined to be less than 0.01 g / 10 minutes. The density was 0.9518 g / cm 3 .

(2)実施例2
(2.1.1)クロム触媒1の調製
実施例1と同様に調製した。
(2.1.2)クロム触媒2の調製
無機酸化物粒子2(非晶質シリカ凝集体)を、酢酸クロム水溶液に含浸した後、水分を留去することによりクロム含量1.0重量%のクロム含有シリカを得た。その後、クロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、820℃、18時間の条件で賦活して、クロム触媒2(Phillipsタイプ触媒)を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が6価に変換したことが判る。3価クロムは、実質的に99重量%が6価に変換されていた。
なお、非晶質シリカ凝集体B2の構造解析データは、以下の通りである。

<無機酸化物粒子2の構造解析データ>
XRD:2θ=22°付近に非晶質特有のブロードなピーク
BET法:表面積310m/g
細孔容積:1.7mL/g
SiO純度:99.8%(重量基準)
(2) Example 2
(2.1.1) Preparation of chromium catalyst 1 Prepared in the same manner as in Example 1.
(2.1.2) Preparation of Chromium Catalyst 2 The inorganic oxide particles 2 (amorphous silica aggregate) were impregnated with an aqueous solution of chromium acetate, and then water was distilled off to obtain a chromium content of 1.0% by weight. A silica containing chromium was obtained. Then, the chromium-containing silica was activated in a dry air atmosphere at 820 ° C. for 18 hours to obtain a chromium catalyst 2 (Phillips type catalyst). Upon activation, the chromium-containing silica changed color from light blue to light orange. From this, it can be seen that the chromium atom was converted to hexavalent. In the trivalent chromium, substantially 99% by weight was converted to hexavalent.
The structural analysis data of the amorphous silica aggregate B2 is as follows.

<Structural analysis data of inorganic oxide particles 2>
XRD: Broad peak peculiar to amorphous near 2θ = 22 ° BET method: Surface area 310 m 2 / g
Pore volume: 1.7 mL / g
SiO 2 purity: 99.8% (weight basis)

(2.2)エチレン重合
充分に窒素置換した2.0Lの重合槽に、クロム触媒1を198mg、クロム触媒2を52mgイソブタン800mLを導入し、内温を100℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を1.4MPaとなるように保ちながら、重合温度100℃で、130分間重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。その結果、エチレン系重合体を267g得た。得られたエチレン系重合体のHLMIは、5.0g/10分、密度は0.9579g/cmであった。
(2.2) Ethylene Polymerization 198 mg of chromium catalyst 1 and 52 mg of chromium catalyst 2 of 800 ml of isobutane were introduced into a 2.0-liter polymerization tank sufficiently replaced with nitrogen, and the internal temperature was raised to 100 ° C.
Then, ethylene was injected under pressure, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 100 ° C. for 130 minutes while maintaining the ethylene partial pressure at 1.4 MPa. Then, the content gas was released to the outside of the system to terminate the polymerization. As a result, 267 g of an ethylene-based polymer was obtained. The HLMI of the obtained ethylene polymer was 5.0 g / 10 minutes, and the density was 0.9579 g / cm 3 .

(3)比較例1
(3.1)クロム触媒2の調製
実施例2と同様に調製した。
なお、無機酸化物粒子2の構造解析データは、上述の「(2.1.2)クロム触媒2の調製」の欄で記載した通りである。
(3) Comparative Example 1
(3.1) Preparation of chromium catalyst 2 It was prepared in the same manner as in Example 2.
The structural analysis data of the inorganic oxide particles 2 are as described in the above section “Preparation of (2.1.2) Chromium catalyst 2”.

