JP3202356B2 - α‐オレフィン重合用触媒および該触媒を用いたα‐オレフィン重合体の製造法 - Google Patents

α‐オレフィン重合用触媒および該触媒を用いたα‐オレフィン重合体の製造法

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JP3202356B2 JP30013892A JP30013892A JP3202356B2 JP 3202356 B2 JP3202356 B2 JP 3202356B2 JP 30013892 A JP30013892 A JP 30013892A JP 30013892 A JP30013892 A JP 30013892A JP 3202356 B2 JP3202356 B2 JP 3202356B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】〔発明の背景〕
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン重合用触媒
およびこれを用いたオレフィン重合体の製造法に関する
ものである。更に詳しくは、本発明は、オレフィン類の
重合に適用した場合に高活性であり、粒子性状の良好な
重合体の製造を可能とするオレフィン重合用触媒、並び
にこれを用いてなるオレフィン重合体の製造法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ジルコノセン化合物とアルモキサ
ンの組み合わせによる高活性なオレフィン重合用触媒の
提案がなされている(特開昭58−19309号および
同60−35007号各公報)。また、その配位子の構
造を設計することにより種々の立体規則性重合体の製造
を可能にする提案がある(特開昭61−130314
号、同63−295607号、特開平1−301704
号および同2−41303号各公報)。これらの提案で
は高活性で分子量分布が狭い重合体の製造が可能である
が、その反面、触媒が溶媒トルエンに可溶であるために
非常に粒子径の細かい(通常1〜50μm程度)重合体
しか得られず、工業的に高効率で重合体を生産すること
は難しかった。また、この方法は、多量のアルモキサン
を使用する必要があって、高コストとなる。このような
問題を解決するために種々の提案がなされている。特開
昭64−51408号、特開平1−275609号およ
び同3−140305号各公報では、アルモキサンとメ
タロセン化合物を予備接触させることにより生成ポリマ
ーの粒子化を行なっている。しかし、この方法で粒子化
が可能なのは、プロピレン溶媒を用いるいわゆる液相バ
ルク重合に限られ、不活性溶媒を用いるスラリー重合や
気相重合では制御された粒径をもつポリマーは得られな
い。
【0003】特開昭61−296008号、同63−5
1407号、同63−152608号およびWO88−
05058号各公報には、触媒成分を無機酸化物、特に
シリカ上に担持させた触媒が提案されている。これらの
技術により、気相重合の場合でも粒状ポリマーの製造が
可能になったが、シリカ上に担持される触媒成分に限り
があるために担持触媒あたりの活性が低いことや、ポリ
マー中に不要なシリカが残ってしまうため、ポリマーの
品質低下、たとえば成型性の低下や表面あれ、フィッシ
ュアイ等、の原因となるため好ましくない。
【0004】一方、特開昭63−92621号およびW
O88−05058号各公報には、ポリエチレン粒子へ
の触媒成分の担持が提案されている。この方法によれ
ば、担体として使用した無機酸化物等による製品ポリマ
ーの品質低下は防げるものの、触媒成分が無機酸化物に
比べて担持されにくく、活性が低くなるうえに担持が不
充分なために重合中に触媒成分が脱離して微粒子を多量
に生成してしまうため、粒子化の目的は充分に達成され
ていない。また、これらの提案は、比較的活性の出やす
いエチレン系重合体の製造しか実施されておらず、ポリ
プロピレンの製造を可能にするような粒子化技術の開発
が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
って、スラリー重合や気相重合に適用した場合にも、粒
子性状のすぐれたポリマー、特に従来技術では難しかっ
たポリプロピレンでも、高活性でしかもアルモキサン化
合物を多量に使用せずに製造することが可能なオレフィ
ン重合用触媒を提供するとともに、そのような触媒を用
いてオレフィン重合体を製造する方法を提供することを
目的とするものである。
【0006】
〔ここで、(C5-a-b b )、(C5-a-c c )および(C5-a-d d )は、それぞれ、共役五員環配位子を表す。Qは二つの共役五員環配位子を架橋する結合性基を、Sは共役五員環配位子とZ基を架橋する結合性基を、表す。Zは酸素、イオウ、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のチオアルコキシ基、炭素数1〜40のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜40の窒素含有炭化水素基あるいは炭素数1〜40のリン含有炭化水素基である。R、RおよびRは、それぞれ、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン基、アルコキシ基、ケイ素含有炭化水素基、リン含有炭化水素基、窒素含有炭化水素基あるいはホウ素含有炭化水素基である。aは0または1である。b、cおよびdは、それぞれ、aが0のときは0≦b≦5、0≦c≦5、0≦d≦5を、aが1のときは0≦b≦4、0≦c≦4、0≦d≦4を、満足する整数である。XおよびYは、それぞれ、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基あるいは炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基である。Meは、チタン、ジルコニウムあるいはハフニウムである。〕
【0007】また、本発明によるα‐オレフィン重合体
の製造法は、上記のα‐オレフィン重合用固体触媒に、
α‐オレフィンを接触させて重合させること、を特徴と
するものである。また、もう一つの本発明によるα‐オ
レフィン重合体の製造法は、上記のα‐オレフィン重合
用固体触媒および有機アルミニウム化合物からなる触媒
に、α‐オレフィンを接触させて重合させること、を特
徴とするものである。
【0008】<効果>本発明によれば、無機酸化物等の
灰分成分の少ない重合体を、特に従来得ることが難しか
ったプロピレン系重合体を、粒子性状の良好な形状で高
収率に得ることが可能であり、また触媒の活性持続性及
び保存安定性も改善されている。このような効果は、従
来技術からは全く予見できないものであると解される。
【0009】〔発明の具体的説明〕 〔α‐オレフィン重合用固体触媒〕本発明によるα‐オ
レフィン重合用触媒は、成分(i)中に、成分(ii)お
よび成分(iii)を含浸させ、次いでこれに気相条件下で
オレフィンを接触させて重合させることからなる予備重
合に付して得られたものである。ここで、「成分(i)
中に、成分(ii)および成分(iii)を含浸させて得られ
たもの」とは、成分(i)中に成分(ii)および成分
(iii)のみを含浸させて得られたものの外に、成分(i
i)および成分(iii)以外の他の成分を含浸させて得ら
れたものを包含する。
【0010】<成分(i)>成分(i)は、平均粒径が
5〜1000μm、好ましくは10〜700μm、さら
に好ましくは20〜500μm、である有機多孔質ポリ
マーであって、細孔径が0.006〜10μmである全
細孔の細孔容積の総和が0.3cc/g以上、好ましくは
0.8cc/g以上、さらに好ましくは1.0cc/g以
上、であり、かつ細孔径が0.05〜2μmである全細
孔の細孔容積の総和が、細孔径が0.006〜10μm
である全細孔の細孔容積の総和の50%以上、好ましく
は60%以上、であるものである。この成分(i)は、
細孔径が0.006〜10μmである全細孔の細孔容積
の総和が0.3cc/g未満であると、成分(i)中に含
浸可能な触媒成分の量が低くて、触媒あたりの充分な活
性を得ることが不可能である。細孔径が0.05μm未
満の細孔は触媒成分、特にアルモキサン、の含浸が難し
く、また、2μm超過の細孔が多いと、重合時に触媒成
分が担体粒子から脱離して重合を開始ないし継続するた
め、微粒子ポリマー形成の原因となり好ましくない。こ
こで、細孔容積及び細孔径は、ポロシーメータ(マイク
ロメリテックス社製「ポアサイザー9310形」)を用
いて測定したものであり、ポリマーの平均粒径は、日本
アビオニクス社製「スピカII」イメージアナライザーを
用いて顕微鏡的観察により数平均粒径分布を得て、これ
を重量平均粒径分布に変換し、重量50%のときの値、
すなわちD50を意味する。
【0011】以上のような特徴を有する有機多孔質ポリ
マーのポリマーの種類は、上記の条件を満たす限りにお
いて任意であるが、一般には(イ)ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン‐1、エチレン‐プロピレン共
重合体、エチレン‐ブテン‐1共重合体、エチレン‐ヘ
キセン‐1共重合体、プロピレン‐ブテン‐1共重合
体、プロピレン‐ヘキセン‐1共重合体、プロピレン‐
ジビニルベンゼン共重合体等のα‐オレフィン重合体、
