JP2678688B2 - オレフィン重合用の第▲ｉｖ▼ｂ、▲ｖ▼ｂ及び▲ｖｉ▼ｂ族金属ヒドロカルビルオキシドとアルモキサン - Google Patents

オレフィン重合用の第▲ｉｖ▼ｂ、▲ｖ▼ｂ及び▲ｖｉ▼ｂ族金属ヒドロカルビルオキシドとアルモキサン

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JP2678688B2
JP2678688B2 JP3512467A JP51246791A JP2678688B2 JP 2678688 B2 JP2678688 B2 JP 2678688B2 JP 3512467 A JP3512467 A JP 3512467A JP 51246791 A JP51246791 A JP 51246791A JP 2678688 B2 JP2678688 B2 JP 2678688B2
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キャニック、ジョー・アン・マリー
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エクソン・ケミカル・パテンツ・インク
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は触媒に関し、そのような触媒を必要なモノマ
ーの液体、溶液、スラリー、高圧流体、塊状又は気体相
重合によるポリオレフィンの重合用に使用する方法に関
する。この触媒は第IV B、V B又はVI B族遷移金属ヒド
ロカルビルオキシド化合物を含み、アルモキサンによる
助触媒作用を受けたとき、活性触媒系を与える。
発明の背景 当業者にはよく知られているように、α−オレフィン
の単独重合又は共重合用に種々の方法と触媒が存在す
る。例えば、エチレン又はプロピレンを、単独で又は少
量のその他のモノマーの存在下に重合させてプラスチッ
クを製造する方法が知られている。これらのプラスチッ
クは、典型的には、ブロー成形、射出成形、押出しによ
るコーティング、フィルム、及びシーティング、パイ
プ、ワイヤー、及びケーブルのような用途において使用
される。
一般にチーグラー触媒として記載されるある種の触媒
は、温度及び圧力の中間的条件下にオレフィンを重合す
るのに有用であることが知られている。また、チーグラ
ー型触媒の存在下にオレフィンを重合することによって
得られたポリマー樹脂生成物の特性は、モノマーの選
択、触媒成分、触媒改質剤、及び触媒重合プロセスに影
響するその他の様々な条件に応じて大きく変化すること
も知られている。
ポリマー樹脂の特性の中で重要なものは、ポリマーの
平均分子量と分子量分布である。高い分子量は、ポリマ
ーが高い強度特性を有することを意味する。ポリマーの
メルトインデックス値（MI）は平均分子量の尺度であ
る。しかしながら、２つの異なるポリエチレン樹脂が同
じMI値を有するのと同時に樹脂の平均分子量を構成する
様々な分子量の分子の数の分布がかなり異なることも有
り得る。異なる樹脂が同じMI値を持つことができたとし
ても、一方の樹脂が非常に異なる高分子量フラクション
と低分子量フラクションの量を有しているかも知れず、
従って、非常に異なる加工特性と特徴を有しているかも
しれない。従って、分子量分布（MWD）は、ポリマーの
加工性及び機械的特性に関して重要な追加の情報を提供
する。MWDはゲルパーミエーションクロマトグラフィー
測定によって決定できる。あるいは、MWDの幅のもう１
つの目安は、メルトインデックス比率（MIR）である。
チーグラー型触媒の中でも、担持バナジウム触媒は広
いMWDを有するポリエチレン樹脂を製造する傾向がある
ことが知られている。樹脂の広いMWDのために、樹脂物
質のかなりの部分が低い重合度を有するポリエチレンポ
リマー鎖、即ち、エチレンオリゴマーとして存在してい
る可能性がある。１例として、欧州特許第099 660号に
は、特別な注意を行わなければ、そのようなエチレンオ
リゴマーが形成されると教示している。ポリエチレン樹
脂中においてかなりの割合の低分子量油、即ち、C10〜C
32の範囲のエチレンオリゴマーが存在すると、ブロー成
形用の樹脂のような用途に対して特定の欠点を示す。エ
チレンオリゴマーは比較的低い沸点を有し、ポリエチレ
ン樹脂を、家庭用又は工業用の容器のブロー成形のよう
な、有用な製品に加工する間の高温（そこで樹脂は約40
0゜Fまで加熱される）において、樹脂中のエチレンオリ
ゴマーは蒸発し、外気にさらされると、空中に浮遊する
滴に凝縮し、煙りを形成する。加工業者はこの煙を好ま
しくないものと考えており、広いMWDのポリエチレン樹
脂生成物の許容性を損なう。さらにそのような低分子量
油は別の悪影響を有する可能性がある。例えば、そのよ
うな物質はワックス様の性質を有しているので、型のガ
ス抜き穴に滲みだし、穴のつまりを生じさせ、そして運
転を悪くする。
熱可塑性ポリオレフィンの製造に有用な触媒系の中に
は、触媒成分をアルモキサン助触媒と組み合わせて使用
するものがある。例えば、ラコンベ（Lacombe）らの米
国特許第4,536,484号には、従来的チーグラー−ナッタ
触媒の変種であって、アルキルアルミニウム助触媒がア
ルモキサンとマグネシウム組成物との反応混合物と置換
されているものが教示されている。マグネシウム組成物
は式YaMgmXbのものであり、ここでＹは１乃至12の炭素
原子を有するアルキル又はアルコキシ基であり、ｘはハ
ロゲンであり、ｍは１以上であり、ａ＋ｂは2mである。
マグネシウム組成物とアルモキサンとの反応は不活性液
体触媒中で行われる。得られるオルガノ−マグネシウム
−アルミニウム生成物はその後塩素化と遷移金属化合物
による処理を施され、ここで遷移金属はチタン、ジルコ
ニウム、バナジウム、又はクロムである。好ましい遷移
金属化合物には、Ti（OR）pCl(4-p)及びZr（OR）pCl
(4-p)が含まれ、ここでＲはC1〜C8アルキル基であり、
ｐは１〜４である。触媒は無機又は有機担持体上に担持
されてもよく、従って、気相又はスラリー相反応器中で
使用することができる。この触媒はC2〜C18α−オレフ
ィン、共役又は非共役ジオレフィンの重合に有用である
と言われている。ラコンベの触媒を使用して製造された
ポリマーは約30を越えるメルトフロー比（MFR）を有
し、広い分子量分布を示している。
宇部興産のJP61−141708のケミカル・アブストラクト
（105:173246z）は、低ハロゲン含有率のポリエチレン
の製造に有用であると言われている固体触媒系に関す
る。この触媒系の１成分は、マグネシウム、ハロゲン化
物、及び遷移金属を含む組成物であり、他方の成分はア
ルモキサンである。第１の成分は、ハロゲン化マグネシ
ウム、ハロゲン化ヒドロキシマグネシウム、ジアルコキ
シマグネシウム組成物、その他のようなマグネシウム化
合物を、アルミニウム、錫、又は珪素のハロゲン化物、
アルコキシシランハロゲン化物、その他のようなハロゲ
ン含有化合物と接触させることによって調製される。こ
の反応の生成物は、その後、遷移金属組成物で処理され
るが、遷移金属組成物は、TiXm（OR）4-m（式中Ｘはハ
ロゲン、ＲはC1〜C6アルキル、そしてｍは１〜４であ
る）；又はPmTiX4-m（式中ＰはC4〜C7アルキルである）
のようなチタン組成物；又はハロゲン化バナジウム又は
オキシハロゲン化バナジウム化合物であるのが好まし
い。
三井のJP62−072631のケミカル・アブストラクト（10
7:96316j）は、α−オレフィンの二量体又はオリゴマー
の製造用の触媒系に関する。この触媒系は遷移金属成
分、燐エステル／可溶性マグネシウム成分、及び所望に
よりアルモキサンを含む。遷移金属成分は、ビス−ブト
キシチタンジクロリド［Ti（OBu）2Cl2］、テトラキス
−ブトキシチタン［Ti（OBu）４］、又はテトラキス−
２エチルヘキソキシチタン［Ti（Ｏ−２−エチルヘキシ
ル）４］を含んでもよい。
また、ケミカル・アブストラクト（108:222271b）は
出光興産のJP63−003008を記載しているが、これは「高
純度」及び「高分子量」のものであると記載されている
ポリオレフィンの製造に関する。出光の方法は、酸素含
有チタン化合物及び水と有機アルミニウム化合物の反応
生成物（明らかにアルモキサンである）を含む触媒系を
使用している。チタン化合物には、式:Ti（OR）ｎ、X
4-n、Ti（OR）ｍ（OR′）4-m、Ti（OR）ｋ（OCO
R）4-k、又はRO（Ti（OR）2O）ｐ−Ｒのものが含まれ、
式中、Ｒ及びＲ′はC1〜C20アルキル基であり、Ｘはハ
ロゲンであり、ｎは０より大でありかつ４以下であり、
ｍとｋは４未満であるが０より大であり、そしてｐは２
以上であるが20以下である。
ポーランド特許PL116,247のケミカル・アブストラク
ト（99:105887s）には、約82,000の分子量と480g/dm3の
嵩密度を有するポリエチレンの製造用の担持遷移金属錯
体−アルモキサン触媒系が開示されている。この触媒系
の遷移金属錯体は、式:Ti（OR）nCl3-nのものであり、
ここでｎは０〜３であり、Ｒはフェニル、C2〜C10アル
キル、塩素化フェニル、又は塩素化C2〜C10アルキルで
ある。
オリバ（Oliva）らのMakromol.Chem.,Rapid Commun.
