JP3230763B2 - 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Info
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Description
よびこの触媒を用いたオレフィンの重合方法に関し、さ
らに詳しくは、懸濁重合法や気相重合法に適用すること
ができ、しかも高い重合活性で粒子性状に優れたオレフ
ィン重合体を製造することができるオレフィン重合用触
媒およびこの触媒を用いたオレフィン重合方法に関す
る。
とえばエチレン重合体またはエチレン・α-オレフィン
共重合体を製造するための触媒として、チタン化合物と
有機アルミニウム化合物とからなるチタン系触媒あるい
はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからな
るバナジウム系触媒が知られている。
フィン共重合体を製造することのできる触媒として、ジ
ルコニウム化合物と有機アルミニウムオキシ化合物とか
らなる新しいチーグラー型オレフィン重合触媒が開発さ
れ、またこのような新しい触媒を用いたエチレン・α-
オレフィン共重合体の製造方法が、たとえば特開昭58
−19309号公報、特開昭60−35005号公報、
特開昭60−35006号公報、特開昭60−3500
7号公報、特開昭60−35008号公報などに提案さ
れている。
金属化合物と有機アルミニウムオキシ化合物から形成さ
れる触媒は、この触媒が出現する前から知られている遷
移金属化合物と有機アルミニウム化合物から形成される
触媒に比べて重合活性、特にエチレン重合活性が優れて
いるものの、その大部分は反応系に可溶であり、ほとん
どの場合、製造プロセスが溶液重合系に限定され、分子
量の高い重合体を製造しようとすると重合体を含む溶液
の粘度が著しく高くなって生産性が低下する不都合が生
じたり、重合の後処理後に得られた重合体の嵩比重が小
さく、粒子性状に優れた球状オレフィン重合体を製造す
るのが困難であるという問題がある。
ウムオキシ化合物の少なくとも一方の成分をシリカ、ア
ルミナ、シリカ・アルミナなどの多孔性無機酸化物担体
に担持させた触媒を用いて、懸濁重合系または気相重合
系においてオレフィンを重合しようとする試みもなされ
ている。
公報、特開昭60−35007号公報および特開昭60
−35008号公報には、遷移金属化合物および有機ア
ルミニウムオキシ化合物をシリカ、アルミナ、シリカ・
アルミナなどに担持した触媒を使用し得ることが記載さ
れている。
開昭60−106809号公報には、炭化水素溶媒に可
溶なチタン化合物および/またはジルコニウム化合物を
含む高活性触媒成分と充填剤とを予め接触処理して得ら
れる生成物および有機アルミニウム化合物、ならびにさ
らにポリオレフィン親和性の充填剤の存在下で、エチレ
ンあるいはエチレンとα-オレフィンとを共重合させる
ことにより、ポリエチレン系重合体と充填剤からなる組
成物を製造する方法が記載されている。
化珪素または酸化アルミニウムの存在下にトリアルキル
アルミニウムと水とを反応させることにより得られる生
成物と遷移金属化合物からなる混合触媒の存在下に、エ
チレンまたはエチレンとα-オレフィンとを重合または
共重合させる方法が記載されている。
ルコニウム化合物と、アルミノオキサンにトリアルキル
アルミニウムを反応させて得られる反応混合物にさらに
シリカなどの表面水酸基を有する無機酸化物に反応させ
た反応混合物とからなる触媒の存在下に、オレフィンを
重合させることが記載されている。
開昭61−296008号公報には、メタロセンなどの
遷移金属化合物およびアルミノオキサンを無機酸化物な
どの担体に担持した触媒の存在下に、オレフィンを重合
する方法が記載されている。
担持した固体触媒成分を用いてオレフィンを懸濁重合系
または気相重合系で重合または共重合した際、前記溶液
重合系に比較して重合活性が著しく低下し、また生成し
た重合体の嵩比重も充分満足するものではなかった。
には、ジルコノセン化合物、アルミノオキサン、有機ア
ルミニウム化合物およびシリカなどの担体の存在下にオ
レフィンを予備重合する方法が記載されている。この方
法においては、重合活性が高くまた生成した重合体の粒
子性状も優れるが、予備重合時に反応壁などへ予備重合
触媒が付着するという問題がある。
てなされたものであって、懸濁重合法や気相重合法に適
用することができ、しかも高い重合活性で粒子性状に優
れた球状オレフィン重合体を製造することができ、かつ
2種以上のモノマーを共重合させた際に、組成分布の狭
い共重合体を与えるオレフィン重合用触媒を提供すると
ともに、このような良好な性質の触媒を用いてオレフィ
ンを重合することを目的としている。
は、 [A](a-1)(i)II族、III族およびIV族から選ばれ
る少なくとも1種の元素の酸化物からなり、 (ii)吸着水量が1.0重量%未満であり、かつ (iii)2.0〜3.5重量%の表面水酸基を有する微
粒子状担体に、 (a-2)有機アルミニウムオキシ化合物と、 (a-3)炭化水素基置換シクロペンタジエニル骨格を有
する配位子を含むIVB族の遷移金属化合物と、必要に応
じて [B]有機アルミニウム化合物とが担持されてなり、成
分(a-1)の表面水酸基(OH)と成分(a-2)のアル
ミニウム(Ala-2)とのモル比(OH/Ala-2)を
0.15〜0.4の範囲、成分(a-2)のアルミニウム
と成分(a-3)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金
属)を20〜200の範囲、成分[B]のアルミニウム
原子(AlB)と成分(a-2)のアルミニウム原子(A
la-2)の原子比(AlB/Ala-2)を0.2〜3の範
囲として混合接触させて得られたことを特徴としてい
る。
は、上記のような触媒の存在下にオレフィンを重合また
は共重合させることを特徴としている。
合用触媒およびこの触媒を用いたオレフィンの重合方法
について具体的に説明する。
は、単独重合のみならず、共重合を包含した意で用いら
れることがあり、また「重合体」という語は単独重合体
のみならず共重合体を包含した意で用いられることがあ
る。
(以下「成分(a-1)」と記載することがある。)とし
ては、II族、III族、IV族から選ばれる少なくとも1種
の元素の酸化物からなる微粒子状無機化合物が用いられ
る。
孔質酸化物が好ましく、具体的にはSiO2 、Al
2O3 、MgO、ZrO2 、TiO2 、B2O3 、CaO、Z
nO、BaO、ThO2 など、またはこれらを含む混合
物、たとえばSiO2-MgO、SiO2-Al2O3 、SiO2-
TiO2 、SiO2-V2O5 、SiO2-Cr2O3 、SiO2-
TiO2-MgOなどを例示することができる。これらの中
でSiO2 、Al2O3 およびMgからなる群から選ばれ
た少なくとも1種の成分を主成分とするものが好まし
い。
通常1〜300μm、好ましくは10〜200μmであ
ることが望ましく、比表面積は50〜1000m2/
g、好ましくは100〜700m2/gであることが望
ましく、細孔容積は0.3〜2.5cm3/gであること
が望ましい。
着水量が1.0重量%未満、好ましくは0.5重量%未満
であり、かつ表面水酸基が1.5〜4.0重量%、特に好
ましくは2.0〜3.5重量%であることが望ましい。
酸基量(重量%)は下記のようにして求められる。 [吸着水量]200℃の温度で、常圧、窒素流通下で4
時間乾燥させた時の重量減を吸着水量とする。 [表面水酸基量]200℃の温度で、常圧、窒素流通下
で4時間乾燥して得られた担体の重量をX(g)とし、
さらに該担体を1000℃で20時間焼成して得られた
表面水酸基が消失した焼成物の重量をY(g)として、
下記式により計算する。
微粒子状担体を用いることにより、高い重合活性で粒子
性状に優れたオレフィン重合体を製造し得るオレフィン
重合用固体触媒成分を得ることができる。
ウムオキシ化合物(以下「成分(a-2)」と記載するこ
とがある。)は、従来公知のアルミノオキサンであって
もよく、またベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ
化合物であってもよい。
下記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、ト
リアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
を添加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方
法。
ル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキル
アルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水や
氷や水蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する
方法。
体中でトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム
化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシ
ド等の有機スズ酸化物を反応させる方法。
金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアル
ミノオキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミ
ニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解して
もよい。
いられる有機アルミニウム化合物としては、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、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアル
ミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert
-ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、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;トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオク
チルアルミニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウ
ム;ジメ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、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソ
ブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニ
ウムハライド;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ジアルキル
アルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウムメト
キシド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどのジアル
キルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウム
フェノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキ
シドなどが挙げられる。
ム、トリシクロアルキルアルミニウムが特に好ましい。
また、有機アルミニウム化合物として、下記一般式
[I]で表わされるイソプレニルアルミニウムを用いる
こともできる。
る。)上記のような有機アルミニウム化合物は、単独で
あるいは組合せて用いられる。
としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シ
メンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オ
クタデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シ
クロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタン
などの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石
油留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、
脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭
素化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。その他、エチ
ルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用
いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化
水素が好ましい。
アルミニウムオキシ化合物は、たとえばアルミノオキサ
ンの溶液と、水または活性水素含有化合物とを接触させ
る方法、あるいは上記のような有機アルミニウムと水と
を接触させる方法などによって得ることができる。
化合物を得る第1の方法では、アルミノオキサンの溶液
と、水または活性水素含有化合物とを接触させる。活性
水素含有化合物としては、メタノール、エタノール、n-
プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類、
エチレングリコール、ヒドロキノン等のジオール類、酢
酸、プロピオン酸などの有機酸類等が用いられる。この
うちアルコール類、ジオール類が好ましく、特にアルコ
ール類が好ましい。
たは活性水素含有化合物は、ベンゼン、トルエン、ヘキ
サンなどの炭化水素溶媒、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル溶媒、トリエチルアミンなどのアミン溶媒などに
溶解あるいは分散させて、あるいは、蒸気または固体の
状態で用いることができる。また水として、塩化マグネ
シウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸
銅、硫酸ニッケル、硫酸鉄、塩化第1セリウムなどの塩
の結晶水あるいはシリカ、アルミナ、水酸化アルミニウ
ムなどの無機化合物またはポリマーなどに吸着した吸着
水などを用いることもできる。
水素含有化合物との接触反応は、通常溶媒中、たとえば
炭化水素溶媒中で行なわれる。この際用いられる溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメ
ンなどの芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オク
タデカンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シク
ロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロヘキサンな
どの脂環族炭化水素;ガソリン、灯油、軽油などの石油
留分等の炭化水素溶媒あるいは上記芳香族炭化水素、脂
肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわ
け、塩素化物、臭素化物などのハロゲン化炭化水素、エ
チルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を
用いることもできる。
が特に好ましい。該接触反応に用いられる水または活性
水素含有化合物は、アルミノオキサンの溶液中のAl原
子に対して0.1〜5モル、好ましくは0.2〜3モルの
量で用いられる。反応系内の濃度は、アルミニウム原子
に換算して、通常1×10-3〜5グラム原子/リット
ル、好ましくは1×10-2〜3グラム原子/リットルの
範囲であることが望ましく、また反応系内の水の濃度
は、通常2×10-4〜5モル/リットル、好ましくは2
×10-3〜3モル/リットルの濃度であることが望まし
い。
水素含有化合物とを接触させる方法としては、具体的に
は下記のような方法が挙げられる。 (1)アルミノオキサンの溶液と、水または活性水素含
有化合物を含有した炭化水素溶媒とを接触させる方法。
は活性水素含有化合物の蒸気を吹込むなどして、アルミ
ノオキサンと蒸気とを接触させる方法。 (3)アルミノオキサンの溶液と、水または氷あるいは
活性水素含有化合物を直接接触させる方法。
含有化合物または結晶水含有化合物の炭化水素懸濁液あ
るいは活性水素含有化合物が吸着された化合物の炭化水
素懸濁液とを混合して、アルミノオキサンと吸着水また
は結晶水とを接触させる方法。 なお、上記のようなア
ルミノオキサンの溶液は、アルミノオキサンと水または
活性水素含有化合物との反応に悪影響を及ぼさない限
り、他の成分を含んでいてもよい。
水素含有化合物との接触反応は、通常−50〜150
℃、好ましくは0〜120℃、より好ましくは20〜1
00℃の温度で行なわれる。また反応時間は、反応温度
によっても大きく変わるが、通常0.5〜300時間、
好ましくは1〜150時間程度である。
化合物を得る第2の方法では、有機アルミニウムと水と
を接触させる。水は反応系内に溶解している有機アルミ
ニウム原子が全有機アルミニウム原子に対して20%以
下となるような量で用いられる。
は、ベンゼン、トルエン、ヘキサンなどの炭化水素溶
媒、テトラヒドロフランなどのエーテル溶媒、トリエチ
ルアミンなどのアミン溶媒などに溶解または分散させ
て、あるいは水蒸気または氷の状態で用いることができ
る。また水として、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウ
ム、硫酸アルミニウム、硫酸銅、硫酸ニッケル、硫酸
鉄、塩化第1セリウムなどの塩の結晶水あるいはシリ
カ、アルミナ、水酸化アルミニウムなどの無機化合物あ
るいはポリマーなどに吸着した吸着水などを用いること
もできる。
は、通常、炭化水素溶媒中で行なわれる。この際用いら
れる炭化水素溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタ
ン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素、ガソ
リン、灯油、軽油などの石油留分あるいは上記芳香族炭
化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化
