JP3761571B2 - オレフィン類重合用の成分と触媒 - Google Patents

Description

本発明は、オレフィン重合用の触媒の成分、その成分から得られる触媒、及びオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは水素、又は炭素原子１〜１２のアルキル、シクロアルキル又はアリール基）の重合への前記触媒の使用に関する。
本発明のもう１つの観点は、前記触媒を用いて得られるポリマーに関する。
化合物ＭＬ_x（式中、Ｍは遷移金属、特にＴｉ、Ｚｒ及びＨｆ、Ｌは金属を配位する配位子、ｘは金属の原子価で、配位子Ｌの少なくとも１つはシクロアルカジエニル構造を有する）配位触媒が、文献上知られている。化合物Ｃｐ₂ＴｉＣｌ₂又はＣｐ₂ＺｒＣｌ₂（Ｃｐ＝シクロペンタジエニル）を用いるこのタイプの触媒は、米国特許第２，８２７，４４６号及び同第２，９２４，５９３号に記載されている。化合物は、エチレンの重合でＡｌ−アルキル化合物と共に用いられる。触媒活性は、非常に低い。非常に高い活性を有する触媒は、化合物Ｃｐ₂ＺｒＣｌ₂又はＣｐ₂ＴｉＣｌ₂、及びシクロペンタジエニル環で置換されたそれらの誘導体（Ｃｐ環は他の環と縮合することもできる）と反復単位−（Ｒ）ＡｌＯ−（式中、Ｒは低級アルキル、好ましくはメチル）からなるポリアルモキサン化合物から得られる（米国特許第４，５４２，１９９号及び欧州特許第Ａ−１２９，３６８号）。
前記のタイプの触媒で、メタロセン化合物が低級アルキレン又は他の２価の基によって橋状結合された２個のインデニル又はテトラヒドロインデニル環を有するものは、プロピレン及び他のアルファオレフィンの立体規則性のポリマーの製造に適する（欧州特許第Ａ−１８５，９１８号）。
立体特異触媒も、ジシクロペンタジエニル化合物で、その２個の環が金属との配位角に環の回転を防止するように立体障害を有する基で、各種のやり方によって置換されたものから得られる。
ペンタジエニル環の適当な位置でのインデニル又はテトラヒドロインデニルの置換は、非常に高い立体特異性を有する触媒を与える（欧州特許第Ａ−４８５，８２３号、同Ａ−４８５，８２０号、同第Ａ−５１９，２３７号、米国特許第５，１３２，２６２号及び同第５，１６２，２７８号）。
上記に記載のメタロセン触媒は、非常に狭い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ 約２）を有するポリマーを与える。
それらの触媒のあるものは、ＬＬＤＰＥタイプのエチレンとアルファオレフィンとのコポリマー又はコモノマー単位のかなりの均一分布を有するエチレン／プロピレンエラストマーコポリマーを形成する性質を持つ。更に得られるＬＬＤＰＥポリエチレンは、キシレン又はｎ−デカンのような溶媒中での低溶解性により特徴付けられる。
上述のより立体特異触媒で得られるポリプロピレンは、公知のチーグラー・ナッタ触媒で得ることができるポリマーと比べて、結晶化度の増加及びより高い変形温度を示す。
しかしながら、これらのメタロセン触媒は、それらが作られる反応媒体中及び液状重合媒体中で溶解する事実のために、溶液中で行わないポリオレフィンの製造の工業的方法に用いる可能性に関してかなりの難点がある。
溶液中で行わない重合方法においてそれらを用いることができるために、触媒は適切な形態学的性質を有するポリマーを付与する適当な担体に担持しなければならない。
特にシリカような多孔質の金属酸化物又はポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのような多孔質の高分子担体を含めて、多種類の担体が用いられる。マグネシウムハライドも担体として用いられる。ある場合、それらマグネシウムハライドは、メタロセン化合物がカチオン、及びＭｇハライドタイプの化合物がアニオンとなるイオン対の対イオンとしても用いられる。
しかしながら、担体の使用は触媒の活性をかなり低くする傾向がある。日本公開特許第１６８４０８／８８号（１９８８年１２月７日公開）は、エチレン重合の触媒を、Ａｌ−トリアルキル及び／又はポリメチルアンモキサン（ＭＡＯ）と形成のためのＣｐ₂ＴｉＣｌ₂、Ｃｐ₂ＺｒＣｌ₂、Ｃｐ₂Ｔｉ（ＣＨ₃）₂タイプのメタロセン化合物の担体として、塩化マグネシウムの使用を記載している。塩化マグネシウムからなる成分は、メタロセン化合物と共に粉砕し、また電子供与体化合物の存在下で行う又はアルコールとのＭｇＣｌ₂の適当な液状付加物にメタロセンを担持させ、次いでＡｌＥｔ₂Ｃｌを反応させることによって作られる。この触媒は、ＭｇＣｌ₂に関して充分な高い活性を持たない。
球状のＭｇＣｌ₂上に担持され、電子供与体化合物と部分的に錯体化したＣｐ₂ＺｒＣｌ₂タイプのメタロセン化合物からなる触媒が、米国特許第５，１０６，８０４号に記載されている。
これらの触媒の性能は、日本公開特許第１６８４０８／８８号に記載されたものより良い。しかし、触媒残渣の含量が充分に低いポリマーの製造をまだ可能にしていない。ＭｇＣｌ₂上に担持されるＺｒ化合物の量は、相対的に低い（触媒中のＺｒ／Ｍｇ比 約０．０５以下）。
更に、触媒はポリメチルアルモキサン（ＭＡＯ）の使用を必要とし、Ａｌ−トリエチルタイプのＡｌ−アルキルに活性ではない。しかしながら、ＭＡＯに対する収量は高くない。
欧州特許出願第Ａ−３１８，０４８号は、表面積と多孔度の特定の特性を持つ塩化マグネシウムを担持するＴｉ化合物と、必要により電子供与体化合物とから固体成分が、Ｔｉ又はＺｒのベンジル型化合物、Ｃｐ₂Ｔｉ（ＣＨ₃）₂及びビス−（インデニル）−Ｚｒ（ＣＨ₃）₂タイプのメタロセン化合物と共に用いられ、エチレンの重合及びプロピレンの重合の触媒を形成することを記載している。メタロセンの塩化マグネシウムとの重量比はかなり高く（１より大きい）、そのために、得られるポリマーからメタロセンを除去する必要がある。触媒は、液状重合媒体の存在下で行われる方法において用いられる。
欧州特許出願第Ａ−４３９，９６４号は、塩化マグネシウム上に担持されたＴｉ化合物を含む固体成分にメタロセンを担持することによって得られる広い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ ４〜１４の間）を有するエチレンポリマーの製造に適したバイメタル触媒について記載している。ＭＡＯ又はＡｌ−アルキルとの混合物は、助触媒として用いられる。Ａｌ−トリアルキルは、それら自身上でも用いられるが、触媒活性は低い。ＭｇＣｌ₂上に担持されたＴｉ化合物及びメタロセン化合物の両方から誘導され、活性中心が機能的に作用するこれらの混合触媒の収量は、触媒が炭化水素媒体中で用いられる時、非常に高く、一方重合が気相中で行われる時、低い。
欧州特許出願第Ａ−５２２，２８１号は、塩化マグネシウム上に担持されたＣｐ₂ＺｒＣｌ₂と、Ａｌ−トリアルキルとジメチルアニリノ−テトラキス−（ペンタフルオロフェニル）ボレートタイプの安定なアニオンを与える化合物との混合物から得られる触媒について記載している。触媒は、成分を粉砕することにより調製され、溶媒（トルエン）の存在下で、９０００ｇ／ｇ程度のＭｇＣｌ₂に対するポリエチレンの収量を有する重合試験に用いられている。
欧州特許出願第Ａ−５０９，９４４号は、Ａｌ−アルキル化合物と予備反応させたメタロセンハライドと共に、アニリノ−テトラキス−（ペンタフルオロフェニル）ボレートタイプ又はＭｇＣｌ₂のようなルイス触媒を用いる触媒について記載している。
塩化マグネシウムは、予備反応させたメタロセン化合物と接触させる前に粉末化される。Ｍｇハライドに対するポリマーの収量は高くない。今、触媒成分が、特に高い活性を有する触媒を形成することができること、及び調整された形態学的性質を有するポリマーを製造できること、そのため触媒が流動床で気相方法で使用できることが見出された。
本発明の成分は、１以上のオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは水素又は炭素原子１〜１２のアルキル、シクロアルキル又はアリール）及び／又は１以上のジ−又はポリエンを、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ及びその混合物の化合物を３００Å以下の微粒子の平均サイズを有する粒子の形のＭｇハライドを接触させて得られた生成物からなる配位触媒で重合させて得られたプレポリマーに、少なくとも１つのＭ−π結合をもつＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＨｆから選択される遷移金属Ｍの化合物を接触させて得られる。高分子担体は、固体成分のｇ当たり０．５〜２０００ｇの量で、好ましくはｇ当たり５〜５００ｇの量で、より好ましくは固体成分のｇ当たり１０〜１００ｇの量で作られる。遷移金属Ｍの化合物は、特に、共役π電子をもつ単環又は多環の構造をもつ金属Ｍ上に配位した少なくとも１つの配位子Ｌを含む。前記遷移金属Ｍの化合物は、好ましくは以下の構造；