９（２）、51〜５（1988）の記事に関するケミカル・ア
ブストラクト（108:151044s）は、触媒系として可溶性
遷移金属化合物とアルモキサンの存在下でのポリプロピ
レンの製造に関する。その開示は、溶液プロセスは、テ
トラキス−ブトキシチタン［Ti（OBu）４］、テトラキ
ス−フェニルジルコニウム［Zr（Ph）４］又はテトラキ
ス−フェニルチタン［Ti（Ph）４］をメチルアルモキサ
ンと組み合わせて、プロピレン重合用の有効な触媒系と
して使用できることを示している。
欧州特許出願241,560には、遷移金属成分がヒドロカ
ルビルオキシド化合物である触媒系が記載されている。
アルモキサンによる助触媒作用を受けるテトラキス−ヒ
ドロカルビルオキシド遷移金属化合物（チタン及びジル
コニウムのプロポキシ及びブトキシ種によって例示され
る）又はビス−ヒドロカルビルオキシド遷移金属ジハリ
ド（ビス−フェノキシチタンジクロリドによって例示さ
れる）を含む触媒系の実施態様において、触媒系がプロ
ピレンを高分子量の非晶質ポリプロピレンに重合するこ
とが示されている。この触媒系の第２の実施態様におい
ては、遷移金属ハロゲン化物を初めに少なくとも２つの
ヒドロキシル基を有する有機化合物と反応させて生成物
化合物を形成するが、ここで、有機化合物の２つのヒド
ロキシル基は１つの遷移金属原子に結合される。生成物
の遷移金属化合物は、ヒドロカルビルオキシド配位子が
お互いに内部架橋（interbridged）しているビヒドロカ
ルビルオキシド誘導体と見なすことができる。この内部
架橋したビヒドロカルビルオキシド遷移金属化合物にア
ルモキサンで助触媒作用を施すことによって、プロピレ
ンを結晶性のポリマーに重合する触媒系が得られるが、
ポリマーのアイソタクチック立体規則性は遷移金属誘導
体を製造するのに使用されたビヒドロキシ有機化合物の
種類に依存する。同様に、ミヤタケ（Miyatake）らのMa
kromol.Chem.,Repid Commun.10、349〜352（1989）に
は、二座配位子を有するチタン及びジルコニウムの誘導
体を形成するための2,2′−チオビス（６−ｔ−ブチル
−４メチルフェノール）の反応が記載されており、前記
誘導体は、メチルアルモキサンにより助触媒作用を受け
たとき、エチレンとプロピレンの重合に対して活性な触
媒系を提供する。
以上の記載から、遷移金属錯体がアルモキサンととも
に使用されるオレフィンの重合の発展に対して努力が向
けられてきたことは明らかである。これらの遷移金属錯
体の幾つかには、ヒドロカルビルオキシド基で錯体化さ
れた遷移金属であって、ヒドロカルビル配位子がアルキ
ル又はアリール配位子であるものが含まれていた。従来
の触媒系のポリマー生成物のMWDを記載している引例は
約30より大のMFRの広いMWDを示している。オレフィンの
重合に対して非常に活性な触媒系であって、高い分子量
と狭いMWDの両方を有するポリマーの製造を可能にする
遷移金属／アルモキサン錯体を含む触媒系を開発するこ
とが望まれている。
発明の要約 本発明は、第IV B、V B又はVI B族遷移金属ヒドロカ
ルビルオキシド成分及びアルモキサン成分を含む触媒系
であって、液体、溶液、スラリー、高圧流体、塊状又は
気体相反応器中で使用して、オレフィン、ジオレフィ
ン、アセチレン性不飽和モノマー、エチレン又はC3〜C
20α−オレフィンを単独で又は１種以上のC3〜C20α−
オレフィン又はその他の不飽和モノマーと一緒に重合し
て、高分子量、狭分子量分布のホモポリマー及びコポリ
マーを製造できる、触媒系に関する。
本発明の触媒系を調製するのに有用な遷移金属ヒドロ
カルビルオキシド成分は、式： Ｍ（OR1）yXn-y、 で表され、ここで、Ｍは第IV B、V B又はVI B族遷移金
属であり、各Ｘは独立してハロゲン、１乃至30の炭素原
子を有するヒドロカルビル、アルコキシ、又はアミド基
であり;R1は式： のヒドロカルビル基であり、ここでｔは０乃至10の整数
であり、置換体R2乃至R19の各々は、独立して、水素、
ハロゲン、ヒドロカルビル基、例えば、直鎖又は分枝鎖
アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリー
ルアルキル基、ハロゲン化ヒドロカルビル基、アルコキ
シ基、アミン基であり、ここで少なくともR2及びR6は水
素ではなく、又はR9乃至R19の少なくとも１つは水素で
はなく、或いは置換体R2乃至R6又はR9乃至R19の少なく
とも２つは融合多環式環系又は多核芳香族系を形成する
単一のヒドロカルビレン基でもよく、この場合、ｔ＝０
のときR2乃至R6の残りの少なくとも１つは水素ではな
く;nは４以上であって遷移金属Ｍの原子価に等しい数で
あり;yは２以上でありｎ以下の数であり、ｙ′は３以上
でありｎ以下の数であり、そしてｙ″は４以上でありｎ
以下の数である。R7とR8は、独立して、ｔ＝１のときR2
乃至R6又はR9乃至R19を含む環式基と同じでもよい。R1
は２つ以上の遷移金属ヒドロカルビルオキシドの二量化
又は会合を防ぐ立体障害を与えるように選択された嵩高
の配位子であるのが好ましい。従って、R1が置換フェノ
キシ配位子又は置換シクロヘキソキシ配位子のような大
きいオキシ配位子のものから選択されるのが好ましい。
2,6−二置換及び2,4,6−三置換フェノキシ配位子のよう
な置換フェノキシ配位子が好ましい。
触媒系のアルモキサン成分は、式： （Ｒ′−Al−Ｏ）ｍ及びＲ′（Ｒ″−Al−Ｏ）ｍ−AlR
′ で表されるか、又はそれらの混合物であり、ここで、
Ｒ′、Ｒ″、Ｒ、及びＲ′は、独立して、C1〜C5ア
ルキル基又はハリドのような１価のアニオン配位子であ
り、ｍは１乃至約50の整数であり、ｍは約13乃至約25で
あるのが好ましい。
本発明の触媒系は、遷移金属ヒドロカルビルオキシド
化合物とアルモキサンを通常液体のアルカン又は芳香族
溶媒の共通の溶液中に入れることによって調製できる
が、前記溶媒は１種以上のオレフィンモノマーの液相重
合用の重合希釈剤として使用するのに適するものである
のが好ましい。
オレフィンの重合又は共重合のような本発明の典型的
な重合プロセスは、エチレン又はC3乃至C20α−オレフ
ィンを単独で又はC3乃至C20α−オレフィン、C5乃至C20
ジオレフィン、及び／又はアセチレン性不飽和モノマー
単独又はその他のオレフィン及び／又はその他の不飽和
モノマーと一緒に組み合わせて、適する重合希釈剤中に
おいて、上述のヒドロカルビルオキシド化合物とメチル
アルモキサンを約1:1乃至約20,000:1、或いはそれ以上
のアルミニウム対遷移金属のモル比を与える量で含む触
媒と接触させる工程；及びそのようなモノマーをそのよ
うな触媒系の存在下に約１秒乃至約10時間約−100乃至
約300℃の温度で反応させて、約500以下乃至約2,000,00
0以上、典型的には約1,000乃至約1,000,000の重量平均
分子量と約1.5乃至約15.0の分子量分布を有するポリオ
レフィンを製造する工程を含む。
好ましい実施態様の説明 本発明の触媒は、元素の周期表（CRC Handbook of Ch
emistry and Physics、第68版、1987−86）の第IV B、V
B又はVI B族遷移金属のヒドロカルビルオキシド化合物
をアルモキサン助触媒と組み合わせて含む。本発明の触
媒は、液体、溶液、スラリー、高圧流体、塊状又は気体
相反応器中で使用して、高い重量平均分子量（MW）と狭
い分子量分布（MWD）を有するホモ及びコポリオレフィ
ンを製造できる。所望により、本発明の触媒系は、従来
的組成のもう１つの触媒系と併用して混合触媒系を形成
し、広げられたか又はバイモーダル（bimodal）なMWDの
ポリマー生成物を製造することができる。
触媒成分 本発明の触媒系を調製するのに使用される遷移金属ヒ
ドロカルビルオキシド成分は、式： Ｍ（OR1）yXn-y、 で表され、ここで、Ｍは第IV B、V B又はVI B族遷移金
属であり、各Ｘは独立してハロゲン、１乃至30の炭素原
子を有するヒドロカルビル、アルコキシ、又はアミド基
であり;R1は式： のヒドロカルビル基であり、ここで、ｔは０乃至10の整
数であり、置換体R2乃至R19の各々は、独立して、水
素、ハロゲン、ヒドロカルビル基、例えば、直鎖又は分
枝鎖アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ア
