JP2953528B2 - オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、エチレン、α−オレフィンの単独重合体あ
るいはこれらの共重合体を製造するための固体状触媒成
分、触媒および重合方法に関する。
発明の技術的背景 従来より、エチレン、α−オレフィンの単独重合体あ
るいはエチレン・α−オレフィン共重合体などのオレフ
ィン重合体を製造するために用いられる触媒として、活
性状態のハロゲン化マグネシウムに担持されたチタン化
合物を含む触媒が知られている。
このようなオレフィン重合用触媒(以下、重合用触媒
とは共重合用触媒を包含して用いることがある)として
は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体
からなる固体状チタン触媒成分と有機金属化合物からな
る触媒が知られている。
この触媒は、エチレンの重合と同様に、プロピレン、
ブテン−1などのα−オレフィンの重合または共重合
(以下、重合とは共重合を包含して用いることがある)
においても立体特異性の高い重合体を得ることができ
る。
本発明者らは、マグネシウム、ハロゲン、チタンおよ
び複数の原子を介して存在する二個以上のエーテル結合
を有する化合物からなる固体状チタン触媒成分[I
a]、およびメタロセン化合物[II]からなる触媒;お
よび マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体か
らなる固体状チタン触媒成分[I b]と、メタロセン化
合物[II]と、上記二個以上のエーテル結合を有する化
合物[III]とからなる触媒を見い出し、本発明を完成
するに至った。
発明の目的 本発明は、分子量および立体特異性が高いオレフィン
(共)重合体を提供でき、特殊な電子供与体を用いて製
造される触媒およびオレフィンの重合方法を提供するこ
とを目的とする。
発明の概要 本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒は、 [I a]チタンと、マグネシウムと、ハロゲンと、複数
の原子を介して存在する二個以上のエーテル結合を有す
る化合物とを含む固体状チタン触媒成分、および [II]メタロセン化合物 を含んでいる。
本発明に係る第1のオレフィンの重合方法は、エチレ
ンおよび/またはα−オレフィンを、上記したようなオ
レフィン重合用触媒を用いて重合している。
本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒および第1
のオレフィン重合方法によれば、電子供与体として上記
二個以上のエーテル結合を有する化合物を含む固体状チ
タン触媒成分[I a]とともにメタロセン化合物触媒成
分[II]を用いる。
また本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒および
第1のオレフィン重合方法は、上記2成分の他に、上記
二個以上のエーテル結合を有する化合物もしくは特定の
電子供与体(本明細書中、特にことわらない限り、この
電子供与体は上記二個以上のエーテル結合を有する化合
物を含まない。)を含む触媒を用いることにより、さら
に立体規則性の高い重合体を得ることができる。
本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒は、 [I b]チタンと、マグネシウムと、ハロゲンと、電子
供与体(a)とを含む固体状チタン触媒成分、 [II]メタロセン化合物、および [III]複数の原子を介して存在する二個以上のエーテ
ル結合を有する化合物 を含んでいる。
また、本発明に係る第2のオレフィンの重合方法は、
エチレンおよび/またはα−オレフィンを、上記オレフ
ィン重合用触媒を用いて重合あるいは共重合している。
本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒および第2
のオレフィン重合方法によれば、上記固体状チタン触媒
成分[I b]とともにメタロセン化合物触媒成分[II]
と上記二個以上のエーテル結合を有する化合物[III]
とを用いる。
発明の具体的説明 以下、本発明に係るオレフィン重合用触媒およびオレ
フィン重合方法について具体的に説明する。
本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒は、チタン
と、マグネシウムと、ハロゲンと、複数の原子を介して
存在する二個以上のエーテル結合を有する化合物とを含
む固体状チタン触媒成分[I a]およびメタロセン化合
物[II]を含んでいる。
また、本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒は、
チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび電子供与体
(a)を含む固体状チタン触媒成分[I b]と、メタロ
セン化合物[II]と、上記二個以上のエーテル結合を有
する化合物[III]とを含んでいる。
このような固体状チタン触媒成分[I a]または[I
b]は、マグネシウム化合物およびチタン化合物と、上
記二個以上のエーテル結合を有する化合物または電子供
与体(a)とを用い、これら化合物をを接触させること
により調製される。
本発明において、固体状チタン触媒成分[I a]およ
び[I b]の調製には、マグネシウム化合物を用いるこ
とができるが、このマグネシウム化合物としては、還元
能を有するマグネシウム化合物および還元能を有しない
マグネシウム化合物を挙げることができる。
ここで、還元能を有するマグネシウム化合物として
は、たとえば式XnMgR2-n(式中、nは0≦n<2であ
り、Rは水素または炭素数1〜20のアルキル基、アリー
ル基またはシクロアルキル基であり、nが0である場合
二個のRは同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン
である)で表わされる有機マグネシウム化合物を挙げる
ことができる。
このような還元能を有する有機マグネシウム化合物と
しては、具体的には、 ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジプ
ロピルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ジアミル
マグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、ジデシルマグ
ネシウム、 エチル塩化マグネシウム、プロピル塩化マグネシウ
ム、ブチル塩化マグネシウム、ヘキシル塩化マグネシウ
ム、アミル塩化マグネシウム、 ブチルエトキシマグネシウム、エチルブチルマグネシ
ウム、オクチルブチルマグネシウム、ブチルマグネシウ
ムハイドライドなどを挙げることができる。これらマグ
ネシウム化合物は、単独で用いることもできるし、後述
する有機アルミニウム化合物と錯化合物を形成していて
もよい。また、これらのマグネシウム化合物は、液体で
あっても固体であってもよい。
還元性を有しないマグネシウム化合物の具体的な例と
しては、 塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、沃化マグネシ
ウム、弗化マグネシウムなどのハロゲン化マグネシウ
ム; メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウ
ム、イソプロポキシ塩化マグネシウム、ブトキシ塩化マ
グネシウム、オクトキシ塩化マグネシウムなどのアルコ
キシマグネシウムハライド; フェノキシ塩化マグネシウム、メチルフェノキシ塩化
マグネシウムなどのアルコキシマグネシウムハライド; エトキシマグネシウム、イソプロポキシマグネシウ
ム、ブトキシマグネシウム、n−オクトキシマグネシウ
ム、2−エチルヘキソキシマグネシウムなどのアルコキ
シマグネシウム; フェノキシマグネシウム、ジメチルフェノキシマグネ
シウムなどのアリロキシマグネシウム; ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム
などのマグネシウムのカルボン酸塩などを挙げることが
できる。
これら還元性を有しないマグネシウム化合物は、上述
した還元性を有するマグネシウム化合物から誘導した化
合物あるいは触媒成分の調製時に誘導した化合物であっ
てもよい。還元性を有しないマグネシウム化合物を、還
元性を有するマグネシウム化合物から誘導するには、た
とえば、還元性を有するマグネシウム化合物を、ポリシ
ロキサン化合物、ハロゲン含有シラン化合物、ハロゲン
含有アルミニウム化合物、エステル、アルコールなどの
ハロゲン含有化合物、あるいはOH基や活性な炭素−酸素
結合を有する化合物と接触させればよい。
なお、マグネシウム化合物は上記の還元性を有するマ
グネシウム化合物および還元性を有しないマグネシウム
化合物の外に、上記のマグネシウム化合物と他の金属と
の錯化合物、複化合物あるいは他の金属化合物との混合
物であってもよい。さらに、上記の化合物を2種以上組
み合わせた混合物であってもよく、また液体状態で用い