(ロ)ポリスチレン、スチレン‐ジビニルベンゼン共重
合体等の芳香族不飽和炭化水素重合体、および(ハ)ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポ
リフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、
ポリカーボネート等の極性基含有重合体等を挙げること
ができる。これらのうちでは、触媒成分との副反応の少
ないことからα‐オレフィン重合体や芳香族不飽和化合
物重合体が好ましく、さらに好ましいものは目的とする
重合体と同種のα‐オレフィン重合体である。
【0012】<成分(ii)>成分(ii)はアルモキサン
である。アルモキサンは一種類のトリアルキルアルミニ
ウムまたは二種類以上のトリアルキルアルミニウムと水
との反応により得られる生成物である。具体的には一種
類のトリアルキルアルミニウムから得られるメチルアル
モキサン、エチルアルモキサン、ブチルアルモキサン、
イソブチルアルモキサン等、および二種類のトリアルキ
ルアルミニウムと水から得られるメチルエチルアルモキ
サン、メチルブチルアルモキサン、メチルイソブチルア
ルモキサン等が例示される。
【0013】本発明では、これらのアルモキサンを複数
種併用することも可能であり、またアルモキサンとトリ
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、ジメチルアルミニウムクロリド
等の他のアルキルアルミニウムとを併用することも可能
である。また、二種類のアルモキサンあるいは一種類の
アルモキサンと他の有機アルミニウム化合物とを反応さ
せることにより、変成されたアルモキサンを用いること
も可能である。これらの中で好ましいものは、メチルア
ルモキサン、イソブチルアルモキサン、メチルイソブチ
ルアルモキサンおよびこれらのアルモキサンとトリアル
キルアルミニウムの混合物である。特に好ましいのは、
メチルアルモキサンおよびメチルイソブチルアルモキサ
ンである。プロピレンの重合には、このうちでも特に27
Al−NMRの測定でのケミカルシフトが160〜25
0ppm の間に位置し、線幅が3000Hz以上の値を示
す特徴を有するメチルイソブチルアルモキサンが好まし
い。
【0014】これらのアルモキサンは、公知の様々な条
件下に調製することができる。具体的には以下の様な方
法が例示できる。 (イ) トリアルキルアルミニウムをトルエン、ベンゼ
ン、エーテル等の適当な有機溶剤を用いて直接水と反応
させる方法、(ロ) トリアルキルアルミニウムと結晶
水を有する塩水和物、例えば硫酸銅、硫酸アルミニウム
の水和物と反応させる方法、(ハ) トリアルキルアル
ミニウムとシリカゲル等に含浸させた水分とを反応させ
る方法、(ニ) トリメチルアルミニウムとトリイソブ
チルアルミニウムを混合し、トルエン、ベンゼン、エー
テル等の適当な有機溶剤を用いて直接水と反応させる方
法、(ホ) トリメチルアルミニウムとトリイソブチル
アルミニウムを混合し、結晶水を有する塩水和物、例え
ば硫酸銅、硫酸アルミニウムの水和物と加熱反応させる
方法、(ヘ) シリカゲル等に水分を含浸させ、トリイ
ソブチルアルミニウムで処理した後、トリメチルアルミ
ニウムで追加処理する方法、(ト) メチルアルモキサ
ンおよびイソブチルアルモキサンを公知の方法で合成
し、これら二成分を所定量混合し、加熱反応させる方
法。
【0015】<成分(iii)> 成分(iii)は、共役五員環配位子を少なくとも1個有す
る周期律表IVB〜VIB族遷移金属化合物であって、下記
の一般式(1)及び(2)で表される遷移金属化合物で
ある。 Q(C5-a-b b )(C5-a-c c )MeXY (1) S(C5-a-d d )ZMeXY (2)
【0016】ここで、Qは二つの共役五員環配位子を架
橋する結合性基を、Sは共役五員環配位子とZ基を架橋
する結合性基を表す。詳しくは、 (イ)メチレン基、エチレン基、イソプロピレン基、フ
ェニルメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、シク
ロヘキシレン基等のアルキレン基; (ロ)シリレン基、ジメチルシリレン基、フェニルメチ
ルシリレン基、ジフェニルシリレン基、ジシリレン基、
テトラメチルジシリレン基等のシリレン基; (ハ)ゲルマニウム、リン、窒素、ホウ素あるいはアル
ミニウムを含む炭化水素基〔具体的には(CH
e基、(CGe基、(CH)P基、(C
)P基、(C)N基、(C)N基、
(CH)B基、(C)B基、(C)B
基、(C)Al基、(CHO)Al基等〕等で
ある。好ましくはアルキレン基およびシリレン基であ
る。aは0または1である。 上記一般式において、(C5-a-b b )、(C
5-a-c c )および(C5-a-d d )で表さ
れる共役五員環配位子は、それぞれ別個に定義されてい
るけれども、b、cおよびd、ならびにR、Rおよ
びRの定義そのものは同じであるから(詳細後記)、
この三つの共役五員環基は同一でも異なってもよいこと
はいうまでもない。
【0017】この共役五員環基の一つの具体例は、b=
0(あるいはc=0、d=0)のシクロペンタジエニル
基(架橋基QあるいはS以外の置換基のない)である。
この共役五員環基がb≠0(あるいはc≠0、d≠0)
であって置換基を有するものである場合、R(あるい
はR、R)の一つの具体例は、炭化水素基(C
20、好ましくはC〜C12)であるが、この炭化水素
基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合して
いても、またこれが複数個存在するときにその2個がそ
れぞれの他端で結合してシクロペンタジエニル基の一部
と共に環を形成していてもよい。後者の代表例は、R
(あるいはR、R)が当該シクロペンタジエニル基
の二重結合を共有して縮合六員環を形成しているもの、
すなわちこの共役五員環基がインデニル基またはフルオ
レニル基であるものである。すなわち、この共役五員環
基の代表例は、置換または非置換の、シクロペンタジエ
ニル基、インデニル基およびフルオレニル基である。
【0018】R、RおよびRは、それぞれ、上記
のC〜C20、好ましくはC〜C12の炭化水素基の外
に、ハロゲン基(たとえば、フッ素、塩素、臭素)、ア
ルコキシ基(たとえば、C〜C12のもの)、ケイ素含
有炭化水素基(たとえば、ケイ素原子を−Si(R)
(R′)(R″)の形で含む炭素数1〜24程度の
基)、リン含有炭化水素基(たとえば、リン原子を−P
(R)(R′)の形で含む炭素数1〜18程度の基)、
窒素含有炭化水素基(たとえば、窒素原子を−N(R)
(R′)の形で含む炭素数1〜18程度の基)あるいは
ホウ素含有炭化水素基(たとえば、ホウ素原子を−B
(R)(R′)の形で含む炭素数1〜18程度の基)で
ある。b(あるいはc、d)が2以上であってR(あ
るいはR、R)が複数個存在するときは、それらは
同一でも異なっていてもよい。b、cおよびdは、aが
0のときは0≦b≦5、0≦c≦5、0≦d≦5を、a
が1のときは0≦b≦4、0≦c≦4、0≦d≦4を満
足する整数である。Meは、チタン、ジルコニウムおよ
びハフニウムである。特にはジルコニウムが好ましい。
【0019】Zは酸素(−O−)、イオウ(−S−)、
炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ基、
炭素数1〜20、好ましくは1〜12のチオアルコキシ
基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18のケイ素含有
炭化水素基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18の窒
素含有炭化水素基、炭素数1〜40、好ましくは1〜1
8のリン含有炭化水素基である。a=1のときは、Z基
の一部が結合性基であるS基と結合しているものであ
る。
【0020】XおよびYは、各々水素、ハロゲン基、炭
素数1〜20、好ましくは1〜10の炭化水素基、炭素
数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ基、アミ
ノ基、炭素数1〜20、好ましくは1〜12のリン含有
炭化水素基(具体的には、たとえばジフェニルホスフィ
ン基)、あるいは炭素数1〜20、好ましくは1〜12
のケイ素含有炭化水素基(具体的には、たとえばトリメ
チルシリル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基)で
ある。XとYとは同一でも異なってもよい。これらのう
ちハロゲン基、炭化水素基が好ましい。Meがジルコニ
ウムである場合のこの遷移金属化合物の具体例は、下記
の通りである。
【0021】(イ)架橋する結合基を有せず共役五員環
配位子を2個有する遷移金属、例えば (1) ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、(2) ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(3) ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(4) ビス