リールアルキル基、ハロゲン化ヒドロカルビル基、アル
コキシ基、アミン基であり、ここで少なくともR2及びR6
は水素ではなく、又はR9乃至R19の少なくとも１つは水
素ではなく、或いは置換体R2乃至R6又はR9乃至R19の少
なくとも２つは融合多環式環系又は多核芳香族系を形成
する単一のヒドロカルビレン基でもよく、この場合、ｔ
＝０のときR2乃至R6の残りの少なくとも１つは水素では
なく;nは４以上であって遷移金属Ｍの原子価に等しい数
であり;yは２以上でありｎ以下の数であり、ｙ′は３以
上でありｎ以下の数であり、そしてｙ″は４以上であり
ｎ以下の数である。R1はｔが０〜４であるヒドロカルビ
ル基であるのが好ましく、そしてｔ＝１のときR7とR
8は、独立して、R2乃至R6又はR9乃至R19を含む環式基と
同じでもよい。より好ましくは、R1は式： であり、ここで、R3及びR5は前に定義した通りであり、
少なくともR2及びR6はヒドロカルビル又はヒドロカルビ
ルオキシ置換体である。
遷移金属ヒドロカルビルオキシド化合物は、アルモキ
サンによる助触媒作用を受けたとき、オレフィン重合用
の単一部位（single−sited）触媒として作用し、従っ
て、好ましい狭いMWDのポリオレフィンを製造する。従
って、好ましい遷移金属ヒドロカルビルオキシド成分
は、第IV B、V B及びVI B族遷移金属（Ｍ）のものであ
り、これは還元を受けにくく、R1ヒドロカルビル基が、
立体障害によって、２つ以上の遷移金属ヒドロカルビル
オキシドが二量体化又は会合するのを防ぐのに十分な嵩
を有するものである。好ましい遷移金属は第IV B及びV
B族のものである。R1ヒドロカルビル基は、少なくともR
2及びR6置換体が１乃至20の炭素原子を有するヒドロカ
ルビル又はヒドロカルビルオキシド基である芳香族基で
あるのが好ましい。
高分子量で狭いMWDのポリオレフィンを製造する触媒
系を調製するのに特に有用なものは、ヒドロカルビル基
R1が、アルキル、アリール、アルキルアリール、アリー
ルアルキル、又はアルコキシ置換体で2,6−二置換及び
2,4,6−三置換されている遷移金属ヒドロカルビルオキ
シド化合物である。
化合物の例は： （Ａ） テトラキス−2,6−二置換フェノキシ第IV B族
遷移金属化合物［Ｍ（OR1）4;Mは第IV B族金属;R3、
R4、R5は水素である］、ここで、置換体［R2及びR6］は
各々、独立して、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−
ブチル、フェニルなどであり、例えば： （１） テトラキス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ
ジルコニウム； （２） テトラキス−２−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノキシハフニウム； （３） テトラキス−2,6−ジフェニルフェノキシチタ
ン： （Ｂ） テトラキス−2,4,6−三置換フェノキシ第IV B
族遷移金属化合物［Ｍ（OR1）4;Mは第IV B族金属;R3及
びR5は水素である］ここで、置換体［R2、R4及びR6］は
各々、独立して、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−
ブチル、フェニルなどであり、R4置換体はアルコキシ又
はその他の１価のアニオン配位子でもよく、例えば： （１） テトラキス−2,4,6−トリメチルフェノキシハ
フニウム； （２） テトラキス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メト
キシフェノキシジルコニウム： （Ｃ） トリス−2,6−二置換フェノキシ第IV B族遷移
金属化合物［Ｍ（OR1）3X;Mは第IV B族金属;R3、R4、及
びR5は水素であり;Xはハロゲン、又はヒドロカルビルオ
キシド又はアミドのような疑似（psuedo）ハロゲン基で
ある］、ここで、置換体［R2及びR6］は各々、独立し
て、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、フェ
ニルなどであり、例えば： （１） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシジル
コニウムクロリド； （２） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシハフ
ニウムメトキシド： （Ｄ） トリス−2,4,6−三置換フェノキシ第IV B族遷
移金属化合物［Ｍ（OR1）3X;Mは第IV B族金属;R3及びR5
は水素であり;Xはハロゲン、又はヒドロカルビルオキシ
ド又はアミドのような疑似ハロゲン基である］、ここ
で、置換体［R2、R4、及びR6］は各々、独立して、メチ
ル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなど
であり、R4置換体はアルコキシ又はその他の１価のアニ
オン配位子でもよく、例えば： （１） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ−４
−メトキシジルコニウムクロリド； （２） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ−４
−N,N′−ジメチルアミノハフニウムクロリド： （Ｅ） トリス−2,6−二置換フェノキシヒドロカルビ
ル第IV B族遷移金属化合物［Ｍ（OR1）3X;Mは第IV B族
金属;R3、R4、及びR5は水素であり;Xはヒドロカルビル
基である］、ここで、置換体［R2及びR6］は各々、独立
して、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、フ
ェニルなどであり、例えば： （１） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシメチ
ルジルコニウム； （２） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシチル
ハフニウム： （Ｆ） トリス−2,4,6−三置換フェノキシ第IV B族遷
移金属化合物［Ｍ（OR1）3X;Mは第IV B族金属;R3及びR5
は水素であり;Xはヒドロカルビル基である］、ここで、
置換体［R2、R4、及びR6］は各々、独立して、メチル、
エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであ
り、R4置換体はアルコキシ又はその他の１価のアニオン
配位子でもよく、例えば： （１） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メトキシ
フェノキシメチルジルコニウム； （２） トリス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフ
ェノキシメチルジルコニウム： （Ｇ） ビス−2,6−二置換フェノキシ第IV B族遷移金
属化合物［Ｍ（OR1）2X2;Mは第IV B族金属;R3、R4、及
びR5は水素であり;Xはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒド
ロカルビルオキシド、又はアミドである］、ここで、置
換体［R2及びR6］は各々、独立して、メチル、エチル、
イソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、例え
ば： （１） ビス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェ
ノキシジルコニウムジクロリド； （２） ビス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェ
ノキシ−ｔ−ブトキシチタンクロリド： （Ｈ） ビス−2,4,6−三置換フェノキシ第IV B族遷移
金属化合物［Ｍ（OR1）2X2;Mは第IV B族金属;R3及びR5
は水素であり;Xはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒドロカ
ルビルオキシド、又はアミドである］、ここで、置換体