ても固体状態で用いてもよい。該化合物が固体である場
合、アルコール類、カルボン酸類、アルデヒド類、アミ
ン類、金属酸エステル類等を用いて液状化することがで
きる。
これらの中でも、還元性を有しないマグネシウム化合
物が好ましく、特に好ましくはハロゲン含有マグネシウ
ム化合物であり、さらに、これらの中でも塩化マグネシ
ウム、アルコキシ塩化マグネシウム、アリロキシ塩化マ
グネシウムが好ましく用いられる。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[I a]および[I
b]の調製に用いられる液状状態のチタン化合物として
は、たとえば一般式、 Ti(OR)gX4-g (Rは炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、0
≦g≦4である) で示される4価のチタン化合物を挙げることができる。
より具体的には、 TiCl4、TI br4、TiI4などのテトラハロゲン化チタ
ン; Ti(OCH3)Cl3、 Ti(OC2H5)Cl3、 Ti(On−C4H9)Cl3、 Ti(OC2H5)Br3、 Ti(OisoC4H9)Br3などのトリハロゲン化アルコキシ
チタン; Ti(OCH32Cl2、 Ti(OC2H52Cl2、 Ti(On−C4H92Cl2、 Ti(OC2H52Br2などのジハロゲン化アルコキシチタ
ン; Ti(OCH33Cl、 Ti(OC2H53Cl、 Ti(On−C4H93Cl、 Ti(OC2H53Br; Ti(OCH3、 Ti(OC2H5、 Ti(On−C4H9 Ti(Oiso−C4H9 Ti(O−2−エチルヘキシル)4; Ti(OCH3、 Ti(OC2H5、 Ti(On−C4H9、 Ti(Oiso−C4H9、 Ti(O−2−エチルヘキシル)などのテトラアルコ
キシチタンなどのモノハロゲン化アルコキシチタンなど
を挙げることができる。
これらの中で好ましいものは、テトラハロゲン化チタ
ンであり、特に四塩化チタンが好ましい。これらのチタ
ン化合物は単独で用いてもよく、混合物の形で用いても
よい。あるいは炭化水素、ハロゲン化炭化水素に希釈し
て用いてもよい。
本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒に含まれる
固体状チタン触媒成分[I a]では、上記したような化
合物に加えて複数の原子を介して存在する二個以上のエ
ーテル結合を有する化合物が用いられる。
また、本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒に含
まれる固体状チタン触媒成分[I b]は、上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物以外の電子供与体(a)
を用いている。
本発明で用いられる固体状チタン触媒成分[I a]の
調製に用いられる二個以上のエーテル結合を有する化合
物としては、これらエーテル結合に存在する原子が、炭
素、ケイ素、酸素、イオン、リン、ホウ素あるいはこれ
らから選択される2種以上である化合物などを挙げるこ
とができ、このうちエーテル結合間の原子に比較的嵩高
い置換基が結合しており、二個以上のエーテル結合間に
存在する原子に複数の炭素原子が含まれた化合物が好ま
しい。
このような二個以上のエーテル結合を有する化合物と
しては、例えば以下の式、 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
を有する置換基であり、任意のR1〜R26、好ましくはR1
〜R2nは共同してベンゼン環以外の環を形成していても
よく、また主鎖中に炭素以外の原子が含まれていてもよ
い。) で示される化合物を挙げることができる。
上記のような二個以上のエーテル結合を有する化合物
としては、 2−(2−エチルヘキシル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−s−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−クミル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−(2−フェニルエチル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2−(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−(ジフェニルメチル)−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−(1−ナフチル)−1,3−ジメトキシプロパン、 2−(2−フルオロフェニル)−1,3−ジメトキシプ
ロパン、 2−(1−デカヒドロナフチル)−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2−(p−t−ブチルフェニル)−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2,2−ジシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジエチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−メチル−2−プロピル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−エチル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプ
ロパン、 2−メチル−2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2,2−ビス(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2,2−ビス(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメ
トキシプロパン、 2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−メチル−2−(2−エチルヘキシル)−1,3−ジ
メトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジフェニル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジベンジル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジエトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジブトキシプロパン、 2−イソブチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2,2−ジ−s−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジ−t−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジネオペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメト
キシプロパン、 2−フェニル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−シクロヘキシル−2−シクロヘキシルメチル−1,
3−ジメトキシプロパン、 2,3−ジフェニル−1,4−ジエトキシブタン、 2,3−ジシクロヘキシル−1,4−ジエトキシブタン、 2,2−ジベンジル−1,4−ジエトキシブタン、 2,3−ジシクロヘキシル−1,4−ジエトキシブタン、 2,3−ジイソプロピル−1,4−ジエトキシブタン、 2,2−ビス(p−メチルフェニル)−1,4−ジメトキシ
ブタン、 2,3−ビス(p−クロロフェニル)−1,4−ジメトキシ
ブタン、 2,3−ビス(p−フルオロフェニル)−1,4−ジメトキ
シブタン、 2,4−ジフェニル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,5−ジフェニル−1,5−ジメトキシヘキサン、 2,4−ジイソプロピル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,4−ジイソブチル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,4−ジイソアミル−1,5−ジメトキシペンタン、 3−メトキシメチルテトラヒドロフラン、 3−メトキシメチルジオキサン、 1,2−ジイソブトキシプロパン、 1,2−ジイソブトキシエタン、 1,3−ジイソアミロキシエタン、 1,3−ジイソアミロキシプロパン、 1,3−ジイソネオペンチロキシエタン、 1,3−ジネオペンチロキシプロパン、 2,2−テトラメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ペンタメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ヘキサメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 1,2−ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、 2,8−ジオキサスピロ[5,5]ウンデカン、 3,7−ジオキサビシクロ[3,3,1]ノナン、 3,7−ジオキサビシクロ[3,3,0]オクタン、 3,3−ジイソブチル−1,5−オキソノナン、 6,6−ジイソブチルジオキシヘプタン、 1,1−ジメトキシメチルシクロペンタン、 1,1−ビス(ジメトキシメチル)シクロヘキサン、 1,1−ビス(メトキシメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプ
タン、 1,1−ジメトキシメチルシクロペンタン、 2−メチル−2−メトキシメチル−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2−シクロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
エトキシプロパン、 2−シクロヘキシル−2−メトキシメチル−1,3−ジ
メトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシシクロヘキサ
ン、 2−イソプロピル−2−イソアミル−1,3−ジメトキ
シシクロヘキサン、 2−シクロヘキシル−2−メトキシメチル−1,3−ジ
メトキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−メトキシメチル−1,3−ジメ
トキシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−メトキシメチル−1,3−ジメト
キシシクロヘキサン、 2−シクロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
エトキシシクロヘキサン、 2−シケロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
メトキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−エトキシメチル−1,3−ジエ
トキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−エトキシメチル−1,3−ジメ
トキシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−エトキシメチル−1,3−ジエト
キシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−エトキシメチル−1,3−ジメト
キシシクロヘキサン、 トリス(p−メトキシフェニル)ホスフィン、 メチルフェニルビス(メトキシメチル)シラン、 ジフェニルビス(メトキシメチル)シラン、 メチルシクロヘキシルビス(メトキシメチル)シラ
ン、 ジ−t−ブチルビス(メトキシメチル)シラン、 シクロヘキシル−t−ブチルビス(メトキシメチル)
シラン、 i−プロピル−t−ブチルビス(メトキシメチル)シ
ランなどを例示することができる。
このうち、1,3−ジエーテル類が好ましく、特に、2,2
−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソ
プロピル−2ピソペンチル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、2,2−ジシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)1,3−ジメトキ
シプロパンが好ましい。
なお、本発明に係る固体状チタン触媒成分[I a]
は、上記のマグネシウム化合物および液状状態のチタン
化合物に加えて、担体化合物および反応助剤等として用
いられる珪素、リン、アルミニウムなどを含む有機およ
び無機化合物、後述の電子供与体(a)などを使用し、
これらを接触させて調製してもよい。
このような担体化合物としては、Al2O3、SiO2、B
2O3、MgO、CaO、TiO2、ZnO、ZnO2、SnO2、BaO、ThO、ス
イレン−ジビニルベンゼン共重合体などが用いられる。
この中でAl2O3、SiO2、スチレン−ジビニルベンゼン共
重合体が好ましい。
また、電子供与体(a)は、必ずしも出発物質として
使用する必要はなく、固体状チタン触媒成分[I a]調
製の過程で生成させることもできる。
本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒に含まれる
固体状チタン触媒成分[I b]は、上記二個以上のエー
テル結合を有する化合物以外の電子供与体(a)を用い
て調製されている。このような電子供与体(a)として
は、有機酸エステル、有機酸ハライド、有機酸無水物、
エーテル、ケトン、アルデヒド、第三アミン、亜リン酸
エステル、リン酸エステル、リン酸アミド、カルボン酸
アミド、ニトリルなどを例示でき、具体的には、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、シクロヘキサノン、ベ
ンゾキノンなどの炭素数3〜15のケトン類;アセトアル
デヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒド、
ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアルデヒド
などの炭素数2〜15のアルデヒド類;ギ酸メチル、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸
オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、
酪酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロ
ル酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチ
ル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチ
ル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチ
ル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息
香酸フェニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、
トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸
エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、エトキシ安
息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクト
ン、クマリン、フタリド、炭酸エチレンなどの炭素数2
〜18の有機酸エステル類;アセチルクロリド、ベンゾイ
ルクロリド、トルイル酸クロリド、アニス酸クロリドな
どの炭素数2〜15の酸ハライド類;メチルエーテル、エ
チルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテ
ル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソー
ル、ジフェニルエーテルなどの炭素数2〜20のエーテル
類;酢酸N,N−ジメチルアミド、安息香酸N,N−ジエチル
アミド、トルイル酸N,N−ジメチルアミドなどの酸アミ
ド類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチ
ルアミン、トリベンジルアミン、テトラメチルエチレン
ジアミンなどの第三アミン類;アセトニトリル、ベンゾ
ニトリル、トリニトリルなどのニトリル類などを例示す
ることができ、これらの内では芳香族カルボン酸エステ
ルが好ましい。これら化合物は2種以上併用することが
できる。
またさらに、有機酸エステルとしては、多価カルボン
酸エステルを特に好ましい例として挙げることができ、
このような多価カルボン酸エステルとしては、下記一般
式、 または (ただし、R1は置換または非置換の炭化水素基、R2
R5、R6は水素または置換または非置換の炭化水素基、
R3、R4は、水素あるいは置換または非置換の炭化水素基
であって、好ましくはその少なくとも一方は置換または
非置換の炭化水素基であり、R3とR4は互いに連結されて
いてもよく、炭化水素基R1〜R6が置換されている場合の
置換基は、N、O、Sなどの異原子を含み、例えばC−
O−C、COOR、COOH、OH、SO3H、−C−N−C−、NH2
などの基を有する)で表される骨格を有する化合物を例
示できる。
このような、多価カルボン酸エステルとしては、具体
的には、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、メチル