物、とりわけ塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒が
挙げられる。その他、エチルエーテルテトラヒドロフラ
ンなどのエーテル類を用いることもできる。これらの媒
体のうち、芳香族炭化水素が特に好ましい。
は、アルミニウム原子に換算して通常1×10-3〜5グ
ラム原子/リットル、好ましくは1×10-2〜3グラム
原子/リットルの範囲であることが望ましく、また反応
系内の水の濃度は、通常1×10-3〜5モル/リット
ル、好ましくは1×10-2〜3モル/リットルの濃度で
あることが望ましい。この際、反応系内に溶解している
有機アルミニウム原子が、全有機アルミニウム原子に対
して20%以下、好ましくは10%以下、より好ましく
は0〜5%であることが望ましい。
る方法として、具体的には下記のような方法が挙げられ
る。 (1)有機アルミニウムの炭化水素溶液と水を含有した
炭化水素溶媒とを接触させる方法。
に、水蒸気を吹込むなどして、有機アルミニウムと水蒸
気とを接触させる方法。 (3)有機アルミニウムの炭化水素溶液と、吸着水含有
化合物または結晶水含有化合物の炭化水素懸濁液とを混
合して、有機アルミニウムと吸着水または結晶水とを接
触させる方法。
氷を接触させる方法。 なお、上記のような有機アルミニウムの炭化水素溶液
は、有機アルミニウムと水との反応に悪影響を及ぼさな
い限り、他の成分を含んでいてもよい。
は、通常−100〜150℃、好ましくは−70〜10
0℃、より好ましくは−50〜80℃の温度で行なわれ
る。また反応時間は、反応温度によっても大きく変わる
が、通常1〜200時間、好ましくは2〜100時間程
度である。
ウムオキシ化合物は、60℃のベンゼンに溶解するAl
成分がAl原子換算で10%以下、好ましくは5%以
下、特に好ましくは2%以下であり、ベンゼンに対して
不溶性あるいは難溶性である。有機アルミニウムオキシ
化合物のベンゼンに対する溶解性は、100ミリグラム
原子のAlに相当する該有機アルミニウムオキシ化合物
を100mlのベンゼンに懸濁した後、攪拌下60℃で
6時間混合した後、ジャケット付G−5ガラス製フィル
ターを用い、60℃で熱時濾過を行ない、フィルター上
に分離された固体部を60℃のベンゼン50mlを用い
て4回洗浄した後の全濾液中に存在するAl原子の存在
量(xミリモル)を測定することにより求められる(x
%)。
ニウムオキシ化合物を赤外分光法(IR)によって解析
すると、1220cm-1付近における吸光度(D1220)
と、1260cm-1付近における吸光度(D1260)との
比(D1260/D1220)は0.09以下、好ましくは0.0
8以下、特に好ましくは0.04〜0.07の範囲にある
ことが望ましい。
分光分析は、以下のようにして行なう。まず、窒素ボッ
クス中で有機アルミニウムオキシ化合物とヌジョールと
を、めのう乳鉢中で磨砕しペースト状にする。次に、ペ
ースト状となった試料をKBr板に挾み、窒素雰囲気下
で日本分光社製IR-810によってIRスペクトルを測定す
る。このようにして得られたIRスペクトルから、D
1260/D1220を求めるが、このD1260/D1220値は以下
のようにして求める。
-1付近の極大点を結び、これをベースラインL1 とす
る。 (ロ)1260cm-1付近の吸収極小点の透過率(T
%)と、この極小点から波数軸(横軸)に対して垂線を
引き、この垂線とベースラインL1 との交点の透過率
(T0 %)を読み取り、1260cm-1付近の吸光度
(D1260=log T0 /T)を計算する。
0cm-1付近の極大点を結び、これをベースラインL2
とする。 (ニ)1220cm-1付近の吸収極小点の透過率(T’
%)と、この極小点から波数軸(横軸)に対して垂線を
引き、この垂線とベースラインL2 との交点の透過率
(T0’%)を読み取り、1220cm-1付近の吸光度
(D1220=log T0’/T’)を計算する。
算する。ベンゼン可溶性の有機アルミニウムオキシ化合
物は、D1260/D1220値が、ほぼ0.10〜0.13の間
にあり、ベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合
物は、従来公知のベンゼン可溶性の有機アルミニウムオ
キシ化合物とD1260/D 1220値で明らかに相違してい
る。
ニウムオキシ化合物は、下記式[II]で表されるアルキ
ルオキシアルミニウム単位を有すると推定される。
基である。)上記式[II]において、R1 は、具体的に
は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル
基、n-ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、デシル基、シクロヘキシル基、シクロ
オクチル基などが例示できる。これらの中でメチル基、
エチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
キシ化合物は、上記式[II]で表わされるアルキルオキ
シアルミニウム単位(i)の他に、下記式[III]で表
わされるオキシアルミニウム単位(ii)を含有していて
よい。
素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20
のアリーロキシ基、水酸基、ハロゲンまたは水素であ
る。またR2 および上記式[II]中のR1 は互いに異な
る基を表わす。)その場合には、アルキルオキシアルミ
ニウム単位(i)を30モル%以上、好ましくは50モ
ル%以上、特に好ましくは70モル%以上の割合で含む
アルキルオキシアルミニウム単位を有する有機アルミニ
ウムオキシ化合物が望ましい。
ジエニル骨格を有する配位子を含むIVB族の遷移金属化
合物(以下「成分(a-3)」と記載することがある。)
としては、下記式[IV]で表される化合物を例示するこ
とができる。
移金属であるが、具体的には、ジ ルコニウム、チタン
またはハフニウムであり、Lは遷移金属に配位する配位
子であり、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であり、シクロペンタジエニル骨
格を有する配位子以外のLは炭素数が1〜12の炭化水
素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、
トリアルキルシリル基、−SO3R(ただし、Rはハロ
ゲンなどの置換基を有していてもよい炭素数1〜8の炭
化水素基である。)または水素原子であり、xは遷移金
属の原子価である。
としては、例えばシクロペンタジエニル基またはメチル
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、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチ
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、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエ
チルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジ
エニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブ
チルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペン
タジエニル基、ヘキシ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あるいはインデニ
ル基、4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基、フルオレニ
ル基などを例示することができる。これらの基はハロゲ
ン原子、トリアルキルシリル基などが置換していてもよ
い。
は、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好まし
い。上記一般式[IV]で表される化合物が、シクロペン
タジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合、そのう
ち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基は、エチ
レン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデ
ン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリ
レン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン
基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基な
どを介して結合されていてもよい。
以外の配位子としては、下記のようなものが挙げられ
る。炭素数が1〜12の炭化水素基として具体的には、
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基、ペンチル基などのアルキル基;シクロペンチル
基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニ
ル基、トリル基などのアリール基;ベンジル基、ネオフ
ィル基などのアラルキル基が例示される。
キシ基、ブトキシ基などが例示される。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。
ヨウ素などが例示される。−SO3Rで表される配位子
としては、p-トルエンスルホナト基、メタンスルホナト
基、トリフルオロメタンスルホナト基などが例示され
る。
えば遷移金属の原子価が4である場合、より具体的には
下記一般式[IV']で表される。 R1 aR2 bR3 cR4 dM … [IV'] (式[IV']中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフ
ニウムであり、R1 はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R2 、R3 およびR4 はシクロペンタジエ
ニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、
アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキ
シ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、−SO3
Rまたは水素原子であり、aは1以上の整数であり、a
+b+c+d=4である。)本発明では上記一般式[I
V']においてR2 、R3 およびR4 のうち1個がシクロ
ペンタジエニル骨格を有する基である遷移金属化合物、
例えばR1 およびR 2 がシクロペンタジエニル骨格を有
する基である遷移金属化合物が好ましく用いられる。こ
れらのシクロペンタジエニル骨格を有する基はエチレ
ン、プロピレンなどのアルキレン基、ジフェニルメチレ
ンなどの置換アルキレン基、イソプロピリデンなどのア
ルキリデン基、シリレン基またはジメチルシリレン、ジ
フェニルシリレン、メチルフェニルシリレンなどの置換
シリレン基などを介して結合されていてもよい。また、
R3 およびR4 はシクロペンタジエニル骨格を有する
基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原
子、トリアルキルシリル基、−SO3Rまたは水素原子
である。
化合物について具体的な化合物を例示する。 ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(イ
ンデニル)ジルコニウムジブロミド、ビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト) 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、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロ
ミド、エチレンビス(インデニル)ジメチルジルコニウ
ム、エチレンビス(インデニル)ジフェニルジルコニウ
ム、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、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ビス(メタンスルホナト)、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオ
ロメタンスルホナト)、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、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、イソプロピリデン(シクロペンタ
ジエニル-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
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)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス(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、ジメチルシリレンビス
(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、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、ジメチルシリレンビス(インデニル)
ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、
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、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、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、メチル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、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジブロミド、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、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、ビス(シクロペンタジエニル)シクロヘキシルジ
ルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニ
ル)フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ベンジルジルコニウムモノクロリド、
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、ビス(シクロペンタジエニル)メ
チルジルコニウムモノハイドライド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジメチルジルコニウム、ビス(シクロペン
タジエニル)ジフェニルジルコニウム、ビス(シクロペ
ンタジエニル)ジベンジルジルコニウム、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロ
メタンスルホナト)、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、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、ビス(ジメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリ
ド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、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、
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、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、ビス(ヘキシルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメ
チルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リド。
エニル環の二置換体は1,2-および1,3-置換体を含み、三
置換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。またプロピ
ル、ブチルなどのアルキル基は、n-、i-、sec-、tert-
などの異性体を含む。
ム化合物において、ジルコニウム金属を、チタン金属ま
たはハフニウム金属に置換えた遷移金属化合物を用いる
こともできる。
機アルミニウム化合物(以下「成分[B]」と記載する
ことがある。)としては、たとえば下記式[V]で表さ
れる有機アルミニウム化合物を例示することができる。
はハロゲンまたは水素であり、nは1〜3である。)上
記式[V]において、R7 は炭素数1〜12の炭化水素
基たとえばアルキル基、シクロアルキル基またはアリ−
ル基であるが、具体的には、メチル基、エチル基、n-プ
ロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基、トリル基などである。
は、具体的には以下のような化合物が用いられる。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
ソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシル
アルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム; イソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウ
ム; ジメ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、ジイソプロピ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、ジメチルアルミニウム
ブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド; メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウ
ムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキク
ロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルア
ルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウム
セスキハライド; メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジ
クロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチ
ルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウム
ジハライド; 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
ドライドなど。
て、下記式[VI]で表される化合物を用いることもでき
る。 R7 n AlY3-n … [VI] (式中、R7 は上記と同様であり、Yは−OR8 基、−
OSiR9 3 基、−OAlR10 2 基、−NR11 2 基、−
SiR12 3 基または−N(R13)AlR14 2 基であり、
nは1〜2であり、R8 、R9 、R10およびR14はメチ
ル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基などであり、R 11は水素、メ
チル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリ
メチルシリル基などであり、R12およびR13はメチル
基、エチル基などである。)このような有機アルミニウ
ム化合物としては、具体的には、以下のような化合物が
用いられる。 (i)R7 n Al(OR8)3-n で表される化合物、例え
ば ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウ
ムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドな
ど、 (ii)R7 n Al(OSi R9 3 )3-n で表される化合
物、例えば Et2Al(OSi Me3) (iso-Bu)2 Al(OSi Me3) (iso-Bu)2 Al(OSi Et3)など。
表される化合物、例えば Et2AlOAlEt2 (iso-Bu)2 AlOAl(iso-Bu)2 など。
る化合物、例えば Me2 AlNEt 2 Et2 AlNHMe Me2 AlNHEt Et2 AlN(Si Me3)2 (iso-Bu)2 AlN(SiMe3)2 など。
れる化合物、例えば (iso-Bu)2 AlSi Me3 など、
アルミニウム化合物の中では、R7 3Al 、R7 nAl(OR
8)3-n 、R7 nAl(OAlR10 2)3-n で表わされる有機ア
ルミニウム化合物を好適な例として挙げることができ、
R7 がイソアルキル基であり、n=2のものが特に好ま
しい。これらの有機アルミニウム化合物は、2種以上混
合して用いることもできる。
(a-1) 微粒子状担体、(a-2)有機アルミニウムオキ
シ化合物、(a-3)シクロペンタジエニル骨格を有する
配位子を含むIVB族の遷移金属化合物、および必要に応
じてさらに[B]有機アルミニウム化合物を不活性炭化
水素媒体中で混合することにより調製するとができる。
ましくは 成分(a-1) と、成分(a-2)とを混合接触させ、次い
で成分(a-3)を混合接触させ、さらに成分[B]を混
合接触させるか、 成分(a-1) と、成分(a-2)とを混合接触させ、次い
で成分[B]を混合接触させするか、 成分(a-1) と、成分(a-2)および成分(a-3)の混
合物とを混合接触させるか、あるいは、 成分(a-1) と、成分(a-2)および成分(a-3)の混
合物とを混合接触させ、次いで成分[B]を混合するこ
とが選ばれる。
媒の調製工程を示す。本発明に係るオレフィン重合用触
媒の調製に用いられる不活性炭化水素媒体としては、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、ジクロロメタ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挙げることがで
きる。
3)および必要に応じて成分[B]を混合するに際し
て、成分(a-3)は成分(a-1) 1g当り、通常5×1
0-6〜5×10-4モル、好ましくは10-5〜2×10-4
モルの量で用いられ、成分(a-3)の濃度は、約10-4
〜2×10-2モル/リットル、好ましくは2×10-4〜
10-2モル/リットルの範囲である。また、(a-1)の
表面水酸基(OH)と成分(a-2)のアルミニウム(A
la-2)とのモル比(OH/Ala-2)は、通常0.15
〜0.4の範囲である。
-3)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金属)は、通
常20〜200である。必要に応じて用いられる成分
[B]のアルミニウム原子(AlB)と成分(a-2)の
アルミニウム原子(Ala-2)の原子比(AlB/Al
a-2)は、通常0.2〜3、好ましくは0.05〜1.5の
範囲である。成分(a-1)、成分(a-2)、成分(a-
3)および必要に応じて成分[B]を混合する際の混合
温度は、通常−50〜150℃、好ましくは−20〜1
20℃であり、接触時間は1〜1000分間、好ましく
は5〜600分間である。特に、成分(a-1)と成分
(a-2)との反応温度は、通常50〜150℃、好まし
くは60〜120℃である。また接触時間は0.5〜1
00時間、好ましくは1〜50時間である。
ィン重合用触媒は、成分(a-1) 1g当り約5×10-6
〜5×10-4グラム原子、好ましくは10-5〜2×10
-4グラム原子の遷移金属原子が担持され、また約10-3
〜5×10-2グラム原子、好ましくは2×10-3〜2×
10-2グラム原子のアルミニウム原子が担持されている
ことが望ましい。
触媒にオレフィンを予備重合してもよく、予備重合は、
上記のような成分(a-1) 、成分(a-2)、成分(a-
3)および必要に応じて成分[B]を不活性炭化水素媒
体中で混合接触させ、そこへオレフィンを導入すること
により行う。予備重合に際しては、遷移金属化合物は、
通常10-6〜2×10-2モル/リットル、好ましくは5
×10-5〜10-2モル/リットルの量で用いられ、予備
重合温度は−20〜80℃、好ましくは0〜50℃であ
り、また予備重合時間は0.5〜100時間、好ましく
は1〜50時間程度である。
は、重合時に用いられるオレフィンの中から選ばれる
が、好ましくは主成分としてエチレンである。さらに予
備重合によって生成する重合体量は、成分(a-1) 1g
当り約0.1〜500g、好ましくは0.3〜300g、
特に好ましくは1〜100gの範囲であることが望まし
い。また、成分(a-1) 1g当り約5×10-6〜5×1
0-4グラム原子、好ましくは10-5〜2×10-4グラム
原子の遷移金属原子が担持され、また約10-3〜5×1
0-2グラム原子、好ましくは2×10-3〜2×10-2グ
ラム原子のアルミニウム原子が担持されていることが望
ましい。
調製に用いられる不活性炭化水素媒体としては、上記し
た触媒の調製に用いた不活性炭化水素媒体と同様のもの
が用いられる。
式のいずれの方法においても行うことができる。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
を行なうに際して、(a-3)遷移金属化合物は、重合容
積1リットル当り遷移金属原子に換算して通常は10-8
〜10-3グラム原子、好ましくは10-7〜10-4グラム
原子の量で用いられることが望ましい。この際、必要に
応じて有機アルミニウム化合物やアルミノオキサンを用
いてもよい。この際用いられる有機アルミニウム化合物
としては、上述したような有機アルミニウム化合物
[B]と同様な化合物が挙げられる。使用量としては、
遷移金属原子1グラム原子当り0〜500モル、好まし
くは5〜200モルの範囲であることが望ましい。
合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、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を挙げることができる。さら
にスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエンなどを用い
ることもできる。
合法あるいは気相重合法いずれにおいても実施できる。
液相重合法においては触媒調製法の際に用いた不活性炭
化水素溶媒と同じものを用いることができ、オレフィン
自身を溶媒として用いることもできる。
オレフィンの重合温度は、通常、−50〜150℃、好
ましくは0〜100℃の範囲である。重合圧力は、通
常、常圧〜100kg/cm2、好ましくは常圧〜50
kg/cm2の条件下であり、重合反応は、回分式、半