［R2、R4、及びR6］は各々、独立して、メチル、エチ
ル、イソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、
R4置換体はアルコキシ又はその他の１価のアニオン配位
子でもよく、例えば： （１） ビス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェ
ノキシジルコニウムジクロリド； （２） ビス−2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェ
ノキシ−ｔ−ブトキシチタンクロリド： （Ｉ） ペンタキス−フェノキシ第V B族遷移金属化合
物、例えば： （１） ペンタキス−フェノキシタンタル； （２） ペンタキス−フェノキシニオブ： （Ｊ） ペンタキス−2,6−二置換フェノキシ第V B族遷
移金属化合物［Ｍ（OR1）5;Mは第V B族金属;R3、R4、及
びR5は水素である］、ここで、置換体［R2及びR6］は各
々、独立して、水素、メチル、エチル、プロピルなどで
あり、例えば： （１） ペンタキス−2,6−ジメチルフェノキシタンタ
ル； （２） ペンタキス−2,6−ジメチルフェノキシニオ
ブ： （Ｋ） ペンタキス−2,4,6−三置換フェノキシ第V B族
遷移金属化合物［Ｍ（OR1）5;Mは第V B族金属;R3及びR5
は水素である］、ここで、置換体［R2、R4、及びR6］は
各々、独立して、水素、メチル、エチル、プロピルなど
であり、R4置換体はアルコキシ又はその他の１価のアニ
オン配位子でもよく、例えば： （１） ペンタキス−2,4,6−トリメチルフェノキシタ
ンタル； （２） ペンタキス−2,4,6−トリメチルフェノキシニ
オブ： （Ｌ） テトラキス−2,6−二置換フェノキシ第V B族遷
移金属化合物［Ｍ（OR1）4X;Mは第V B族金属;R3、R4、
及びR5は水素であり、Ｘはハロゲン、ヒドロカルビル、
ヒドロカルビルオキシド、又はアミドである］、ここ
で、置換体［R2及びR6］は各々、独立して、メチル、エ
チル、プロピルなどであり、例えば： （１） テトラキス−2,6−ジメチルフェノキシメチル
タンタル； （２） テトラキス−2,6−ジメチルフェノキシメチル
ニオブ； （３） テトラキス−2,6−ジメチルフェノキシタンタ
ルクロリド； （４） テトラキス−2,6−ジメチルフェノキシニオブ
クロリド： （Ｍ） テトラキス−2,4,6−三置換フェノキシ第IV B
族遷移金属化合物［Ｍ（OR1）4X;Mは第V B族金属;R3及
びR5は水素であり、Ｘはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒ
ドロカルビルオキシド、又はアミドである］、ここで、
置換体［R2、R4及びR6］は各々、独立して、メチル、エ
チル、プロピルなどであり、R4置換体はアルコキシ又は
その他の１価のアニオン配位子でもよく、例えば： （１） テトラキス−2,4,6−トリメチルフェノキシタ
ンタルクロリド； （２） テトラキス−2,4,6−トリメチルフェノキシニ
オブクロリド； （Ｎ） トリス−2,6−二置換フェノキシ第V B族遷移金
属化合物［Ｍ（OR1）3X2;Mは第V B族金属;R3、R4、及び
R5は水素であり、Ｘはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒド
ロカルビルオキシド、又はアミドである］、ここで、置
換体［R2及びR6］は各々、独立して、メチル、エチル、
イソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、例え
ば： （１） トリス−２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノキ
シタンタルジクロリド； （２） トリス−２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノキ
シニオブジクロリド； （３） トリス−2,6−ジメチルフェノキシジベンジル
タンタル： （Ｏ） トリス−2,4,6−三置換第V B族金属化合物［Ｍ
（OR1）3X2;Mは第V B族金属;R3及びR5は水素であり、Ｘ
はハロゲン、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ
ド、又はアミドである］、ここで、置換体［R2、R4、及
びR6］は各々、独立して、メチル、エチル、イソプロピ
ル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、R4置換体はアル
コキシ又はその他の１価のアニオン配位子でもよく、例
えば： （１） トリス−2,6−ジフェニル−４−メチルフェノ
キシタンタルジクロリド； （２） トリス−2,6−ジメチル−４−ｔ−ブチルフェ
ノキシタンタルジクロリド： （Ｐ） ビス−2,6−二置換フェノキシ第V B族遷移金属
化合物［Ｍ（OR1）2X3;Mは第V B族金属;Xはハロゲン、
ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシド、又はアミド
であり;R3、R4、及びR5は水素である］、ここで、置換
体［R2及びR6］は各々、独立して、メチル、エチル、イ
ソプロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、例え
ば： （１） ビス−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシトリメ
チルニオブ； （２） ビス−2,6−ジメチルフェノキシトリベンジル
タンタル； （３） ビス−2,6−ジフェニルフェノキシタンタルト
リクロリド； （４） ビス−2,4−ジ−ｔ−ブチルフェノキシトリス
トリメチルシリルメチルタンタル： （Ｑ） ビス−2,4,6−三置換フェノキシ第V B族金属化
合物［Ｍ（OR1）2X3;Mは第V B族金属;Xはハロゲン、ヒ
ドロカルビル、ヒドロカルビルオキシド、又はアミドで
あり;R3及びR5は水素である］、ここで、置換体［R2、R
4、及びR6］は各々、独立して、メチル、エチル、イソ
プロピル、ｔ−ブチル、フェニルなどであり、R4置換体
はアルコキシ又はその他の１価のアニオン配位子でもよ
く、例えば： （１） ビス−2,4,6−トリ−ｔ−ブチルフェノキシタ
ンタルトリクロリド； （２） ビス−2,6−ジフェニル−４−メチルフェノキ
シタンタルトリクロリド： （Ｒ） モノ又はジ−シクロ金属化遷移金属ヒドロカル
ビルオキシド化合物［Ｍ（OR1）yXn-y、R2又はR6置換体
の１つ以上が遷移金属（Ｍ）結合して、例えば、以下の
式で表される化合物である： ここで、Ｒ６′はR6置換体であって、１つの炭素が結
合した配位子の損失により４の炭素価を有する遷移金属
に結合しているものであり、最も可能性のあるのはプロ
トンである］、説明のための例には： が含まれる。
（Ｓ） 遷移金属ヒドロカルビルオキシド化合物のアル
キリデン誘導体［Ｍ（OR1）yXn-y、ここで、少なくとも
Ｘに対するｎ−ｙの数はアルキリデン基によって供給さ
れており、即ち、Ｘの２価はアルキリデン基で満たされ
ている］、例えば、式： （１） Ta（OR1）２（＝CHSi（CH3）３）（CH2Si（C
H3）３）， R1＝2,6−tBu2C6H3; （２） Ta（OR1）２（＝CH（C6H5））（CH2（C
6H5））， R1＝2,6−tBu2C6H3 で表される化合物、及び （Ｔ） 遷移金属ヒドロカルビルオキシド化合物の多核
芳香族誘導体［Ｍ（OR1）yXn-y、ここで、少なくとも１
つのR1基の置換体R2乃至R6の少なくとも２つは単一のヒ
ドロカルビレン基である］、例えば、 （１） テトラキスナフトキシジルコニウム； （２） トリスナフトキシハフニウムクロリド； （３） ビスナフトキシジルコニウムジクロリド； （４） テトラキスアントロキシジルコニウム； （５） テトラキスビフェノキシジルコニウム； （６） トリスナフトキシタンタルジクロリド； （７） ビスナフトキシジルコニウムジクロリド；及
び、 （８） ビスナフトキシモリブデンテトラクロリド。
遷移金属化合物の幾つかは、（１）L.R.Chamberlain
らのInorg.Chem.、第23巻、2575頁（1984）；（２）S.
