JP3971486B2 - オレフィン重合用触媒、及びそれを用いたオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒、及びそれを用いたオレフィン重合体の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はオレフィン重合用触媒ならびに該触媒を用いたオレフィンの重合方法に存する。更に詳しくは、特定のイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩を用いることにより、分子量分布や組成分布が狭く透明性や力学的強度に優れ、かつ良好な流動性や高い溶融張力等の加工特性に優れたオレフィン重合体が得られる、重合用触媒ならびに該触媒を用いたオレフィンの重合方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
オレフィンを重合触媒の存在下に重合してオレフィン重合体を製造する方法として、従来、触媒系として(1)メタロセン及び(2)アルミノキサンからなるものを用いる方法は既に提案されている(特開昭60−35007号公報、特公平4−12283号公報等)。
しかし、これらの触媒系の多くは重合反応媒体に可溶であり、得られる重合体は粒子形状が不定形で嵩密度が小さく、微粉が多い等粒子性状は極めて悪いものであり、スラリー重合あるいは気相重合などに適用した場合、連続安定運転が困難になる等、製造工程上多くの問題点を有している。
【0003】
また、該触媒により得られる重合体は比較的分子量分布が狭いために、その溶融体の流動性が悪く、溶融張力も低い等の理由から成形しにくいという欠点を有している。例えばエチレン系重合体を例にとれば、中空成形に用いた場合、ドローダウンが発生して成形品の肉厚が不均一になったり、吹き破れるといった問題が生ずることがあった。
また、インフレーションフィルムを高速で成形する場合、バブルのちぎれや揺れが生じたり、Tダイ成形ではフィルム面における肌荒れやネックインが起こりやすいといった問題があった。
【0004】
一方、これらの問題を解消するために遷移金属化合物及び有機アルミニウムの一方あるいは両方をシリカ、アルミナ等の無機酸化物もしくは有機物に担持させた触媒系を用いてオレフィンの重合を行う方法も提案されている(特開昭61−108610号公報、同60−135408号公報、同61−296008号公報、特開平3−74412号公報、同3−74415号公報等)。しかし、これらの方法によって得られた重合体でも、微粉、粗粒が依然として多くみられ、また嵩密度も低い等粒子性状の不良なものが多く、更には単位触媒成分あたりの重合活性が低い等の問題点も有していた。
【0005】
近年、上記成形性の改良を目的としたオレフィンの重合方法が種々提案されている。たとえば特開平4−213306号公報では、(1)遷移金属成分にシクロペンタジエニル骨格を有する少なくとも2つの基が炭素および/またはケイ素含有基により架橋された構造を持つ化合物を配位子とする遷移金属化合物と、(2)有機金属成分としてアルミノキサンを必須とする触媒系が挙げられており、これを用いたエチレンとα−オレフィンとの重合方法が提案されている。しかしながら、この製造方法により得られる共重合体は、上述の成形上の問題点に関し一定の改良効果が得られるものの、未だ十分なものではなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、このような現状に鑑み鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、〔A〕共役五員環配位子を少なくとも1個有する周期律表4〜6族の遷移金属化合物と、〔B〕珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩とを必須成分とするオレフィン重合用触媒であって、前記成分〔B〕がカチオンとしてリチウムイオンを含有し、粉末X線回折測定における(0,0,1)面の回折ピークの半値幅(β1/2 ;°2θ)が2.0以下であることを特徴とするオレフィン重合用触媒、及びこの触媒によるオレフィンの重合方法に存する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の触媒を構成する〔A〕成分は、共役五員環配位子を少なくとも1個有する周期律表4〜6族の遷移金属化合物である。かかる遷移金属化合物として好ましいものは、下記一般式〔1〕、〔2〕、〔3〕又は〔4〕で表される化合物である。
【0008】
【化3】
Figure 0003971486
【0009】
(式中、A及びA′は共役五員環配位子(同一化合物内においてA及びA′は同一でも異なっていてもよい)を示し、Qは2つの共役五員環配位子を任意の位置で架橋する結合性基を示し、Zは窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子又はイオウ原子を含む配位子を示し、Q′は共役五員環配位子の任意の位置とZを架橋する結合性基を示し、Mは周期律表4〜6族から選ばれる金属原子を示し、X及びYは水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アミノ基、リン含有炭化水素基又はケイ素含有炭化水素基を示す。)