連続式、連続式のいず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の異なる2段以上に分け
て行なうことも可能である。得られるオレフィン重合体
の分子量は、重合系に水素を存在させるか、あるいは重
合温度を変化させることによって調節することができ
る。
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。
は、(a-1)吸着水量が1.0重量%未満であり、かつ
2.0〜3.5重量%の表面水酸基を有する微粒子状担
体に、(a-2)有機アルミニウムオキシ化合物と、(a
-3)シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むIV
B族の遷移金属化合物とを担持してなる固体触媒成分
[A]と、必要に応じて有機アルミニウム化合物[B]
とからなっている。
重合活性で粒子性状に優れた球状オレフィン重合体を製
造することができ、かつ2種以上のモノマーを共重合さ
せた際に、組成分布の狭い共重合体を得ることができ、
しかも予備重合時に反応壁などへ予備重合触媒が付着す
ることがない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
のn-デカン可溶成分量(可溶量の少ないものほど組成分
布が狭い)は、該共重合体約3gをn-デカン450ml
に加え、145℃で溶解させた後、23℃まで冷却し、
濾過によりn-デカン不溶部を除き、濾液よりn-デカン可
溶部を回収することによって測定した。
重でのMFR測定時に得られるストランドを120℃で
1時間熱処理し1時間かけて室温まで除冷したのち、密
度勾配管で測定した。
μm以下の微粉量はふるいにより測定した。
換した400mlのガラス製フラスコにシリカ(富士デ
ヴィソン社製TG-20643)を窒素流通下200℃で6時間
乾燥したもの(吸着水量0.1重量%以下、水酸基含量
2.7重量%)13.1gとトルエン150mlとを入れ
て懸濁状にし0℃まで冷却した。この懸濁液中に有機ア
ルミニウムオキシ化合物とトルエン溶液(シェリング社
製メチルアルミノオキサンをドライ化した後トルエンで
再溶解したもの、Al;1.365モル/リットル)5
5.1mlを1時間で滴下した、この際系内の温度を0
℃に保った。その後0℃で1時間、室温で1時間、さら
に80℃で4時間反応を行なった。反応終了後、20℃
まで冷却し、この懸濁液中にビス(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のトルエン溶液
(Zr:0.0380モル/リットル)31.3mlを4
5分間で滴下した。滴下終了後30℃に昇温し、その温
度で2時間攪拌した。その後、デカンテーションにより
溶媒を除去した後ヘキサン250mlで洗浄した。この
操作を3回行なうことによりシリカ1gに対してジルコ
ニウムを8.3ミリグラム、アルミニウムを155ミリ
グラム含有する固体触媒を得た。なお、重合にはこの固
体触媒をヘキサンに再懸濁して用いた。
ットルのステンレス製オートクレーブに塩化ナトリウム
(和光純薬特級)150gを装入し、90℃で1時間減
圧乾燥した。その後、エチレンと1-ブテンとの混合ガス
(1-ブテン含量5.0モル%)の導入により常圧に戻
し、系内を70℃とした。
を、ジルコニウム原子換算で0.003ミリグラム原子
およびトリイソブチルアルミニウムを0.5ミリモルオ
ートクレーブへ添加した。
上記エチレンと1-ブテンとの混合ガスを導入し、全圧8
kg/cm2-Gとして重合を開始した。系内は直ちに8
0℃に上昇した。
kg/cm2-Gに保ち、80℃で1時間重合を行なっ
た。重合終了後、水洗により塩化ナトリウムを除き、残
ったポリマーをメタノールで洗浄した後、80℃で1晩
減圧乾燥した。その結果、190℃で2.16kgの荷
重下に測定したMFRが4.92g/10分であり、密
度が0.912g/cm3 であり、23℃でのデカン可
溶成分量が0.7重量%であり、嵩比重が0.41g/c
m3 であり、ポリマー平均粒径が850μmであり、1
00μm以下の微粉ポリマー量が0.8重量%であるエ
チレン・1-ブテン共重合体237gを得た。
様のシリカ6.5gをトルエン125mlで懸濁状にし
0℃まで冷却した。この懸濁液中に有機アルミニウムオ
キシ化合物のトルエン溶液(シュリング社製メチルアル
ミノオキサンをドライ化した後トルエンで再溶解したも
の、Al;1.157モル/リットル)32.2mlとビ
ス(n-ブチルシクロペンタジエニル) ジルコニウムジク
ロリドのトルエン溶液(Zr; 0.0313モル/リット
ル)11.9mlとの混合溶液を50分間で滴下した。
この際、系内の温度を0℃に保った。その後、0℃で3
0分間、室温で40分間さらに80℃で3.5時間反応
を行った。その後、デカンテーションにより溶媒を除去
した後、ヘキサン250mlで洗浄した。この操作を3
回行なうことにより、シリカ1gに対してジルコニウム
を5.2ミリグラム、アルミニウムを154ミリグラム
含有する固体触媒を得た。
で調製した固体触媒を固体のまま用い、混合ガス中の1-
ブテン含量を8.2モル%、水素添加量を30Nml、
重合温度を75℃とした以外は実施例1と同様に行な
い、MFRが4.29g/10分であり、密度が0.90
0g/cm3 であり、23℃でのデカン可溶成分量が
4.6重量%であり、嵩比重が0.39g/cm3 であ
り、ポリマー平均粒径が870μmであり、100μm
以下の微粉ポリマー量が0.1重量%であるエチレン・1
-ブテン共重合体190gを得た。
00℃で6時間乾燥したシリカ(吸着水量0.1重量%
以下、水酸基含量2.1重量%)7.4gをトルエン15
0mlで懸濁状にし、0℃まで冷却した。その後、有機
アルミニウムオキシ化合物、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の使用量をそれぞ
れ34.8ミリモル、0.65ミリモルとした以外は、実
施例1と同様に行い、シリカ1gに対してジルコニウム
を5.7ミリグラム、アルミニウムを125ミリグラム
含有する固体触媒を得た。なお、重合にはこの固体触媒
をヘキサンに再懸濁して用いた。
た以外は実施例1と同様に行い、MFRが4.10g/
10分であり、密度が0.910g/cm3 であり、2
3℃でのデカン可溶成分量が0.8重量%であり、嵩比
重が0.38g/cm3 であり、ポリマー平均粒径が7
40μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量が
0.6重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体211
gを得た。
製した固体触媒(ジルコニウム原子に換算して0.11
9ミリグラム原子)をヘキサン100mlで懸濁状にし
た。
8.15ミリモルを添加し10分間攪拌した。その後、
エチレンガス(常圧)を連続的に導入し35℃で80分
間予備重合を行なった。その結果、シリカ1gに対して
4gのポリエチレンが予備重合された。この際、反応器
壁への予備重合触媒の付着は認められなかった。
うにヘキサンを追加し、その懸濁液をそのまま重合に用
いた。 [重 合]実施例1の重合において、上記で調製した予
備重合触媒を用い、混合ガス中の1-ブテン含量を4.3
モル%とした以外は実施例1と同様に行い、MFRが
4.11g/10分であり、密度が0.912g/cm3
であり、23℃でのデカン可溶成分量が0.4重量%で
あり、嵩比重が0.41g/cm3 であり、ポリマー均
粒径が770μmであり、100μm以下の微粉ポリマ
ー量が0.1重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体
204gを得た。
リカ1gに対して13gのポリエチレンが担持されるよ
うにした以外は実施例4と同様にして固体触媒を調製し
た。この際、反応器壁への予備重合触媒の付着は認めら
れなかった。
用いた以外は実施例4と同様に行い、MFRが4.24
g/10分であり、密度が0.911g/cm3 であ
り、23℃でのデカン可溶成分量が0.8重量%であ
り、嵩比重が0.41g/cm3 であり、ポリマー平均
粒径が870μmであり、100μm以下の微粉ポリマ
ー量が0重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体25
5gを得た。
リカ1gに対して80gのポリエチレンが担持されるよ
うにした以外は実施例4と同様にして固体触媒を調製し
た。この際、反応器壁への予備重合触媒の付着は認めら
れなかった。
用い、混合ガス中の1-ブテン含量を4.7モル%とした
以外は実施例4と同様に行い、MFRが3.41g/1
0分であり、密度が0.912g/cm3 であり、23
℃でのデカン可溶成分量が0.7重量%であり、嵩比重
が0.39g/cm3 であり、ポリマー平均粒径が86
0μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量が0重
量%であるエチレン・1-ブテン共重合体246gを得
た。
製した固体触媒(ジルコニウム原子に換算して0.11
6ミリグラム原子)をヘキサン100mlで懸濁状にし
た。
10.1ミリモルを添加し5分間攪拌した。その後、エ
チレンガス(常圧)を連続的に導入し、30℃で5時間
予備重合を行なった。この際、反応器壁への予備重合触