〔式中、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｚｒ又はＨｆであり、Ｃｐ¹及びＣｐ¹¹は互いに同一または異なって、置換されてもよいシクロペンタジエニル基であり、前記シクロペンタジエニル基上の２以上の置換基は炭素原子４〜６を有する１以上の環を形成することができ、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は同一または異なって、水素、ハロゲンの原子、炭素原子１〜２０のアルキル又はアルコキシル基、炭素原子６〜２０もアリール、アルカリル又はアラルキル、炭素原子１〜２０のアシロキシ基、アリル基、又は珪素原子含有の置換基であり、Ａはアルケニル橋又は以下；

＝ＢＲ₁，＝ＡｌＲ₁，−Ｇｅ−，−Ｓｎ−，−Ｏ−，−Ｓ−，＝ＳＯ，＝ＳＯ₂，＝ＮＲ₁，＝ＰＲ₁又は＝Ｐ（Ｏ）Ｒ₁（式中、Ｍ₁はＳｉ、Ｇｅ又はＳｎであり、Ｒ₁及びＲ₂は同一または異なって、炭素原子１〜４のアルキル基又は炭素原子６〜１０のアリール基であり、ａ、ｂ、ｃは独立に０〜４の整数であり、ｅは１〜６の整数であり、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃の基の２以上は環を形成することができる）から選択される構造を有する〕
を有する化合物から選択される。Ｃｐ基が置換される場合、置換基は炭素原子１〜２０のアルキル基が好ましい
式（Ｉ）をもつ代表的な化合物は、以下；