コハク酸ジエチル、α−メチルグルタル酸ジイソブチ
ル、メチルマロン酸ジエチル、エチルマロン酸ジエチ
ル、イソプロピルマロン酸ジエチル、ブチルマロン酸ジ
エチル、フェニルマロン酸ジエチル、ジエチルマロン酸
ジエチル、ジブチルマロン酸ジエチル、マレイン酸モノ
オクチル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジブチ
ル、ブチルマレイン酸ジブチル、ブチルマレイン酸ジエ
チル、β−メチルグルタン酸ジイソプロピル、エチルコ
ハク酸ジアリル、フマル酸ジ−2−エチルヘキシル、イ
タコン酸ジエチル、シトラコン酸ジオクチルなどの脂肪
族ポリカルボン酸エステル、1,2−シクロヘキサンカル
ボン酸ジエチル、1,2−シクロヘキサンカルボン酸ジイ
ソブチル、テトラヒドロフタル酸ジエチル、ナジック酸
ジエチルのような脂環族ポリカルボン酸エステル、フタ
ル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエ
チル、フタル酸モノイソブチル、フタル酸ジエチル、フ
タル酸エチルイソブチル、フタル酸ジn−プロピル、フ
タル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn−ブチル、フタル
酸ジイソブチル、フタル酸ジn−ヘプチル、フタル酸ジ
−2−エチルヘキシル、フタル酸ジn−オクチル、フタ
ル酸ジネオペンチル、フタル酸ジデシル、フタル酸ベン
ジルブチル、フタル酸ジフェニル、ナフタリンジカルボ
ン酸ジエチル、ナフタリンジカルボン酸ジブチル、トリ
メリット酸トリエチル、トリメリット酸ジブチルなどの
芳香族ポリカルボン酸エステル、3,4−フランジカルボ
ン酸などの異節環ポリカルボン酸エステルなどを好まし
い例として挙げることができる。
また、多価カルボン酸エステルの他の例としては、ア
ジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン
酸ジイソプロピル、セバシン酸ジn−ブチル、セバシン
酸ジn−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル
などの長鎖ジカルボン酸のエステルなどを挙げることが
できる。これら化合物の中では、カルボン酸エステルを
用いることが好ましく、特に多価カルボン酸エステル、
とりわけフタル酸エステル類を用いることが好ましい。
またこれら電子供与体(a)は、必ずしも出発物質と
して使用する必要はなく、固体状チタン触媒成分[I
b]調製の過程で生成させることもできる。また、固体
状チタン触媒成分[I b]は、上記の金属マグネシウム
または有機マグネシウム化合物、ハロゲン含有化合物、
液状状態のチタン化合物に加えて、担体化合物および反
応助剤等として用いられる珪素、リン、アルミニウムな
どを含む有機および無機化合物、後述の電子供与体
(a)などを使用し、これらを接触させて調製してもよ
い。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[I a]は、上記
したようなマグネシウム化合物と、液状状態のチタン化
合物と、二個以上のエーテル結合を有する化合物と、必
要に応じて担体化合物、電子供与体(a)などとを接触
させて調製される。
これらの化合物を用いた固体状チタン触媒成分[I
a]の製造方法には、特に制限はないが、ここでその方
法を数例挙げて以下に簡単に述べる。
(1)マグネシウム化合物と、上記二個以上のエーテル
結合を有する化合物と、チタン化合物とを任意の順序で
接触、反応させる方法。この反応は、各成分を該二個以
上のエーテル結合を有する化合物および/または電子供
与体(a)、有機アルミニウム化合物、ハロゲン含有ケ
イ素化合物などの反応助剤で予備処理してもよい。
(2)還元性を有しない液状状態のマグネシウム化合物
と、液状チタン化合物とを、上記二個以上のエーテル結
合を有する化合物の存在下で反応させて固体状のマグネ
シウム・チタン複合体を析出させる方法。
(3)(2)で得られた反応生成物に、チタン化合物を
さらに反応させる方法。
(4)(1)あるいは(2)で得られる反応生成物に、
電子供与体(a)およびチタン化合物をさらに反応させ
る方法。
(5)マグネシウム化合物と上記二個以上のエーテル結
合を有する化合物と、チタン化合物とを粉砕して得られ
た固体状物を、ハロゲン、ハロゲン化合物および芳香族
炭化水素のいずれかで処理する方法。なお、この方法に
おいては、マグネシウム化合物のみを、あるいはマグネ
シウム化合物と上記二個以上のエーテル結合を有する化
合物とを、あるいはマグネシウム化合物とチタン化合物
を粉砕する工程を含んでもよく、粉砕助剤などの存在下
に粉砕してもよい。また、粉砕後に、反応助剤で予備処
理し、次いで、ハロゲンなどで処理してもよい。なお、
反応助剤としては、有機アルミニウム化合物あるいはハ
ロゲン含有ケイ素化合物などが挙げられる。
(6)前記(1)〜(4)で得られる化合物をハロゲン
またはハロゲン化合物または芳香族炭化水素で処理する
方法。
(7)金属酸化物、有機マグネシウム化合物およびハロ
ゲン含有化合物との接触反応物を、上記二個以上のエー
テル結合を有する化合物およびチタン化合物と接触させ
る方法。
(8)有機酸のマグネシウム塩、アルコキシマグネシウ
ム、アリロキシマグネシウムなどのマグネシウム化合物
を、上記二個以上のエーテル結合を有する化合物と、チ
タン化合物および/またはハロゲン含有炭化水素とに接
触させる方法。
(9)マグネシウム化合物とアルコキシチタンとを少な
くとも含む炭化水素溶液とチタン化合物、上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物および必要に応じて、ハ
ロゲン含有ケイ素化合物などのハロゲン含有化合物とを
反応させる方法。
(10)還元性を有しない液状状態のマグネシウム化合物
と有機アルミニウム化合物とを反応させて固体状のマグ
ネシウム・アルミニウム複合体を析出させ、次いで、上
記二個以上のエーテル結合を有する化合物およびチタン
化合物を反応させる方法。
このような方法によって、固体状チタン触媒成分[I
a]を製造する際、マグネシウム化合物、液状状態のチ
タン化合物および二個以上のエーテル結合を有する化合
物の使用量については、その種類、接触条件、接触順序
などによって異なるが、マグネシウム1モルに対し、該
二個以上のエーテル結合を有する化合物は、0.01モル〜
5モル、特に好ましくは0.1モル〜1モルの量で用いら
れ、液状状態のチタン化合物は0.1モル〜1000モル、特
に好ましくは1モル〜200モルの量で用いられる。
これらの化合物を接触させる際の温度は、通常−70℃
〜200℃、好ましくは10℃〜150℃である。
このようにして得られる固体状チタン触媒成分[I
a]は、チタン、マグネシウムおよびハロゲンと、上記
二個以上のエーテル結合を有したエーテル化合物とを含
有している。
この固体状チタン触媒成分[I a]において、ハロゲ
ン/チタン(原子比)は、2〜100、好ましくは4〜90
であり、前記二個以上のエーテル結合を有する化合物/
チタン(モル比)は、0.01〜100、好ましくは0.2〜10で
あり、マグネシウム/チタン(原子比)は、2〜100、
好ましくは4〜50であることが望ましい。
また、本発明で用いられる固体状チタン触媒成分[I
b]は、マグネシウム化合物と、液状状態のチタン化合
物、電子供与体(a)と、必要に応じて更に担体化合物
などとを接触させて調製される。
このような固体状チタン触媒成分[I b]の調製方法
には特に制限はないが、ここでその方法を数例挙げて以
下に簡単に説明する。
(1)マグネシウム化合物と、電子供与体(a)と、チ
タン化合物とを任意の順序出接触、反応させる方法。こ
の反応は、各成分を電子供与体(a)およびまたは有機
アルミニウム化合物やハロゲン含有ケイ素化合物などの
反応助剤で予備処理してもよい。なお、この方法におい
ては、上記電子供与体(a)を少なくとも一回は用い
る。
(2)還元性を有しない液状のマグネシウム化合物と、
液状チタン化合物とを、電子供与体(a)の存在下で反
応させて固体状のマグネシウム・チタン複合体を析出さ
せる方法。
(3)(2)で得られた反応生成物に、チタン化合物を
さらに反応させる方法。
(4)(1)あるいは(2)で得られる反応生成物に、
電子供与体(a)およびチタン化合物をさらに反応させ
る方法。
(5)マグネシウム化合物と、電子供与体(a)と、チ
タン化合物とを粉砕して得られた固体状物を、ハロゲ
ン、ハロゲン化合物および芳香族炭化水素のいずれかで
処理する方法。なお、この方法においては、マグネシウ
ム化合物のみを、あるいはマグネシウム化合物と電子供
与体とからなる錯化合物を、あるいはマグネシウム化合
物とチタン化合物を粉砕する工程を含んでもよい。ま
た、粉砕後に反応助剤で予備処理し、次いでハロゲンな
どで処理してもよい。反応助剤としては、有機アルミニ
ウム化合物あるいはハロゲン含有ケイ素化合物などが挙
げられる。
(6)前記(1)〜(4)で得られる化合物をハロゲン
またはハロゲン化合物または芳香族炭化水素で処理する
方法。
(7)金属酸化物、有機マグネシウムおよびハロゲン含