媒の付着は認められなかった。
を除去した後、ヘキサン150mlで洗浄した。この洗
浄を3回行うことにより、シリカ1gに対してジルコニ
ウムを4.9ミリグラム、アルミニウムを154ミリグ
ラムおよびポリエチレンを7g含有する予備重合固体触
媒を得た。なお、重合にはこの固体触媒をヘキサンに再
懸濁して用いた。
を用いた以外は実施例2と同様に行い、MFRが3.3
6g/10分であり、密度が0.898g/cm3 であ
り、23℃でのデカン可溶成分量が6.1重量%であ
り、嵩比重が0.43g/cm3 であり、ポリマー平均
粒径が830μmであり、100μm以下の微粉ポリマ
ー量が0重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体26
9gを得た。
00℃で6時間焼成したシリカ(吸着水量0.1重量%
以下、水酸基含量0.5重量%)3.9gをトルエン10
0mlで懸濁状にし0℃まで冷却した。この懸濁液中に
実施例1と同様にして合成したアルミニウムオキシ化合
物のトルエン溶液(Al;1.365モル/リットル)
16.4mlを30分間で滴下した。この際、系内の温
度を0℃に保った。
らに80℃で4時間反応を行った。反応終了後20℃ま
で冷却し、この懸濁液中にビス(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のトルエン溶液(Z
r;0.0380モル/リットル)9.32mlを15分
間で滴下した。滴下終了後30℃に昇温し、その温度で
2時間攪拌した。その後の操作は実施例1と同様に行
い、シリカ1gに対してジルコニウムを8.1ミリグラ
ム、アルミニウムを150ミリグラム含有する固体触媒
を得た。なお、重合にはこの固体触媒をヘキサンに再懸
濁して用いた。
た以外は実施例1と同様に行いMFRが4.55g/1
0分であり、密度が0.913g/cm3 であり、嵩比
重が0.40g/cm3 であり、ポリマー平均粒径が7
20μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量が
1.6重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体195
gを得た。
に実施例1で調製したシリカ担持有機アルミニウムオキ
シ化合物をアルミニウム原子換算で0.19ミリグラム
原子とビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリドのトルエン溶液(Zr;0.003モル
/リットル)1mlを個々にオートクレーブに添加した
以外は実施例1と同様に行い、MFRが7.01g/1
0分であり、密度が0.915g/cm3 であり、嵩比
重が0.19g/cm3 であるエチレン・1-ブテン共重
合体45gを得た。この際、オートクレーブ壁にはポリ
マーの付着が認められ、かつ不定形ポリマーが多かっ
た。
様に乾燥したシリカに3.6重量%の水を添加し均一に
分散させた。このシリカ9.6gをトルエン150ml
で懸濁状にし、系内温度を0℃にした。この懸濁液中に
実施例1と同様にして調製した有機アルミニウムオキシ
化合物(Al;1.365モル/リットル)のトルエン
溶液40.4mlを50分間で滴下した。この際系内温
度を0℃に保った。その後0℃で1時間、室温で1時間
さらに80℃で4.5時間反応を行った。反応終了後、
20℃まで冷却し、この懸濁液中にビス(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のトルエン
溶液(Zr;0.0380モル/リットル)22.9ml
を45分間で滴下した。滴下終了後30℃に昇温し、そ
の温度で2時間攪拌した。その後デカンテーションによ
り溶媒を除去した後ヘキサン250mlで洗浄した。こ
の操作を3回行うことによりシリカ1gに対してジルコ
ニウムを8.0ミリグラム、アルミニウムを150ミリ
グラム含有する固体触媒を得た。なお、重合にはこの固
体触媒をヘキサンに再懸濁して用いた。
で調製した固体触媒を用いた以外は同様に行いMFRが
3.98g/10分であり、密度が0.914g/cm3
であり、嵩比重が0.37g/cm3であり、ポリマー平
均粒径が610μmであり、100μm以下の微粉ポリ
マー量が2.5重量%であるエチレン・1-ブテン共重合
体177gを得た。
様のシリカ5.5gをトルエン60mlで懸濁状にし0
℃まで冷却した。この懸濁液中に実施例1と同様にして
調製した有機アルミニウムオキシ化合物のトルエン溶液
(Al;1.465モル/リットル)28.5mlを30
分間で滴下した。その後の反応は実施例1と同様に行っ
た。反応終了後、20℃まで冷却し、この懸濁液中にビ
ス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリドのトルエン溶液(Zr;0.0313モル/リッ
トル)14.8mをl20分間で滴下した。滴下終了
後、30℃に昇温し、その温度で100分間攪拌した。
その後の操作は実施例1と同様に行い、シリカ1gに対
してジルコニウムを7.5ミリグラム、アルミニウムを
200ミリグラム含有する固体触媒を得た。
(Zr;0.00231モル/リットル)50mlにさ
らにヘキサン100mlを追加し、その懸濁液へトリイ
ソブチルアルミニウム10.4ミリモルを添加し、10
分間攪拌した。その後エチレンガス(常圧)を連続的に
導入し、30℃で7時間予備重合を行った。この際、反
応器壁への予備重合触媒の付着は認められなかった。し
かる後デカンテーションにより溶媒を除去し、さらにヘ
キサン200mlで洗浄した。この操作を4回繰り返す
ことによりシリカ1gに対してジルコニウムを7.0ミ
リグラム、アルミニウムを196ミリグラム、ポリエチ
レンを28g含有する予備重合固体触媒を得た。なお、
重合にはこの固体触媒をヘキサンに再懸濁して用いた。
で調製した予備重合固体触媒を用い、混合ガス中の1-ブ
テン含量を8.2モル%、水素添加量を30Nml、重
合温度を75℃とした以外は実施例1と同様に行ない、
MFRが3.04g/10分であり、密度が0.899g
/cm3 であり、嵩比重が0.39g/cm3 であり、
ポリマー平均粒径が940μmであり、100μm以下
の微粉ポリマー量が0重量%であるエチレン・1-ブテン
共重合体248gを得た。
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドに代えた以
外は実施例1と同様に行い、シリカ1gに対してジルコ
ニウムを8.1ミリグラム、アルミニウムを152ミリ
グラム含有する固体触媒を得た。
た以外は実施例1と同様に行い、MFRが6.10g/
10分であり、密度が0.913g/cm3 であり、嵩
比重が0.40g/cm3 であり、ポリマー平均粒径が
780μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量が
0.7重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体185
gを得た。
以外は実施例1と同様に行い、MFRが6.63g/1
0分であり、密度が0.916g/cm3 であり、嵩比
重が0.39g/cm3 であり、ポリマー平均粒径が6
10μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量が
0.8重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体95g
を得た。
いてビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリドの代わりにビス(1,3-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を用いた以外は実
施例1と同様に行い、ジルコニウムを8.1ミリグラ
ム、アルミニウムを154ミリグラム含有する固体触媒
を得た。
コニウム原子換算で0.005ミリグラム原子用いた以
外は実施例1と同様に行い、MFRが0.032g/1
0分であり、嵩比重が0.40g/cm3 であり、ポリ
マー平均粒径が690μmであり、100μm以下の微
粉ポリマー量が0.6重量%であるエチレン・1-ブテン
共重合体245gを得た。
換した400ml のガラス製フラスコにシリカ(富士デ
ヴィソン社製TG-40209、吸着水量:0.3重量%、水酸
基含量:2.7重量%)18.8gとトルエン300ml
とを入れて懸濁状にし、0℃まで冷却した。この懸濁液
中に有機アルミニウムオキシ化合物のトルエン溶液(シ
ェリング社製メチルアルミノオキサンをドライ化した
後、トルエンで再溶解したもの。Al ;4.16モル/
リットル)34.7ml を1時間で滴下した。この際、
系内の温度を0℃に保った。その後、0℃で30分間、
さらに95℃で16時間反応を行った。反応終了後、6
0℃まで冷却し、デカンテーションにより溶媒を除去し
た。その後、トルエン300mlで3回洗浄した。
エン70mlで懸濁状にし80℃に昇温した。そこへビ
ス(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリドのトルエン溶液(Zr:9.33ミリモル/
リットル)15.1ml を20分間で滴下し、滴下終了
後80℃で2時間攪拌した。その後、デカンテーション
により溶媒を除去した後、ヘキサン150mlで3回洗