を含む。
式（II）をもつ代表的な化合物は、以下；

を含む。
式（III)をもつ代表的な化合物は、以下；

を含む。
上記に与えられた簡易化した式において、記号は以下；
Ｍｅ＝メチル、Ｅｔ＝エチル、ｉＰｒ＝イソプロピル、Ｂｕ＝ブチル、Ｐｈ＝フェニル、Ｃｐ＝シクロペンタジエニル、Ｉｎｄ＝インデニル、Ｈ₄Ｉｎｄ＝４，５，６，７−テトラヒドロインデニル、Ｆｌｕ＝フルオレニル、Ｂｅｎｚ＝ベンジル、Ｍ＝Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆ、好ましくはＺｒ
の意味を持つ。
Ｍｅ₂Ｓｉ（２−Ｍｅ−Ｉｎｄ）₂ＺｒＣｌ₂及びＭｅ₂Ｓｉ（２−Ｍｅ−Ｈ₄Ｉｎｄ）ＺｒＣｌ₂タイプの化合物及びそれらの製造方法は、それぞれ欧州特許出願第Ａ−４８５，８２２号及び同第Ａ−４８５，８２０号に記載されており、その記載をここに参照として入れる。
Ｍｅ₂Ｓｉ（３−ｔ−ブチル−５−ＭｅＣｐ）₂ＺｒＣｌ₂タイプ及びＭｅ₂Ｓｉ（２−Ｍｅ−４，５−ベンゾインデニル）ＺｒＣｌ₂タイプの化合物及びそれらの製造方法は、それぞれ米国特許第５，１３２，２６２号及び欧州特許出願第Ａ−５４９，９００号に記載されており、その記載をここに参照として入れる。
プレポリマーの製造のために用いられる触媒は、好ましくは、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆのハライド又はその混合物、特にＴｉ又はＶの塩化物又はハロゲン−アルコラートと、３００Å以下、好ましくは１５０Å以下、より好ましくは約３０〜１２０Åの範囲の微結晶（crystallites）の平均サイズを有するＭｇクロリドとを接触させて得られる生成物からなる。Ｔｉ又はＶの塩化物又はハロゲン−アルコラートは、好ましくはＴｉＣｌ₄、ＴｉＣｌ₃、Ｔｉ（ＯＢｕ）₂Ｃｌ₂及びＴｉ（ＯＢｕ）Ｃｌ₃のようなＴｉのクロロ−アルコラート、ＶＣｌ₃、ＶＯＣｌ₃を含む。
このタイプの触媒の例は、米国特許第４，４９５，３３８号、同第４，２９８，７１８号及び同第４，５４２，１９８号に記載されており、その記載をここに参照として入れる。Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ又はＨｆの１以上の化合物と、上記に規定した特徴を有するマグネシウムハライドとを接触させて得られる生成物からなる触媒の他の例は、イタリア国特許出願第９４−Ａ−００１，０６５号及び同第９４−Ａ−００１，４２１号に与えられる。好ましくは、触媒の固体成分は、約５〜１００ミクロンの粒径を有し、２００ｍ²／ｇより大きな表面積（ＢＥＴ）及び０．３ｃｃ／ｇより大きな多孔度（窒素法）を有する、又は２００ｍ²／ｇ以下の表面積（ＢＥＴ）及び０．５〜２ｃｃ／ｇの多孔度（水銀法）を有する球状形で用いられる。
このタイプの成分からなる触媒の例及びその成分の製造方法は、米国特許第４，３９９，０５４号、欧州特許第Ａ−３９５，０８３号、同第Ａ−５５３，８０５号及び同第Ａ−５５３，８０６号に記載されており、その記載をここに参照として入れる。前記触媒成分中でのチタニウム又はバナジウムの含量は、好ましくは、１重量％より大きく、好ましくは２〜１０重量％である。
触媒は、好ましくはＡｌ−アルキル化合物、ＡｌＥｔ₃、Ａｌ−トリイソブチル、Ａｌ−トリ−ｎ−ブチルのようなＡｌ−トリアルキル、及びＡｌ−ジアルキルハライドとの混合物として用いる。アルモキサン化合物も用いることができる。プレポリマーの製造に用いられるオレフィンは、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−オクテン及びそれらの混合物を含む。
好ましくはプレポリマーは、ポリエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、シクロペンテン、シクロヘキセンから選択されるオレフィンを２０モル％以下の割合で有するエチレンのコポリマー、アイソタクチック指数約８０％を有するポリプロピレン、エチレン及び／又は１−ブテン、１ヘキセンのようなα−オレフィンの低量（５モル％以下）を有するプロピレンの結晶性ポリマーからなる。ジエン又は共役ポリエンからのプレポリマーを用いることもできる。
予備重合は、好ましくはプロパン、ヘキサン、ヘプタン、イソブタンのような不活性炭化水素溶媒、又はモノマーからなる液相中で、或いは一般に１００℃以下、好ましくは２０〜７０℃の温度で行う気相中で行われる。
プレポリマーは、成分のｇ当たり約０．５ｇより大で、２０００ｇ／ｇ以下の量で製造される。好ましくは、量は固体成分のｇ当たり５〜５００ｇで、より好ましくは固体成分のｇ当たり１０〜１００ｇである。
下記の水銀法で測定されるプレポリマーの多孔度は、好ましくは０．３ｃｍ³／ｇより大きく、より好ましくは０．４ｃｍ³／ｇより大きく、特には０．５ｃｍ³／ｇより大きい。上記の与えられた多孔度の数値は、５０，０００Å以下の半径を有する細孔であることを意味する。
プレポリマー中に存在するマグネシウムハライドの量は、Ｍｇとして表して、一般に５０〜５００００ｐｐｍ、好ましくは１００〜２００００ｐｐｍ、より好ましくは３００〜１００００ｐｐｍである。
少なくとも１つのπ結合を有する遷移金属Ｍとハライドのマグネシウムとの原子比、特にＺｒ／Ｍｇ比（トルエンで抽出（１００ｇ／リットルの濃度、２０℃で３回洗浄）できないようなプレポリマー中に存在するＺｒ化合物に対して）は、０．１より大きく、特には０．２より大きく、好ましくは０．３〜３である。
０．１以上の遷移金属／マグネシウムの原子比は、Ｍｇハライド、及びＺｒ、Ｔｉ、Ｖ又はＨｆのメタロセン化合物からなる成分中で以前に達成されなかったものである。Ｍｇハライドの分散した微細粒子を含み、かつＭｇハライドと少なくとも部分的に結合した型で、少なくとも１つのＭ−π結合を含有するＴｉ、Ｖ、Ｚｒ又はＨｆから選択した遷移金属Ｍの化合物を、０．１より大きな原子比Ｍ／Ｍｇで含むプレポリマーからなる触媒成分は、かつて文献に記載されていない。予備重合触媒の固体成分を含むプレポリマーと遷移金属化合物との反応は、好ましくは、メタロセン化合物が溶解する不活性炭化水素媒体（トルエン、ベンゼン及び類似の炭化水素）で、−４０℃とプレポリマーの融点との間の温度で、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは１０〜７０℃で作用させて行われる。
プレポリマーと、少なくとも１つのπ結合を含む遷移金属化合物との間の反応は、必要であれば、電子供与体化合物の存在下、全量の０．１〜１５重量％の電子供与体化合物の量に固定するように行うことができる。
少なくとも１つのＭ−π結合を含むメタロセン化合物の溶解度は、前記化合物がトルエンおよび類似の炭化水素で（これらにＡｌ−トリエチル、Ａｌ−トリイソブチル又はポリアルキルアルモキサンのようなＡｌ−アルキル化合物、特にＭＡＯ又はＡｌ−アルキル化合物との混合物を含んでもよい）、Ａｌ−アルキル化合物／メタロセン化合物のモル比が２以上、好ましくは５〜１００のモル比で用いて溶解させると、増加する。
得られた溶液は、非常に高い活性を有する触媒の成分として特に適する。前記活性は、上記のＡｌ化合物が存在しない時に得られるメタロセン化合物の溶液を用いた時に得られる活性より高い。
本発明の成分は、Ａｌ−アルキル化合物、又はポリアルキルアルモキサン化合物又はそれらの混合物と、Ｍｇハライドに対して非常に高い活性で、従来より知られたＭｇハライドを含む触媒より活性が遙かに高い触媒を形成する。
Ａｌ−アルキル化合物は、一般に式ＡｌＲ₃（式中、Ｒは炭素原子１〜１２のアルキル）の化合物、及び反復単位−（Ｒ⁴）ＡｌＯ−（式中、Ｒ⁴は炭素原子１〜６を含むアルキル基）を含むアルモキサン化合物から選択され、前記アルモキサン化合物は上記の式をもつ２〜５０の反復単位を含む。式ＡｌＲ₃を有する化合物の代表的な例は、Ａｌ−トリメチル、Ａｌ−トリエチル、Ａｌ−トリイソブチル、Ａｌ−トリ−ｎ−ブチル、Ａｌ−トリヘキシル及びＡｌ−トリオクチルである。アルモキサン化合物の中で、ＭＡＯを用いるのが好ましい。Ａｌ−アルキル化合物、好ましくはＡｌ−トリイソブチルとアルモキサン化合物、好ましくはＭＡＯの混合物も有利に用いることができる。
少なくとも１つのＭ−π結合をもつ遷移金属化合物が式（II）及び（III)に記載されたタイプである場合、０．０１〜０．５のモル比で、ＡｌＲ₃とＨ₂Ｏとの間の反応から得られる化合物は、有利に用いることができる。
ＭｇＣｌ₂のｇ当たりの少なくとも１００ｋｇ、かつＭｇＣｌ₂のｇ当たり１０００ｋｇでもよい活性が、通常、気相の重合方法で得ることができる。球状粒子の形である成分の触媒で得られたプレポリマーを使用し、触媒成分の形態を複製するポリマーを得ることができる。したがって、気相での方法を行うのを困難にさせる床の局部的な過熱のような難点、熱交換等を伴う問題を避けて、気相での流動床で容易に制御可能な方法を行うことが可能である。