(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、(5) ビス(テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(6) ビス(ペンタメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(7) ビス(n‐ブチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(8) ビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、(9) ビス(フルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、(10) ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、
【0022】(11) ビス(シクロペンタジエニル)メチ
ルジルコニウムモノクロリド、(12) ビス(シクロペン
タジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、(13)
ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコニウムモ
ノクロリド、(14) ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、(15) ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジフェニル、(16) ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジネオペンチル、(17) ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライ
ド、(18) (シクロペンタジエニル)(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(19) (シクロペンタジエニ
ル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等。
【0023】(ロ)アルキレン基で架橋した五員環配位
子を2個有する遷移金属化合物、例えば (1) メチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、(2) エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、(3) エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムモノハイドライドモノクロリド、(4) エチレン
ビス(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、
(5) エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノメ
トキシモノクロリド、(6) エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジエトキシド、(7) エチレンビス
(インデニル)ジルコニウムジメチル、(8) エチレン
ビス(4,5,6,7‐テトラヒドロインデニル)ジル
コニウムジクロリド、(9) エチレンビス(2‐メチル
インデニル)ジルコニウムジクロリド、(10) エチレン
ビス(2‐エチルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、
【0024】(11) エチレンビス(2,4‐ジメチルイ
ンデニル)ジルコニウムジクロリド、(12) エチレン
(2,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,
5′‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、(13) エチレン(2‐メチル‐4‐tertブチ
ルシクロペンタジエニル)(3′‐tertブチル‐5′‐
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、(14) エチレン(2,3,5‐トリメチルシクロペ
ンタジエニル)(2′,4′,5′‐トリメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(15) イソ
プロピリデンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、(16) イソプロピリデン(2,4‐ジメチルシクロ
ペンタジエニル)(3′,5′‐ジメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、(17) イソプロピ
リデン(2‐メチル‐4‐tertブチルシクロペンタジエ
ニル)(3′‐tertブチル‐5‐メチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、(18) メチレン(シ
クロペンタジエニル)(3,4‐ジメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、(19) メチレン
(シクロペンタジエニル)(3,4‐ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムクロリドヒドリド、(20)
メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4‐ジメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
【0025】(21) メチレン(シクロペンタジエニル)
(3,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジフェニル、(22) メチレン(シクロペンタジエニ
ル)(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、(23) メチレン(シクロペンタジエニル)
(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、(24) イソプロピリデン(シクロペンタジエ
ニル)(3,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、(25) イソプロピリデン(シクロ
ペンタジエニル)(2,3,4,5‐テトラメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(26) イ
ソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(3‐メチル
インデニル)ジルコニウムジクロリド、(27) イソプロ
ピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(28) イソプロピリデン(2‐
メチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(29) イソプロピリデン(2,5‐
ジメチルシクロペンタジエニル)(3,4‐ジメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(30)
イソプロピリデン(2,5‐ジメチルシクロペンタジエ
ニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
【0026】(31) エチレン(シクロペンタジエニル)
(3,5‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、(32) エチレン(シクロペンタジエニ
ル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(33)
エチレン(2,5‐ジメチルシクロペンタジエニル)
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(34) エチ
レン(2,5‐ジエチルシクロペンタジエニル)(フル
オレニル)ジルコニウムジクロリド、(35) ジフェニル
メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4‐ジエチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(36)
ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,
4‐ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、(37) シクロヘキシリデン(シクロペンタジエ
ニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(38)
シクロヘキシリデン(2,5‐ジメチルシクロペンタ
ジエニル)(3′,4′‐ジメチルジメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロリド等。
【0027】(ハ)シリレン基架橋五員環配位子を有す
る遷移金属化合物、例えば (1) ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、(2) ジメチルシリレンビス(4,5,