浄を行うことにより、シリカ1gに対してジルコニウム
を4.5ミリグラム、アルミニウムを176ミリグラム
含有する固体触媒を得た。なお、重合には、この固体触
媒をヘキサンに再懸濁して用いた。
ットルのステンレス製オートクレーブに、塩化ナトリウ
ム(和光純薬特級)150gを装入し、90℃で1時間
減圧乾燥した。その後、エチレンと1-ブテンとの混合ガ
ス(1-ブテン含量5.1モル%)の導入により常圧に戻
し、系内を75℃とした。次いで、上記のように調製し
た固体触媒をジルコニウム原子換算で0.004ミリグ
ラム原子およびトリイソブチルアルミニウムを1ミリモ
ルをオートクレーブに添加した。
上記エチレンと1-ブテンとの混合ガスを導入し、全圧を
8kg/cm2-Gとして重合を開始した。系内の温度は
直ちに85℃に上昇した。その後、混合ガスのみを補給
し、全圧を8kg/cm2-Gに保ちながら85℃で1.5
時間重合を行った。
除き、残ったポリマーをメタノールで洗浄した後、80
℃で一晩減圧乾燥した。その結果、190℃で2.16
kgの荷重下に測定したMFRが0.01g/10分以
下であり、嵩比重が0.42g/cm3 であり、ポリマ
ーの平均粒径が870μmであり、100μm以下の微
粉ポリマー量が0.3重量%であるエチレン・1-ブテン
共重合体415gを得た
同様にして調整した固体触媒(ジルコニウム原子に換算
して0.14ミリグラム原子)をヘキサン130mlで
懸濁状にした。その懸濁液へトリイソブチルアルミニウ
ム13.0ミリモルを添加し、引き続きエチレンガス
(常圧)を連続的に導入し、35℃で130分間予備重
合を行った。その結果、シリカ1gに対して4gのポリ
エチレンが予備重合された。この際、反応器壁への付着
は認められなかった。
ジルコニウム原子換算で0.004ミリグラム原子用い
た以外は、実施例12と同様に重合を行った。
下に測定したMFRが0.01g/10分以下であり、
嵩比重が0.46g/cm3であり、ポリマーの平均粒径
が900μmであり、100μm以下の微粉ポリマー量
が0重量%であるエチレン・1-ブテン共重合体465g
を得た触媒調製および重合結果をそれぞれ表1と表2に
示した。
を示す説明図である。
Claims (8)
- 【請求項1】(a-1)(i)II族、III族およびIV族から
選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物からなり、 (ii)吸着水量が1.0重量%未満であり、かつ (iii)2.0〜3.5重量%の表面水酸基を有する微
粒子状担体に、 (a-2)有機アルミニウムオキシ化合物と (a-3)炭化水素基置換シクロペンタジエニル骨格を有
する配位子を含むIVB族の遷移金属化合物とが担持され
てなり、成分(a-1)の表面水酸基(OH)と成分(a
-2)のアルミニウム(Ala-2)とのモル比(OH/A
la-2)を0.15〜0.4の範囲、成分(a-2)のア
ルミニウムと成分(a-3)中の遷移金属との原子比(A
l/遷移金属)を20〜200の範囲として混合接触さ
せて得られたことを特徴とするオレフィン重合用固体触
媒。 - 【請求項2】[A] (a-1)(i)II族、III族およびIV族から選ばれる少な
くとも1種の元素の酸化物からなり、 (ii)吸着水量が1.0重量%未満であり、かつ (iii)2.0〜3.5重量%の表面水酸基を有する微
粒子状担体に、 (a-2)有機アルミニウムオキシ化合物と、 (a-3)炭化水素基置換シクロペンタジエニル骨格を有
する配位子を含むIVB族の遷移金属化合物と、 [B]有機アルミニウム化合物と が担持されてなり、成分(a-1)の表面水酸基(OH)
と成分(a-2)のアルミニウム(Ala-2)とのモル比
(OH/Ala-2)を0.15〜0.4の範囲、成分
(a-2)のアルミニウムと成分(a-3)中の遷移金属と
の原子比(Al/遷移金属)を20〜200の範囲、成
分[B]のアルミニウム原子(AlB)と成分(a-2)
のアルミニウム原子(Ala-2)の原子比(AlB/Al
a-2)を0.2〜3の範囲として混合接触させて得られ
たことを特徴とするオレフィン重合用固体触媒。 - 【請求項3】前記(a-1)微粒子状担体が、平均粒径が
10〜200μmであり、比表面積が100〜700m
2/gであり、細孔容積が0.3〜2.5cm3/gであ
る請求項1または請求項2に記載のオレフィン重合用固
体触媒。 - 【請求項4】前記(a-3)遷移金属化合物が、下記式
[IV]で表される化合物である請求項1ないし3のいず
れかに記載のオレフィン重合用固体触媒; MLX …[IV] (式中、Mは周期律表第IVB族の遷移金属であり、Lは
遷移金属に配位する配位子であり、少なくとも1個のL
は、アルキル置換シクロペンタジエニル骨格を有する配
位子であり、アルキル置換シクロペンタジエニル骨格を
有する配位子以外のLは炭素数が1〜12の炭化水素
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、ト
リアルキルシリル基、または水素原子であり、xは遷移
金属の原子価である。)。 - 【請求項5】前記(a-3)遷移金属化合物が、下記式
[IV']で表される化合物である請求項1ないし3のい
ずれかに記載のオレフィン重合用固体触媒; R1 aR2 bR3 cR4 dM …[IV'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R1はアルキル置換シクロペンタジエニル骨格を
有する基であり、R2、R3およびR4はアルキル置換シ
クロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ
基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリ
ル基または水素原子であり、aは1以上の整数であり、
a+b+c+d=4である。)。 - 【請求項6】前記[B]有機アルミニウム化合物が、下
記一般式[V]で表される請求項1ないし5のいずれか
に記載のオレフィン重合用固体触媒; R7 n AlX3-n …[V] (式中、R7は炭素数1〜12の炭化水素基であり、X
はハロゲンまたは水素であり、nは1〜3である。)。 - 【請求項7】請求項1ないし6のいずれかに記載のオレ
フィン重合用固体触媒と、有機アルミニウム化合物とか
らなることを特徴とするオレフィン重合用固体触媒。 - 【請求項8】請求項1ないし7のいずれかに記載のオレ
フィン重合用固体触媒の存在下に、オレフィンを重合ま
たは共重合させることを特徴とするオレフィンの重合方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13463092A JP3230763B2 (ja) | 1991-05-31 | 1992-05-27 | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
Applications Claiming Priority (5)
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---|---|---|---|
JP12924891 | 1991-05-31 | ||
JP3-129248 | 1991-05-31 | ||
JP3-187398 | 1991-07-26 | ||
JP18739891 | 1991-07-26 | ||
JP13463092A JP3230763B2 (ja) | 1991-05-31 | 1992-05-27 | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05155931A JPH05155931A (ja) | 1993-06-22 |
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ID=27315906
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13463092A Expired - Lifetime JP3230763B2 (ja) | 1991-05-31 | 1992-05-27 | 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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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1026177A4 (en) * | 1997-10-22 | 2004-12-08 | Chisso Corp | SUPPORTED METALLOCENE CATALYST, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND METHOD FOR PRODUCING OLEFIN POLYMERS |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP13463092A patent/JP3230763B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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