JP3785518B2 - Catalyst for producing ethylene polymer and method for producing ethylene polymer using the same - Google Patents

Catalyst for producing ethylene polymer and method for producing ethylene polymer using the same Download PDF

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含有されるアルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であるイオン交換性層状化合物、遷移金属化合物および有機アルミニウム化合物からなるエチレン系重合体製造用触媒、およびそれを用いたエチレン系重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、メタロセン化合物とメチルアルミノキサン(MAO)からなる高活性なエチレン系重合体製造用触媒が、特開昭58−19309号および特開昭60−35007号各公報に開示されている。しかし、工業的に有用な物性を示すポリマーを製造するためには、高価なメチルアルミノキサンを多量に用いる必要がある。このため、この触媒を用いた場合、コスト的な問題やポリマー中に多量のアルミニウムが残存する問題があった。一方、高価なメチルアルミノキサンを用いない触媒として、メタロセン化合物とホウ素化合物と有機アルミニウム化合物からなる高活性なエチレン系重合体製造用触媒が、特表平1−501950号および特表平1−502036号各公報に開示されている。しかし、この触媒に使用するホウ素化合物は非常に複雑な化合物であり、コストの問題を解消するには至っていない。また、高価なメチルアルミノキサンや複雑な構造を有するホウ素化合物の代替品として、粘土鉱物を用いた重合例が報告されているが、活性の点で満足のいくものではなかった(特開平5−301917号公報)。
【0003】
【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り、高価な触媒成分を使用することなく、高い触媒活性で、エチレン系重合体を製造することを可能にする触媒を提供するとともに、その触媒を用いた実用的なエチレン系重合体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、見出されたものである。すなわち本発明は、アルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であるイオン交換性層状化合物(成分[A])、周期表4族から選ばれる遷移金属化合物(成分[B])、有機アルミニウム化合物(成分[C])からなることを特徴とするエチレン系重合体製造用触媒を提供するものである。さらに本発明は、このエチレン系重合体製造用触媒を用いたエチレン系重合体の製造方法を提供するものである。
【0005】
本発明において用いられる成分[A]は、層構造を有し、その対イオンにイオン交換性のカチオンを含み、かつ含有されるアルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であり、より好ましくはその比が0.01〜0.21であるイオン交換性層状化合物であり、それによりエチレン系重合体の製造における重合活性の著しい向上が達成され、極めて実用的な触媒構成成分となる。
【0006】
成分[A]の具体例として、天然産出品あるいは人工合成品のカオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、蛇紋石、クリソタイル、アンチゴライト、リザーダイト、ペコアライト、ネポーアイト、グリーナライト、カリオピライト、トラサイト、アメサイト、バーチエリン、ブリンドリアイト、ケリアイト、クロンステダイト、パイロフィライト、タルク、ウイレムスアイト、ミネソタアイト、ケロライト、ガーニエライト、雲母、セリサイト、イライト、フェンジャイト、ブランマライト、海緑岩、セラドナイト、緑泥岩、クリノクレア、シャモサイト、ニマイト、ペナンタイト、スドーアイト、クッケアイト、ドンバサイト、バーミキュライト、モンモリロナイト、活性白土、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ソーコナイト等を化学処理することにより得られるイオン交換性層状化合物(変性イオン交換性層状化合物)、あるいはこれら化合物の混合層鉱物等を化学処理することにより得られるイオン交換性層状化合物を例示することができる。より好ましくは、天然産出品あるいは人工合成品の雲母類に分類される雲母、セリサイト、イライト、フェンジャイト、ブランマライト、海緑岩、セラドナイト、あるいはスメクタイト類に分類されるモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、バーミキュライトや活性白土を化学処理することにより得られるイオン交換性層状化合物、さらにこれら化合物の混合層鉱物の化学処理を行うことにより得られるイオン交換性層状化合物が挙げられる。なお、成分[A]に層構造が存在していることは、X線回折により確認が可能である。
【0007】
本発明に用いられる成分[A]であるイオン交換性層状化合物は、化学的な処方により含有成分を溶解処理する際の化学処理の程度により、含有されるアルミニウムとケイ素の量比を任意の比に変化させることができ、その処理には、任意の濃度のブレンステッド酸を用いることができる。具体的には、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、フッ酸、炭酸、あるいはそれらの任意の比の混合物を用い簡便に行えるが、用いられる酸類はこれら例示のものに限定されるものではない。また、任意の濃度のブレンステッド塩基を用いてもイオン交換性層状化合物の化学処理は可能であり、具体的には0.0001〜85wt%程度の濃度範囲にある水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、重曹等の水溶液、あるいはそれらの任意の比の混合物の水溶液などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0008】
成分[A]であるイオン交換性のカチオンを含み、かつ含有されるアルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であるイオン交換性層状化合物を得るための酸またはアルカリによる処理条件は特に限定されないが、処理温度が0〜1000℃の範囲で数秒〜1000時間程度で行うことができ、実用面を考慮すれば室温〜150℃で数秒〜50時間の範囲であることが好ましい。
【0009】
さらに、本発明において用いられる成分[A]は、含有されるアルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であり、より好ましくはその比が0.01〜0.21であれば、上述のブレンステッド酸あるいはブレンステッド塩基による処理、無機物あるいは無機塩を用いた処理、または有機物あるいは有機塩を用いた処理を施しても、本発明の重合用触媒の構成成分として用いることができる。
【0010】
具体的な無機物あるいは無機塩処理に用いられる化合物として、TiC4、ZrCl4、HfCl4、FeCl2、FeCl3、CuCl、CuCl2、AlCl3、SiCl4、NiCl2、CoCl2、CoCl3、ZrOCl2等の塩化物、あるいはそれら金属種の水酸化物や塩酸塩などを挙げることができ、それらの1種以上を用いる処理、またはそれらを用いた処理の後に0〜1000℃、より好ましくは100〜500℃での焼成処理、さらに、焼成によるイオン交換性層状化合物の層間におけるピラーの形成を行う処理等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【0011】
また、有機物あるいは有機塩を用いた処理に用いられる化合物としては、アルコール、アミン、カルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、ラクタム、色素等の有機化合物、あるいはそのフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲン化物、硫酸塩、ヘキサフルオロフォスフェート、テロラフルオロボレート、テトラフェニルボレート等を有する化合物などを挙げることができ、それらの1種以上を用いる処理を例示できるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、メタノール、エタノール、ブタノール、オクタノール、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソブチルアミン、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、エチルギ酸エステル、メチル酢酸エステル、エチル酢酸エステル、ブチルプロピオン酸エステル、フェロセニウム硫酸塩、フェロセニウム塩酸塩、ヘキシルアミン、2−アミノヘプタン、3−アミノヘプタン、ヘプチルアミン、1,5−ジメチルヘキシルアミン、1−メチルヘプチルアミン、オクチルアミン、t−オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリシルアミン、1−テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、1−ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロヘプチルアミン、シクロヘキサンメチルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミン、2,3−ジメチルシクロヘキシルアミン、シクロドデシルアミン、2−(1−シクロへキセニル)エチルアミン、ゲラニルアミン等の脂肪族1級アミンやN−メチルヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、ビス(2−エチルヘキシル)アミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、N−イソプロピルシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミン、N−アリルシクロヘキシルアミン等の脂肪族2級アミンやN,N−ジメチルオクチルアミン、N,N−ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、トリヘキシルアミン、トリイソオクチルアミン、トリオクチルアミン、トリイソデシルアミン、トリドデシルアミン、N−メチル−N−オクタデシル−1−オクタデカンアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキサンメチルアミン、N,N−ジエチルシクロヘキシルアミン等の脂肪族3級アミン、また、ピロリジン、ピペリジン、2,5−ジメチルピロリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、3,3−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−メチルピロリジン、1−メチルピペリジン、1−エチルピペリジン、1−ブチルピロリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンやこれらアミン類の塩酸塩、フッ酸塩、臭酸塩、ヨウ酸塩、硫酸等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、処理条件は特に限定されないが、処理温度が0〜500℃の範囲で数秒〜1000時間程度で行うことができ、実用面を考慮すれば室温〜250℃で数秒〜50時間の範囲が好ましい。
【0012】
また、本発明に用いられる成分[A]に施される有効な化学処理として、上述の如くブレンステッド酸やブレンステッド塩基、または、無機物(無機塩)、有機物(有機塩)等を単独に用いるほか、酸と無機物(無機塩)処理、酸と有機物(有機塩)、無機物(無機塩)と有機物(有機塩)、酸と無機物(無機塩)と有機物(有機塩)等のように2種以上の処理を連続して施すこともできる。
【0013】
さらに、本発明に用いられる成分[A]の形状等に特に制限はないが、好ましくは粒子径が0.1〜500μm、細孔径は0.1〜1000オングストロームである。
【0014】
本発明において用いられる成分[B]は、周期表4族から選ばれる元素を含有する遷移金属化合物であり、下記一般式(1)または(2)
【0015】
【化10】

Figure 0003785518
【0016】
【化11】
Figure 0003785518
【0017】
[式中、M1は周期表4族に属するチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Yは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基、もしくはアルキルアリール基であり、R1,R2は各々独立して下記一般式(3)、 (4)、(5)または(6)
【0018】
【化12】
Figure 0003785518
【0019】
(式中、R6は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)
で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R3,R4は各々独立して下記一般式(7)、(8)、(9)または(10)
【0020】
【化13】
Figure 0003785518
【0021】
(式中、R7は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)
で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R5は下記一般式(11)または(12)
【0022】
【化14】
Figure 0003785518
【0023】
(式中、R8は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、M2は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)
で表され、R3およびR4を架橋するように作用しており、mは1〜5の整数である。]
で表される遷移金属化合物、または、下記一般式(13)、(14)、(15)または(16)
【0024】
【化15】
Figure 0003785518
【0025】
[式中、M3は各々独立して周期表4族のチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Zは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、Lはルイス塩基であり、wはルイス塩基Lの数を示しており0≦w≦3であり、JR9q-1,JR9q-2はヘテロ原子配位子であり、Jは配位数が3である周期表15族元素または配位数が2である周期表16族元素であり、R9は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基であり、qは元素Jの配位数であり、R10は下記一般式(17)、(18)、(19)または(20)
【0026】
【化16】
Figure 0003785518
【0027】
(式中、R13は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)
で表される配位子であり、R12は下記一般式(21)、(22)、(23)または(24)
【0028】
【化17】
Figure 0003785518
【0029】
(式中、R14は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)
で表される配位子であり、R11は下記一般式(25)または(26)
【0030】
【化18】
Figure 0003785518
【0031】
(式中、R15は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、M4は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)
で表され、R12およびJR9p-2を架橋するように作用しており、rは1〜5の整数である。]
で表される遷移金属化合物であることが好適である。
【0032】