(3.2)エチレン重合
充分に窒素置換した2.0Lの重合槽に、クロム触媒2を38mg、イソブタン800mLを導入し、内温を100℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を1.4MPaとなるように保ちながら、重合温度100℃で、120分間重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。その結果、エチレン系重合体を201g得た。得られたエチレン系重合体のHLMIは、10.0g/10分、密度は0.9580g/cmであった。
(3.2) Ethylene Polymerization 38 mg of chromium catalyst 2 and 800 mL of isobutane were introduced into a 2.0 L polymerization tank sufficiently replaced with nitrogen, and the internal temperature was raised to 100 ° C.
Next, ethylene was injected under pressure, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 100 ° C. for 120 minutes while maintaining the ethylene partial pressure at 1.4 MPa. Then, the content gas was released to the outside of the system to terminate the polymerization. As a result, 201 g of an ethylene-based polymer was obtained. The HLMI of the obtained ethylene polymer was 10.0 g / 10 minutes, and the density was 0.9580 g / cm 3 .

(4)実施例3
(4.1)クロム触媒3の調製
無機酸化物粒子2−2(非晶質シリカ凝集体、40g、平均粒径12μm)と実施例1で用いた無機酸化物粒子1(サンラブリー、120g、平均粒径4.3μm)を蒸留水340mL中でスラリー化した。このスラリーを、噴霧乾燥造粒装置(大川原化工機社「L−8」)を使用し、次の条件下で上記の無機酸化物粒子/水スラリーの噴霧乾燥造粒を行った。
アトマイザー形式:M type ロータリーディスク
アトマイザー回転数:10,000rpm
スラリー供給速度:1.0L/h
入り口温度:150℃
造粒の結果、平均粒径39.6μmの無機酸化物粒子3を本体下から回収した。
得られた無機酸化物粒子3を、酢酸クロム水溶液に含浸した後、水分を留去することによりクロム含量0.5重量%のクロム含有シリカを得た。その後、クロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、730℃、12時間の条件で賦活して、クロム触媒3(Phillipsタイプ触媒)を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が6価に変換したことが判る。3価クロムは、実質的に99重量%が6価に変換されていた。

<無機酸化物粒子2−2の構造解析データ>
XRD:2θ=22°付近に非晶質特有のブロードなピーク
BET法:表面積320m/g
細孔容積:1.6mL/g
SiO純度:99.8%(重量基準)
平均粒径:12μm
(4) Example 3
(4.1) Preparation of Chromium Catalyst 3 Inorganic oxide particles 2-2 (amorphous silica aggregate, 40 g, average particle size 12 μm) and inorganic oxide particles 1 used in Example 1 (Sunlabry, 120 g, The average particle size of 4.3 μm) was slurried in 340 mL of distilled water. This slurry was spray-dried and granulated with the above-mentioned inorganic oxide particles / water slurry under the following conditions using a spray-drying granulator (Okawara Kakohki “L-8”).
Atomizer type: M type rotary disc atomizer rotation speed: 10,000 rpm
Slurry supply rate: 1.0 L / h
Entrance temperature: 150 ℃
As a result of granulation, inorganic oxide particles 3 having an average particle size of 39.6 μm were recovered from under the main body.
The obtained inorganic oxide particles 3 were impregnated with an aqueous solution of chromium acetate, and then water was distilled off to obtain chromium-containing silica having a chromium content of 0.5% by weight. Then, the chromium-containing silica was activated under a dry air atmosphere at 730 ° C. for 12 hours to obtain a chromium catalyst 3 (Phillips type catalyst). Upon activation, the chromium-containing silica changed color from light blue to light orange. From this, it can be seen that the chromium atom was converted to hexavalent. In the trivalent chromium, substantially 99% by weight was converted to hexavalent.