有化合物との接触反応物を、電子供与体(a)およびチ
タン化合物と接触させる方法。
(8)有機酸のマグネシウム塩、アルコキシマグネシウ
ム、アリーロキシマグネシウムなどのマグネシウム化合
物を、電子供与体(a)、チタン化合物および/または
ハロゲン含有炭化水素と反応させる方法。
(9)マグネシウム化合物とアルコキシチタンとを少な
くとも含む炭化水素溶液、チタン化合物、電子供与体
(a)および必要に応じてハロゲン含有ケイ素化合物な
どのハロゲン含有化合物とを反応させる方法。
(10)還元性を有しない液状状態のマグネシウム化合物
と有機アルミニウム化合物とを反応させて固体状のマグ
ネシウム・アルミニウム複合体を析出させ、次いで、電
子供与体(a)およびチタン化合物を反応させる方法。
このような方法によって、固体状チタン触媒成分[I
b]を製造する際、マグネシウム化合物、液状状態のチ
タン化合物および電子供与体(a)の使用量に付いて
は、その種類、接触条件、接触順序などによって異なる
が、マグネシウム1モルに対し、該電子供与体(a)
は、0.01モル〜5モル、特に好ましくは0.1モル〜1モ
ルの量で用いられ、液状状態のチタン化合物は0.1モル
〜1000モル、特に好ましくは1モル〜200モルの量で用
いられる。
これらの化合物を接触させる際の温度は、通常−70℃
〜200℃、好ましくは10℃〜150℃である。
このようにして得られる固体状チタン触媒成分[I
b]は、チタン、マグネシウムおよびハロゲンと、電子
供与体(a)とを含有している。
この固体状チタン触媒成分[I b]において、ハロゲ
ン/チタン(原子比)は、2〜100、好ましくは4〜90
であり、電子供与体(a)/チタン(モル比)は、0.01
〜100、好ましくは0.2から10であり、前記マグネシウム
/チタン(原子比)は、2〜100、好ましくは4〜50で
あることが望ましい。
本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒は、上記し
たような固体状チタン触媒成分[I a]と、メタロセン
化合物触媒成分[II]を含んでいる。
第1図に、本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒
の調製工程の説明図を示す。
本発明で用いられるメタロセン化合物[II]は、シク
ロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む有機遷移金
属化合物であり、 式 MLx (式中、Mは遷移金属であり、Lは遷移金属に配位する
配位子であり、xはLの配位数であり、少なくとも1個
のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子および
置換基であり、シクロペンタジエニル骨格を有する配位
子を少なく、これらシクロペンタジエニル骨格を有する
配位子はアルキレン基、置換アルキレン基、シリレン
基、置換シリレン基を介して結合されていてもよく、シ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子以外のLは炭素
数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ
基、ハロゲンまたは水素である)で示される。
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては、
たとえばシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタ
ジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、n−ブチ
ルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエ
ニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基などのア
ルキル置換シクロペンタジエニル基などを例示すること
ができる。
上記のようなシクロペンタジエニル骨格を有する配位
子は、2個以上の他の遷移金属に配位されていてもよ
く、この場合には少なくとも2個のシクロペンタジエニ
ル骨格を有する配位子は、アルキレン基、置換アルキレ
ン基、シリレン基、置換シリレン基を介して結合されて
いてもよい。アルキレン基としては、メチレン基、エチ
レン基、プロピレン基などを例示でき、置換アルキレン
基としては、イソプロピリデン基などを例示でき、置換
シリレン基としてはジメチルシリレン基、ジフェニルシ
リレン基などを例示できる。
シクロアルカジエニル骨格を有する配位子以外の配位
子は、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、ハロゲンまたは水素である。
炭素数1〜12の炭化水素基としては、アルキル基、シ
クロアルキル基、アリール基、アラルキル基などを例示
することができ、具体的には、アルキル基としては、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基などが例示され、 シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シク
ロヘキシル基などが例示され、 アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例
示され、 アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフィル基な
どが例示される。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブ
トキシ基などが例示され、 アリーロキシ基としては、フェノキシ基などが例示さ
れる。
ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素など
が例示される。
このようなメタロセン化合物[II]のうち、チタノセ
ン化合物としては、具体的には、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムモノクロリ
ドモノハイドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムモノブロミ
ドモノハイドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)メチルチタニウムハイ
ドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)エチルチタニウムハイ
ドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)フェニルチタニウムハ
イドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)ベンジルチタニウムハ
イドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)ネオペンチルチタニウ
ムハイドライド、 ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムモノ
クロリドハイドライド、 ビス(インデニル)チタニウムモノクロリドモノハイ
ドライド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリ
ド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジブロミ
ド、 ビス(シクロペンタジエニル)メチルチタニウムモノ
クロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)エチルチタニウムモノ
クロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)シクロヘキシルチタニ
ウムモノクロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)フェニルチタニウムモ
ノクロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)ベンジルチタニウムモ
ノクロリド、 ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジク
ロリド、 ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジ
クロリド、 ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)チタニウム
ジクロリド、 ビス(インデニル)チタニウムジクロリド、 ビス(インデニル)チタニウムジブロミド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジメチル、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジフェニ
ル、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジベンジ
ル、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムメトキシク
ロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムエトキシク
ロリド、 ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムエト
キシクロリド、 ビス(シクロペンタジエニル)チタニウム フェノキ
シクロリド、 ビス(フルオレニル)チタニウムジクロリド、 エチレンビス(インデニル)ジメチルチタニウム、 エチレンビス(インデニル)ジエチルチタニウム、 エチレンビス(インデニル)ジフェニルチタニウムモ
ノクロリド、 エチレンビス(インデニル)メチルチタニウムモノク
ロリド、 エチレンビス(インデニル)エチルチタニウムモノク
ロリド、 エチレンビス(インデニル)メチルチタニウムモノブ
ロミド、 エチレンビス(インデニル)チタニウムジクロリド、 エチレンビス(インデニル)チタニウムジブロミド、 エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロ−1−インデ
ニル)ジメチルチタニウム、 エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロ−1−インデ
ニル)メチルチタニウムモノクロリド、 エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロ−1−インデ
ニル)チタニウムジクロリド、 エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロ−1−インデ
ニル)チタニウムジブロミド、 エチレンビス(4−メチル−1−インデニル)チタニ
ウムジクロリド、 エチレンビス(5−メチル−1−インデニル)チタニ
ウムジクロリド、 エチレンビス(6−メチル−1−インデニル)チタニ
ウムジクロリド、 エチレンビス(7−メチル−1−インデニル)チタニ
ウムジクロリド、 エチレンビス(5−メトキシ−1−インデニル)チタ
ニウムジクロリド、 エチレンビス(2,3−ジメチル−1−インデニル)チ
タニウムジクロリド、 エチレンビス(4,7−ジメチル−1−インデニル)チ
タニウムジクロリド、 エチレンビス(4,7−ジメトキシ−1−インデニル)
チタニウムジクロリド、 ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)チタ
ニウムジクロリド、 ジメチルシリレンビス(インデニル)チタニウムジク
ロリド、 ジメチルシリレンビス(メチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロリド、 イソプロピリデンビス(インデニル)チタニウムジク
ロリド、 イソピロピリデン(シクロペンタジエニルフルオレニ
ル)チタニウムジクロリド、 などを挙げることができる。
以上、遷移金属がチタンである場合の具体例を述べた
が、この遷移金属(M)としては、チタン以外にZr、Hf
を例示することができる。
また、本発明に係る固体状チタン触媒成分[I a]で
は、このような有機化合物触媒成分[II]と共に、必要
に応じて上記二個以上のエーテル結合を有する化合物お
よび/または電子供与体(b)を用いてもよく、このよ
うな電子供与体(b)としては、前述した電子供与体
(a)および下記一般式で示される有機ケイ素化合物を
用いることができ、この内特に二個以上のエーテル結合
を有する化合物および有機ケイ素化合物を用いることが
好ましい。
RnSi(OR′)4-n (式中、RおよびR′は炭化水素基であり、0<n<4
である) 上記のような一般式で示される有機ケイ素化合物とし
ては、具体的には、トリメチルメトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラ
ン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルメ
チルジエトキシシラン、t−アミルメチルジエトキシシ
ラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジ
メトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビスo
−トリルジメトキシシラン、ビスm−トリルジメトキシ
シラン、ビスp−トリルジメトキシシラン、ビスp−ト
リルジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメトキシ
シラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘ
キシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチル
ジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラ
ン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−クロルプロピ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
t−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキ
シシラン、iso−ブチルトリエトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、クロルトリエトキシシラン、エチルトリイソプ
ロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、シクロヘ
キシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキ
シシラン、2−ノルボルナントリメトキシシラン、2−
ノルボルナントリエトキシシラン、2−ノルボルナンメ
チルジメトキシシラン、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、
トリメチルフェノキシシラン、メチルトリアリロキシ
(allyloxy)シラン、ビニルトリス(β−メトキシエト
キシシラン)、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチル
テトラエトキシジシロキサン; シクロペンチルトリメトキシシラン、2−メチルシク
ロペンチルトリメトキシシラン、2,3−ジメチルシクロ
ペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエト
キシシラン; ヘキセニルトリメトキシシラン、ジシクロペンチルジ
メトキシシラン、ビス(2−メチルシクロペンチル)ジ
メトキシシラン、ビス(2,3−ジメチルシクロペンチ
ル)ジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシ
ラン; トリシクロペンチルメトキシシラン、トリシクロペン
チルエトキシシラン、ジシクロペンチルメチルメトキシ
シラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、ジシ
クロペンチルメチルエトキシシラン、シクロペンチルジ
メチルメトキシシラン、シクロペンチルジエチルメトキ
シシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシランが用
いられる。
このうちエチルトリエトキシシラン、n−プロピルト
リエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリブトキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ビスp−ト
リルジメトキシシラン、p−トリルメチルジメトキシシ
ラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキ
シルメチルジメトキシシラン、2−ノルボルナントリエ
トキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジシクロペンチルジ
メトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、シク
ロペンチルトリエトキシシラン、トリシクロペンチルメ
トキシシラン、シクロペンチルジメチルメトキシシラン
などが好ましく用いられる。これらの有機ケイ素化合物
は、2種以上混合して用いることもできる。
また、これら有機ケイ素化合物以外に用いることがで
きる電子供与体(b)としては、窒素含有化合物、他の
酸素含有化合物、燐含有化合物などを挙げることができ
る。
このような窒素含有化合物としては、具体的には、以
下に示すような化合物を用いることができる。
などの2,5−置換ピペリジン類: N,N,N′,N′−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,
N′,N′−テトラエチルメチレンジアミンなどの置換メ