L.LateskyらのInorg.Chem.、第24巻、995頁（1985）；
（３）A.W.DuffらのJ.Chem.Soc.Dalton Trans.、489頁
（1986）に記載されている反応方法によって調製するこ
とができる。
触媒錯体のアルモキサン成分は一般式（Ｒ′−Al−
Ｏ）ｍ（これは環式化合物）又はＲ″（Ｒ−Al−Ｏ
−）ｍ−AlR′（これは線状化合物）で表されるオリ
ゴマー性アルミニウム化合物であるか、又は環式及び線
状種の混合物でよい。アルモキサンの一般式中におい
て、Ｒ′、Ｒ″、Ｒ、及びＲ′の各々は、C1〜C5ア
ルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、又はペンチルであり、そしてＲ′、Ｒ″、Ｒ、及
びＲ′の１つ以上がハリドでもよく、ｍは１乃至約50
の整数である。Ｒ′、Ｒ″、Ｒ、及びＲ′がメチル
であり、ｍが少なくとも４であるのが最も好ましい。ア
ルモキサンは本技術分野で公知の方法によって調製でき
る。例えば、アルキルアルミニウムを湿り不活性有機溶
媒の形態の水で処理するか、或いはアルキルアルミニウ
ムを不活性有機溶媒中に懸濁された水和硫酸銅のような
水和塩と接触させてアルモキサンを得ることができる。
しかしながら、一般には、アルキルアルミニウムと限ら
れた量の水との反応は、アルモキサンの線状種と環式種
の混合物を生成する。
本発明の触媒系の製造において使用するのが好ましい
適するアルモキサンは、トリメチルアルミニウム、トリ
エチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、及び
トリイソブチルアルミニウムのようなトリアルキルアル
ミニウム；又はジメチルアルミニウムクロリド、ジイソ
ブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムク
ロリドなどのようなジアルキルアルミニウムハリドの加
水分解によって調製される。本発明の触媒系を調製する
のに最も好ましいアルモキサンは、トリメチルアルミニ
ウムから調製されたものである。特に好ましいのは、約
４乃至約25の平均オリゴマー度（ｍ＝４〜25）を有する
メチルアルモキサン（MAO）であり、最も好ましいメチ
ルアルモキサンはオリゴマー度が約13乃至約25（ｍ＝13
〜25）の範囲内のものである。
触媒系 本発明の方法において使用される触媒は、第IV B、V
B、又はIV B族遷移金属ヒドロカルビルオキシドとアル
モキサンとの混合時に形成される系を含む。この触媒系
は、必要な第IV B、V B、又はVI B族遷移金属ヒドロカ
ルビルオキシドとアルモキサンを不活性溶媒又は希釈剤
であって、その中で重合を溶液、スラリー、又は塊状相
重合法によって行うことができるもの、に添加すること
によって調製できる。
この触媒系は、選択した遷移金属ヒドロカルビルオキ
シド化合物と選択したアルモキサンを、任意の添加順序
で、アルカン又は芳香族炭化水素溶媒、好ましくは重合
希釈剤としても適するもの、に入れることによって簡便
に調製することができる。使用される炭化水素溶媒が重
合希釈剤としての使用にも適する場合、重合希釈剤中に
遷移金属成分とアルモキサン成分を直接添加することに
よって、重合反応器中の現場で触媒系を調製することが
できる。或いは、この触媒系は濃縮された形態で反応器
の外で別個に調製して、反応器中の重合希釈剤に添加す
ることができる。或いは、所望により、触媒系の各成分
を別個の溶液として調製して、連続式液相重合反応法に
適するような適当な割合で、反応器中の重合希釈剤に添
加することができる。触媒系の形成用の溶媒として及び
重合希釈剤として適するアルカン及び芳香族炭化水素の
例は、イソブタン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタンなどのような直鎖及び分枝鎖炭化水素、
シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサ
ン、メチルシクロヘプタンなどのような環式及び脂環式
炭化水素、及びベンゼン、トルエン、キシレンなどのよ
うな芳香族及びアルキル置換芳香族化合物であるが、こ
れらには限定されない。また、適する溶媒には、エチレ
ン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどを含む
モノマー又はコモノマーとして作用できる液体オレフィ
ンも含まれる。
本発明によれば、遷移金属ヒドロカルビルオキシド化
合物が重合希釈剤中に希釈剤１リットル当たり約0.0001
乃至約1.0ミリモルの濃度で存在し、アルモキサン成分
が、アルモニウム対遷移金属のモル比が約1:1〜約20,00
0:1になるような量で存在するとき、一般に最適な結果
が得られる。反応中の触媒成分からの適切な伝熱を与
え、良好な混合を可能にするために十分な溶媒を使用す
るべきである。
触媒系の成分、即ち、遷移金属ヒドロカルビルオキシ
ド化合物、アルモキサン、及び重合希釈剤は反応容器に
速やかに又はゆっくりと添加することができる。触媒成
分の接触中に維持される温度は、例えば、−10乃至300
℃のように非常に大きく変化できる。より高い温度及び
より低い温度も使用できる。触媒系の形成中、反応は約
25乃至100℃の温度内に維持されるのが好ましく、約25
℃が最も好ましい。
個々の触媒系の成分並びに形成された触媒系は常に酸
素と水分から保護されなければならない。従って、反応
は酸素と水分を含まない雰囲気中で行われ、触媒系が別
個に回収される場合、それは酸素と水分を含まない雰囲
気中で回収される。従って、反応は、例えば、ヘリウム
又は窒素のような不活性乾燥気体の存在下に行うのが好
ましい。
重合方法 本発明の方法の好ましい実施態様において、触媒系は
オレフィンモノマーの液体、溶液、スラリー、塊状、高
圧流体、又は気体相重合中で使用される。これらのプロ
セスは単独で又は連続して使用することができる。液相
プロセスは、オレフィンモノマーと触媒系を適当な重合
希釈剤中で接触させる工程、及び前記モノマーを前記触
媒系の存在下に高分子量のポリオレフィンを製造するの
に十分な温度及び圧力で十分な時間反応させる工程を含
む。
そのようなプロセスのモノマーは、ホモポリエチレン
を製造するためにエチレンを単独で含むことができ、或
いはエチレン−α−オレフィンコポリマーを製造するた
めにエチレンを３〜20個の炭素原子を含むα−オレフィ
ンと組み合わせて含むことができる。プロピレンのよう
なより高級なα−オレフィンのホモポリマー及びプロピ
レンとエチレン及び／又はC4以上のα−オレフィン及び
ジオレフィンとのコポリマーも製造できる。エチレンの
単独重合及び共重合に対して最も好ましい条件は、エチ
レンが反応領域で約0.019psia乃至約50,000psiaの圧力
を受け、反応温度が約−100乃至約300℃に維持されるよ
うな条件である。アルミニウム対遷移金属のモル比は約
1:1乃至約18,000:1であるのが好ましい。より好ましい
範囲は1:1乃至1,000:1である。反応時間は約１分乃至約
１時間が好ましい。
本発明のプロセスの１つによれば、ポリオレフィン
は、エチレン、３〜20個の炭素原子を有するα−オレフ
ィンモノマー、又はそのようなモノマーの混合物を重合
希釈剤中で使用してホモポリオレフィン又はエチレンと
α−オレフィンのコポリマーを製造する溶液重合によっ
て製造される。エチレンは反応容器にポリオレフィン生