<Structural analysis data of inorganic oxide particles 2-2>
XRD: Broad peak peculiar to amorphous near 2θ = 22 ° BET method: Surface area 320 m 2 / g
Pore volume: 1.6 mL / g
SiO 2 purity: 99.8% (weight basis)
Average particle size: 12 μm

(4.2)エチレン重合
充分に窒素置換した2.0Lの重合槽に、実施例4.1で得られたクロム触媒3を130mg、イソブタン800mLを導入し、内温を100℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を1.4MPaとなるように保ちながら、重合温度100℃で、200分間重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。その結果、エチレン系重合体を330g得た。得られたエチレン系重合体のHLMIは、0.9g/10分、密度は0.9521g/cmであった。
(4.2) Ethylene Polymerization 130 mg of the chromium catalyst 3 obtained in Example 4.1 and 800 mL of isobutane were introduced into a 2.0 L polymerization tank sufficiently replaced with nitrogen, and the internal temperature was raised to 100 ° C. .
Then, ethylene was injected under pressure, and polymerization was carried out at a polymerization temperature of 100 ° C. for 200 minutes while maintaining the ethylene partial pressure at 1.4 MPa. Then, the content gas was released to the outside of the system to terminate the polymerization. As a result, 330 g of an ethylene polymer was obtained. The HLMI of the obtained ethylene polymer was 0.9 g / 10 minutes, and the density was 0.9521 g / cm 3 .

(5)比較例2
(5.1)クロム触媒4の調製
実施例3の無機酸化物粒子2−2(非晶質シリカ凝集体、100g、平均粒径12μm)を蒸留水400mL中でスラリー化した。このスラリーを、噴霧乾燥造粒装置(大川原化工機社「L−8」)を使用し、実施例3(4.1)と同様に行い、平均粒径99.2μmの無機酸化物粒子2−2の造粒体を得た。
得られた無機酸化物粒子2−2造粒体を、酢酸クロム水溶液に含浸した後、水分を留去することによりクロム含量0.5重量%のクロム含有シリカを得た。その後、クロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、730℃、12時間の条件で賦活して、クロム触媒4(Phillipsタイプ触媒)を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が6価に変換したことが判る。3価クロムは、実質的に99重量%が6価に変換されていた。
(5) Comparative example 2
(5.1) Preparation of Chromium Catalyst 4 The inorganic oxide particles 2-2 (amorphous silica aggregate, 100 g, average particle size 12 μm) of Example 3 were slurried in 400 mL of distilled water. Using a spray drying granulator (Okawara Kakohki Co., Ltd. “L-8”), this slurry was treated in the same manner as in Example 3 (4.1), and the inorganic oxide particles 2 having an average particle diameter of 99.2 μm 2 2 granules were obtained.
The obtained inorganic oxide particles 2-2 granules were impregnated with an aqueous solution of chromium acetate, and then water was distilled off to obtain chromium-containing silica having a chromium content of 0.5% by weight. Then, the chromium-containing silica was activated in a dry air atmosphere at 730 ° C. for 12 hours to obtain a chromium catalyst 4 (Phillips type catalyst). Upon activation, the chromium-containing silica changed color from light blue to light orange. From this, it can be seen that the chromium atom was converted to hexavalent. In the trivalent chromium, substantially 99% by weight was converted to hexavalent.

(5.2)エチレン重合
充分に窒素置換した2.0Lの重合槽に、比較例2(5.1)で得られたクロム触媒4を62mg、イソブタン800mLを導入し、内温を100℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を1.4MPaとなるように保ちながら、重合温度100℃で、70分間重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。その結果、エチレン系重合体を197g得た。得られたエチレン系重合体のHLMIは、2.3g/10分、密度は0.9560g/cmであった。
(5.2) Ethylene polymerization 62 mg of the chromium catalyst 4 obtained in Comparative Example 2 (5.1) and 800 mL of isobutane were introduced into a 2.0 L polymerization tank which was sufficiently replaced with nitrogen, and the internal temperature was raised to 100 ° C. The temperature was raised.
Next, ethylene was injected under pressure to carry out polymerization at a polymerization temperature of 100 ° C. for 70 minutes while maintaining the ethylene partial pressure at 1.4 MPa. Then, the content gas was released to the outside of the system to terminate the polymerization. As a result, 197 g of an ethylene-based polymer was obtained. The HLMI of the obtained ethylene polymer was 2.3 g / 10 minutes, and the density was 0.9560 g / cm 3 .