図１は１２倍にした触媒の写真を示す。図２は気相での重合により得られたポリマーの３．５倍にした写真を示す。
更に、通常、凝集する傾向があり、気相方法を行うことで問題を起こすゴム性のポリマー及びコポリマーを気相で製造するために、成分が高い巨視的多孔度（macroporosity）（例えば、１ｃｃ／ｇより大きなＨｇ多孔度）を有する球状粒子の形である触媒で得られるプレポリマーを用いることができる。
本発明の触媒は、オレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは水素又は炭素原子１〜１０のアルキル基又はアリールである）の（共）重合に用いることができる。
それらは特に、エチレン及びエチレンと上記タイプのアルファオレフィン（Ｒはアルキル基である）との混合物の重合に用いることができる。
触媒、特にＣ₂Ｈ₄（Ｉｎｄ）₂ＺｒＣｌ₂、Ｃ₂Ｈ₄（Ｈ₄Ｉｎｄ）ＺｒＣｌ₂及びＭｅ₂Ｓｉ（Ｍｅ₄Ｃｐ）₂ＺｒＣｌ₂のタイプの化合物から得られたものは、アルファオレフィンの含量に対し比較的低密度で、室温でキシレンへの溶解度が減少し（約１０重量％以下）、約２．５〜５の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有することで特徴付けられるＬＬＰＤＥ（低割合の一般にＣ₃−Ｃ₁₂アルファオレフィンの２０重量％以下のエチレン含有コポリマー）の製造に適する。
０．９１２の密度には、α−オレフィンの含量は、約５モル％に等価である。０．９０６の密度としては、α−オレフィンの含量は、約７モル％に等価である。
Ｍｗ／Ｍｎ値は、一般に、溶液中で使用するか又は担持される、これまで知られたメタロセン触媒で得られるものより高い、かつ狭い分子量分布を有するポリマーより優れた加工性をポリマーに付与する。
キラルのメタロセン化合物を用いる触媒で得ることができるポリプロピレンは、容易に制御可能な高い分子量及び高い結晶性を有すると共に高い立体規則性によって特徴付けられる。
用いることのできるキラルのメタロセン化合物は、例えば、欧州特許出願第Ａ−４８５，８２３号、同第Ａ−４８５，８２０号、同第Ａ−５１９，２３７号、及び米国特許第５，１３２，２６２号、及び同第５，１６２，２７８号に記載されたタイプである。
次の実施例は、本発明を説明し、かつ限定するものではない。述べられる特性は、以下の方法により測定した。
窒素を用いた多孔度及び表面積
Ｂ．Ｅ．Ｔ．方法論により測定した（使用装置：カルロ エルバ（Carlo Erba）製のソープトマチック（SORPTOMATIC）１８００）。
水銀を用いた多孔度及び表面積
膨張計の中の既知量の水銀中に、既知量の試料を浸し、次いで徐々に水銀圧を水圧で増加させることにより測定した。細孔中への水銀の浸透圧は、それらの直径の関数である。測定は、カルロ エルバ製のポロシメーター「ポロシメーター２０００シリーズ」を用いて行われる。多孔度、細孔分布及び表面積は、水銀の体積の減少によるデータ及び加えた圧力値から算出した。
触媒の粒度
単色レーザー光の光回折の原理に基づく方法で、「マルベルン インストル．（Malvern Instr.）２６００」装置で測定した。平均サイズは、Ｐ５０の符号で示す。
ＭＩＥフローインデックス
ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）Ｄ−１２３８、条件Ｅ
ＭＩＦフローインデックス
ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、条件Ｆ
流動性
ポリマー１００ｇが、出口が直径１．２５ｃｍを有し、穴が頂角から２０°傾斜している漏斗を通り流れるために要する時間である。
見掛密度
ＤＩＮ（ドイツ工業規格）５３１９４
ポリマー粒子の形態及び粒度分布
ＡＳＴＭ Ｄ−１９２１−６３
キシレン中の可溶区分
２５℃で測定した。
コモノマーの含量
ＩＲスペクトルから測定されたコモノマーの重量百分率。
実密度
ＡＳＴＭ Ｄ−７９２
結晶子Ｄ（１１０）の平均サイズ
マグネシウムハライドのＸ線スペクトルで出現する（１１０）回折線の半分の高さでの幅を測定し、シェラー（Scherrer）の式に当てはめることにより決定した。
Ｄ(110）＝（Ｋ・1.542・57.3）／（Ｂ−ｂ）ｃｏｓθ、
ここで、
Ｋ＝定数（マグネシウムハライドの場合１．８３）、
Ｂ＝（１１０）回折線の半分の高さでの幅（度で）、
ｂ＝機器の広がり、
θ＝ブラッグ角。
マグネシウムハライドの場合、（１１０）回折線は、５０．２°の角２θに出現する。
実施例
実施例において百分率は、重量による。用語、触媒はプレポリマーに遷移金属化合物を接触させて得られる成分を示す。
用語、担体は触媒の製造に用いられるプレポリマーを示す。極限粘度数は、ｄｌ／ｇで示す。
実施例１
担体の製造
ヘキサン１０リットルを、馬蹄形攪拌機とじゃま板を備え、容量２５リットルを有し、Ｎ₂で９０℃で３時間処理したガラス製のオートクレーブに充填した。欧州特許第Ａ−５５３，８０６号の実施例３に記載の方法により作った平均直径３０μｍを有する触媒２９０ｇを、２０℃で攪拌中に加えた。次いで、ヘキサン中のＡｌ−トリイソブチル（ＴＩＢＡＬ）の溶液（１００ｇ／ｌ）２．０リットルを、２０℃で１５分間で導入し、攪拌を１５分間継続した。エチレンを、３５℃で１００ｍｍＨｇの分圧で供給し、重合を、収量が得られる固体触媒成分のグラム当たりのポリマーの４０ｇに等しくなるまで行った。３回の洗浄を、ヘキサン１００ｇ／リットルで２０℃で行った。乾燥後、次の特徴を有する球状のプレポリマー１１．６ｋｇを得た。
表面積＝１．６ｍ²／ｇ（Ｈｇ）、
多孔度＝０．７０２ｃｍ³／ｇ（Ｈｇ、５０，０００Åまでの半径を有する細孔に関して）、
Ｐ５０＝１３１．３３μｍ、
Ｔｉ＝０．２％、Ｃｌ＝１．１％、Ｍｇ＝０．２６％、
Ａｌ＝０．０５％。
メタロセン／ポリメチルアルモキサン溶液の製造
馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で処理した１０００ｃｍ³反応器を、トルエン６００ｃｍ³、ポリメチルアルモキサン（ＭＡＯ）４７．４ｇ及びエチレン−ビス−（インデニル）−ジルコニウムジクロリド（ＥＢＩ）８．４６ｇで充填した。系をＮ₂雰囲気、２０℃で３時間、連続的に攪拌した。この期間の終わりに、透明な溶液を得た。
触媒の製造
馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で９０℃で３時間処理した１０００ｃｍ³反応器を、窒素雰囲気、２０℃で、トルエン３００ｃｍ³及び予め作った担体１００ｇで充填した。予め作ったメタロセン／ＭＡＯ溶液２００ｃｍ³を、２０℃で攪拌中、１５分間で導入した。その系を、４０℃まで持っていき、その温度に４時間維持し、次いで溶媒を、最高温度約４０℃、約３時間で、真空蒸発により除去した。次の特徴を有する球状の触媒１１８．６２ｇを得た。
Ｚｒ＝０．５％、Ｍｇ＝０．２６％、Ｃｌ＝１．２８％、
Ａｌ＝５．２％。
重合（ＨＤＰＥ）
Ｎ₂で９０℃で３時間処理したガラス製のフラスコに、ＭＡＯ０．４２ｇ及び上記の触媒０．０５ｇを、トルエン１００ｃｍ³中で３０℃で５分間予備接触させた。
次いで、全体を、馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で９０℃で３時間処理し、約２０℃でヘキサン１．６リットルを含有する４リットル鋼製のオートクレーブに供給した。オートクレーブを７５℃に上げ、エチレン７バール及び水素０．１バールを供給した。重合を、温度及びエチレン圧を一定に保持して１時間行った。
重合を、２０℃に冷却後、オートクレーブの瞬間のガス抜きにより中断し、ポリマーのスラリーを排出し、窒素中、８０℃のオーブンで乾燥した。次の特徴を有する球状粒子の形のポリエチレン３２５ｇを得た（収量６５００ｇポリエチレン／触媒ｇ、１３００ｋｇ／Zrｇ、６４０ｋｇ／ＭｇＣｌ₂ｇ）。
ＭＩＥ＝０．８、Ｆ／Ｅ＝６２、η＝１．１、
Ｍｗ／Ｍｎ＝３．４。
実施例２
重合（ＬＬＤＰＥ）
Ｎ₂で９０℃で３時間処理したガラス製のフラスコに、ＭＡＯ０．４２ｇ及び実施例１の触媒０．０５ｇを、トルエン１００ｃｍ³中で２０℃で５分間予備接触させた。
次いで、全体を、馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で９０℃で３時間処理し、３０℃でプロパン８００ｇを含有する４リットル鋼製のオートクレーブに供給した。オートクレーブを７５℃に加熱し、Ｈ₂０．１バールを、次いで同時にエチレン７バール及び１−ブテン１００ｇを供給した。重合を、温度及びエチレン圧を一定に保持して１時間行った。次の特徴を有する球状粒子の形のエチレン−ブテンコポリマー１２５ｇを得た（収量２５００ｇコポリマー／触媒ｇ、５００ｋｇ／Zrｇ、２４５ｋｇ／ＭｇＣｌ₂ｇ）。
ＭＩＥ＝８．４、Ｆ／Ｅ＝１９、η＝１、
実密度＝０．９１２、結合ブテン＝１１％、