6,7‐テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロ
リド、(3) ジメチルシリレンビス(2‐メチルインデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、(4) ジメチルシリレ
ン(2,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,
5′‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、(5) フェニルメチルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、(6) フェニルメチル
シリレンビス(4,5,6,7‐テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(7) フェニルメチルシ
リレン(2,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)
(3′,5′‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(8) フェニルメチルシリレン
(2,3,5‐トリメチルシクロペンタジエニル)
(2,4,5‐トリメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、(9) フェニルメチルシリレンビ
ス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、(10) ジフェニルシリレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、
【0028】(11) テトラメチルジシリレンビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、(12) テトラメチル
ジシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、(13) テトラメチルジシリレン(3‐メチ
ルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、(14) ジメチルシリレン(シクロペンタジ
エニル)(3,4‐ジメチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(15) ジメチルシリレン(シク
ロペンタジエニル)(トリメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(16) ジメチルシリレン
(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、(17) ジメチルシ
リレン(シクロペンタジエニル)(3,4‐ジエチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(18)
ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(トリエチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(1
9) ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(テト
ラエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、(20) ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
【0029】(21) ジメチルシリレン(シクロペンタジ
エニル)(2,7‐ジ‐t‐ブチルフルオレニル)ジル
コニウムジクロリド、(22) ジメチルシリレン(シクロ
ペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(23) ジメチルシリレン(2‐メチ
ルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウ
ムジクロリド、(24) ジメチルシリレン(2,5‐ジメ
チルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、(25) ジメチルシリレン(2‐エチル
シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウム
ジクロリド、(26) ジメチルシリレン(2,5‐ジエチ
ルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウ
ムジクロリド、(27) ジエチルシリレン(2‐メチルシ
クロペンタジエニル)(2,7‐ジ‐t‐ブチルフルオ
レニル)ジルコニウムジクロリド、(28) ジメチルシリ
レン(2,5‐ジメチルシクロペンタジエニル)(2,
7‐ジ‐t‐ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、(29) ジメチルシリレン(2‐エチルシクロペン
タジエニル)(2,7‐ジ‐t‐ブチルフルオレニル)
ジルコニウムジクロリド、(30) ジメチルシリレン(ジ
エチルシクロペンタジエニル)(2,7‐ジ‐t‐ブチ
ルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
【0030】(31) ジメチルシリレン(メチルシクロペ
ンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、(32) ジメチルシリレン(ジメチルシ
クロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(33) ジメチルシリレン(エチ
ルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(34) ジメチルシリレン
(ジエチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフル
オレニル)ジルコニウムジクロリド等。
【0031】(ニ)ゲルマニウム、アルミニウム、ホウ
素、リンあるいは窒素を含む炭化水素基で架橋された五
員環配位子を有する遷移金属化合物、例えば (1) ジメチルゲルマニウムビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(2) ジメチルゲルマニウム(シク
ロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジク
ロリド、(3) メチルアルミニウムビス(インデニル)
ジルコニウムジクロリド、(4) フェニルアルミニウム
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、(5) フ
ェニルホスフィノビス(インデニル)ジルコニウムジク
ロリド、(6) エチルホラノビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、(7) フェニルアミノビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、(8) フェニルアミノ
(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウ
ムジクロリド、等が例示される。
【0032】(ホ)五員環配位子を1個有する遷移金属
化合物、例えば (1) ペンタメチルシクロペンタジエニル‐ビス(フェ
ニル)アミノジルコニウムジクロリド、(2) インデニ
ル‐ビス(フェニル)アミノジルコニウムジクロリド、
(3) ペンタメチルシクロペンタジエニル‐ビス(トリ
メチルシリル)アミノジルコニウムジクロリド、(4)
ペンタメチルシクロペンタジエニルフェノキシジルコニ
ウムジクロリド、(5) ジメチルシリレン(テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)フェニルアミノジルコニウム
ジクロリド、(6) ジメチルシリレン(テトラヒドロイ
ンデニル)デシルアミノジルコニウムジクロリド、(7)
ジメチルシリレン(テトラヒドロインデニル)((ト
リメチルシリル)アミノ)ジルコニウムジクロリド、
(8) ジメチルゲルマン(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)(フェニル)アミノジルコニウムジクロリド、
等が例示される。 (ヘ)また、上記(イ)〜(ホ)の化合物の塩素を臭
素、ヨウ素、ヒドリド、メチル、フェニル等に置きかえ
たものも使用可能である。
【0033】さらに、本発明では、成分(iii)として上
記(イ)〜(ヘ)に例示したジルコニウム化合物の中心
金属をジルコニウムからチタンまたはハフニウムに換え
た化合物も用いることができる。これらのうちで好まし
いのは、アルキレン基あるいはシリレン基で架橋したジ
ルコニウム化合物およびハフニウム化合物である。
【0034】<固体触媒の調製>本発明の固体触媒は、
成分(i)中に成分(ii)および成分(iii)を含浸さ
せ、次いでこれに気相条件下でオレフィンを接触させて
重合させることからなる予備重合に付して得られたもの
である。成分(i)中に成分(ii)および成分(iii)を
含浸させる方法は任意であるが、一般には(イ)成分