3.実施例及び比較例の結果の考察
実施例及び比較例の結果を表1にまとめて示す。なお、表1において、「結晶性の粒子の有無」の欄の記載は以下の意味内容を示す。また、表1におけるポリマー密度には、小数点第4位を四捨五入した値を記載している。
表1における「結晶性の粒子の有無」の記載は、クロム化合物を含有させる前の無機酸化物粒子の粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有する場合において、「有」とする。実施例1の「(1.2)クロム触媒1の物性」に記載のように、クロム化合物を含有させる前とさせた後で、粉末X線解析に変化は見られなかったため、「結晶性の粒子の有無」の評価は,無機酸化物粒子の粉末X線回折の結果を用いた。実施例1は、無機酸化物粒子1によるクロム触媒1であるため、「有」であった。
比較例1は、無機酸化物粒子2によるクロム触媒2であるため、「無」であった。
3. Discussion of Results of Examples and Comparative Examples Table 1 shows the results of Examples and Comparative Examples. In Table 1, the description in the column "presence or absence of crystalline particles" has the following meanings. Further, the polymer density in Table 1 is a value rounded off to the fourth decimal place.
The description of "presence or absence of crystalline particles" in Table 1 indicates that in the powder X-ray diffraction of the inorganic oxide particles before containing the chromium compound, the half value width is 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 °. In the case where it has a peak showing the crystallinity of, it is defined as “present”. As described in “(1.2) Physical properties of chromium catalyst 1” in Example 1, no change was observed in the powder X-ray analysis after the addition of the chromium compound and after the addition of the chromium compound. For the evaluation of "presence or absence of particles", the result of powder X-ray diffraction of inorganic oxide particles was used. Since Example 1 is the chromium catalyst 1 including the inorganic oxide particles 1, it was “present”.
Comparative Example 1 was "absent" because it was a chromium catalyst 2 made of inorganic oxide particles 2.

実施例1と比較例1の比較により、板状シリカ凝集体を用いた板状のクロム触媒1を用いることで、分子量が高いエチレン系重合体が得られることがわかる。また、実施例2と比較例1の比較により、クロム触媒1とクロム触媒2を混合して重合に用いることで、クロム触媒2単独で得られるエチレン系重合体よりも、高分子量のエチレン系重合体が得られることがわかる。さらに、実施例3と比較例2の比較により、板状シリカ凝集体である無機酸化物粒子1と非晶質シリカ凝集体である無機酸化物粒子2を混合して造粒した担体を用いたクロム触媒3においても、非晶質シリカ凝集体である無機酸化物粒子2−2単独で造粒した担体を用いた場合より高分子量のエチレン系重合体が得られることがわかる。
以上の結果から、粒子形状が板状であるクロム触媒を含有するエチレン系重合触媒を用いると、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できることが確認された。これはブロー向け材料向けには好ましい。
From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that an ethylene polymer having a high molecular weight can be obtained by using the plate-shaped chromium catalyst 1 using the plate-shaped silica aggregate. Further, by comparing Example 2 and Comparative Example 1, by mixing the chromium catalyst 1 and the chromium catalyst 2 for use in the polymerization, the ethylene catalyst having a higher molecular weight than the ethylene polymer obtained by the chromium catalyst 2 alone is used. It can be seen that coalescence is obtained. Further, by comparing Example 3 with Comparative Example 2, a carrier obtained by mixing and granulating the inorganic oxide particles 1 which are tabular silica aggregates and the inorganic oxide particles 2 which are amorphous silica aggregates was used. It can be seen that also in the chromium catalyst 3, an ethylene-based polymer having a higher molecular weight can be obtained as compared with the case where the carrier granulated with the inorganic oxide particles 2-2, which is an amorphous silica aggregate, alone is used.
From the above results, it was confirmed that an ethylene polymer having an ultrahigh molecular weight component can be produced by using an ethylene polymerization catalyst containing a chromium catalyst having a plate-like particle shape. This is preferred for blown materials.