成物中の所望のエチレン含有率を与えるのに十分な量で
添加される。α−オレフィンモノマーの過剰な分圧の
下、与えられたエチレン含有率を生じるのに必要なエチ
レンの差圧は、使用される特定の遷移金属ヒドロカルビ
ルオキシドによって異なる。一般に、重合プロセスは、
約10乃至約1000psi、最も好ましくは約40乃至約600psi
のエチレンの差圧で行われ、重合希釈剤は、約−50乃至
約250℃、好ましくは約−10乃至約220℃の温度に維持さ
れる。上記の条件下で、エチレン及び／又はα−オレフ
ィンは重合してポリオレフィンになる。
本発明の方法を実施するための手段の１つは以下の通
りであるが、これはいかなる意味においても本発明の範
囲を限定するものではない。撹拌されているタンク反応
器に液体の１−ブテンモノマーを導入する。触媒系をノ
ズルを通して気相か又は液相に導入する。供給エチレン
ガスを反応器の気相に導入するか、又は本技術分野で公
知なように液相に散布する。反応器は、実質的に液体の
１−ブテンと溶解されたエチレンガスから成る液相と全
てのモノマーの蒸気を含む気相を含む。反応器温度と圧
力は、蒸気化α−オレフィンの還流（自己冷却）によっ
て、並びに冷却コイル、ジャケット、その他によって調
節できる。重合速度は、触媒の濃度によって調節され
る。ポリマー生成物のエチレン含有率は反応器中のエチ
レンの１−ブテンに対する比率によって決定され、これ
は反応器へのこれらの成分の相対供給速度を操作するこ
とによって調節できる。
実施例 本発明の実施を説明する実施例において、以下に記載
する分析技術を得られるポリオレフィン生成物の分析に
使用した。ポリオレフィン生成物の分子量測定は以下の
技術によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー
（GPC）によって行った。分子量と分子量分布は、示差
屈折率（DRI）検出器とクロマティックス（Chromatix）
KMX−６オンライン光散乱光度計を備えたウォーターズ
（Waters）150ゲルパーミエーションクロマトグラフを
使用して測定した。この装置は135℃で1,2,4−トリクロ
ロベンゼンを移動相として用いて使用した。ショーデッ
クス（Shodex）（昭和電工アメリカ・インク）ポリスチ
レンゲルカラム802、803、804、及び805を使用した。こ
の技術は、「ポリマー及び関連物質の液体クロマトグラ
フィー（Liquid Chromatography of Polymers and Rela
ted Materials）III」、ジェー・ケイジス（J.Caze
s）、編者、マーセル・デッカー（Marcel Dekker）、19
81、207ページに記載されている。これは参考として本
明細書中に組み入れられている。カラムの展開（spread
ing）に対する補正は行わなかった。しかしながら、例
えば、ナショナル・ブューロー・オブ・スタンダーズ・
ポリエチレン（National Bureau of Standards Polyeth
ylene）1484及びアニオン重合された水素添加ポリイソ
プレン（交互エチレン−プロピレンコポリマー）のよう
な一般的に認められている標準に関するるデータは、Mw
/Mn（＝MWD）についてのそのような修正が0.05単位未満
であることを示した。Mw/Mnは溶出時間から計算した。
数値的分析は、HP1000コンピューター上で動く、市販の
ベックマン（Beckman）/CIS特注LALLSソフトウェアーを
標準的ゲルパーミエーションパッケージとともに使用し
て行った。
以下の実施例は本発明の特定の実施態様の方法と生成
物の特性を説明するためのものであり、本発明の範囲を
限定するためのものではない。
全ての手順をヘリウム又は窒素の不活性雰囲気下にお
いて行った。溶媒の選択は任意であることが多く、例え
ば、ほとんどの場合ペンタン又は30−60石油エーテルの
いずれかを互換的に使用できた。リチウム化アルコキシ
ドは対応するアルコールとｎ−BuLi又はMeLiとから調製
した。ZrCl4、HfCl4、及びTaCl5はアルドリッチ・ケミ
カル・カンパニー（Aldrich Chemical Company）又はセ
ラック（Cerac）から購入した。ほとんどのアルコール
はアルドリッチから購入した。メチルアルモキサンはシ
ェアリング（Sherring）又はエシル・コーポレーション
（Ethyl Corp.）から供給された。
実施例Ａ〜Ｆ 第IV B及びV B族遷移金属ヒドロカルビ
ルオキシド成分 実施例Ａ 化合物Ａ ZrCl4（1.0g、0.0043モル）を約30mlのエーテル中に
懸濁させた。リチウム2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ
ド、LiOR（2.73g、0.0129モル）Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3
をゆっくりと添加し、混合物を数時間撹拌した。その
後、反応溶媒を真空により除去し、トルエンを混合物に
添加した。その後、混合物をセライト（Celite）を通し
て濾過してLiClを除去した。トルエンを真空により除去
し、約10mlの石油エーテルを添加した。フラスコを−40
℃まで約１時間冷却して析出を最大にした。白色の生成
物を濾別し、石油エーテルの少量のアリコートで２回洗
浄した。濾液の体積を減少させて生成物をさらに析出さ
せた。これも濾別し、洗浄し、前のフラクションに添加
した。Zr（OR）3Cl、Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3の収率は81
％（2.59g、0.0035モル）であった。
実施例Ｂ 化合物Ｂ HfCl4（1.5g、0.0047モル）を約50mlのエーテル中に
懸濁させた。リチウム2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ
ド、LiOR（3.03g、0.0143モル）Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3
をゆっくりと混合物に添加し、混合物を数時間撹拌し
た。その後、エーテルを真空により除去し、トルエンを
添加して生成物を可溶化しLiClを析出させた。混合物を
セライト（Celite）を通して濾過し、トルエンの体積を
減少させ、石油エーテルを添加して生成物を析出させ
た。白色の固体を濾別し、少量の石油エーテルで洗浄し
た。Hf（OR）3Cl、Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3を67％の収率
（2.61g、0.0031モル）で単離した。
実施例Ｃ 化合物Ｃ TaCl5（1.0g、0.0028モル）を約50mlのトルエン中に
懸濁させた。リチウム2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ
ド、LiOR（1.19g、0.0056モル）Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3
をゆっくりと添加し、混合物を数時間撹拌した。混合物
をセライトを通して濾過しLiClを除去した。トリエンを
蒸発させ、石油エーテルを添加して生成物を析出させ
た。オレンジ色の固体を濾別し、石油エーテルで洗浄し
た。濾液の体積を減少させて生成物をさらに析出させ
た。これもまた濾別すると、合計収率51％の（1.0g、0.