前記一般式(1)または(2)で表される化合物としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、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ライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(インデニル)チタニウムジクロライド、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、メチレンビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、メチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メチレンビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、メチレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メチレンビス(ブチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、メチレンビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メチレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、メチレンビス(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ライド、メチレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)チタニウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、エチレンビス(テトラヒドロインデニル)チタニウムジクロライド、エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロライド、エチレンビス(2−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロライド、エチレンビス(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(ブチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(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ライド、ジメチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(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ライド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス (4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(インデニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(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ライド、ジエチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(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ライド、ジエチルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス (2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(インデニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(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ライド、ジフェニルシランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(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ライド、ジフェニルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド等のジクロル体および上記4族遷移金属化合物のジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体等を例示することができ、かつ本発明においては、それら遷移金属化合物を複数用いることも可能であるが、上記例示に限定されるものではない。
【0033】
前記一般式(13)、(14)、(15)または(16)で表される化合物としては、例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルホスフィノチタニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−n−ブトキシドチタニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルホスフィノジルコニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−n−ブトキシドジルコニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルホスフィノハフニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−n−ブトキシドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチル−シクロペンタジエニル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルトリメチルシリルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルフェニルアミドチタニウムジクロライド、メチルフェニルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−n−ブチルフェニルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−メトキシフェニルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチルシクロペンタジエニル−2,5−ジ−t−ブチル−フェニルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルインデニル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロヘキシルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルフルオレニルシクロヘキシルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロドデシルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチル−シクロペンタジエニル−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシリルトリメチルシランジイルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルフェニルアミドジルコニウムジクロライド、メチルフェニルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−n−ブチルフェニルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−メトキシフェニルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチルシクロペンタジエニル−2,5−ジ−t−ブチル−フェニルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルインデニル−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロヘキシルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルフルオレニルシクロヘキシルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロドデシルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチル−シクロペンタジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルトリメチルシリルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルフェニルアミドハフニウムジクロライド、メチルフェニルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−n−ブチルフェニルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−メトキシフェニルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル−t−ブチルシクロペンタジエニル−2,5−ジ−t−ブチル−フェニルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルインデニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロヘキシルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルフルオレニルシクロヘキシルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロドデシルアミドハフニウムジクロライド等のジクロル体および上記4族遷移金属化合物のジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体等を例示することができ、かつ本発明においては、それら遷移金属化合物を複数用いることも可能であるが、上記例示に限定されるものではない。
【0034】
また、本発明で用いられる[C]有機アルミニウム化合物は、次の一般式(27)で表される。
【0035】
AlR163 (27)
[式中、R16は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基であり、R16の少なくとも一つは炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基である。]
有機アルミニウム化合物の具体的な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−t−ブチルアルミニウム、トリアミルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジ−t−ブチルアルミニウムクロライド、ジアミルアルミニウムクロライド等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ジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、t−ブチルアルミニウムジクロライド、アミルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムジハライド、あるいはこれらの複数の混合物が用いられるが、本発明の実施においては、これら有機アルミニウム化合物に限定されるものではない。
【0036】
本発明におけるエチレン系重合体製造用触媒は、成分[A]と成分[B]と成分[C]を接触させて調製される。その接触方法は特に限定はないが、成分[A]中の不純物等の影響を低減するために、成分[A]と成分[C]の一部または全部とを予め接触させておくことが好ましい。接触に用いられる溶媒としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロペンタンもしくはシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の芳香族炭化水素類、エチルエーテルもしくはn−ブチルエーテル等のエーテル類、塩化メチレンもしくはクロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、1,4−ジオキサンまたはテトラヒドロフラン等を用いることができる。接触温度は0〜150℃の間で選択して処理を行うことが好ましい。触媒各成分の使用量は、触媒活性の向上やポリマー中の灰分量の低減を目的に、成分[A]1gあたり成分[B]が0.0001〜1000mmol、好ましくは0.001〜100mmolであり、成分[C]が0.001〜100000mmol、好ましくは0.01〜1000mmolである。また、成分[B]と成分[C]のモル比は1:0.1〜10000、好ましくは1:1〜1000である。このようにして調製された触媒は、洗浄せずに用いても良く、また洗浄した後に用いても良い。また、必要に応じて新たに成分[C´](成分[C]と同じ)を添加し、組み合わせて用いても良い。この際に用いられる成分[C´]の量は、成分[B]と成分[C´]のモル比で1:0〜10000になるように選ばれる。本発明においては、上記触媒を用いて溶液状態、懸濁状態または気相状態で、エチレンを単独重合、または、エチレンと炭素数3以上のオレフィンを共重合することによって、エチレン系重合体を製造することができる。重合温度は−100〜300℃、好ましくは0〜250℃であり、重合圧力は0.5〜3000kgf/cm2、好ましくは1〜2000kgf/cm2である。また、重合系内に分子量調節剤として水素を存在させても良い。
【0037】
本発明で重合されるオレフィンは、直鎖状、分岐状または環状のいずれの形状のものでも良い。
【0038】
用いられるオレフィンの具体例として、エチレン、アセチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロペンチン、シクロオクチン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエン、スチレン等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。また、これらのオレフィンを2種類以上混合して用いることもできる。さらに、エチレン系重合体を製造する前に、本発明の触媒を用いてエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレン等のオレフィンを予備的に重合し、必要に応じて洗浄したものを触媒として用いることもできる。この予備的な重合は、不活性溶媒中で行うことが好ましく、触媒1g当たり0.01〜1000g、好ましくは0.1〜100gの重合体が生成するように行うことが好ましい。
【0039】
本発明において、重合を溶液状態または懸濁状態で実施する場合、重合溶媒としては一般に用いられる有機溶剤であればいずれでも良く、具体的には、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の炭素数3〜20の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭素数6〜20の芳香族炭化水素等を用いることができ、またはエチレンもしくはオレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
【0040】
【実施例】
以下実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、重合操作、反応および溶媒精製は、すべて不活性ガス雰囲気下で行った。また、硫酸処理以外の反応に用いた溶媒等は、すべて予め公知の方法で精製、乾燥、脱酸素を行ったものを用いた。さらに、反応に用いた化合物は、公知の方法により合成、同定(NMR測定は、日本電子(株)のJMNGX400を使用、IPC分析(誘導結合プラズマ発光分析)は、京都光研(株)のUOPー2を使用)したものを用いた。また、用いたイオン交換性層状化合物の層間距離は、X線回折(マックサイエンス社のMXT−18;光源はCuKα線)により(001)面の底面反射の位置を測定することにより求めた。また、以下に述べる実施例および比較例の重合結果を表1にまとめた。
【0041】
実施例1
(1)触媒調製
3lの3つ口フラスコに環流管を付け、これに23wt%硫酸水溶液(1600ml)を加え、攪拌しながら内温を105℃にした。これにクニピア−F(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でSI/Alモル比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を20g加え、毎分250回転で攪拌しながら内温を105℃に保ち、穏やかに環流させながら3.5時間反応させた。反応終了後、粉体を濾別し、得られた粉体を蒸留水でろ液が中性になるまで洗浄を繰り返した。得られた粉体を60℃で8時間乾燥し、メノウ乳鉢で粉砕して粒径を250μm未満とし、12.5gの酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.19;X線回折より層間距離は3.4オングストローム)を得、これを100mlシュレンク管に窒素下で保存した。
【0042】
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、酸処理モンモリロナイトを5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリエチルアルミニウム(29.45μmol)のトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、1μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドとトリエチルアルミニウム(10μmol)のトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0043】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると76.4gのポリエチレンが得られた(重合活性:76.4kg/mmol−Zr/h)。
【0044】
比較例1
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、クニピア−F(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でAl/Siモル比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリエチルアルミニウム(29.45μmol)のトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、1μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドとトリエチルアルミニウム(10μmol)のトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0045】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると2.5gのポリエチレンが得られた(重合活性:2.5kg/mmol−Zr/h)。
【0046】
比較例2
(1)触媒調製
3lの3つ口フラスコに環流管を付け、これに30wt%硫酸水溶液(1600ml)を加え、攪拌しながら内温を105℃にした。これにクニピア−F(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でSI/Al比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を20g加え、毎分250回転で攪拌しながら内温を105℃に保ち、穏やかに環流させながら0.5時間反応させた。反応終了後、粉体を濾別し、得られた粉体を蒸留水でろ液が中性になるまで洗浄を繰り返した。得られた粉体を60℃で8時間乾燥し、メノウ乳鉢で粉砕して粒径を250μm未満とし、12.5gの酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.30;層間距離は3.4オングストローム)を得、これを100mlシュレンク管に窒素下で保存した。