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described in detail above, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できる。このエチレン系重合体は、幅広い用途に適用することができるため、工業的に非常に利用価値が高い。   According to the present invention, an ethylene polymer having an ultrahigh molecular weight component can be produced. Since this ethylene-based polymer can be applied to a wide range of uses, it is industrially very useful.

Claims (24)

クロム触媒A1を含有するエチレン系重合触媒であって、
前記クロム触媒A1は、無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなり、粒子形状が板状であることを特徴とするエチレン系重合触媒。
An ethylene-based polymerization catalyst containing a chromium catalyst A1,
The chromium catalyst A1 is an ethylene-based polymerization catalyst characterized in that the inorganic oxide particles B1 carry the chromium compound C1 and the particle shape is plate-like.
前記無機酸化物粒子B1は、主成分がSiOの粒子であることを特徴とする請求項1に記載のエチレン系重合触媒。 The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 1, wherein the inorganic oxide particles B1 are particles whose main component is SiO 2 . 前記クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値が1nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のエチレン系重合触媒。   The average value of the plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is 1 nm or more and 100 nm or less, and the ethylene-based polymerization catalyst according to claim 1 or 2. 前記クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と前記板厚T(nm)との比であるD/Tの平均値が10以上であることを特徴とする請求項3に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene system according to claim 3, wherein an average value of D / T, which is a ratio between the maximum diameter D (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 and the plate thickness T (nm), is 10 or more. Polymerization catalyst. 粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene according to any one of claims 1 to 4, which has a peak showing crystallinity in a half width of 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 ° in powder X-ray diffraction. System polymerization catalyst. クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   Content of chromium atom is 0.01 weight% -2.0 weight%, The ethylene-type polymerization catalyst of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 更に、非晶質の無機酸化物粒子B2にクロム化合物C2が担持されたクロム触媒A2を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to any one of claims 1 to 6, further comprising a chromium catalyst A2 in which a chromium compound C2 is supported on amorphous inorganic oxide particles B2. 前記無機酸化物粒子B2は、主成分がSiOの粒子、主成分がSiO−TiOの粒子、及び主成分がSiO−Alの粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることを特徴とする請求項7に記載のエチレン系重合触媒。 The inorganic oxide particles B2 are at least one selected from the group consisting of particles containing SiO 2 as a main component, particles containing SiO 2 —TiO 2 as a main component, and particles containing SiO 2 —Al 2 O 3 as a main component. The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 7, which is composed of the above particles. 前記クロム触媒A1と前記クロム触媒A2の混合比率が、重量比で、1:99〜99:1であることを特徴とする請求項7又は8に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 7 or 8, wherein the mixing ratio of the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is 1:99 to 99: 1 by weight. 前記クロム触媒A1に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であり、かつ
前記クロム触媒A2に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。
The content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A1 is 0.01% by weight to 2.0% by weight, and the content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A2 is 0.01% by weight to 2%. It is 0.0 weight%, The ethylene-type polymerization catalyst of any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned.
前記クロム触媒A1の粒子と、前記クロム触媒A2の粒子が結合して結合粒子となっていることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to any one of claims 7 to 10, wherein the particles of the chromium catalyst A1 and the particles of the chromium catalyst A2 are combined to form combined particles. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。   A method for producing an ethylene-based polymer, which comprises polymerizing a monomer containing at least ethylene with the ethylene-based polymerization catalyst according to claim 1. クロム触媒A1を含有するエチレン系重合触媒であって、