0014モル）でTa（OR）2Cl3、Ｒ＝2,6−ｔ−Bu2C6H3を得
た。
実施例Ｄ 化合物Ｄ リチウム４−メチル−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキ
シド、LiOR（2.185g、0.010モル）Ｒ＝４−Me−2,6−ｔ
−Bu2C6H3を約100mlのベンゼン中に懸濁させた。ZrCl4
（0.75g、0.0032モル）をゆっくりと添加し、混合物を
数時間撹拌した。その後、セライトを通しての濾過によ
って、混合物からLiClを除去した。溶媒を真空移動によ
り除去した。ペンタンを添加して物質を再溶解させ、得
られた溶液を−40℃の冷蔵庫に入れたが、これは析出を
１時間以内にした。白色の固体を濾別し、冷ペンタンで
洗浄した。濾液を使用する再結晶化を繰り返すことによ
って、合計で0.73gのZr（OR）2Cl3、Ｒ＝４−Me−2,6−
ｔ−Bu2C6H3（収率29％）が回収された。
実施例Ｅ 化合物Ｅ リチウム４−メチル−2,6−ジ−ｔ−ブチルフェノキ
シド、LiOR（1.29g、0.0057モル）Ｒ＝４−Me−2,6−ｔ
−Bu2C6H2を約100mlのトルエン中に懸濁させた。TaCl5
（1.0g、0.0028モル）をゆっくりと添加し、混合物を数
時間撹拌した。混合物をセライトを通して濾過して、Li
Clを除去した。溶媒を真空移動により除去してオレンジ
色の固体を回収し、これをペンタンで洗浄した。生成
物、Ta（OR）2Cl3、Ｒ＝４−Me−2,6−ｔ−Bu2C6H2を72
％の収率（1.45g、0.0020モル）で回収した。
実施例Ｆ 化合物Ｆ リチウム2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノ
キシド、LiOR（2.4g、0.0099モル）Ｒ＝2,6−ｔ−Bu−
４−OMe−CHを約100mlのトルエン中に懸濁させた。ZrCl
4（0.75g、0.0032モル）をゆっくりと添加し、混合物を
数時間撹拌した。混合物をセライトを通して濾過して、
LiClを除去した。トルエンを蒸発させて淡黄色の固体を
得たが、これを少量の溶媒で洗浄した。Zr（OR）3Cl、
Ｒ＝2,6−ｔ−Bu−４−OMe−C6H2を43％の収率（1.15
g、0.0014モル）で回収した。
重合の実施例１〜14 実施例１ 重合−化合物A: かい型撹拌機、温度調節用の外部水ジャケット、乾燥
窒素、エチレン、プロピレン、１−ブテン、及びヘキセ
ンの制御された供給手段、その他の溶媒、遷移金属化合
物及びアルモキサンの溶液用の隔壁入り口を備えた１リ
ットルのオートクレーブ反応器中で重合を行った。反応
器を使用前に徹底的に乾燥し脱ガスした。典型的な重合
は、400mlのトルエン、5.0mlの1.0M MAO（メチルアルモ
キサン）、及び0.416mgの化合物Ａ（10mlのトルエン中1
0.4mgの溶液の0.4ml）を反応器に注入することから成っ
た。その後、反応器を80℃に加熱し、エチレン（60ps
i）を系中に導入した。重合反応の期間は30分間に限定
した。反応を系を急冷し排気することによって停止させ
た。その後、窒素流れによって溶媒を蒸発させ、1.3gの
ポリエチレンを回収した（MW＝359,200、MWD＝2.03
6）。
実施例２ 重合−化合物A: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を繰り返したが、１日間熟成した化合
物Ａの溶液を使用した点が異なった。その他の反応条件
は全て同じだった。ポリエチレンを回収した（1.4g）
（MW＝373,600、MWD＝1.966）。
実施例３ 重合−化合物A: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を繰り返したが、１週間熟成した化合
物Ａの溶液を使用した点が異なった。その他の反応条件
は全て同じだった。ポリエチレンを回収した（1.4g）
（MW＝393,300、MWD＝2.105）。
実施例４ 重合−化合物B: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を行ったが、化合物Ａの替わりに0.46
4mgの化合物Ｂ（10mlのトルエン中11.6mgの溶液の0.4m
l）を使用した点が異なった。その他の反応条件は全て
同じだった。ポリエチレンを回収した（1.2g）（MW＝36
0,100、MWD＝1.886）。
実施例５ 重合−化合物C: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を行ったが、化合物Ａの替わりに0.39
mgの化合物Ｃ（10mlのトルエン中9.75mgの溶液の0.4m
l）を使用した点が異なった。その他の反応条件は全て
同じだった。ポリエチレンを回収した（1.3g）（MW＝38
1,700、MWD＝1.963）。
実施例６ 重合−化合物D: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を行ったが、化合物Ａの替わりに0.44
mgの化合物Ｄ（10mlのトルエン中11.0mgの溶液の0.4m
l）を使用した点が異なった。その他の反応条件は全て
同じだった。ポリエチレンを回収した（1.4g）（MW＝53
6,500、MWD＝1.996）。
実施例７ 重合−化合物E: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を行ったが、化合物Ａの替わりに0.40
4mgの触媒Ｅ（10mlのトルエン中10.1mgの溶液の0.4ml）
を使用した点が異なった。その他の反応条件は全て同じ
だった。ポリエチレンを回収した（1.5g）（MW＝352,70
0、MWD＝1.978）。
実施例８ 重合−化合物F: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、同じ重合試験を行ったが、化合物Ａの替わりに0.46
4mgの化合物Ｆ（10mlのトルエン中11.6mgの溶液の0.4m
l）を使用した点が異なった。その他の反応条件は全て
同じだった。ポリエチレンを回収した（1.4g）（MW＝30
4,500、MWD＝1.916）。
実施例９ 重合−化合物A: 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、300mlのトルエン、200mlのプロピレン、3.0mlの1.5
M MAO、及び0.20mgの化合物Ａ（10mlのトルエン中10.0m
gの溶液の0.2ml）を反応器に導入した。反応器を60℃に
加熱し、エチレンを導入し（40psi）、反応を30分間行
わせ、その後系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、32,6
00の分子量と2.285の分子量分布を有し、13CNMRで測定
して30.3モル％のプロピレンを含むエチレン−プロピレ
ンコポリマーの8.5gが回収された。
実施例10 重合−化合物A: 既に説明したものと同じ反応器設計及び一般的手順を
使用して、400mlのトルエン、1.0mlの1.0M MAO、及び0.
4mlの予め活性化された化合物Ａの溶液（9.5mlのトルエ
ンと0.5mlの1.0M MAO中に溶解された10.4mgの化合物Ａ
の溶液）を反応器に導入した。反応器を80℃に加熱し、
エチレンを導入し（60psi）、反応を30分間行わせ、そ
の後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、0.4gのポリ
エチレンを回収した（MW＝393,400、MWD＝1.966）。
実施例11 重合−化合物A: 既に説明したものと同じ反応器設計及び一般的手順を
使用して、400mlのトルエン、0.5mlの1.0M MAO、及び0.
4mlの予め活性化された化合物Ａの溶液（9.5mlのトルエ
ンと0.5mlの1.0M MAO中に溶解された10.4mgの化合物Ａ
の溶液）を反応器に導入した。反応器を80℃に加熱し、
エチレンを導入し（60psi）、反応を30分間行わせ、そ
の後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、0.2gのポリ
エチレンを回収した（MW＝372,400、MWD＝2.152）。
実施例12 重合−化合物C: 既に説明したものと同じ反応器設計及び一般的手順を
使用して、400mlのトルエン、1.0mlの1.0M MAO、及び0.
4mlの予め活性化された化合物Ｃの溶液（9.5mlのトルエ
ンと0.5mlの1.0M MAO中に溶解された9.75mgの化合物Ｃ
の溶液）を反応器に添加した。反応器を80℃に加熱し、
エチレンに続いて、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発
後、0.4gのポリエチレンを回収した（MW＝399,700、MWD
＝2.093）。
実施例13 重合−化合物C: 既に説明したものと同じ反応器設計及び一般的手順を
使用して、400mlのトルエン、0.5mlの1.0M MAO、及び0.