【0047】
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、酸処理モンモリロナイトを5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリエチルアルミニウム(29.45μmol)のトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、1μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドとトリエチルアルミニウム(10μmol)のトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0048】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると17gのポリエチレンが得られた(重合活性:17.0kg/mmol−Zr/h)。
【0049】
比較例3
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、モンモリロナイト K10(アルドリッチ社より購入;ICP分析でAl/Siモル比は0.25;ブロードな(001)面の底面反射(2θ=6度))を5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリエチルアルミニウム(29.45μmol)のトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、2μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドと20μmolのトリエチルアルミニウムのトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0050】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると50gのポリエチレンが得られた(重合活性:25.0kg/mmol−Zr/h)。
【0051】
実施例2
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、実施例1と同様に調製した硫酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.19;層間距離は3.4オングストローム)を5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリメチルアルミニウム(29.45μmol)のトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、1μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドと10μmolのトリメチルアルミニウムのトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0052】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると87gのポリエチレンが得られた(重合活性:87.0kg/mmol−Zr/h)。
【0053】
比較例4
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、モンモリロナイト K10(アルドリッチ社より購入;ICP分析でAl/Siモル比は0.25;2θ=6度あたりにブロードな(001)面の底面反射)を5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(14.7ml)を加えた。次いで、氷冷しながら29.45μmolのトリメチルアルミニウムのトルエン溶液を14.7ml加えた。その後、2時間室温で撹拌を行い、攪拌しながら注射器で内容物を4.7ml抜き取り、これをあらかじめ窒素下で20分間、8.6μmolのジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロライドと86μmolのトリメチルアルミニウムのトルエン溶液4.8mlを接触させておいた溶液に加えて、20分間接触させて触媒を調製した。
【0054】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素置換した2lオートクレーブに、トルエンを500ml加え、次いで、上記の様に調製された触媒の全量を注射器で加え、内温を70℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を9kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行い、エタノール10mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると142gのポリエチレンが得られた(重合活性:16.5kg/mmol−Zr/h)。
【0055】
実施例3
(1)触媒調製
3lの3つ口フラスコに環流管を付け、これに20wt%硫酸水溶液(1600ml)を加え、攪拌しながら内温を105℃にした。これにクニピア−F(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でSI/Alモル比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を20g加え、毎分250回転で攪拌しながら内温を105℃に保ち、穏やかに環流させながら12時間反応させた。反応終了後、粉体を濾別し、得られた粉体を蒸留水でろ液が中性になるまで洗浄を繰り返した。得られた粉体を60℃で8時間乾燥し、メノウ乳鉢で粉砕して粒径を250μm未満とし、10.2gの酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.04;層間距離は3.4オングストローム)を得、これを100mlシュレンク管に窒素下で保存した。
【0056】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素下で乾燥した100mlオートクレーブに、上記酸処理モンモリロナイトを20mg加え、さらに攪拌しながらn−ヘキサン(50ml)を加えた。次いで、2μmolのエチレンビスインデニルジルコニウムジクロライド、トリイソブチルアルミニウム(100μmol)を加えた。20分間接触させた後、50℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を8kgf/cm2に保ちながら0.5時間重合を行い、エタノール3mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると3.0gのポリエチレンが得られた (重合活性:3.0kg/mmol−Zr/h)。
【0057】
比較例5
(1)触媒調製
3lの3つ口フラスコに環流管を付け、これに2.5wt%硫酸水溶液(1600ml)を加え、攪拌しながら内温を105℃にした。これにクニピア−F (クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でSI/Alモル比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を20g加え、毎分250回転で攪拌しながら内温を105℃に保ち、穏やかに環流させながら12時間反応させた。反応終了後、粉体を濾別し、得られた粉体を蒸留水でろ液が中性になるまで洗浄を繰り返した。得られた粉体を60℃で8時間乾燥し、メノウ乳鉢で粉砕して粒径を250μm未満とし、11.5gの酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.38;層間距離は3.4オングストローム)を得、これを100mlシュレンク管に窒素下で保存した。
【0058】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素下で乾燥した100mlオートクレーブに、上記酸処理されたモンモリロナイトを20mg加え、さらに攪拌しながらn−ヘキサン(50ml)を加えた。次いで、2μmolのエチレンビスインデニルジルコニウムジクロライド、トリイソブチルアルミニウム(100μmol)を加えた。20分間接触させた後、50℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を8kgf/cm2に保ちながら0.5時間重合を行い、エタノール3mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると1.3gのポリエチレンが得られた(重合活性:1.3kg/mmol−Zr/h)。
【0059】
比較例6
(1)触媒調製
3lの3つ口フラスコに環流管を付け、これに10wt%硫酸水溶液(1600ml)を加え、攪拌しながら内温を105℃にした。これにクニピア−F(クニミネ工業製のNa型モンモリロナイト;ICP分析でSI/Alモル比は0.42;層間距離は2.9オングストローム)を20g加え、毎分250回転で攪拌しながら内温を105℃に保ち、穏やかに環流させながら12時間反応させた。反応終了後、粉体を濾別し、得られた粉体を蒸留水でろ液が中性になるまで洗浄を繰り返した。得られた粉体を60℃で8時間乾燥し、メノウ乳鉢で粉砕して粒径を250μm未満とし、12.1gの酸処理モンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.31;層間距離は3.4オングストローム)を得、これを100mlシュレンク管に窒素下で保存した。
【0060】
(2)エチレンのスラリー重合
窒素下で乾燥した100mlオートクレーブに、上記酸処理モンモリロナイトを20mg加え、さらに攪拌しながらn−ヘキサン(50ml)を加えた。次いで、2μmolのエチレンビスインデニルジルコニウムジクロライド、トリイソブチルアルミニウム(100μmol)を加えた。20分間接触させた後、50℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を8kgf/cm2に保ちながら0.5時間重合を行い、エタノール3mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると1.2gのポリエチレンが得られた (重合活性:1.2kg/mmol−Zr/h)。
【0061】
比較例7
(1)エチレンのスラリー重合
窒素下で乾燥した100mlオートクレーブに、モンモリロナイト K10 (アルドリッチ社より購入;ICP分析でAl/Siモル比は0.25;2θ=6度あたりにブロードな(001)面の底面反射)を20mg加え、さらに攪拌しながらn−ヘキサン(50ml)を加えた。次いで、2μmolのエチレンビスインデニルジルコニウムジクロライド、トリイソブチルアルミニウム(100μmol)を加えた。20分間接触させた後、50℃まで加熱した。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を8kgf/cm2に保ちながら0.5時間重合を行い、エタノール3mlを圧入し、反応を停止させた。脱気後、濾別し、減圧乾燥すると1.57gのポリエチレンが得られた(重合活性:1.6kg/mmol−Zr/h)。
【0062】
実施例4
(1)触媒調整
乾燥、窒素置換した300mlのシュレンク管に、室温で実施例1で得た硫酸処理されたモンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.19;層間距離は3.4オングストローム)を1g、トルエンを61.6ml、8mmolのトリエチルアルミニウムを加え60分撹拌した。これに別途乾燥、窒素置換した100mlシュレンク管中で室温下40μmolのジフェニルメチレン(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ライド、トルエンを10ml、4mmolのトリエチルアルミニウムを混合して10分間撹拌した溶液を全量加えた後、一晩撹拌を行った。
【0063】
(2)エチレン/1−ヘキセンの高温溶液共重合
窒素下で乾燥した1lオートクレーブに、IPソルベント1620(出光化学製;600ml)を加え、さらに攪拌しながら1−ヘキセン(20ml)を加え、内温を170℃にした。次にエチレンで20kgf/cm2に加圧し、デカン11mlを用いて上記で調製した触媒溶液を1ml圧入した。全圧を20kgf/cm2に保ちながら10分間重合を行い、冷却、濾別し、減圧乾燥すると57gのポリマーが得られた(重合活性:114.0kg/mmol−Zr/10min)。
【0064】
比較例8
(1)触媒調整
乾燥、窒素置換した300mlのシュレンク管に、モンモリロナイト K10(アルドリッチ社より購入;ICP分析でAl/Siモル比は0.25;2θ=6度あたりにブロードな(001)面の底面反射)を1g、トルエンを61.6ml、8mmolのトリエチルアルミニウムを加え60分撹拌した。これに別途乾燥、窒素置換した100mlシュレンク管中で室温下40μmolのジフェニルメチレン(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ライド、トルエン(10ml)、4mmolのトリエチルアルミニウムを混合して10分間撹拌した溶液を全量加えた後、一晩撹拌を行った。
【0065】
(2)エチレン/1−ヘキセンの高温溶液共重合
窒素下で乾燥した1lオートクレーブに、IPソルベント1620(出光化学製;600ml)を加え、さらに攪拌しながら1−ヘキセン(20ml)を加え、内温を170℃にした。次にエチレンで20kgf/cm2に加圧し、デカン11mlを用いて上記で調製した触媒溶液を1ml圧入した。全圧を20kgf/cm2に保ちながら10分間重合を行い、冷却、濾別し、減圧乾燥すると36gのポリマーが得られた(重合活性:72.0kg/mmol−Zr/10min)。
【0066】
実施例5
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、実施例1で得た酸処理されたモンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.19;層間距離は3.4オングストローム)を5g加え、さらに攪拌しながらトルエン(20ml)を加えた。次いで、氷冷しながらトリエチルアルミニウム(18mmol)のトルエン溶液を加えて1時間室温で撹拌した。これに別途調製した300μmolのビス(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ライド、n−ヘキサン(45ml)および18mmolのトリエチルアルミニウムの混合溶液を加え、攪拌しながら60℃で3時間加熱を行い、デカンテーションにより固体成分を分離した。その後、その固体成分にn−ヘキサン(80ml)を加えて撹拌後、デカンテーションにより固体成分を分離し、室温で減圧下、溶媒を除いて固体触媒(IPC分析でZr成分は50μmol/g)を得た。
【0067】
(2)エチレンの気相重合
窒素置換した2lオートクレーブに、NaCl(146g)を加え、毎分300回転で撹拌しながら、上記で得た固体触媒(84.4mg)を加えた。その後、オートクレーブを80℃にした。次にエチレンをオートクレーブに導入し全圧を10kgf/cm2に保ちながら1時間重合を行った。脱気後、(分散媒のNaClを含んだ)ポリマーを減圧乾燥すると23.1gであった(重合活性:5.5kg/mmol−Zr/h)。
【0068】
実施例6
(1)触媒調製
窒素下で乾燥した100mlシュレンク管に、実施例1で得た酸処理されたモンモリロナイト(ICP分析でAl/Siモル比は0.19;層間距離は3.4オングストローム)を0.25g加え、さらに攪拌しながらトルエン(10ml)、3mmolのトリイソブチルアルミニウムを加え、60分間攪拌した。これに別途乾燥、窒素置換した100mlシュレンク管中で室温下40μmolのビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジクロライド、トルエン(40ml)、8mmolのトリイソブチルアルミニウムを混合して10分間攪拌した溶液を10ml加えた後、一晩攪拌を行った(触媒溶液の全量:20ml)。
【0069】
(2)エチレン/プロピレンの溶液共重合
窒素置換した5lのオートクレーブに、トルエン(1l)および液体プロピレン(1l)を加え、40℃に昇温した。次いで、エチレンを14kgf/cm2になるまで導入した。その後、上記の様に調製された触媒溶液を2ml導入し、重合を開始した。重合は、エチレンを連続的に供給することにより全圧を14kgf/cm2に保ち、40℃で10分間行った。その後、エタノール10mlを投入して重合を停止し、未反応のモノマーをパージした。得られたポリマー溶液を3lのエタノール中に投入することによりポリマーを析出させた。析出したポリマーは濾過により回収し、減圧下80℃で一晩乾燥した。その結果、プロピレン含量35モル%のエチレン/プロピレン共重合体を40g得た(重合活性:40.0kg/mmol−Zr/10min)。この共重合体のプロピレン含量は、o−ジクロロベンゼン/ベンゼン−d6(75/25容量比)を溶媒に、13C−NMR測定を行い、Macromolecules、15巻、1150ページ(1982年)に記載の方法に従い算出した。
【0070】
【表1】
Figure 0003785518
【0071】
【発明の効果】
本発明の触媒を用いることにより、高価な触媒成分を用いることなく、高い触媒活性で、エチレン系重合体を製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst for producing an ethylene-based polymer comprising an ion-exchange layered compound, a transition metal compound and an organoaluminum compound, wherein the molar ratio of aluminum to silicon contained is greater than 0 and less than 0.24, and uses the same. The present invention relates to a method for producing an ethylene polymer.