前記クロム触媒A1には、板状の無機酸化物粒子B1にクロム化合物C1が担持されてなる構造体が凝集した凝集粒子が含有されることを特徴とするエチレン系重合触媒。
An ethylene-based polymerization catalyst containing a chromium catalyst A1,
An ethylene-based polymerization catalyst, wherein the chromium catalyst A1 contains agglomerated particles obtained by aggregating a structure in which a chromium compound C1 is supported on plate-like inorganic oxide particles B1.
前記無機酸化物粒子B1は、主成分がSiOの粒子であることを特徴とする請求項13に記載のエチレン系重合触媒。 The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 13, wherein the inorganic oxide particles B1 are particles whose main component is SiO 2 . 前記クロム触媒A1の粒子の板厚T(nm)の平均値が1nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項13又は14に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 13 or 14, wherein an average value of the plate thickness T (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 is 1 nm or more and 100 nm or less. 前記クロム触媒A1の粒子の最大径D(nm)と前記板厚T(nm)との比であるD/Tの平均値が10以上であることを特徴とする請求項15に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene system according to claim 15, wherein an average value of D / T, which is a ratio between the maximum diameter D (nm) of the particles of the chromium catalyst A1 and the plate thickness T (nm), is 10 or more. Polymerization catalyst. 粉末X線回折において2θ=23°〜29°に半値幅0.2°以上5°以下の結晶性を示すピークを有することを特徴とする請求項13〜16のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene according to any one of claims 13 to 16, which has a peak showing crystallinity in a half width of 0.2 ° or more and 5 ° or less at 2θ = 23 ° to 29 ° in powder X-ray diffraction. System polymerization catalyst. クロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   Content of a chromium atom is 0.01 weight% -2.0 weight%, The ethylene-type polymerization catalyst of any one of Claims 13-17 characterized by the above-mentioned. 更に、非晶質の無機酸化物粒子B2にクロム化合物C2が担持されたクロム触媒A2を含有することを特徴とする請求項13〜18のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to any one of claims 13 to 18, further comprising a chromium catalyst A2 in which a chromium compound C2 is supported on amorphous inorganic oxide particles B2. 前記無機酸化物粒子B2は、主成分がSiOの粒子、主成分がSiO−TiOの粒子、及び主成分がSiO−Alの粒子からなる群より選ばれた少なくとも1種以上の粒子から構成されていることを特徴とする請求項19に記載のエチレン系重合触媒。 The inorganic oxide particles B2 are at least one selected from the group consisting of particles containing SiO 2 as a main component, particles containing SiO 2 —TiO 2 as a main component, and particles containing SiO 2 —Al 2 O 3 as a main component. 20. The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 19, comprising the above particles. 前記クロム触媒A1と前記クロム触媒A2の混合比率が、重量比で、1:99〜99:1であることを特徴とする請求項19又は20に記載のエチレン系重合触媒。   The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 19 or 20, wherein a mixing ratio of the chromium catalyst A1 and the chromium catalyst A2 is 1:99 to 99: 1 by weight. 前記クロム触媒A1に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であり、かつ
前記クロム触媒A2に含まれるクロム原子の含有量が、0.01重量%〜2.0重量%であることを特徴とする請求項19〜21のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。
The content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A1 is 0.01% by weight to 2.0% by weight, and the content of chromium atoms contained in the chromium catalyst A2 is 0.01% by weight to 2%. It is 0.0 weight%, The ethylene-type polymerization catalyst of any one of Claims 19-21.
前記クロム触媒A1の粒子と、前記クロム触媒A2の粒子が結合して結合粒子となっていることを特徴とする請求項19〜22のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒。   23. The ethylene-based polymerization catalyst according to claim 19, wherein particles of the chromium catalyst A1 and particles of the chromium catalyst A2 are bonded to each other to form bonded particles. 請求項13〜23のいずれか1項に記載のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。   A method for producing an ethylene-based polymer, which comprises polymerizing a monomer containing at least ethylene using the ethylene-based polymerization catalyst according to any one of claims 13 to 23.
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