キシレン中の不溶分＝９４％、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．８。
実施例３
重合（ＬＬＰＤＥ）
実施例１の触媒０．０５ｇを、ＭＡＯ０．４２の代わりにＴＩＢＡＬ１．４ｇを用いて、実施例２と同様の条件下で予備接触させた。次いで、エチレン及びブテンを、実施例２と同様の条件で共重合しさせた。次の特徴を有するエチレン−ブテンコポリマー７５ｇを得た（収量１５００ｇコポリマー／触媒ｇ）。
ＭＩＥ＝３、Ｆ／Ｅ＝３５．３、η＝１．１、
実密度＝０．９１２、キシレン中の不溶分＝９０％。
実施例４
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
条件は、次の反応成分の量、トルエン３００ｃｍ³、ＭＡＯ４３．２６ｇ、ＥＢＩ１９．５８ｇである以外は、実施例１と同様であった。
触媒の製造
条件は、メタロセン／ＭＡＯ溶液１００ｃｍ³である以外は、実施例１と同様であった。次の特徴を有する球状の触媒約１１８ｇを得た。
Ｚｒ＝０．７７％、Ｍｇ＝０．１７％、Ｃｌ＝１．３５％、
Ａｌ＝３．９５％。
重合
重合条件は、Ｈ₂０．１バール及びブテン１００ｇの代わりに、Ｈ₂０．５バール及びブテン１５０ｇを用いた以外は、実施例２と同一であった。次の特徴を有する球状粒子の形のエチレン−ブテンコポリマー３５０ｇを得た（収量７０００ｇコポリマー／触媒ｇ、１０００ｋｇ／Zrｇ、１０５０ｋｇ／ＭｇＣｌ₂ｇ）。
ＭＩＥ＝５．９、Ｆ／Ｅ＝４１、η＝０．８、
実密度＝０．９０６、結合ブテン＝１５％、
キシレン中の不溶分＝８８％。
実施例５
この実施例において、メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液は、触媒の製造に用いられた。
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液の製造
馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で９０℃で３時間処理した５００ｃｍ³反応器を、ＴＩＢＡＬのヘキサン溶液（１００ｇ／リットル）３８２．５ｃｍ³及びＥＢＩ１４．２５ｇで、Ｎ₂雰囲気、２０℃、６０分間で供給した。この時間の終わりに、透明な溶液を得た。
触媒の製造
同様の反応器を、メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液１１０ｃｍ³で、反応を４時間の代わりに３時間行う以外は、実施例１と同様の温度で用いた。次の特徴を有する球状の触媒１１７．５ｇを得た。
Ｚｒ＝０．７５、Ｍｇ＝０．１４％、Ｃｌ＝１．５４％、
Ａｌ＝１．４％。
重合
方法は、Ｈ₂０．１バールを用いる代わりに、Ｈ₂０．５バールを用いる以外は、実施例１と同一であった。次の特徴を有する球状形ポリエチレン１７５ｇを得た（収量３５００ｇポリエチレン／触媒ｇ、４７０ｋｇ／Zrｇ、６４０ｋｇ／ＭｇＣｌ₂ｇ）。
ＭＩＥ＝１７、Ｆ／Ｅ＝３１、η＝０．９。
実施例６
重合
実施例５の触媒を用いて、重合を、次の変更以外は実施例２の方法により行った。実施例５の方法により作った触媒を、ＭＡＯ０．４２ｇの代わりにＴＩＢＡＬ１．４５ｇに予備接触させた。オートクレーブ中のＨ₂圧力を、０．１の代わりに１バールとし、ブテン２００ｇを１００ｇの代わりに充填した。次の特徴を有する球状形のエチレン−ブテンコポリマー３５ｇを得た（収量７００ｇコポリマー／触媒ｇ、１２７ｋｇ／ＭｇＣｌ₂ｇ）。
ＭＩＥ＝１４、Ｆ／Ｅ＝３３、実密度＝０．９０９、
結合ブテン＝１３％、キシレン中の不溶分＝７４％。
実施例７
担体の製造
担体は、実施例１での方法及び条件により作った。
メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液の製造
実施例５での方法に従った。
触媒の製造
製造は、メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液１２７．５ｃｍ³を１１０ｃｍ³の代わりに用い、３時間の代わりに４時間反応を行う以外は、実施例５と同様の方法で行った。次の特徴を有する球状の触媒１１７．５ｇを得た。
Ｚｒ＝１．０２％、Ｍｇ＝０．１６％、Ａｌ＝１．６１％。
重合
用いた条件は、前記の方法で作った触媒を用い、実施例１と同一であった。次の特徴を有する球状形のポリエチレン２８０ｇを得た（収量５６００ｇポリエチレン／触媒ｇ）。
η＝１．３、ＭＩＥ＝０．５、Ｆ／Ｅ＝７０、
Ｍｗ／Ｍｎ＝３．４。
実施例８
触媒の製造
触媒は、実施例７での方法及び条件により作った。
重合
ブテン５０ｇを１００ｇの代わりに用い、上記の方法により作った触媒を用いる以外は、実施例２の方法に従った。次の特徴を有する球状形のエチレン−ブテンコポリマー２２０ｇを得た（収量コポリマー／触媒＝４４００）。
ＭＩＥ＝５、Ｆ／Ｅ＝３１．８、η＝１．１７、
キシレン中の不溶分＝９７．４、実密度＝０．９２０、
Ｃ₄結合＝３．９％。
実施例９
担体の製造
実施例１の方法に従った。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
実施例１の方法に従った。
触媒の製造
実施例１のように作った触媒を、トルエン（１００ｇ／リットル）で約２０℃で３回の洗浄した。溶媒を、最高温度約４０℃で真空下で除去した。
得られた球状の触媒は、次の特徴を有した。
Ｚｒ＝０．４５、Ｍｇ＝０．２６％、Ｃｌ＝１．２２％、
Ａｌ＝２．９％。
重合
重合は、実施例１と同様の条件で行った。次の特徴を有する球状形のポリエチレン１１２．５ｇを得た（収量２２５０ｇポリエチレン／触媒ｇ）。
ＭＩＥ＝０．９、Ｆ／Ｅ＝５８、η＝１．４３。
実施例１０
担体の製造
担体は、実施例１に記載の方法により作った。
触媒の製造
馬蹄形攪拌機を備え、Ｎ₂で９０℃で３時間処理した１０００ｃｍ³反応器を、Ｎ₂雰囲気、２０℃で、攪拌中にトルエン５００ｃｍ³及びＭＡＯ６ｇ及び担体６ｇで充填した。
次いで、溶媒を２０ｍｍＨｇで蒸発により除去した後、その系を２時間で８０℃まで加熱した。得られた固体を、トルエン５００ｃｍ³に懸濁し、ＥＢＩ１．２ｇを２０℃で攪拌中に供給した。系をＮ₂雰囲気、２０℃で６時間保持した。
次いで、溶媒を４０℃で真空蒸発により除去し、次の特徴を有する触媒５７．２ｇを得た。
Ｚｒ＝０．４％、Ｍｇ＝０．２６％、Ｃｌ＝１．３７％、
Ａｌ＝５．２％。
重合
上記の方法により作った触媒を用い、重合を実施例１と同様の条件で行った。次の特徴を有する球状粒子の形のポリエチレン１００ｇを得た（収量２０００ｇＰＥ／触媒ｇ）。
ＭＩＥ＝０．５、Ｆ／Ｅ＝７８、η＝１．６。
実施例１１
担体の製造
担体は、実施例１に記載の方法により作った。
触媒の製造
馬蹄形攪拌機及びじゃま板を備え、予めＮ₂で９０℃で３時間処理した３０００ｃｍ³反応器に、２０℃で攪拌中に、Ｎ₂雰囲気で、担体２０ｇ、トルエン２０００ｃｍ³及びＥＢＩ０．９１４ｇを加えた。混合物を、４０℃で２０時間反応させた。この時間の終わりに、溶媒を、２０ｍｍＨｇの圧力で蒸発により除去し、次の特徴を有する球状触媒約２１ｇを得た。
Ｚｒ＝０．９８％、Ｍｇ＝０．２７％。
重合
前述の方法及び条件により作った触媒を用い、重合を実施例１のように行った。次の特徴を有する球状形ポリエチレン１６０ｇを得た（収量３２００ｇポリエチレン／触媒ｇ）。
ＭＩＥ＝２．９６、Ｆ／Ｅ＝４０．５、η＝１．１２。
実施例１２
担体の製造
製造は、触媒のグラム当たりのポリマーの収量４０ｇが得られるまでエチレンを加える代わりに、触媒のグラム当たりのポリマーの収量１０ｇが得られるような方法で反応を行う以外は、実施例１と同様に行った。次の特徴を有する球状のプレポリマー２．９ｋｇを得た。
表面積＝２．６ｍ²／ｇ、
多孔度＝１．２１５ｃｍ³／ｇ、
Ｐ５０＝７９．４９μｍ、
Ｔｉ＝０．８％、Ｃｌ＝４．４５％、Ｍｇ＝１．０５％、
Ａｌ＝０．１８％。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
実施例１の方法及び条件に従った。
触媒の製造
実施例１の方法に従い、前記の担体を用いて、次の特徴を有する球状触媒１１８．２ｇを得た。
Ｚｒ＝０，４４％、Ｃｌ＝４．１６％、Ｍｇ＝０．９５％、
Ａｌ＝５．０９％、Ｔｉ＝０．７８％。
重合
重合は、上記の触媒を用いて、実施例１のように行った。次の特徴を有する球状形のポリエチレン１０５ｇを得た（収量２１００ｇポリエチレン／触媒ｇ）。
ＭＩＥ＝０．４８、Ｆ／Ｅ＝７０。
実施例１３
担体の製造
触媒２９０ｇを充填する代わりに、９６．６ｇを充填し、重量による換算でポリエチレン／触媒＝１００が得られるまでエチレンを加える以外は、実施例１の方法に従った。次の特徴を有する球状のプレポリマー９．６ｋｇを排出した。
表面積＝０．９ｍ²／ｇ（Ｈｇ）、
多孔度＝０．６１８ｃｍ³／ｇ（Ｈｇ）、