チレンジアミン類: 1,3−ジベンジルイミダゾリジン、1,3−ジベンジル−
2−フェニルイミダゾリジンなどの置換イミダゾリジン
類など。
燐含有化合物としては、具体的には、以下に示すよう
な亜リン酸エステル類を用いることができる。
トリエチルホスファイト、トリn−プロピルホスファ
イト、トリイソプロピルホスファイト、トリn−ブチル
ホスファイト、トリイソブチルホスファイト、ジエチル
n−ブチルホスファイト、ジエチルフェニルホスファイ
トなどの亜リン酸エステル類など。
また、酸素含有化合物としては、以下に示すような化
合物を用いることができる。
などの2,6−置換テトラヒドロピラン類: などの2,5−置換テトラヒドロピラン類など。
本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒は、上記し
たような固体状チタン触媒成分[I b]およびメタロセ
ン化合物[II]と、複数の原子を介して存在する二個以
上のエーテル結合を有した化合物[III]とを含んでい
る。
第2図に、本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒
の調製工程の説明図を示す。
上記したような二個以上のエーテル結合を有した化合
物[III]としては、本発明に係る第1の固体状チタン
触媒成分の調製に用いられるのと同様に二個以上のエー
テル結合を有する化合物が用いられる。
また、本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒は、
上記二個以上のエーテル結合を有する化合物以外に、必
要に応じて電子供与体を含んでいてもよく、このような
電子供与体としては、たとえば本発明に係る第1のオレ
フィン重合用触媒の調製に用いられた電子供与体(b)
を用いることができる。
本発明に係る第1のオレフィンの重合方法は、本発明
に係る第1のオレフィン重合用触媒を用いてオレフィン
の重合を行なう。
また本発明に係る第2のオレフィンの重合方法は、本
発明に係る第2のオレフィン重合用触媒を用いて、オレ
フィンの重合を行なう。
本発明に係る第1、第2のオレフィンの重合方法で
は、オレフィン重合用触媒にα−オレフィンを予備重合
させておくこともできる。
本発明に係る第1、第2のオレフィン重合方法で、本
重合に使用することができるオレフィンとしては、エチ
レン、および炭素数が3〜20のα−オレフィン、たとえ
ばプロピレン、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、1−デ
セン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデ
セン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどを挙げる
ことができる。
本発明に係る第1、第2の重合方法においては、これ
らのオレフィンを単独で、あるいは組み合わせて使用す
ることができる。さらにスチレン、アリルベンゼン等の
芳香族ビニル化合物、ビニルシクロヘキサンなどの脂環
族ビニル化合物、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノ
ルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシ
クロドデセン、2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,
3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレンなどの環状オ
レフィン、6−メチル1,6−オクタジエン、7−メチル
−1,6−オクタジエン、6−エチル−1,6−オクタジエ
ン、6−プロピル−1,6−オクタジエン、6−ブチル−
1,6−オクタジエン、6−メチル−1,6−ノナジエン、7
−メチル−1,6−ノナジエン、6−エチル−1,6−ノナジ
エン、7−エチル−1,6−ノナジエン、6−メチル−1,6
−デカジエン、7−メチル−1,6−デカジエン、6−メ
チル−1,6−ウンデカジエン、イソプレン、ブタジエン
などのジエン類などの共役ジエンや非共役ジエンのよう
な多不飽和結合を有する化合物を重合原料として用いる
こともできる。
本発明では、重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重
合法あるいは気相重合法いずれにおいても実施できる。
本重合がスラリー重合の反応形態を採る場合、反応溶
媒としては、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、灯油などの脂肪族炭化水素; シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペン
タンなどの脂環族炭化水素; ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素; エチレンクロリド、クロルベンゼンなどのハロゲン化
炭化水素、あるいはこれらの混合物などを用いることが
でき、反応温度において液状のオレフィンを用いること
もできる。
本発明の重合方法においては、固体状チタン触媒成分
[I a]または[I b]は、重合容積1リットル当りTi原
子に換算して、通常は約0.001〜20ミリモル、好ましく
は約0.005〜10ミリモルの量で用いられる。また、メタ
ロセン化合物[II]は、重合系中の固体状チタン触媒成
分中のチタン原子1モルに対し、金属原子が、通常約1
〜2000モル、好ましくは約5〜500モルとなるような量
で用いられる。
本重合時に、水素を用いることもできる。
本発明において、オレフィンの重合温度は、通常、約
20〜200℃、好ましくは約50〜150℃に、圧力は、通常、
常圧〜100kg/cm2、好ましくは約2〜50kg/cm2に設定さ
れる。本発明の重合方法においては、重合を、回分式、
半連続式、連続式の何れの方法においても行なうことが
できる。さらに重合を、反応条件を変えて2段以上に分
けて行なうこともできる。
このようにして得られたオレフィンの重合体は単独重
合体、ランダム共重合体およびブロック共重合体などの
いずれであってもよい。
上記のようなオレフィン重合用触媒を用いてオレフィ
ンの重合特にプロピレンの重合を行なうと、沸騰ヘプタ
ン抽出残渣で示されるアイソタクチックインデックス
(II)が70%以上好ましくは85%以上特に好ましくは95
%以上であるプロピレン系重合体が得られる。この際上
記二個以上のエーテル結合を有する化合物もしくは電子
供与体の量を調節することによって、立体規則性を容易
に制御することができる。
なお、本発明では、オレフィン重合用触媒は、上記の
ような各成分以外にも、オレフィン重合に有用な他の成
分を含むことができる。
発明の効果 本発明に係る第1のオレフィン重合用触媒は、チタン
と、マグネシウムと、ハロゲンと、複数の原子を介して
存在する二個以上のエーテル結合を有する化合物とを含
む固体状チタン触媒成分[I]およびメタロセン化合物
[II]とを含んでおり、また、本発明に係る第1のオレ
フィンの重合方法は、エチレンおよびα−オレフィンか
ら選択される単量体を、上記オレフィン重合用触媒を用
いて重合あるいは共重合している。したがって、本発明
に第1の係るオレフィン重合用触媒および第1のオレフ
ィンの重合方法によれば、立体特異性が高い重合体を得
ることができる。
本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒は、チタン
と、マグネシウムと、ハロゲンと、電子供与体(a)と
を含む固体状チタン触媒成分[I]、メタロセン化合物
[II]および複数の原子を介して存在する二個以上のエ
ーテル結合を有する化合物[III]とを含んでおり、ま
た、本発明に係る第2のオレフィンの重合方法は、エチ
レンおよびα−オレフィンから選択される単量体を、上
記オレフィン重合用触媒を用いて重合あるいは共重合し
ている。したがって、本発明に係る第2のオレフィン重
合用触媒および重合方法によれば、分子量および立体特
異性が高い重合体を得ることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
実施例1 [固体状チタン触媒成分(A)の調製] 無水塩化マグネシウム20g、2−イソプロピル−2−
イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン7.73mlおよび
四塩化チタン3.33mlを窒素雰囲気中直径15mmのステンレ
ス鋼(SUS−32)製ボール2.8kgを収容した内容積800m
l、内直径100mmのステンレス鋼(SUS−32)製ボールミ
ル容器に装入し、衝撃の加速度7Gで12時間接触させる。
得られた共粉末物15gを1,2−ジクロロエタン150ml中に
懸濁させ、80℃で2時間撹拌下に接触した後、固体部を
濾過によって採取し、洗液中に遊離のチタン化合物が検
出されなくなるまで精製ヘキサンで充分洗浄後乾燥し、
固体状チタン触媒成分(A)を得る。該成分は原子換算
でチタン1.6重量%、塩素58.0重量%、マグネシウム18.