(ii)および成分(iii)をそれが溶解可能な不活性溶媒
中に溶解させ、成分(i)と混合した後、溶媒を減圧下
あるいは不活性ガス気流下で留去する方法、(ロ)成分
(ii)および成分(iii)を不活性溶媒に溶解した後、固
体が析出しない範囲内で濃縮し、次いで上記で得た濃縮
液の全量を粒子内に保持できる量の成分(i)を加える
方法、(ハ)成分(ii)および成分(iii)の溶液を逐次
的に成分(i)に含浸させる方法、等が例示される。
【0035】本発明の成分(ii)および成分(iii)は、
一般には固体であるため、本含浸操作には成分(ii)お
よび成分(iii)を可溶化するための不活性溶媒が必要で
ある。不活性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカリン、ジク
ロロメタン、ジクロロエタン、クロロプロパンおよびク
ロロベンゼン等が用いられる。含浸状態における不活性
溶媒の残存量は使用した有機多孔質ポリマー(成分
(i))の細孔容積によっても異なるが、含浸後の有機
多孔質ポリマーに対して5〜50重量%である。50重
量%をこえると含浸した有機多孔質ポリマーが独立した
粒子状態を保てず、凝集やスラッジのような状態とな
り、次に行なう重合が安定に進行しなかったり、有機多
孔質ポリマー中に含浸されてない触媒成分が存在し、予
備重合により超微粒子の予備重合触媒が生成してしまう
ため好ましくない。尚、不活性溶媒の残存量は、気相予
備重合時の活性に影響し、5重量%程度以上残存した方
が気相予備重合制御が容易である。
【0036】上記の含浸操作は不活性雰囲気下で通常実
施されるが、操作時の温度は−78℃〜100℃、好ま
しくは−78℃〜50℃、の範囲内で実施される。含浸
工程に要する時間は任意であるが、一般には24時間以
内、好ましくは10時間以内、である。成分(i)、成
分(ii)および成分(iii)の使用量は任意であるが、一
般には成分(i)1gに対して成分(ii)のアルモキサ
ンが0.1gから10g、好ましくは0.3gから5
g、の範囲である。0.1g以下では、固体触媒あたり
の活性が充分に得られず、また10g超過では含浸され
ないアルモキサンが独立した粒子として残ってしまい、
その粒子が成分(iii)と組み合されて活性も発現して微
粒子ポリマーを生成するため好ましくない。成分(iii)
の使用量も任意であるが、一般には成分(ii)のアルミ
ニウム原子あたりモル比で1〜10,000、好ましく
は10〜3000、さらに好ましくは30〜1000、
範囲である。
【0037】次いで、上記で得られた成分(i)、成分
(ii)および成分(iii)からなる含浸固体成分を、気相
条件下でオレフィンと接触させて予備重合を行う。予備
重合に使用するモノマーとしては、エチレン、プロピレ
ン、ブテン‐1、3‐メチルブテン‐1、およびこれら
の混合物がある。また、予備重合時には分子量制御のた
めに必要に応じて水素を共存使用することも可能であ
る。予備重合は−78℃〜100℃、好ましくは−78
℃〜50℃、の範囲で行なう。予備重合時間は、1分〜
24時間、好ましくは5分〜10時間、の範囲であり、
予備重合量は、成分(i)中に成分(ii)および成分(ii
i) を含浸させて得られた含浸固体成分1グラムあたり
0.01グラム〜500グラム、好ましくは0.1グラ
ム〜100グラム、さらに好ましくは0.2グラム〜3
0グラム、の範囲である。0.01グラム以下では気相
予備重合の効果があらわれず、本重合の際に固体触媒か
ら成分(ii)および成分(iii)の触媒成分が脱離して微
粒子ポリマーが生成するために好ましくない。500グ
ラム以上の予備重合量では、反応物は固体触媒というよ
りむしろポリマーに属し、本重合における活性が低下す
るばかりでなく、触媒の取り扱い(フィード手法や触媒
タンクの構造等)も難しくなるため好ましくない。
【0038】〔固体触媒の使用/オレフィンの重合〕本
発明の触媒は、溶媒を用いる溶媒重合に適用されるのは
もちろんであるが、実質的に溶媒を用いない液相無溶媒
重合、気相重合、溶融重合にも適用される。また連続重
合、回分式重合に適用される。溶媒重合の場合の溶媒と
しては、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン等の飽和脂肪族または芳香族炭
化水素の単独あるいは混合物が用いられる。なお、これ
らの重合のうち、特に気相重合において本発明の固体触
媒による粒子形成の効果は著しい。重合温度は−78〜
200℃程度、好ましくは−20〜100℃、である。
反応系のオレフィン圧には特に制限がないが、好ましく
は常圧〜50Kg/cm2 ‐Gの範囲である。また、重合に
際しては公知の手段、例えば温度、圧力の選定あるいは
水素の導入により分子量調節を行なうことができる。重
合に際し、本発明の固体触媒と重合モノマーが存在すれ
ば重合可能であることは言うまでもないが、重合活性の
向上や触媒被毒防止の目的で、有機アルミニウム化合物
を共存させて使用することも可能である。そのような有
機アルミニウム化合物の具体例としては、R 3-n Al
またはR 3-m Al(OR(ここで、R
よびRは同一または異なってもよい炭素数1〜20程
度の炭化水素残基または水素原子、Rは炭素数1〜2
0程度の炭化水素残基、Xはハロゲン、nおよびmはそ
れぞれ0≦n<3、0<m<3の数)あるいは下記の一
般式(I)または(II)で表わされるものがある。
【0039】
【化1】
【0040】(ここで、pは0〜50、好ましくは2〜
25、の数であり、Rは炭化水素残基、好ましくは炭
素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜4、のもの、
を示す。) 具体的には、(イ)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、トリヘ
キシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ
デシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、
(ロ)ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジイソブ
チルアルミニウムモノクロライド、エチルアルミニウム
セスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライドな
どのアルキルアルミニウムハライド、(ハ)ジエチルア
ルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハ
イドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライド、
(ニ)ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアル
ミニウムフェノキシドなどのアルミニウムアルコキシ
ド、(ホ)メチルアルモキサン、エチルアルモキサン、
イソブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサ
ンなどのアルモキサンなどが例示される。これらを複数
種混合して用いることも可能である。これらのうち、ト
リアルキルアルミニウム、アルモキサンなどが好まし
い。
【0041】本発明の固体触媒および任意成分である有
機アルミニウム化合物以外に、加えることが可能な第三
成分としては、例えばHO、メタノール、エタノー
ル、ブタノール等の活性水素含有化合物、エーテル、エ
ステル、アミン等の電子供与性化合物、ホウ酸フェニ
ル、ジメチルメトキシアルミニウム、亜リン酸フェニ
ル、テトラエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン等のアルコキシ含有化合物を例示することができる。
【0042】本発明の触媒により重合するオレフィン、
即ち本発明の方法において重合反応に用いられるオレフ
ィンは、炭素数2〜20、好ましくは2〜10、のα‐
オレフィンである。具体的には、例えばエチレン、プロ
ピレン、1‐ブテン、4‐メチル‐1‐ペンテン、1‐
ヘキセン、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、特に好ましくはエチレン、プ
ロピレン、1‐ブテン、1‐ヘキセンがある。これらの
α‐オレフィン類は、二種以上混合して重合に供するこ
ともできる。また、本発明の触媒は、上記α‐オレフィ
ン類とエチレンとの共重合も可能である。さらには、上
記α‐オレフィンと共重合可能な他の単量体、例えばブ
タジエン、1,4‐ヘキサジエン、1,8‐ノナジエ
ン、1,9‐デカジエンなどのような共役および非共役
ジエン類、または、シクロペンテン、シクロブテン、シ
クロオクテン、ノルボルネン、ジシクロペンタジエンな
どの様な環状オレフィンの共重合にも有効である。
【0043】
【実施例】
<実施例−1>触媒成分(iii) の製造 ジメチルシリルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコ
ニウムジクロリドを、J. Orgmet. Chem. (342)21〜29
1988及びJ. Orgmet. Chem.(369)359〜370 1989に従って
合成した。具体的には、窒素置換した300ミリリット
ルフラスコに、ビス(インデニル)ジメチルシラン5.