[0002]
[Prior art]
In recent years, highly active ethylene polymer production catalysts comprising a metallocene compound and methylaluminoxane (MAO) have been disclosed in JP-A-58-19309 and JP-A-60-35007. However, in order to produce a polymer showing industrially useful physical properties, it is necessary to use a large amount of expensive methylaluminoxane. For this reason, when this catalyst was used, there were a problem of cost and a problem that a large amount of aluminum remained in the polymer. On the other hand, as catalysts that do not use expensive methylaluminoxane, catalysts for producing highly active ethylene polymers composed of metallocene compounds, boron compounds, and organoaluminum compounds are disclosed in JP-T-1-501950 and JP-A-1-502036. It is disclosed in each publication. However, the boron compound used for this catalyst is a very complex compound and has not yet solved the problem of cost. In addition, although an example of polymerization using clay mineral has been reported as an alternative to expensive methylaluminoxane and a boron compound having a complicated structure, it was not satisfactory in terms of activity (Japanese Patent Laid-Open No. 5-301917). Issue gazette).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and enables the production of an ethylene polymer with high catalytic activity without using expensive catalyst components. It is an object of the present invention to provide a practical method for producing an ethylene polymer using the catalyst.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been found as a result of intensive studies to achieve the above object. That is, the present invention provides an ion-exchange layered compound (component [A]) having a molar ratio of aluminum to silicon of greater than 0 and less than 0.24, a transition metal compound selected from Group 4 of the periodic table (component [B]), The present invention provides a catalyst for producing an ethylene polymer comprising an organoaluminum compound (component [C]). Furthermore, the present invention provides a method for producing an ethylene polymer using the catalyst for producing an ethylene polymer.
[0005]
Component [A] used in the present invention has a layer structure, the counter ion contains an ion-exchangeable cation, and the molar ratio of aluminum and silicon contained is more than 0 and less than 0.24, More preferably, it is an ion-exchange layered compound having a ratio of 0.01 to 0.21, whereby a marked improvement in polymerization activity in the production of an ethylene polymer is achieved, and it becomes an extremely practical catalyst component. .
[0006]
Specific examples of component [A] include natural products such as kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, serpentine, chrysotile, antigolite, lizardite, pecolite, nepoite, greenerite, caryopyrite, tracite, candy Sight, birchellin, brindriait, keriaite, cronsteadite, pyrophyllite, talc, willemsite, minnesotaite, kellolite, garnierite, mica, sericite, illite, fenjite, bramarite, sea green rock, ceradonite, Chlorite, clinoclaire, chamosite, nimite, penantite, sudite, kukuite, donbasite, vermiculite, montmorillonite, activated clay, beidellite, nontronite, saponite Illustrative examples of ion-exchangeable layered compounds obtained by chemical treatment of iron saponite, soconite, etc., ion-exchangeable layered compounds (modified ion-exchangeable layered compounds), or mixed layer minerals of these compounds can do. More preferably, montmorillonite, beidellite, non-category classified as mica, sericite, illite, fengite, branmarite, sea green rock, ceradonite, or smectite classified as natural products or artificially synthesized mica. Examples include ion-exchange layered compounds obtained by chemical treatment of tronite, saponite, iron saponite, vermiculite and activated clay, and ion-exchange layered compounds obtained by chemical treatment of mixed layer minerals of these compounds. . The existence of a layer structure in component [A] can be confirmed by X-ray diffraction.
[0007]
The ion-exchangeable layered compound that is the component [A] used in the present invention has an arbitrary ratio of the amount of aluminum and silicon contained depending on the degree of chemical treatment when the component is dissolved by chemical prescription. Any concentration of Bronsted acid can be used for the treatment. Specifically, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, carbonic acid, or a mixture thereof in any ratio can be used conveniently, but the acids used are not limited to those exemplified. Further, chemical treatment of the ion-exchangeable layered compound can be carried out using any concentration of Bronsted base. Specifically, sodium hydroxide, potassium hydroxide in a concentration range of about 0.0001 to 85 wt%, Examples include, but are not limited to, aqueous solutions of calcium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate and the like, or aqueous solutions of mixtures in any ratio thereof.
[0008]
Treatment conditions with an acid or alkali for obtaining an ion-exchangeable layered compound containing an ion-exchangeable cation as component [A] and containing a molar ratio of aluminum to silicon of more than 0 and less than 0.24 are as follows: Although not particularly limited, the treatment can be performed at a treatment temperature of 0 to 1000 ° C. for about several seconds to 1000 hours, and considering practical aspects, it is preferably within a range of room temperature to 150 ° C. for several seconds to 50 hours.
[0009]
Furthermore, the component [A] used in the present invention has a molar ratio of aluminum to silicon contained of more than 0 and less than 0.24, and more preferably if the ratio is 0.01 to 0.21. Even if the treatment with the above-mentioned Bronsted acid or Bronsted base, the treatment with an inorganic substance or an inorganic salt, or the treatment with an organic substance or an organic salt is performed, it can be used as a constituent of the polymerization catalyst of the present invention.
[0010]
Specific compounds used for inorganic or inorganic salt treatment include TiC Four , ZrCl Four , HfCl Four , FeCl 2 , FeCl Three , CuCl, CuCl 2 AlCl Three , SiCl Four NiCl 2 CoCl 2 CoCl Three , ZrOCl 2 And the like, or hydroxides or hydrochlorides of these metal species, and treatment with one or more of them, or after treatment with them, 0 to 1000 ° C., more preferably 100 to 100 ° C. A firing process at 500 ° C. and a process of forming pillars between layers of the ion-exchangeable layered compound by firing can be used, but are not limited thereto.
[0011]
In addition, as a compound used for the treatment using an organic substance or an organic salt, an organic compound such as alcohol, amine, carboxylic acid, carboxylic acid ester, lactone, lactam, or dye, or a halide of fluorine, chlorine, bromine or iodine thereof is used. , Sulfates, hexafluorophosphates, terafluoroborate, tetraphenylborate, and the like can be exemplified, and examples thereof include, but are not limited to, treatments using one or more thereof. More specifically, methanol, ethanol, butanol, octanol, trimethylamine, triethylamine, triisobutylamine, formic acid, acetic acid, propionic acid, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butylpropionate, ferrocenium sulfate, Ferrocenium hydrochloride, hexylamine, 2-aminoheptane, 3-aminoheptane, heptylamine, 1,5-dimethylhexylamine, 1-methylheptylamine, octylamine, t-octylamine, nonylamine, decylamine, undecylamine, Dodecylamine, trisylamine, 1-tetradecylamine, pentadecylamine, 1-hexadecylamine, octadecylamine, cyclohexylamine, cycloheptylamine, cyclohexane Primary aliphatic amines such as sunmethylamine, 2-methylcyclohexylamine, 4-methylcyclohexylamine, 2,3-dimethylcyclohexylamine, cyclododecylamine, 2- (1-cyclohexenyl) ethylamine, geranylamine, N -Methylhexylamine, dihexylamine, bis (2-ethylhexyl) amine, dioctylamine, didecylamine, N-methylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine, N-isopropylcyclohexylamine, Nt-butylcyclohexylamine, N-allyl Aliphatic secondary amines such as cyclohexylamine, N, N-dimethyloctylamine, N, N-dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, trihexylamine, triisooctylamine, Lioctylamine, triisodecylamine, tridodecylamine, N-methyl-N-octadecyl-1-octadecanamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-dimethylcyclohexanemethylamine, N, N-diethylcyclohexylamine Aliphatic tertiary amines such as pyrrolidine, piperidine, 2,5-dimethylpyrrolidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 3,3-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2-ethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-methylpyrrolidine, 1-methylpiperidine, 1-ethylpiperidine, 1-butylpyrrolidine, 1,2,2, 6,6-pentamethylpiperidine and these amino acids Hydrochlorides, hydrofluoric acid salts, odorous acid salts, iodates, sulfuric acid, etc. are exemplified, but not limited to these, and the processing conditions are not particularly limited, but the processing temperature is 0 to 500 ° C. In the range of several seconds to 1000 hours, and considering practical aspects, the range of room temperature to 250 ° C. and several seconds to 50 hours is preferable.