Ｐ５０＝１９２．６８μｍ。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
実施例１の方法に従った。
触媒の製造
実施例１の方法に従い、前記の担体を用いて、次の特徴を有する球状の触媒１１８．２ｇを得た。
Ｚｒ＝０．４１％、Ｃｌ＝０．６６％、Ｍｇ＝０．０７２％、
Ａｌ＝４．９５％。
重合
重合は、上記の触媒を用いて、実施例１のように行った。球状形のポリエチレン３５ｇを、７００ｇポリエチレン／触媒ｇの収量及びη１．１５で得られた。
実施例１４
担体の製造
方法は、触媒２９０ｇを充填する代わりに４８ｇを充填し、重量による換算度でポリエチレン／触媒＝３００が得られるまでエチレンを加える以外は、実施例１の方法と同様とした。次の特徴を有する球状のプレポリマー１４．４ｋｇを排出した。
表面積＝７ｍ²／ｇ、
多孔度＝０．４９９ｃｍ³／ｇ、
Ｐ５０＝３９２．２９μｍ。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
実施例１の方法により、溶液を作った。
触媒の製造
方法は、前記の担体を用い、実施例１のようにした。次の特徴を有する球状の触媒１８．２ｇを得た。
Ｚｒ＝０．５５％、Ｃｌ＝０．５４％、Ｍｇ＝０．０２％、
Ａｌ＝６．４０％。
重合
重合を実施例１のように行い、球状形のポリエチレン３５ｇを、７００ｇポリエチレン／触媒ｇの収量で得た。ポリマーは次の特徴を有した。
ＭＩＥ＝１２．６、Ｆ／Ｅ＝２３．９、η＝０．９５。
実施例１５
重合
Ｎ₂で９０℃で３時間処理したガラス製のフラスコで、実施例１の方法により作った触媒０．２１６ｇ及びＴＩＢＡＬ６ｇを、２０℃で５分間、ヘキサン５０ｃｍ³中で予備接触させた。この時間の終わりに、全体を、７５℃の温度でエチレン７バール及びプロパン８バールが存在する３５リットルの容量を有する流動床気相反応器に供給した。反応を、温度及びエチレン圧を一定に保持して、気相で３時間行った。
終わりに、それを脱気し、球状のポリエチレン５２０ｇを、２４００ｇポリエチレン／触媒ｇの収量で排出した。ポリマーの嵩密度は、０．３６ｇ／ｃｍ³、流動性１８秒であった。
実施例１６
担体の製造
米国特許第４，２２０，５５４号の実施例１の方法により作った触媒２１０ｇを、実施例１（担体の製造）に与えた同様の条件下で重合した。次の特徴を有するプレポリマー８．４ｋｇを粒状形で得た。
表面積（Ｈｇ）＝１ｍ²／ｇ、
多孔度（Ｈｇ、５０，０００Åまでの半径を有する細孔に関して）＝０．１５９ｃｍ³／ｇ。
触媒の製造
製造は、メタロセン／ＭＡＯ溶液７０．９ｃｍ³を２００ｃｍ³の代わりに用い、実施例１と同様の条件下で行った。次の特徴を有する粒状の触媒約１０６ｇを得た。
Ｚｒ＝０．１％、Ｔｉ＝０．０５％、Ｃｌ＝１．２８％、Ｍｇ＝０．３８％、Ａｌ＝１．８５％。
重合（ＨＤＰＥ）
上記の触媒を、実施例１に記載のように重合した。次の特徴を有する球状形のポリエチレン２５ｇを得た（収量４８４ｇポリエチレン／触媒ｇ、４８４ｋｇ／Zrｇ）。
η＝４．２
実施例１７
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液の製造
製造は、ビス−（４，７−ジメチルインデニル）−ジルコニウムジクロリド（ＢＤＭＩ）１４ｇ及びＴＩＢＡＬのヘキサン溶液（１００ｇ／ｌ）３２８．８ｃｍ³を用いる以外は、実施例５のように行った。
触媒の製造
上記担体及びメタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液を用いて、製造を、メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液１７６．７ｃｍ³を用いることが異なって、実施例１のように行った。次の特徴を有する球状形の触媒約１１０ｇを得た。
Ｃｌ＝１．２６％、Ｍｇ＝０．２４％、Ｔｉ＝０．１６％、
Ａｌ＝０．６２％、Ｚｒ＝０．３５％。
重合
上記の触媒を、１−ブテン５０ｇを１００ｇの代わりに用いて、実施例２のように重合した。次の特徴を有するエチレン−ブテンコポリマー１８５ｇを得た（収量３７００ｇコポリマー／触媒ｇ、１０６０ｋｇ／Zrｇ）。
ＭＩＥ＝０．４５、Ｆ／Ｅ＝２４、η＝２．１８、
ブテン結合＝４．２％、実密度＝０．９２５８、
キシレン中の不溶分＝９９．３％。
実施例１８
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液の製造
製造は、エチレン−ビス−（４，７−ジメチルインデニル）−ジルコニウムジクロリド（ＥＢＤＭＩ）１５ｇ及びＴＩＢＡＬのヘキサン溶液（１００ｇ／ｌ）３３２ｃｍ³を用いる以外は、実施例５のように行った。
触媒の製造
上記の担体及びメタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液を用いて、製造を、メタロセン／ＴＩＢＡＬ溶液２８７．３ｃｍ³を用いることが異なって、実施例１のように行った。次の特徴を有する球状形の触媒約１１６ｇを得た。
Ｃｌ＝１．５５％、Ｍｇ＝０．７５％、Ｔｉ＝０．２％、
Ａｌ＝４．０５％、Ｚｒ＝０．７５％
重合
上記の触媒を実施例１のように重合した。次の特徴を有する球状形のポリエチレン２２５．９ｇを得た（収量４５１８ｇポリエチレン／触媒ｇ、６０２ｇ／Zrｇ）。
ＭＩＥ＝２．５５、Ｆ／Ｅ＝３９．２１。
実施例１９
実施例１８の触媒０．０５ｇを、ＴＩＢＡＬ０．５ｇと２０℃で５分間予備接触させ、次いで２０℃でプロパン８００ｇを含む４リットル鋼製オートクレーブに供給した。エチレンを、モノマー５ｇが吸収されるまで、４０℃で供給した。変性−ＭＡＯ（イソパー（Isopar）Ｃ中の２０％溶液）０．５ｇを供給し、温度を７５℃に上げた。重合は、７バールのエチレン分圧下で１時間行った。嵩密度０．３ｇ／ｃｍ³を有する球状形のポリエチレン３５９ｇを得た（収量７４５２ｇポリエチレン／触媒ｇ、１５５２ｋｇ／Zrｇ）。
実施例２０
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
製造は、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（ＥＢＴＨＩ）９ｇ及びＭＡＯ４９．２４ｇを用いる以外は、実施例１のように行った。
触媒の製造
上記の担体及びメタロセン／ＭＡＯ溶液を用いて、製造を、メタロセン／ＭＡＯ溶液１７０ｃｍ³を用いることが異なって、実施例１のように行った。次の特徴を有する球状形の触媒約１１５ｇを得た。
Ｃｌ＝１．２６％、Ａｌ＝４．２％、Ｍｇ＝０．２８％、
Ｔｉ＝０．１６％、Ｚｒ＝０．３３％。
重合
上記の触媒を実施例１のように重合した。次の特徴を有する球状形のポリエチレン１２５ｇを得た（収量２５２０ｇポリエチレン／触媒ｇ、７６３ｋｇ／Zrｇ）。
ＭＩＥ＝６８．６、η＝０．７９。
実施例２１
重合
実施例１９の触媒０．０５ｇを、トルエン１００ｃｍ³中のＭＡＯ０．４２ｇと３０℃で５分間予備接触させた。触媒を、予めプロピレンでパージ（プロピレン５バールで３回処理）したオートクレーブに供給した。Ｈ₂１０００ｃｍ³及びプロピレン２３００ｃｍ³を供給し、温度を７０℃に設定した。重合を、２時間行った。次の特徴を有する球状形のプロピレン約３３０ｇを得た（収量６５２１ｇポリプロピレン／触媒ｇ、１９７６ｋｇ／Zrｇ）。
キシレン中の不溶分＝７４．１％。
実施例２２
担体の製造
実施例１と同様の方法。
メタロセン／ＭＡＯ溶液の製造
実施例４と同様の方法。
触媒の製造
上記の担体１００ｇを、トルエン６００ｃｍ³を含む１リットル反応器に供給した。ジイソブチルフタレート１０ｃｍ³を２０℃で供給した。混合物を２時間、４０℃に加熱した。次いで、上記のメタロセン／ＭＡＯ溶液７０．５ｃｍ³を供給し、混合物を攪拌下で４時間、４０℃に保持した。真空下で溶媒を除去した後、次の特徴を有する球状触媒１１５ｇを得た。
Ｚｒ＝０．７％、Ａｌ＝３．４４％、Ｔｉ＝０．１７％、
Ｃｌ＝１．４１％、Ｍｇ＝０．２２％。
重合
上記の触媒を実施例８のように重合した。次の特徴を有する球状形のコポリマー２９０ｇを得た（収量５３００ｇコポリマー／触媒ｇ、７３２ｋｇ／Zrｇ）。
ＭＩＥ＝０．０８８、Ｆ／Ｅ＝１５１．３、η＝１．４８、
実密度＝０．９１０、キシレン中の不溶分＝９０．４、
Ｍｗ／Ｍｎ＝４．４。
実施例２３
２．５ｌステンレス鋼製の反応器に、次の反応成分を３０℃で供給した。プロパン＝１０ｋｇ／時、ＴＩＢＡＬ＝３３．６ｇ／時、ＭＡＯ＝５．６ｇ／時、実施例１の触媒＝３ｇ／時。平均滞留時間は７分であった。次いで、混合物を、３５０リットルの容量を有する流動床反応器に供給した。重合は、８０℃で、プロパン（２３ｋｇ／時）、エチレン（１５ｋｇ／時）、ブテン（５ｋｇ／時）の供給による２４バールで行った。
次の特徴を有する球状形のポリマーを得た（収量６０００ｇポリマー／触媒ｇ）。
実密度＝０．９１９ｇ／ｃｍ³、
嵩密度＝０．３６３ｇ／ｃｍ³、ブテン結合＝６％、
キシレン中の不溶分＝９５．６％、ＣＣ含量＜５ｐｐｍ。