4gをテトラヒドロフラン150ミリリットルに希釈
し、−50℃以下に冷却した後、n‐ブチルリチウム
(1.6M/L)を23.6ミリリットルを30分かけ
て滴下した。滴下終了後、1時間かけて室温まで昇温
し、室温下で4時間反応させて反応液Aを合成した。
【0044】窒素置換した500ミリリットルフラスコ
にテトラヒドロフラン200ミリリットル導入し−50
℃以下に冷却した後、四塩化ジルコニウム4.38グラ
ムをゆっくり導入した。次いで反応液Aを全量導入した
後、3時間かけてゆっくり室温まで昇温した。室温下で
2時間反応させた後、さらに60℃に昇温し2時間反応
させた。反応終了後、溶媒を減圧留去した後、トルエン
100ミリリットルに溶解し再留去によりジメチルシリ
ルビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド粗結晶を
3.86グラム得た。次いで、この粗結晶をジクロロメ
タン150ミリリットルに溶解し、500ミリリットル
オートクレーブに導入し、白金‐カーボン(0.5重量
%白金担持)触媒5グラム導入後、H=50Kg/cm2
G、50℃の条件下で5時間水添反応を行なった。反応
終了後、触媒を濾別した後、溶媒を減圧留去し、トルエ
ンで抽出した後再結晶することにより、目的のジメチル
シリルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジ
クロリド1.26グラムを得た。
【0045】成分(ii)の製造 充分に窒素置換した撹拌機及び還流コンデンサー付の1
000ミリリットルフラスコに、脱水及び脱酸素したト
ルエン100ミリリットルを導入した。次いで、2本の
滴下ロートの一方に、トリメチルアルミニウム0.72
グラム(10ミリモル)、トリイソブチルアルミニウム
1.96グラム(10ミリモル)をトルエン50ミリリ
ットルに希釈し、他の一方に飽和水含有のトルエンを導
入し、30℃の条件下で混合アルミニウム溶液及び飽和
水含有トルエンをAl及びHOを等モルずつ3時間か
けてフィードした。フィード終了後、50℃に昇温し2
時間反応させた。反応終了後、溶媒を減圧留去して1.
9グラムの白色固体を得た。得られた白色固体をトルエ
ンに希釈し27Al‐NMRの測定の結果、ケミカルシフ
ト174ppm 、半値巾5844Hzのスペクトルを示し
た。
【0046】固体触媒の製造 成分(i) としてアクゾ社製の多孔質ポリプロピレンパウ
ダー(商品名;「Accurel」200〜400μm
分級品)を使用した。このパウダーの細孔径0.05μ
〜2.0μの間の細孔容積は1.89cc/g、0.00
6μ〜10μの間の全細孔容積は2.54cc/gであっ
た。充分に窒素置換した300mlフラスコに、成分(i)
として上記のアクゾ社製の多孔質ポリプロピレン3グラ
ム及び成分(ii)として上記で合成したメチルイソブチル
アルモキサン約1.8グラム(0.0228モル)をト
ルエン40mlに溶解して導入した。次いで成分(iii) と
して上記で合成したジメチルシリレンビス(テトラヒド
ロインデニル)ジルコニウムジクロリド42ミリグラム
(0.94ミリモル)を導入した。導入後、室温下、攪
拌しながら窒素気流下でトルエンを1時間留去し、ポリ
プロピレン粒子が独立して流動するようにした。その一
部を抜き出し、50℃で減圧乾燥させたところ15重量
%の重量減少をおこし、冷却トラップ中にはトルエンが
回収された。
【0047】上記で得た含浸固体をプロピレンを大気圧
下、流通系で予備重合を行なった。予備重合は、氷水で
冷却しながら、プロピレンガス流量を制御しつつ、10
〜20℃の間で30分間実施した。重合温度制御は、氷
水冷却の他、流通ガスのプロピレンと窒素との混合比を
変えることで行なった。予備重合終了後、固体を回収し
た結果、11.5グラムの固体が得られた。この固体中
のZr含量は0.71ミリグラム/グラムであった。従
ってZrあたり800グラムの予備重合収率であった。
【0048】プロピレンの重合 内容積1.5リットルの攪拌式オートクレーブに、充分
に脱水及び窒素置換した食塩を80グラム導入した後、
オートクレーブ内を50℃に昇温しプロピレン置換し
た。次いで、上記で得た固体触媒0.6グラムを導入
し、プロピレン圧力=7Kg/cm2 G、重合温度=50
℃、重合時間=2時間の条件で気相重合を行なった。重
合終了後、固体を回収し、多量の水で食塩を洗いながし
た後、乾燥させたところ22グラムのポリマーが回収さ
れた。従ってZr 1グラムあたり51.6Kgであっ
た。融点は127.7℃、13C‐NMRの測定の結果、
〔mm〕トリアッド分率は0.86,GPCの測定による
数平均分子量は14,700、Q値(Mw/Mn)は2.4
6、平均粒径は1.6mmであった。
【0049】<実施例−2>プロピレンの重合時間を6
時間にする以外は全て、実施例−1と同一条件で重合操
作を行なった。表1は結果を示すものである。
【0050】<実施例−3>実施例−1で得た固体触媒
を1カ月、窒素雰囲気下で保存した後、実施例−1と同
一条件で重合操作を行なった。表1は結果を示すもので
ある。
【0051】<実施例−4〜6>実施例−1のプロピレ
ンの重合の際、固体触媒0.6グラムの他に任意成分
(B)として、東ソーアクゾ社製ポリメチルアルモキサ
ン(会合度=16量体)、同ポリイソブチルアルモキサ
ン、トリイソブチルアルミニウムを各々、0.11グラ
ム並用する以外は全て実施例−1と同一条件で重合操作
を行なった。表1は結果を示すものである。
【0052】<実施例−7>固体触媒の製造 成分(ii)のメチルイソブチルアルモキサンのかわりに、
東ソーアクゾ社製メチルイソブチルアルモキサン、商品
名「MMAO」(変成メチルアルモキサン)を2.5
g、成分(iii) のジメチルシリレンビス(テトラヒドロ
インデニル)ジルコニウムジクロリドを70.7mg用い
る以外は全て実施例−1と同一条件で固体触媒を製造し
た。尚、上記東ソーアクゾ社製「MMAO」を、27Al
‐NMRで測定したところ、190ppm に6550Hzの
半値巾を示す幅広いスペクトルが得られた。含浸固体中
のトルエン含量は約8重量パーセントであった。得られ
た予備重合後の触媒固体中のZr含量は1.21ミリグ
ラム/グラム、Zr 1グラムあたりの予備重合収率は
440であった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を0.5グラム、上記固体触媒の製
造で使用したのと同じ東ソーアクゾ(株)製「MMA
O」を0.12グラム用いる以外は全て実施例−1と同
一条件で重合操作を行なった。表2は結果を示すもので
ある。
【0053】<比較例−1>固体触媒の製造 実施例−1と同様の成分(i) 、成分(ii)および成分(ii
i) を各3グラム、1.8グラム、46ミリグラム用
い、これらをトルエン溶媒40ミリリットルに溶解させ
て混合した。次いで、n‐ヘプタン60ミリリットルを
追加し、反応物を析出させ、次いでスラリー状態のま
ま、プロピレンガスを大気圧下、流通式にフィードする
ことで、20℃/30分間予備重合を実施した。予備重
合終了後、デカンテーションにより上澄み除去し、n‐
ヘプタン200ミリリットルで3回洗浄した後、溶媒を
減圧留去することにより目的とする固体触媒10.5グ
ラムを得た。この固体触媒中にはジルコニウムが0.6
1ミリグラム/グラム含まれており、予備重合収率は約
890(グラム/グラムZr)であった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を0.8グラム用いる以外は全て実
施例−1と同一条件で重合操作を行なった。表1は結果
を示すものである。このものは300μm以下の微粉末
が多く、気相重合運転上好ましくない。
【0054】<実施例−8,9>固体触媒の製造 成分(i) としてアクゾ社製の多孔質ポリプロピレンパウ
ダー(商品名;「Accurel」<100μ分級品)
を4グラム使用した。このパウダーの細孔径は、0.0
5μ〜2.0μの間の細孔容積が1.66cc/g、0.