[0012]
In addition, as an effective chemical treatment applied to the component [A] used in the present invention, as described above, Bronsted acid, Bronsted base, inorganic substance (inorganic salt), organic substance (organic salt), or the like is used alone. In addition, acid and inorganic substance (inorganic salt) treatment, acid and organic substance (organic salt), inorganic substance (inorganic salt) and organic substance (organic salt), acid and inorganic substance (inorganic salt) and organic substance (organic salt), etc. The above processing can also be performed continuously.
[0013]
Further, the shape of the component [A] used in the present invention is not particularly limited, but preferably the particle diameter is 0.1 to 500 μm and the pore diameter is 0.1 to 1000 angstrom.
[0014]
Component [B] used in the present invention is a transition metal compound containing an element selected from Group 4 of the periodic table, and has the following general formula (1) or (2)
[0015]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003785518
[0016]
Embedded image
Figure 0003785518
[0017]
[Wherein, M1 represents a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom belonging to Group 4 of the periodic table, and Y each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. An aryl group, an arylalkyl group, or an alkylaryl group, wherein R 1 and R 2 are each independently represented by the following general formula (3), (4), (5) or (6)
[0018]
Embedded image
Figure 0003785518
[0019]
(In the formula, each R 6 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
The ligand forms a sandwich structure with M1, and R3 and R4 each independently represent the following general formula (7), (8), (9) or (10 )
[0020]
Embedded image
Figure 0003785518
[0021]
(In the formula, each R7 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
Wherein the ligand forms a sandwich structure with M1, and R5 is represented by the following general formula (11) or (12):
[0022]
Embedded image
Figure 0003785518
[0023]
(Wherein R8 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms, and M2 is a silicon atom, a germanium atom or It is a tin atom.)
And R3 and R4 are cross-linked and m is an integer of 1-5. ]
Or a transition metal compound represented by the following general formula (13), (14), (15) or (16)
[0024]
Embedded image
Figure 0003785518
[0025]
[In the formula, each M3 is independently a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom of Group 4 of the periodic table, and Z is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon number. 6 to 20 aryl groups, arylalkyl groups or alkylaryl groups, L is a Lewis base, w is the number of Lewis bases L, 0 ≦ w ≦ 3, JR9 q-1 , JR9 q-2 Is a heteroatom ligand, J is a group 15 element of the periodic table having a coordination number of 3 or a group 16 element of the periodic table having a coordination number of 2, and R9 is independently a hydrogen atom or a halogen atom , An alkyl group or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, alkylaryl group or alkylaryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, q is an element J R10 is the coordination number of the following general formula (17), (18), (19) or (20)
[0026]
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Figure 0003785518
[0027]
(In the formula, each R13 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
R12 is represented by the following general formula (21), (22), (23) or (24)
[0028]
Embedded image
Figure 0003785518
[0029]
(In the formula, each R14 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
R11 is represented by the following general formula (25) or (26)
[0030]
Embedded image
Figure 0003785518
[0031]
(In the formula, each R15 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms, and M4 is a silicon atom, a germanium atom or It is a tin atom.)
R12 and JR9 p-2 And r is an integer of 1 to 5. ]
It is preferable that it is the transition metal compound represented by these.
[0032]
Examples of the compound represented by the general formula (1) or (2) include bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (cyclopentadienyl) hafnium dichloride, Bis (methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, bis (butylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (butylcyclopentadi) Enyl) zirconium dichloride, bis (butylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, bis (pentamethylcyclopenta Enyl) zirconium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, bis (indenyl) titanium dichloride, bis (indenyl) zirconium dichloride, bis (indenyl) hafnium dichloride, methylenebis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, methylenebis ( Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, methylenebis (cyclopentadienyl) hafnium dichloride, methylenebis (methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, methylenebis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, methylenebis (methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride , Methylenebis (butylcyclopentadienyl) titanium dic , Methylene bis (butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, methylene bis (butyl cyclopentadienyl) hafnium dichloride, methylene bis (tetramethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, methylene bis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, methylene bis ( Tetramethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, ethylenebis (indenyl) titanium dichloride, ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride, ethylenebis (indenyl) hafnium dichloride, ethylenebis (tetrahydroindenyl) titanium dichloride, ethylenebis (tetrahydroindenyl) ) Zirconium dichloride, ethylenebis (tetrahydroi) Ndenyl) hafnium dichloride, ethylenebis (2-methyl-1-indenyl) titanium dichloride, ethylenebis (2-methyl-1-indenyl) zirconium dichloride, ethylenebis (2-methyl-1-indenyl) hafnium dichloride, isopropylidene ( Cyclopentadienyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-) 2,7-dimethyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconi Mudichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, isopropyl Riden (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, isopropylidene (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diphenyl Methylene (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) Hafnium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopenta Dienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-2) , 7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, dimethyl Silanediylbis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (cyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, Dimethylsilanediylbis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (butylcyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (butylcyclopenta) Dienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (butylcyclopentadienyl) hafniu Dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (3-methylcyclopenta) Dienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (indenyl) Titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) titanium dichloride Dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2) , 7-di-t-butyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) ) Zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) zirconium di Chloride, dimethylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (indenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (tetrahydroindene) Nyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadi) Enyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4,5-tri Tilcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (4- t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (indenyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (2-methyl-1) -Indenyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-9- (Luolenyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, dimethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) Hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (3-methylcyclo) Pentadienyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadi) Nyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (indenyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) titanium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadiyl) Enyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl- 9-fluorenyl) titanium dichloride, diethylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis ( 2,4-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride , Diethylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (indenyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) ) Zirconium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diethylsilanediyl Lopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diethylsilanediylbis (2,4,4) 5-trimethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diethyl Silanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (indenyl) hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) Hafnium dichloride, diethylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) hafnium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) Hafnium dichloride, diethylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diphenyl Silanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diphenylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) titanium dichloride , Diphenylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diphenylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) titanium dichloride, diphenylsilanediylbis (indenyl) titanium dichloride, diphenylsilane Diylbis (2-methyl-1-indenyl) titanium dichloride, diphenylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) titanium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) -2,7-dimethyl-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl) Til-9-fluorenyl) titanium dichloride, diphenylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediylbis (2,4-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl Bis (3-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, Diphenylsilanediylbis (indenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) zirconium dichloride, diph Nylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, Diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediylbis (2,4,5-trimethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (3-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (4-t-butyl-2-methylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, Phenylsilanediylbis (tetramethylcyclopentadienyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (indenyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (2-methyl-1-indenyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediylbis (tetrahydroindenyl) Hafnium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl-2,7-dimethyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl- 2,7-di-t-butyl-9-fluorenyl) hafnium dichloride and the like, and the dimethyl group of the above group 4 transition metal compounds, di Examples include ethyl, dihydro, diphenyl, dibenzyl and the like. In the present invention, a plurality of these transition metal compounds can be used, but are not limited to the above examples.
[0033]
Examples of the compound represented by the general formula (13), (14), (15) or (16) include pentamethylcyclopentadienyl-di-t-butylphosphinotitanium dichloride, pentamethylcyclopentadi Enyl-di-t-butylamidotitanium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-n-butoxide titanium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-di-t-butylphosphinozirconium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-di- t-Butylamide zirconium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-n-butoxide zirconium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-di-t-butylphosphinohafnium dichloride, pentamethylcyclopentadiene Ru-di-t-butylamido hafnium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl-n-butoxide hafnium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-t-butylamidotitanium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butyl-cyclo Pentadienyl-t-butylamidotitanium dichloride, dimethylsilanediyltrimethylsilylcyclopentadienyl-t-butylamidotitanium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylphenylamidotitanium dichloride, methylphenylsilanediyltetramethylcyclopentadi Enyl-t-butylamido titanium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-pn-buty Phenylamido titanium dichloride, dimethylsilanediyl tetramethylcyclopentadienyl-p-methoxyphenylamido titanium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butylcyclopentadienyl-2,5-di-t-butyl-phenylamido titanium dichloride, Dimethylsilanediylindenyl-t-butylamidotitanium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylcyclohexylamidetitanium dichloride, dimethylsilanediylfluorenylcyclohexylamidetitanium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylcyclododecylamide Titanium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-t-butylamino Dezirconium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butyl-cyclopentadienyl-t-butylamidezirconium dichloride, dimethylsilyltrimethylsilanediylcyclopentadienyl-t-butylamidezirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl Phenylamide zirconium dichloride, methylphenylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-t-butylamidezirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-pn-butylphenylamidezirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopenta Dienyl-p-methoxyphenylamidozirconium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butyl Clopentadienyl-2,5-di-t-butyl-phenylamidozirconium dichloride, dimethylsilanediylindenyl-t-butylamidozirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylcyclohexylamidezirconium dichloride, dimethylsilanediyl Fluorenylcyclohexylamide zirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylcyclododecylamidezirconium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-t-butylamidohafnium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butyl-cyclopenta Dienyl-t-butylamide hafnium dichloride, dimethylsilanediyltrimethylsilylcyclo Ntadienyl-t-butylamidohafnium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylphenylamidohafnium dichloride, methylphenylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-t-butylamidohafnium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl -P-n-butylphenylamide hafnium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienyl-p-methoxyphenylamide hafnium dichloride, dimethylsilanediyl-t-butylcyclopentadienyl-2,5-di-t-butyl -Phenylamido hafnium dichloride, dimethylsilanediylindenyl-t-butylamidohafnium dichloride, dimethylsilanediyl tet Dichloric forms such as lamethylcyclopentadienylcyclohexylamide hafnium dichloride, dimethylsilanediylfluorenylcyclohexylamide hafnium dichloride, dimethylsilanediyltetramethylcyclopentadienylcyclododecylamidehafnium dichloride, and dimethyl forms of the above group 4 transition metal compounds , Diethyl form, dihydro form, diphenyl form, dibenzyl form and the like, and in the present invention, a plurality of these transition metal compounds can be used, but are not limited to the above examples.