4mlの予め活性化された化合物Ｃの溶液（9.5mlのトルエ
ンと0.5mlの1.0M MAO中に溶解された9.75mgの化合物Ｃ
の溶液）を反応器に添加した。反応器を80℃に加熱し、
エチレンを導入し（60psi）、反応を30分間行わせ、そ
の後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、0.1gのポリ
エチレンを回収した（MW＝428,700、MWD＝2.218）。
実施例14 重合−化合物A: 実施例１に説明したのと同じ反応器設計及び一般的手
順を使用して、同じ重合試験を繰り返したが、エチレン
圧力を400psiまで上昇させた点が異なった。その他の反
応条件は全て同じだった。ポリエチレンを回収した（1
0.3g）（MW＝433,000、MWD＝2.073）。
実施例15 撹拌されている100mlステンレス鋼オートクレーブ中
で重合を行ったが、このオートクレーブは40,000psiま
での圧力及び300℃までの温度で重合が行えるような装
備が設けられていた。このオートクレーブを窒素でパー
ジし、160℃に加熱した。化合物Ａの溶液とアルモキサ
ンの溶液を別々のバイアル中で調製した。13mgの化合物
Ａを25mlのトルエン中に溶解させることによって原料溶
液を調製した。化合物Ａの溶液は、0.5mlの原料溶液を
5.0mlのトルエンで希釈することによって調製した。ア
ルモキサン溶液は5.0mlのトルエンに添加された2.5mlの
1.0M MAO溶液から成った。化合物Ａの溶液をアルモキサ
ン溶液に添加した。その後、0.43mlの混合物を窒素加圧
下定容積注入管に移した。オートクレーブをエチレンで
1701バールまで加圧し1500rpmで撹拌した。混合溶液を
過剰圧によってオートクレーブに注入したが、この時、
22℃の温度上昇が観察された。温度と圧力を120秒間記
録し、その後、オートクレーブの内容物を受容器に急速
に排出させた。オートクレーブをキシレンで３回洗浄し
てその中に残留している全てのポリマーを回収した。こ
れらの洗浄物を、オートクレーブを排気したときに放出
されたポリマーと一緒にして、2,45gのポリエチレンを
得た（MW＝177,500、MWD＝2.657）。
実施例16 実施例15に記載した高圧オートクレーブ系中で重合を
行った。予め塩基性アルミナ上で乾燥させたコモノマー
の１−ヘキセン（75ml）をエチレン加圧下に反応器に添
加した。化合物Ａの原料溶液を14.3mgの化合物Ａを30.6
mlのトルエン中に溶解させることによって調製した。2.
5mlの化合物Ａの原料溶液を10mlの10％MAO溶液に添加す
ることによって試験溶液を調製した。試験溶液（0.43m
l）を窒素加圧により定容積注入管に移した。オートク
レーブをエチレンで1725バールまで加圧し1800rpmで撹
拌した。試験溶液を過剰圧によってオートクレーブに注
入したが、この時、13℃の温度上昇が観察された。温度
と圧力を120秒間連続的に記録し、その後、オートクレ
ーブの内容物を受容器に急速に排出させた。反応器をキ
シレンで洗浄してその中に残留している全てのポリマー
を回収した。これらの洗浄物を、反応器を排気したとき
に放出されたポリマーと一緒にした。アセトンを添加に
より混合物からポリマーを析出させることによって1.9g
のポリマーを得た（MW＝52,400、MWD＝2.592、7.4SCB/1
000C）。
実施例17 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、300mlのトルエン、100mlの１−ブテン、7.0mlの1.0
M MAO、及び4.16mgの化合物Ａ（10mlのトルエン中10.4m
gの溶液の4.0ml）を反応器に導入した。反応器を80℃に
加熱し、エチレンを導入し（400psi）、反応を10分間行
わせ、その後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、34
8,100の分子量と2.244の分子量分布を有し、IR分光分析
で測定して8.0モル％のブテンを含むエチレン−ブテン
コポリマーの33.7gが回収された。
実施例18 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、300mlのトルエン、100mlのプロピレン、7.0mlの1.0
M MAO、及び4.16mgの化合物Ａ（10mlのトルエン中10.4m
gの溶液の4.0ml）を反応器に導入した。反応器を80℃に
加熱し、エチレンを導入し（100psi）、反応を10分間行
わせ、その後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発後、12
8,700の分子量と2.789の分子量分布を有し、IR分光分析
で測定して3.3モル％のプロピレンを含むエチレン−プ
ロピレンコポリマーの31.0gが回収された。
実施例19 実施例１と同じ反応器設計及び一般的手順を使用し
て、300mlのトルエン、100mlの１−ヘキセン、7.0mlの
1.0M MAO、及び4.16mgの化合物Ａ（10mlのトルエン中1
0.4mgの溶液の4.0ml）を反応器に導入した。反応器を80
℃に加熱し、エチレンを導入し（100psi）、反応を10分
間行わせ、その後、系を急冷し排気した。溶媒の蒸発
後、130,000の分子量と2.097の分子量分布を有し、NMR
分光分析で測定して3.71モル％のヘキセンを含むエチレ
ン−ヘキセンコポリマーの14.2gが回収された。
本発明をその好ましい実施態様を参照しながら説明し
てきた。当業者は、以上で説明したか又は以下の請求の
範囲に記載された本発明の範囲及び精神の範囲内である
変更或いは改良を思いつくかもしれない。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の触媒の調製工程を示すフローチャー
ト図である。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリオレフィンの製造に有効な触媒系であ
    って、 （ａ）式： Ｍ（OR1）yXn-y、 で表される遷移金属ヒドロカルビルオキシド化合物であ
    って、ここで、Ｍは第IV B、V B又はVI B族遷移金属で
    あり、各Ｘは独立してハロゲン、１乃至30の炭素原子を
    有するヒドロカルビル、アルコキシ、又はアミド基であ
    り;R1は式： の嵩高の基であり、ここで、ｔは０乃至10の整数であ
    り、置換体R2乃至R19の各々は、独立して、水素、ハロ
    ゲン、直鎖又は分枝鎖アルキル基、アリール基、アルキ
    ルアリール基、又はアリールアルキル基から成る群から
    選択されるヒドロカルビル基、ハロゲン化ヒドロカルビ
    ル基、アルコキシ基、又はアミン基であり、ここで、少
    なくともR2及びR6は水素ではなく、又はR9乃至R19の少
    なくとも１つは水素ではなく、或いは、置換体R2乃至R6
    又はR9乃至R19の少なくとも２つは融合多環式環系又は
    多核芳香族系を形成する単一のヒドロカルビレン基でも
    よく、この場合、ｔ＝０のときR2乃至R6の残りの少なく
    とも１つは水素ではなく、そしてR7及びR8は独立して環
    式基 でよく;nは４以上であって遷移金属Ｍの原子価に等しい
    数であり;yは２以上でありｎ以下の数であり、ｙ′は３
    以上でありｎ以下の数であり、そしてｙ″は４以上であ
    りｎ以下の数である、遷移金属ヒドロカルビルオキシド
    化合物、及び （ｂ）アルモキサン、 を含む、触媒系。
  2. 【請求項２】アルモキサンがメチルアルモキサンであ
    る、請求項１の触媒系。
  3. 【請求項３】アルモキサン対遷移金属のモル比が1:1乃
    至1000:1である、請求項１又は２の触媒系。
  4. 【請求項４】Ｍはジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、
    又はタンタルである、請求項１乃至３のいずれか１請求
    項の触媒系。
  5. 【請求項５】ｙが２、３、又は４である、請求項１乃至
    ４のいずれか１請求項の触媒系。
  6. 【請求項６】ｙが５であり、Ｍが第V B又はVI B族遷移
    金属である、請求項１乃至４のいずれか１請求項の触媒
    系。
  7. 【請求項７】重合希釈剤をさらに含む、請求項１乃至６
    のいずれか１請求項の触媒系。
  8. 【請求項８】遷移金属ヒドロカルビルオキシドが重合希
    釈剤中に0.001乃至1.0ミリモル／リットルの量で存在す
    る、請求項７の触媒系。
  9. 【請求項９】重合希釈剤がアルカン又は芳香族炭化水素
    である、請求項７又は８の触媒系。
  10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか１請求項の触
    媒系の存在下に１種以上のオレフィン系モノマーを重合
    することを含む、ポリオレフィンの製造方法。
  11. 【請求項１１】エチレンを単独で又は３乃至20の炭素原
    子を有するより高級なアルファ−オレフィンの１種以上
    と組み合わせて、或いはプロピレンを単独で又はエチレ
    ン及び／又は４乃至20の炭素原子を有するより高級なア
    ルファ−オレフィンの１種以上と組み合わせて重合する
    ことを含む、請求項10の方法。
  12. 【請求項１２】高圧重合プロセスを含む、請求項10又は
    11の方法。
  13. 【請求項１３】液体、溶液、スラリー、塊状、及び気体
    相プロセスから選択される低圧重合プロセスを含む、請
    求項10又は11の方法。
  14. 【請求項１４】触媒成分（ａ）及び（ｂ）を重合用の反
    応器中で一緒にして触媒系を現場で形成させる、請求項
    10乃至13のいずれか１請求項の方法。
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