Claims (23)

1. 少なくとも１つのＭ−π結合をもつＴｉ、Ｖ、Ｚｒ及びＨｆから選択される遷移金属Ｍの化合物と、
   １以上のオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは水素又は炭素原子１〜１２のアルキル、シクロアルキル又はアリール）及び／又は１以上のジ−又はポリエンを、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ又はＨｆの化合物を３０ｎｍ（３００Å）以下の微結晶の平均サイズを有する粒子の形のマグネシウムハライドに接触させて得られた生成物からなる配位触媒の存在下で重合させて得られたプレポリマー（但し、マグネシウムハライドはプレポリマー中、５０〜５００００ｐｐｍの量で存在）とを接触させて得ることができる生成物からなり、
   遷移金属Ｍの化合物は０．１より大きい原子比Ｍ／Ｍｇでマグネシウムハライドと少なくとも部分的に結合した形で存在している、オレフィン重合用の触媒の成分。
2. 遷移金属Ｍの化合物が、金属Ｍ上に配位した少なくとも１つの配位子Ｌを含有し、その配位子Ｌは共役π電子を含む単環又は多環の構造をもつ請求項１に記載の触媒の成分。
3. 原子比Ｍ／Ｍｇが、０．３〜３である請求項１又は２に記載の触媒の成分。
4. Ｍｇハライドの微結晶が、１５０Å以下のサイズである請求項１〜３のいずれか１つに記載の成分。
5. Ｍｇハライドが、ＭｇＣｌ₂である請求項１〜４のいずれか１つに記載の成分。
6. 遷移金属化合物が、以下の構造：
   