[0034]
The [C] organoaluminum compound used in the present invention is represented by the following general formula (27).
[0035]
AlR16 Three (27)
[Wherein, each R16 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, An alkylaryl group or an alkylaryloxy group, wherein at least one of R16 is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group or arylalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms; , An alkylaryl group or an alkylaryloxy group. ]
Specific examples of organoaluminum compounds include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, trinormalpropylaluminum, triisopropylaluminum, trinormalbutylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, and triamylaluminum. Dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, di-t-butylaluminum chloride, dialkylaluminum chloride such as diamylaluminum chloride, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, isobutylaluminum dichloride, t-butylaluminum dichloride, amyl Aluminum dichlorai While alkylaluminum dihalide or a plurality of mixtures of these, etc. are used in the practice of the present invention, it not intended to be limited to an organoaluminum compound.
[0036]
The catalyst for producing an ethylene-based polymer in the present invention is prepared by bringing component [A], component [B], and component [C] into contact with each other. The contact method is not particularly limited, but in order to reduce the influence of impurities and the like in component [A], it is preferable that component [A] and part or all of component [C] are brought into contact in advance. . Solvents used for contact include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclopentane or cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, ethyl ether or Ethers such as n-butyl ether, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride or chloroform, 1,4-dioxane or tetrahydrofuran can be used. The contact temperature is preferably selected from 0 to 150 ° C. for treatment. The amount of each catalyst component used is 0.0001 to 1000 mmol, preferably 0.001 to 100 mmol, for component [B] per gram of component [A] for the purpose of improving catalyst activity and reducing the amount of ash in the polymer. , Component [C] is 0.001 to 100000 mmol, preferably 0.01 to 1000 mmol. The molar ratio of component [B] to component [C] is 1: 0.1 to 10,000, preferably 1: 1 to 1000. The catalyst thus prepared may be used without washing, or may be used after washing. Further, if necessary, a new component [C ′] (same as component [C]) may be added and used in combination. The amount of the component [C ′] used at this time is selected so that the molar ratio of the component [B] and the component [C ′] is 1: 0 to 10,000. In the present invention, an ethylene polymer is produced by homopolymerizing ethylene or copolymerizing ethylene and an olefin having 3 or more carbon atoms in the solution state, suspension state or gas phase state using the catalyst. can do. The polymerization temperature is −100 to 300 ° C., preferably 0 to 250 ° C., and the polymerization pressure is 0.5 to 3000 kgf / cm. 2 , Preferably 1 to 2000 kgf / cm 2 It is. Further, hydrogen may be present as a molecular weight regulator in the polymerization system.
[0037]
The olefin polymerized in the present invention may be any of linear, branched or cyclic shapes.
[0038]
Specific examples of the olefin used include ethylene, acetylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, cyclopentene, cyclooctene, cyclopentine, cyclooctyne, 4-methyl-1-pentene and 3-methyl-1- Examples include butene, 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, and styrene, but are not limited thereto. Two or more of these olefins can be mixed and used. Furthermore, before producing an ethylene-based polymer, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene are used with the catalyst of the present invention. In addition, olefins such as vinylcycloalkane and styrene are preliminarily polymerized and washed as necessary to be used as a catalyst. This preliminary polymerization is preferably carried out in an inert solvent so that 0.01 to 1000 g, preferably 0.1 to 100 g of a polymer is produced per 1 g of the catalyst.
[0039]
In the present invention, when the polymerization is carried out in a solution state or suspension state, the polymerization solvent may be any organic solvent that is generally used. Specifically, halogenation such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, etc. C3-C20 aliphatic hydrocarbon such as hydrocarbon, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, benzene, toluene Aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms such as xylene can be used, or ethylene or olefin itself can be used as a solvent.
[0040]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The polymerization operation, reaction and solvent purification were all carried out in an inert gas atmosphere. Moreover, all the solvents used for the reaction other than the sulfuric acid treatment were those that had been purified, dried, and deoxygenated by a known method in advance. Furthermore, the compound used for the reaction was synthesized and identified by a known method (NMR measurement was performed using JMNGX400 of JEOL Ltd., IPC analysis (inductively coupled plasma emission analysis) was performed using UOP of Kyoto Koken Co., Ltd. -2) was used. Moreover, the interlayer distance of the used ion-exchange layered compound was calculated | required by measuring the position of the bottom surface reflection of (001) plane by X-ray diffraction (MXT-18 of a Mac Science company; a light source is CuK alpha ray). Table 1 summarizes the polymerization results of Examples and Comparative Examples described below.
[0041]
Example 1
(1) Catalyst preparation
A reflux tube was attached to a 3 l three-necked flask, and a 23 wt% sulfuric acid aqueous solution (1600 ml) was added thereto, and the internal temperature was brought to 105 ° C. while stirring. To this was added 20 g of Kunipia-F (Na-type montmorillonite manufactured by Kunimine Industries; SIP / Al molar ratio was 0.42 by ICP analysis; interlayer distance was 2.9 angstroms), and the internal temperature was adjusted while stirring at 250 rpm. The reaction was carried out for 3.5 hours while maintaining the temperature at 105 ° C. and gently refluxing. After completion of the reaction, the powder was filtered off, and the obtained powder was repeatedly washed with distilled water until the filtrate became neutral. The obtained powder was dried at 60 ° C. for 8 hours and pulverized in an agate mortar to obtain a particle size of less than 250 μm. 12.5 g of acid-treated montmorillonite (ICP analysis showed an Al / Si molar ratio of 0.19; X-ray The interlayer distance was 3.4 angstroms from diffraction, and this was stored in a 100 ml Schlenk tube under nitrogen.
[0042]
5 g of acid-treated montmorillonite was added to a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, and toluene (14.7 ml) was further added with stirring. Next, 14.7 ml of a toluene solution of triethylaluminum (29.45 μmol) was added while cooling with ice. Then, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the content was taken out with a syringe while stirring, and this was preliminarily placed under nitrogen for 20 minutes in 1 μmol of dicyclopentadienylzirconium dichloride and triethylaluminum (10 μmol) in toluene. 4.8 ml was added to the solution that had been contacted and the catalyst was prepared by contact for 20 minutes.
[0043]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 76.4 g of polyethylene (polymerization activity: 76.4 kg / mmol-Zr / h).
[0044]
Comparative Example 1
(1) Catalyst preparation
To a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, add 5 g of Kunipia-F (Na-type montmorillonite manufactured by Kunimine Industries; ICP analysis has an Al / Si molar ratio of 0.42; interlayer distance is 2.9 angstroms) and further stirred. While toluene (14.7 ml) was added. Next, 14.7 ml of a toluene solution of triethylaluminum (29.45 μmol) was added while cooling with ice. Then, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the content was taken out with a syringe while stirring, and this was preliminarily placed under nitrogen for 20 minutes in 1 μmol of dicyclopentadienylzirconium dichloride and triethylaluminum (10 μmol) in toluene. 4.8 ml was added to the solution that had been contacted and the catalyst was prepared by contact for 20 minutes.
[0045]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 2.5 g of polyethylene (polymerization activity: 2.5 kg / mmol-Zr / h).
[0046]
Comparative Example 2
(1) Catalyst preparation
A 3 l three-necked flask was equipped with a reflux tube, 30 wt% aqueous sulfuric acid (1600 ml) was added thereto, and the internal temperature was brought to 105 ° C. while stirring. To this was added 20 g of Kunipia-F (Kunimine Kogyo Na-type montmorillonite (Kunimine Kogyo Na-type montmorillonite; ICP analysis had an SI / Al ratio of 0.42; interlayer distance was 2.9 angstroms) and 250 rpm. The mixture was allowed to react for 0.5 hour while gently refluxing while maintaining the internal temperature at 105 ° C. While stirring, the powder was filtered off, and the filtrate was neutralized with distilled water. The obtained powder was dried at 60 ° C. for 8 hours, pulverized in an agate mortar to a particle size of less than 250 μm, and 12.5 g of acid-treated montmorillonite (Al / Si molar ratio by ICP analysis). 0.30; interlayer distance was 3.4 Å) and was stored in a 100 ml Schlenk tube under nitrogen.
[0047]
5 g of acid-treated montmorillonite was added to a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, and toluene (14.7 ml) was further added with stirring. Next, 14.7 ml of a toluene solution of triethylaluminum (29.45 μmol) was added while cooling with ice. Then, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the content was taken out with a syringe while stirring, and this was preliminarily placed under nitrogen for 20 minutes in 1 μmol of dicyclopentadienylzirconium dichloride and triethylaluminum (10 μmol) in toluene. 4.8 ml was added to the solution that had been contacted and the catalyst was prepared by contact for 20 minutes.
[0048]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered off and dried under reduced pressure to obtain 17 g of polyethylene (polymerization activity: 17.0 kg / mmol-Zr / h).
[0049]
Comparative Example 3
(1) Catalyst preparation
To a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, 5 g of montmorillonite K10 (purchased from Aldrich; the Al / Si molar ratio is 0.25 by ICP analysis; the bottom reflection of the broad (001) plane (2θ = 6 degrees)) is added. Toluene (14.7 ml) was added with further stirring. Next, 14.7 ml of a toluene solution of triethylaluminum (29.45 μmol) was added while cooling with ice. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the contents were taken out with a syringe while stirring, and this was previously removed for 20 minutes under nitrogen for 2 minutes with 2 μmol of dicyclopentadienylzirconium dichloride and 20 μmol of triethylaluminum in toluene solution 4 .8 ml was added to the solution that had been contacted and contacted for 20 minutes to prepare the catalyst.
[0050]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 50 g of polyethylene (polymerization activity: 25.0 kg / mmol-Zr / h).