0重量%、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3ジ
メトキシプロパン20.6重量%であった。
[ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジメチルチタニ
ウム(MeCp)2TiMeの合成] ビス(シクロペンタジエニル)ジクロロチタンとメチ
ルマグネシウムブロミドとをK.Claussらの方法(K.Clau
ss et H.Bestion,Justus Liebig Ann,Chem.,654,8(19
62))に従って反応させ生成物を単離して得た。これを
窒素雰囲気下でn−ヘキサンに溶解させ(Ti濃度0.234m
ol/)冷暗所に保管した。
[重 合] 1のガラスフラスコにn−デカン500mlを入れ、室
温窒素雰囲気下(MeCp)2TiMe2 5mmolを加えた。次に固
体状チタン触媒成分(A)をチタン原子換算で0.5mmol
導入し40℃に昇温後、窒素をプロピレンに切り替えるこ
とで重合を開始した。重合圧力は1atm反応温度は2時間
とし反応はメタノールを加えることで停止した。
反応液を室温に冷却した後、大量のメタノール中に投
入し、重合体を析出させた。重合体を濾別しメタノール
で洗浄した後、減圧乾燥した。
重合活性は76g/mmol−Ti、沸騰ヘプタン抽出残率(t
−II)は97.2%、135℃のデカリン中で測定した極限年
度[η]は13.2であった。
実施例2 [固体状チタン触媒成分(B)の調整] 無水塩化マグネシウム95.2g、デカン442mlおよび2−
エチルヘキシルアルコール390.6gを130℃で2時間加熱
反応を行なって均一溶液とした後、この溶液中に無水フ
タル酸21.3gを添加し、さらに、130℃にて1時間撹拌混
合を行ない、無水フタル酸をこの均一溶液に溶解させ
た。このようにして得られた均一溶液を室温に冷却した
後、この均一溶液75mlを−20℃に保持した四塩化チタン
200ml中に1時間にわたって全量滴下装入した。装入終
了後この混合液の温度を4時間かけて110℃に昇温し、1
10℃に達したところで2−イソプロピル−2−イソペン
チル−1,3−ジメトキシプロパン(IPAMP)4.79mlを添加
し、これより2時間同温度にて撹拌下保持した。2時間
の反応終了後、熱濾過にて固体部を採取し、この固体部
を275mlの四塩化チタンにて再懸濁させた後、再び110℃
で2時間、加熱反応を行なった。反応終了後、再び熱濾
過にて固体部を採取し、110℃デカンおよびヘキサンに
て、洗液中に遊離のチタン化合物が検出されなくなるま
で充分洗浄した。以上の操作によって調製した固体状チ
タン触媒成分(B)はデカンスラリーとして保存した
が、この内の一部を触媒組成を調べる目的で乾燥する。
このようにして得られた固体状チタン触媒成分(B)の
組成はチタン2.3重量%、塩素63重量%、マグネシウム2
2重量%およびIPAMP9.8重量%であった。
[重 合] 固体状チタン触媒成分(A)の代わりに(B)を用い
た以外は実施例1と同様にしてプロピレンの重合を行な
った。結果は重合活性83g/ミリモルTi、t−II=97.6
%、[η]=13.2であった。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は、本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製
工程の説明図である。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[I a]チタンと、マグネシウムと、ハロ
    ゲンと、複数の原子を介して存在する二個以上のエーテ
    ル結合を有する化合物とを含む固体状チタン触媒成分、 および [II]メタロセン化合物 を含むことを特徴とするオレフィン重合用触媒。
  2. 【請求項2】上記二個以上のエーテル結合を有する化合
    物が、複数の炭素原子を介して存在する二個以上のエー
    テル結合を有する化合物であることを特徴とする請求項
    第1項に記載のオレフィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】上記二個以上のエーテル結合を有する化合
    物が、下記式、 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
    は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
    ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
    を有する置換基であり、任意のR1〜R26は共同してベン
    ゼン環以外の環を形成していてもよく、また主鎖中には
    炭素以外の原子が含まれていてもよい) で表わされることを特徴とする請求項第2項に記載のオ
    レフィン重合用触媒。
  4. 【請求項4】エチレンおよび/またはα−オレフィン
    を、請求項第1項に記載のオレフィン重合用触媒を用い
    て重合することを特徴とするオレフィンの重合方法。
  5. 【請求項5】[I b]チタンと、マグネシウムと、ハロ
    ゲンと、電子供与体(a)とを含む固体状チタン触媒成
    分、 [II]メタロセン化合物、 および [III]複数の原子を介して存在する二個以上のエーテ
    ル結合を有する化合物を含むことを特徴とするオレフィ
    ン重合用触媒。
  6. 【請求項6】上記二個以上のエーテル結合を有する化合
    物が、複数の炭素原子を介して存在する二個以上のエー
    テル結合を有する化合物であることを特徴とする請求項
    第5項に記載のオレフィン重合用触媒。
  7. 【請求項7】上記二個以上のエーテル結合を有する化合
    物が、下記式 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
    は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
    ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
    を有する置換基であり、任意のR1〜R26は共同してベン
    ゼン環以外の環を形成していてもよく、また主鎖中には
    炭素以外の原子が含まれていてもよい) で表わされることを特徴とする請求項第6項に記載のオ
    レフィン重合用触媒。
  8. 【請求項8】エチレンおよび/またはα−オレフィン
    を、請求項第5項に記載のオレフィン重合用触媒を用い
    て重合することを特徴とするオレフィンの重合方法。
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