006〜10μの間の全細孔容積は2.33cc/gであ
った。成分(ii)として実施例−7で使用したのと同じ東
ソーアクゾ社製「MMAO」を2.5グラム、および実
施例−1で合成したジメチルシリレンビス(テトラヒド
ロインデニル)ジルコニウムジクロリドを56.3ミリ
グラムをトルエン40ミリリットルに希釈し、成分
(i)に導入した後、30分かけてトルエンを窒素気流
により留去して含浸固体を製造した。トルエン含量は約
6重量パーセントであった。次いで実施例−1と同様に
プロピレン気流下で10〜20℃で30分予備重合を実
施して、目的の固体触媒を12.8グラム得た。この中
には、Zrが0.82ミリグラム/グラム含まれてお
り、予備重合収率は600g/gZrであった。プロピレンの重合 上記で得られた固体触媒0.6グラム用いる以上は全て
実施例−1あるいは実施例−7と同一条件で重合操作を
行なった。表2は結果を示すものである。
【0055】<実施例−10,11>成分(i) の製造 2000mlのガラスフラスコに、ポリプロピレンパウダ
ー(ポロシメータ測定の結果、このものは、細孔径0.
006〜10μm間における細孔容積(cc/g)が0.
016cc/g、平均細孔径160オングストローム、パ
ウダー粒子の平均粒径210〜300μm)を20g導
入し、ついでn‐ヘプタン320ml、n‐オクタン12
80mlおよび沸とう石1gを導入し、攪拌状態にして上
記混合溶媒の沸点まで温度を上げた。沸点に到達してか
ら15分で混合溶媒を抜き出し、窒素によりポリプロピ
レンパウダーを乾燥させた。この抽出作業によって本発
明の目的に合う多孔質のポリプロピレンパウダー(ポロ
シメータ測定の結果、このパウダーは細孔径0.05〜
2μm間における細孔容積0.981cc/g、0.00
6〜10μmの細孔容積が、1.14cc/g、パウダー
粒子の平均粒径210〜300μm)が得られた。
【0056】固体触媒の製造 上記で得た成分(i) を4g、実施例−7で用いたのと同
じ東ソーアクゾ社製「MMAO」を2.5g、成分(ii
i)としてジメチルシリレンビス(テトラヒドロインデ
ニル)ジルコニウムジクロリドを48.5mg使用する以
外は全て実施例−7と同一条件で固体触媒を製造して、
9.8グラムの固体触媒を得た。この中にはZrが0.
93ミリグラム/グラム、予備重合収率は約350グラ
ム/グラムZrであった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を0.6グラム使用する以外は全て
実施例−1および7と同一条件で重合操作を行なった。
表2は結果を示すものである。
【0057】<比較例−2,3>実施例−10,11で
n‐ヘプタンとn‐オクタン混合溶媒による抽出処理を
する前のポリプロピレンパウダーを成分(i) として用
い、固体触媒を製造した。Zr含量は0.70ミリグラ
ム/グラム、予備重合収率は880(グラム/グラムZ
r)であった。プロピレンの重合を実施例−1および7
と同一条件で行なった。表2は結果を示すものである。
【0058】<比較例−4,5>成分(i) として富士デ
ビソン社製シリカ(952)を4グラム用いる以外は
全て比較例−1,2と同一条件で重合操作を実施した。
表2は結果を示すものである。なお、Zr含量は0.9
7ミリグラム/グラム予備重合収率は約330(グラム
/グラムZr)であった。
【0059】<比較例−6>比較例−4で製造した固体
触媒を1カ月窒素雰囲気下で保存した後に比較例−1と
同一条件で重合操作を行なった。表2は結果を示すもの
である。
【0060】<実施例−12>成分(iii) の製造 イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレ
ニル)ジルコニウムジクロリドを以下の方法で合成し
た。充分に窒素置換した500mlフラスコに、THF2
00ml、フルオレン5gを導入し−50℃以下に冷却し
た後、メチルリチウムジエチルエーテル希釈溶液(1.
4M)を67mlを30分かけて滴下した後、徐々に室温
まで昇温し3時間反応させた。次いで再度−50℃以下
に冷却した後、6,6‐ジメチルフルベン10gを30
分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくり室温迄昇温
し、2昼夜反応させた。反応終了後、HOを60ml加
えて反応を停止し、エーテル層を分離し、無水MgSO
を用いて脱水した後、エーテルをエバポレーション乾
燥することにより2‐シクロペンタジエニル2‐フルオ
レニルプロパン粗結晶17.6gを得た。次いで、上記
粗結晶10gをTHF100mlに希釈し−50℃以下に
冷却し、n‐ブチルリチウム46.0ml(0.0736
モル)を10分間で滴下した。1時間かけて室温に戻
し、室温下で2時間反応させた。次に、窒素気流下で、
溶媒を蒸発させて乾燥させた後、ジクロロメタン100
mlを加え、−50℃以下に冷却した。次に、予め低温下
で50mlのジクロロメタンに四塩化ジルコニウム8.1
6g混合した溶液を、一気にフィードした。混合後、3
時間かけてゆっくり昇温し、室温下で1昼夜反応させ
た。反応終了後、固形物を濾過して取り除き、濾液を濃
縮して再結晶することにより4.68gの赤色のイソプ
ロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)
ジルコニウムジクロリド成分(iii) を得た。
【0061】固体触媒の製造 上記で得た成分(iii) を65.5ミリグラム用いる以外
は全て、実施例−7と同一方法で固体触媒を製造した。
Zr含量は0.88(ミリグラム/グラム)、予備重合
収率は650(グラム/グラムZr)であった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を0.8グラム用いる以外は全て実
施例−7と同一条件で重合操作を行なった。表3は結果
を示すものである。
【0062】<実施例−13>成分(iii) の製造 ジメチルシリレンビス(2‐メチルインデニル)ジルコ
ニウムジクロリドを以下の方法で製造した。500mlガ
ラス製反応容器中で、2‐メチルインデン4.3g(3
3mmol)を80mlのテトラヒドロフランに溶解し、冷却
下、n‐ブチルリチウムの1.6Mヘキサン溶液21ml
をゆっくりと反応容器内に滴下した。室温で1時間攪拌
後、再び冷却し、ジメチルジクロロシラン2.1gをゆ
っくりと滴下し、室温で12時間攪拌後、50mlの水を
添加し、有機相を分別、乾燥してジメチルビス(2‐メ
チルインデニル)シラン3.5g得た。上記方法で得た
ジメチルビス(2‐メチルインデニル)シラン3.5g
をテトラヒドロフラン7.0mlに溶解し、冷却下、n‐
ブチルリチウムの1.6Mヘキサン溶液13.9mlをゆ
っくりと滴下した。室温で3時間攪拌後、四塩化ジルコ
ニウム2.6g(11mmol)/テトラヒドロフラン60
ml溶液にゆっくりと滴下し、5時間攪拌後、塩化水素ガ
スを吹き込んだ後、乾燥させた。続いて、塩化メチレン
を加えて可溶分を分別し、低温にて結晶化させて、0.