[0051]
Example 2
(1) Catalyst preparation
To a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, 5 g of sulfuric acid-treated montmorillonite prepared in the same manner as in Example 1 (ICP analysis: Al / Si molar ratio is 0.19; interlayer distance is 3.4 angstroms) is added and further stirred. While toluene (14.7 ml) was added. Subsequently, 14.7 ml of a toluene solution of trimethylaluminum (29.45 μmol) was added while cooling with ice. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the content was withdrawn with a syringe while stirring, and this was preliminarily placed under nitrogen for 20 minutes in a toluene solution of 1 μmol dicyclopentadienylzirconium dichloride and 10 μmol trimethylaluminum. .8 ml was added to the solution that had been contacted and contacted for 20 minutes to prepare the catalyst.
[0052]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 87 g of polyethylene (polymerization activity: 87.0 kg / mmol-Zr / h).
[0053]
Comparative Example 4
(1) Catalyst preparation
Add 5g of montmorillonite K10 (purchased from Aldrich; Al / Si molar ratio is 0.25 by ICP analysis; broad (001) face bottom reflection per 6 degrees) to a 100ml Schlenk tube dried under nitrogen Toluene (14.7 ml) was added with further stirring. Next, 14.7 ml of 29.45 μmol of trimethylaluminum in toluene was added while cooling with ice. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours at room temperature, and 4.7 ml of the content was extracted with a syringe while stirring, and this was preliminarily placed under nitrogen for 20 minutes with 8.6 μmol of dicyclopentadienylzirconium dichloride and 86 μmol of trimethylaluminum in toluene. A catalyst was prepared by adding 4.8 ml of the solution to the previously contacted solution and contacting for 20 minutes.
[0054]
(2) Ethylene slurry polymerization
500 ml of toluene was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and then the whole amount of the catalyst prepared as described above was added by a syringe, and the internal temperature was heated to 70 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 9 kgf / cm. 2 While maintaining the temperature, polymerization was carried out for 1 hour, and 10 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 142 g of polyethylene (polymerization activity: 16.5 kg / mmol-Zr / h).
[0055]
Example 3
(1) Catalyst preparation
A 3 l three-necked flask was equipped with a reflux tube, 20 wt% sulfuric acid aqueous solution (1600 ml) was added thereto, and the internal temperature was brought to 105 ° C. while stirring. To this was added 20 g of Kunipia-F (Na-type montmorillonite manufactured by Kunimine Industries; SIP / Al molar ratio was 0.42 by ICP analysis; interlayer distance was 2.9 angstroms), and the internal temperature was adjusted while stirring at 250 rpm. The mixture was kept at 105 ° C. and reacted for 12 hours with gentle reflux. After completion of the reaction, the powder was filtered off, and the obtained powder was repeatedly washed with distilled water until the filtrate became neutral. The obtained powder was dried at 60 ° C. for 8 hours, pulverized in an agate mortar to make the particle size less than 250 μm, and 10.2 g of acid-treated montmorillonite (ICP analysis showed an Al / Si molar ratio of 0.04; interlayer distance) Was 3.4 angstroms) and stored in a 100 ml Schlenk tube under nitrogen.
[0056]
(2) Ethylene slurry polymerization
20 mg of the acid-treated montmorillonite was added to a 100 ml autoclave dried under nitrogen, and n-hexane (50 ml) was further added with stirring. Then 2 μmol ethylene bisindenyl zirconium dichloride, triisobutylaluminum (100 μmol) was added. After contact for 20 minutes, it was heated to 50 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 8 kgf / cm. 2 The polymerization was carried out for 0.5 hour while maintaining the temperature, and 3 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 3.0 g of polyethylene (polymerization activity: 3.0 kg / mmol-Zr / h).
[0057]
Comparative Example 5
(1) Catalyst preparation
A 3 l three-necked flask was equipped with a reflux tube, 2.5 wt% aqueous sulfuric acid solution (1600 ml) was added thereto, and the internal temperature was brought to 105 ° C. while stirring. To this was added 20 g of Kunipia-F (Na-type montmorillonite manufactured by Kunimine Industries; SI / Al molar ratio was 0.42; interlayer distance was 2.9 angstroms by ICP analysis), and the internal temperature was adjusted while stirring at 250 rpm. The mixture was kept at 105 ° C. and reacted for 12 hours with gentle reflux. After completion of the reaction, the powder was filtered off, and the obtained powder was repeatedly washed with distilled water until the filtrate became neutral. The obtained powder was dried at 60 ° C. for 8 hours and pulverized in an agate mortar to make the particle size less than 250 μm, and 11.5 g of acid-treated montmorillonite (ICP analysis showed an Al / Si molar ratio of 0.38; interlayer distance) Was 3.4 angstroms) and stored in a 100 ml Schlenk tube under nitrogen.
[0058]
(2) Ethylene slurry polymerization
20 mg of the acid-treated montmorillonite was added to a 100 ml autoclave dried under nitrogen, and n-hexane (50 ml) was further added with stirring. Then 2 μmol ethylene bisindenyl zirconium dichloride, triisobutylaluminum (100 μmol) was added. After contact for 20 minutes, it was heated to 50 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 8 kgf / cm. 2 The polymerization was carried out for 0.5 hour while maintaining the temperature, and 3 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 1.3 g of polyethylene (polymerization activity: 1.3 kg / mmol-Zr / h).
[0059]
Comparative Example 6
(1) Catalyst preparation
A 3 l three-necked flask was equipped with a reflux tube, to which 10 wt% aqueous sulfuric acid solution (1600 ml) was added, and the internal temperature was brought to 105 ° C. while stirring. To this was added 20 g of Kunipia-F (Na-type montmorillonite manufactured by Kunimine Industries; SIP / Al molar ratio was 0.42 by ICP analysis; interlayer distance was 2.9 angstroms), and the internal temperature was adjusted while stirring at 250 rpm. The mixture was kept at 105 ° C. and reacted for 12 hours with gentle reflux. After completion of the reaction, the powder was filtered off, and the obtained powder was repeatedly washed with distilled water until the filtrate became neutral. The obtained powder was dried at 60 ° C. for 8 hours and pulverized in an agate mortar to a particle size of less than 250 μm, 12.1 g of acid-treated montmorillonite (Al / Si molar ratio was 0.31 by ICP analysis; interlayer distance) Was 3.4 angstroms) and stored in a 100 ml Schlenk tube under nitrogen.
[0060]
(2) Ethylene slurry polymerization
20 mg of the acid-treated montmorillonite was added to a 100 ml autoclave dried under nitrogen, and n-hexane (50 ml) was further added with stirring. Then 2 μmol ethylene bisindenyl zirconium dichloride, triisobutylaluminum (100 μmol) was added. After contact for 20 minutes, it was heated to 50 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 8 kgf / cm. 2 The polymerization was carried out for 0.5 hour while maintaining the temperature, and 3 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered off and dried under reduced pressure to obtain 1.2 g of polyethylene (polymerization activity: 1.2 kg / mmol-Zr / h).
[0061]
Comparative Example 7
(1) Slurry polymerization of ethylene
To a 100 ml autoclave dried under nitrogen, 20 mg of montmorillonite K10 (purchased from Aldrich; Al / Si molar ratio is 0.25 by ICP analysis; bottom surface reflection of (001) surface broad at 2θ = 6 degrees), Further, n-hexane (50 ml) was added with stirring. Then 2 μmol ethylene bisindenyl zirconium dichloride, triisobutylaluminum (100 μmol) was added. After contact for 20 minutes, it was heated to 50 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 8 kgf / cm. 2 The polymerization was carried out for 0.5 hour while maintaining the temperature, and 3 ml of ethanol was injected to stop the reaction. After degassing, it was filtered and dried under reduced pressure to obtain 1.57 g of polyethylene (polymerization activity: 1.6 kg / mmol-Zr / h).
[0062]
Example 4
(1) Catalyst adjustment
To a 300 ml Schlenk tube which was dried and purged with nitrogen, 1 g of toluene-treated montmorillonite obtained in Example 1 at room temperature (ICP analysis: Al / Si molar ratio was 0.19; interlayer distance was 3.4 Å), toluene 61.6 ml, 8 mmol of triethylaluminum was added and stirred for 60 minutes. Separately, 100 μm Schlenk tube, which was separately dried and purged with nitrogen, mixed 40 μmol of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, 10 ml of toluene and 4 mmol of triethylaluminum at room temperature and stirred for 10 minutes. After the addition, the mixture was stirred overnight.
[0063]
(2) High temperature solution copolymerization of ethylene / 1-hexene
IP solvent 1620 (manufactured by Idemitsu Chemical; 600 ml) was added to a 1 liter autoclave dried under nitrogen, and 1-hexene (20 ml) was added with further stirring to bring the internal temperature to 170 ° C. Next, 20kgf / cm with ethylene 2 And 1 ml of the catalyst solution prepared above was injected using 11 ml of decane. Total pressure 20kgf / cm 2 Polymerization was carried out for 10 minutes while maintaining the temperature, cooling, filtration and drying under reduced pressure to obtain 57 g of polymer (polymerization activity: 114.0 kg / mmol-Zr / 10 min).
[0064]
Comparative Example 8
(1) Catalyst adjustment
1 g of Montmorillonite K10 (purchased from Aldrich; AlP / Si molar ratio is 0.25 by ICP analysis; broad (001) face bottom reflection per 6 degrees) on a 300 ml Schlenk tube that has been dried and purged with nitrogen Then, 61.6 ml of toluene and 8 mmol of triethylaluminum were added and stirred for 60 minutes. A solution obtained by mixing 40 μmol of diphenylmethylene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, toluene (10 ml), 4 mmol of triethylaluminum at room temperature in a 100 ml Schlenk tube separately dried and purged with nitrogen and stirring for 10 minutes. After the entire amount was added, the mixture was stirred overnight.
[0065]
(2) High temperature solution copolymerization of ethylene / 1-hexene
IP solvent 1620 (manufactured by Idemitsu Chemical; 600 ml) was added to a 1 liter autoclave dried under nitrogen, and 1-hexene (20 ml) was added with further stirring to bring the internal temperature to 170 ° C. Next, 20kgf / cm with ethylene 2 And 1 ml of the catalyst solution prepared above was injected using 11 ml of decane. Total pressure 20kgf / cm 2 Polymerization was carried out for 10 minutes while maintaining the temperature, cooling, filtration and drying under reduced pressure to obtain 36 g of polymer (polymerization activity: 72.0 kg / mmol-Zr / 10 min).