   

   〔式中、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｚｒ又はＨｆであり、Ｃｐ^I及びＣｐ^IIは互いに同一または異なって、置換されてもよいシクロペンタジエニル基であり、前記シクロペンタジエニル基上の２以上の置換基は炭素原子４〜６を有する１以上の環を形成することができ、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は同一または異なって、水素、ハロゲンの原子、炭素原子１〜２０のアルキル又はアルコキシル基、炭素原子６〜２０のアリール、アルカリル又はアラルキル、炭素原子１〜２０のアシロキシ基、アリル基、又は珪素原子含有の置換基であり、Ａはアルケニル橋又は以下；
   

   

   ＝ＢＲ₁，＝ＡｌＲ₁、−Ｇｅ−，−Ｓｎ−，−Ｏ−，−Ｓ−，＝ＳＯ，＝ＳＯ₂，＝ＮＲ₁，＝ＰＲ₁又は＝Ｐ（Ｏ）Ｒ₁（式中、Ｍ₁はＳｉ、Ｇｅ又はＳｎであり、Ｒ₁及びＲ₂は同一または異なって、炭素原子１〜４のアルキル基又は炭素原子６〜１０のアリール基であり、ａ、ｂ、ｃは独立に０〜４の整数であり、ｅは１〜６の整数であり、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃の基の２以上は環を形成することができる）から選択される構造を有する〕
   を有する化合物から選択される請求項１〜５のいずれか１つに記載の成分。
7. 遷移金属化合物が、以下の化合物；
   

   

   から選択される請求項６に記載の成分。
8. 遷移金属化合物が、以下の化合物；
   

   

   から選択される請求項６に記載の成分。
9. 遷移金属化合物が、以下の化合物；
   

   

   から選択される請求項６に記載の成分。
10. プレポリマーが、１００ミクロン以下のサイズ、０．３ｃｍ³／ｇ以上の窒素多孔度及び２００ｍ²／ｇより大きい表面積を有する球状粒子の形である固体成分である触媒で得られる請求項１〜９のいずれか１つに記載の成分。
11. プレポリマーが、１００ミクロン以下のサイズ、２００ｍ²／ｇ以下の表面積及び０．５〜２ｃｃ／ｇの水銀多孔度を有する球状粒子の形である固体成分である触媒で得られる請求項１〜１０のいずれか１つに記載の成分。
12. プレポリマーが、５０，０００Å以下の半径を有する細孔に関して、水銀多孔度が０．３ｃｍ³／ｇより大きい請求項１〜１１のいずれか１つに記載の成分。
13. プレポリマーが、５０，０００Å以下の半径を有する細孔に関して、水銀多孔度が０．４ｃｍ³／ｇより大きい請求項１〜１２のいずれか１つに記載の成分。
14. プレポリマーが、５０，０００Å以下の半径を有する細孔に関して、水銀多孔度が０．５ｃｍ³／ｇより大きい請求項１〜１３のいずれか１つに記載の成分。
15. 固体成分中のチタニウムの含量が、１重量％より大きい請求項１０又は１１に記載の成分。
16. オレフィンプレポリマーを、遷移金属Ｍの化合物と、Ａｌ−トリアルキルとポリアルモキサンから選択したＡｌ−アルキル化合物（Ａｌ／遷移金属Ｍの化合物のモル比が２以上である）との炭化水素溶媒中での、溶液に接触させることにより得ることができる請求項１〜１５のいずれか１つに記載の成分。
17. Ａｌ−トリアルキル（アルキル基が炭素原子１〜１２を有する）と反復単位−（Ｒ₄）ＡｌＯ−（式中、Ｒ₄は炭素原子１〜６のアルキル基又はシクロアルキル又は炭素原子６〜１０のアリール基で、２〜５０の反復単位を含む）を含む直鎖又は環状のアルモキサン化合物から選択されたＡｌ−アルキル化合物と請求項１〜１６のいずれか１つに記載の成分との反応の生成物からなるオレフィン重合用の触媒。
18. Ａｌ−アルキル化合物が、Ａｌ−トリアルキル及びアルモキサンの混合物である請求項１７に記載の触媒。
19. アルモキサンが、ポリメチルアルモキサンである請求項１７又は１８に記載の触媒。
20. Ａｌ−トリアルキル化合物が、Ａｌ−トリアルキルのモルに対して水０．５〜０．０１モルで反応され、遷移金属Ｍの化合物が以下；
    

    

    から選択される請求項１７又は１８に記載の触媒。
21. 請求項１７〜２０のいずれか１つに記載の触媒を用いるオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは水素又は炭素原子１〜１０のアルキル、シクロアルキル又はアリール）の重合方法。
22. 請求項９に記載の成分から得られる触媒を用いるオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、Ｒは炭素原子１〜１０のアルキル、シクロアルキル又はアリール基）の重合方法。
23. 請求項９に記載の成分から得られる触媒を用いるエチレン及びオレフィンＣＨ₂＝ＣＨＲ（式中、ＲはＣ１〜１０のアルキル、シクロアルキル又はアリール基）との混合物の重合方法。

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