45gの橙色粉末を得た。
【0063】固体触媒の製造 上記で得た成分(iii) を98ミリグラム用いる以外は全
て実施例−7と同一方法で固体触媒の製造を行なった。
Zr含量は1.35ミリグラム/グラム、予備重合収率
は430(グラム/グラムZr)であった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を1.0グラム用いる以外は全て実
施例−7と同一条件で重合操作を行なった。表3は結果
を示すものである。
【0064】<実施例−14>成分(iii) の合成 エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドを
J.Orgmet.chem.(288)63 〜67 1985 に従って合成した。固体触媒の製造 上記で得た成分(iii) を60.8ミリグラム用いる以外
は全て実施例−7と同一方法で固体触媒の製造を行なっ
た。Zr含量は1.02ミリグラム/グラム、予備重合
収率は350(グラム/グラムZr)であった。プロピレンの重合 上記で得た固体触媒を1.0グラム用いる以外は全て実
施例−7と同一条件で重合操作を行なった。結果を表3
に示した。
【0065】<実施例−15>プロピレン/エチレンランダム共重合体の製造 内容積1.5リットルの攪拌式オートクレーブに、充分
に脱水及び窒素置換した食塩を80グラム導入した後、
オートクレーブ内を30℃に昇温しプロピレン置換し
た。次いで実施例−1の固体触媒の製造で得た固体触媒
0.8グラムを導入し、プロピレン圧力=7Kg/cm
2 G、エチレンを0.0375グラム/分の速度でフィ
ードし、重合温度=30℃、重合時間=2時間の条件で
気相重合を行なった。重合終了後、固体を回収し、多量
の水で食塩を洗いながした後、乾燥させたところ29.
3グラムのポリマーが回収された。従ってZr 1グラ
ムあたり51.6Kgであった。融点は117.2℃、13
C‐NMRの測定の結果、〔mm〕トリアッド分率は0.
93、エチレン含量は3.01モル%、GPCの測定に
よる数平均分子量は23,700、Q値(Mw/Mn)は
2.28、平均粒径は1.6mmであった。
【0066】<実施例−16>エチレンの重合 内容積1.5リットルの攪拌式オートクレーブに、充分
に脱水及び窒素置換した食塩80グラムを導入し、80
℃に昇温しエチレン置換した。次いで実施例−4で製造
した固体触媒0.5グラム用い、水素を50ccフィード
後、エチレン圧力=7Kg/Cm2 G、85℃で2時間重合
操作を行なった。触媒活性はZr 1gあたり、96.
3Kgであった。GPCの測定の結果、Mn=21,50
0、Q=2.88であった。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】
【表3】
【0070】
【発明の効果】本発明によれば、無機酸化物等の灰分成
分の少ない重合体を、特に従来得ることが難しかったプ
ロピレン系重合体を、粒子性状の良好な形状で、高収率
に得ることを可能にするものであり、活性持続性及び保
存安定性も改善することができることは、「発明の概
要」の項において前記したところである。
【図面の簡単な説明】
【図1】チーグラー触媒に関する本発明の技術内容の理
解を助けるためのものである。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の成分(i)中に、成分(ii)および
    成分(iii)を含浸させ、次いでこれに気相条件下でオレ
    フィンを接触させて重合させることからなる予備重合に
    付して得られたものであって、含浸状態における不活性
    溶媒の残存量が含浸後の有機多孔質ポリマーに対して5
    〜50重量%あることを特徴とする、α‐オレフィン重
    合用固体触媒。 成分(i);平均粒径が5〜1000μmである有機多
    孔質ポリマーであって、細孔径が0.006〜10μm
    である全細孔の細孔容積の総和が0.3cc/g以上であ
    り、かつ細孔径が0.05〜2μmである全細孔の細孔
    容積の総和が、細孔径が0.006〜10μmである全
    細孔の細孔容積の総和の50%以上であるもの、 成分(ii);アルモキサン、 成分(iii);共役五員環配位子を少なくとも1個有する
    遷移金属化合物であって、下記の一般式(1)あるいは
    (2)で表される遷移金属化合物。 Q(C5-a-b b )(C5-a-c c )MeXY (1) S(C5-a-d d )ZMeXY (2) 〔ここで、(C5-a-b b )、(C5-a-c
    c )および(C5-a-d d )は、それぞれ、共
    役五員環配位子を表す。Qは二つの共役五員環配位子を
    架橋する結合性基を、Sは共役五員環配位子とZ基を架
    橋する結合性基を、表す。Zは酸素、イオウ、炭素数1
    〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のチオアルコキ
    シ基、炭素数1〜40のケイ素含有炭化水素基、炭素数
    1〜40の窒素含有炭化水素基あるいは炭素数1〜40
    のリン含有炭化水素基である。R、RおよびR
    は、それぞれ、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲ
    ン基、アルコキシ基、ケイ素含有炭化水素基、リン含有
    炭化水素基、窒素含有炭化水素基あるいはホウ素含有炭
    化水素基である。aは0または1である。b、cおよび
    dは、それぞれ、aが0のときは0≦b≦5、0≦c≦
    5、0≦d≦5を、aが1のときは0≦b≦4、0≦c
    ≦4、0≦d≦4を、満足する整数である。XおよびY
    は、それぞれ、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭
    化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、アミノ基、
    炭素数1〜20のリン含有炭化水素基あるいは炭素数1
    〜20のケイ素含有炭化水素基である。Meは、チタ
    ン、ジルコニウムあるいはハフニウムである。〕
  2. 【請求項2】請求項1のα‐オレフィン重合用固体触媒
    に、α‐オレフィンを接触させて重合させることを特徴
    とする、α‐オレフィン重合体の製造法。
  3. 【請求項3】請求項1のα‐オレフィン重合用固体触媒
    および有機アルミニウム化合物からなる触媒に、α‐オ
    レフィンを接触させて重合させることを特徴とする、α
    ‐オレフィン重合体の製造法。
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