[0066]
Example 5
(1) Catalyst preparation
To a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen, 5 g of acid-treated montmorillonite obtained in Example 1 (ICP analysis: Al / Si molar ratio is 0.19; interlayer distance is 3.4 angstroms) is added and further stirred. While toluene (20 ml) was added. Next, a toluene solution of triethylaluminum (18 mmol) was added with ice cooling, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature. To this was added a separately prepared mixed solution of 300 μmol bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, n-hexane (45 ml) and 18 mmol triethylaluminum, and heated at 60 ° C. for 3 hours with stirring. The solid components were separated by decantation. Then, after adding n-hexane (80 ml) to the solid component and stirring, the solid component is separated by decantation, and the solvent is removed under reduced pressure at room temperature to obtain a solid catalyst (Zr component is 50 μmol / g by IPC analysis). Obtained.
[0067]
(2) Gas phase polymerization of ethylene
NaCl (146 g) was added to a 2 l autoclave purged with nitrogen, and the solid catalyst (84.4 mg) obtained above was added with stirring at 300 rpm. Thereafter, the autoclave was brought to 80 ° C. Next, ethylene was introduced into the autoclave and the total pressure was 10 kgf / cm. 2 The polymerization was carried out for 1 hour while maintaining the temperature. After degassing, the polymer (containing the dispersion medium NaCl) was dried under reduced pressure to yield 23.1 g (polymerization activity: 5.5 kg / mmol-Zr / h).
[0068]
Example 6
(1) Catalyst preparation
To a 100 ml Schlenk tube dried under nitrogen was added 0.25 g of acid-treated montmorillonite obtained in Example 1 (ICP analysis: Al / Si molar ratio is 0.19; interlayer distance is 3.4 Å), and While stirring, toluene (10 ml) and 3 mmol of triisobutylaluminum were added and stirred for 60 minutes. A solution obtained by mixing 40 μmol of bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) dichloride, toluene (40 ml) and 8 mmol of triisobutylaluminum at room temperature in a 100 ml Schlenk tube separately dried and purged with nitrogen and stirring for 10 minutes. After adding 10 ml, the mixture was stirred overnight (total amount of catalyst solution: 20 ml).
[0069]
(2) Ethylene / propylene solution copolymerization
Toluene (1 l) and liquid propylene (1 l) were added to a 5 l autoclave purged with nitrogen, and the temperature was raised to 40 ° C. Next, ethylene was 14 kgf / cm. 2 Introduced until. Thereafter, 2 ml of the catalyst solution prepared as described above was introduced to initiate polymerization. In the polymerization, the total pressure is 14 kgf / cm by continuously supplying ethylene. 2 And kept at 40 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 10 ml of ethanol was added to stop the polymerization, and unreacted monomers were purged. The obtained polymer solution was put into 3 l of ethanol to precipitate a polymer. The precipitated polymer was collected by filtration and dried overnight at 80 ° C. under reduced pressure. As a result, 40 g of an ethylene / propylene copolymer having a propylene content of 35 mol% was obtained (polymerization activity: 40.0 kg / mmol-Zr / 10 min). The propylene content of this copolymer is o-dichlorobenzene / benzene-d6 (75/25 volume ratio) as a solvent. 13 C-NMR measurement was performed, and calculation was performed according to the method described in Macromolecules, Vol. 15, page 1150 (1982).
[0070]
[Table 1]
Figure 0003785518
[0071]
【The invention's effect】
By using the catalyst of the present invention, an ethylene polymer can be produced with high catalytic activity without using an expensive catalyst component.

Claims (6)

[A]ブレンステッド酸(但し、塩酸を除く)で処理された含有されるアルミニウムとケイ素のモル比が0より大きく0.24未満であるイオン交換性層状化合物、[B]周期表4族から選ばれる元素を含有する遷移金属化合物、[C]有機アルミニウム化合物からなることを特徴とするエチレン系重合体製造用触媒。[A] an ion-exchange layered compound processed with a Bronsted acid (excluding hydrochloric acid) and containing a molar ratio of aluminum to silicon of greater than 0 and less than 0.24, [B] from Group 4 of the periodic table A catalyst for producing an ethylene-based polymer comprising a transition metal compound containing an element selected, and [C] an organoaluminum compound. [B]成分である遷移金属化合物が、下式一般式(1)
Figure 0003785518
または下式一般式(2)
Figure 0003785518
[式中、M1は周期表4族に属するチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Yは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基、もしくはアルキルアリール基であり、R1,R2は各々独立して下記一般式(3)、(4)、(5)または(6)
Figure 0003785518
(式中、R6は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R3,R4は各々独立して下記一般式(7)、(8)、(9)または(10)
Figure 0003785518
(式中、R7は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R5は下記一般式(11)または(12)
Figure 0003785518
(式中、R8は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、M2は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)で表され、R3およびR4を架橋するように作用しており、mは1〜5の整数である。]で表される遷移金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のエチレン系重合体製造用触媒。
The transition metal compound as the component [B] is represented by the following general formula (1)
Figure 0003785518
Or the following general formula (2)
Figure 0003785518
[Wherein, M1 represents a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom belonging to Group 4 of the periodic table, and Y each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. An aryl group, an arylalkyl group, or an alkylaryl group, and R 1 and R 2 are each independently represented by the following general formula (3), (4), (5) or (6)
Figure 0003785518
(Wherein R6 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms). And the ligand forms a sandwich structure with M1, and R3 and R4 each independently represents the following general formula (7), (8), (9) or (10)
Figure 0003785518
(Wherein R7 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms). And the ligand forms a sandwich structure with M1, and R5 is represented by the following general formula (11) or (12):
Figure 0003785518
(Wherein R8 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms, and M2 is a silicon atom, a germanium atom or It is a tin atom), and acts to crosslink R3 and R4, and m is an integer of 1 to 5. The catalyst for producing an ethylene polymer according to claim 1, wherein the catalyst is a transition metal compound represented by the formula:
[B]成分である遷移金属化合物が、下記一般式(13)、(14)、(15)または(16)
Figure 0003785518
[式中、M3は各々独立して周期表4族のチタン原子、ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Zは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、Lはルイス塩基であり、wはルイス塩基Lの数を示しており0≦w≦3であり、JR9q−1,JR9q−2はヘテロ原子配位子であり、Jは配位数が3である周期表15族元素または配位数が2である周期表16族元素であり、R9は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基であり、qは元素Jの配位数であり、R10は下記一般式(17)、(18)、(19)または(20)
Figure 0003785518
(式中、R13は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)で表される配位子であり、R12は下記一般式(21)、(22)、(23)または(24)
Figure 0003785518
(式中、R14は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基である。)で表される配位子であり、R11は下記一般式(25)または(26)
Figure 0003785518
(式中、R15は各々独立して水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、M4は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子である。)で表され、R12およびJR9p−2を架橋するように作用しており、rは1〜5の整数である。]で表される遷移金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のエチレン系重合体製造用触媒。
The transition metal compound as the component [B] is represented by the following general formula (13), (14), (15) or (16).
Figure 0003785518
[In the formula, each M3 is independently a titanium atom, a zirconium atom or a hafnium atom of Group 4 of the periodic table, and Z is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon number. 6 to 20 aryl groups, arylalkyl groups or alkylaryl groups, L is a Lewis base, w is the number of Lewis bases L, and 0 ≦ w ≦ 3, JR9 q-1 , JR9 q -2 is a heteroatom ligand, J is a periodic table group 15 element having a coordination number of 3 or a periodic table group 16 element having a coordination number of 2, R9 is independently a hydrogen atom, A halogen atom, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms, or Le Killua an aryloxy group, q is the coordination number of element J, R10 is represented by the following general formula (17), (18), (19) or (20)
Figure 0003785518
Wherein R13 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms. R12 is represented by the following general formula (21), (22), (23) or (24)
Figure 0003785518
Wherein R14 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms. R11 is the following general formula (25) or (26)
Figure 0003785518
(In the formula, each R15 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, arylalkyl group or alkylaryl group having 6 to 20 carbon atoms, and M4 is a silicon atom, a germanium atom or It is a tin atom), and acts to cross - link R12 and JR9 p-2 , and r is an integer of 1 to 5. The catalyst for producing an ethylene polymer according to claim 1, wherein the catalyst is a transition metal compound represented by the formula:
[C]有機アルミニウム化合物が、下記一般式(27)
AlR16 (27)
[式中、R16は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基であり、R16の少なくとも一つは炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基である。]で表される有機アルミニウム化合物であることを特徴とする請求項1〜3に記載のエチレン系重合体製造用触媒。
[C] The organoaluminum compound is represented by the following general formula (27)
AlR16 3 (27)
[Wherein, each R16 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, An alkylaryl group or an alkylaryloxy group, wherein at least one of R16 is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group, aryloxy group, arylalkyl group or arylalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms; , An alkylaryl group or an alkylaryloxy group. The catalyst for ethylene-type polymer manufacture of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
ブレンステッド酸が硫酸であることを特徴とする請求項1〜4に記載のエチレン系重合体製造用触媒。The catalyst for producing an ethylene-based polymer according to claim 1, wherein the Bronsted acid is sulfuric acid. 請求項1〜に記載のエチレン系重合体製造用触媒の存在下、直鎖状、分岐状または環状のオレフィンを溶液状態、懸濁状態または気相状態で、−100〜300℃の温度下で、重合または共重合させることを特徴とするエチレン系重合体の製造方法。In the presence of the catalyst for producing an ethylene polymer according to any one of claims 1 to 5 , a linear, branched or cyclic olefin is in a solution state, a suspension state or a gas phase state at a temperature of -100 to 300 ° C. And a method for producing an ethylene-based polymer, wherein polymerization or copolymerization is performed.
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