【0010】
A及びA′は共役五員環配位子であり、これらは同一化合物内において同一でも異なっていてもよいことは前記した通りである。この共役五員環配位子(A及びA′)の具体例としては、共役炭素五員環配位子、即ちシクロペンタジエニル基を挙げることができる。シクロペンタジエニル基は水素原子を5個有するもの〔C5 5 −〕であってもよく、また、その誘導体、すなわちその水素原子のいくつかが置換基で置換されているものであってもよい。この置換基の例としては、炭素数1〜20、好ましくは1〜12、の炭化水素基である。この炭化水素基は一価の基としてシクロペンタジエニル基と結合していても、またこれが複数存在するときにそのうちの2個がそれぞれ他端(ω−端)で結合してシクロペンタジエニル基の一部と共に環を形成していてもよい。後者の例としては、2個の置換基がそれぞれのω−端で結合して該シクロペンタジエニル基中の隣接した2個の炭素原子を共有して縮合六員環を形成しているもの、すなわちインデニル基、テトラヒドロインデニル基又はフルオレニル基が挙げられる。
すなわち、A及びA′で示される共役五員環配位子の具体例としては、置換又は非置換のシクロペンタジエニル基、インデニル基又はフルオレニル基等が挙げられる。
【0011】
シクロペンタジエニル基上の置換基としては、前記の炭素数1〜20、好ましくは1〜12、の炭化水素基に加え、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子基、C1 〜C12のアルコキシ基、例えば−Si(R1 )(R2 )(R3 )で示される炭素数1〜24のケイ素含有炭化水素基、−P(R1 )(R2 )で示される炭素数1〜18のリン含有炭化水素基、−N(R1 )(R2 )で示される炭素数1〜18の窒素含有炭化水素基、又は−B(R1 )(R2 )で示される炭素数1〜18のホウ素含有炭化水素基が挙げられる。これらの置換基が複数ある場合、それぞれの置換基は同一であっても異なっていてもよい。上述のR1 〜R3 は同一でも異なっていてもよく、水素原子C1 〜C20のアルキル基を示す。
【0012】
Qは二つの共役五員配位子間を任意の位置で架橋する結合性基を、Q′は共役五員配位子の任意の位置とZで示される基を架橋する結合性基を表す。
Q及びQ′の具体例としては、
(イ)メチレン基、エチレン基、イソプロピレン基、フェニルメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数1〜20のアルキレン基類、
(ロ)シリレン基、ジメチルシリレン基、フェニルメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、ジシリレン基、テトラメチルジシリレン基等のシリレン基類、(ハ)ゲルマニウム、リン、窒素、ホウ素あるいはアルミニウムを含む炭化水素基、さらに具体的には、(CH3 2 Ge、(C6 5 2 Ge、(CH3 )P、(C6 5 )P、(C4 9 )N、(C6 5 )N、(CH3 )B、(C4 9 )B、(C6 5 )B、(C6 5 )Al、(CH3 O)Alで示される基等である。好ましいものは、アルキレン基類及びシリレン基類である。
【0013】
Mは、周期律表4〜6族から選ばれる金属原子、好ましくは周期律表4族金属原子、具体的にはチタン、ジルコニウム及びハフニウム等である。特にはジルコニウム及びハフニウムが好ましい。
Zは窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子又はイオウ原子を含む配位子、水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基を示す。好ましいものの具体例としては、酸素原子、イオウ原子、炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜20、好ましくは1〜12のチオアルコキシ基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18のケイ素含有炭化水素基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18の窒素含有炭化水素基、炭素数1〜40、好ましくは1〜18のリン含有炭化水素基、水素原子、塩素、臭素、炭素数1〜20の炭化水素基である。
【0014】
X及びYは、各々水素、ハロゲン原子、炭素数1〜20、好ましくは1〜10の炭化水素基、炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルコキシ基、アミノ基、ジフェニルホスフィン基等の炭素数1〜20、好ましくは1〜12のリン含有炭化水素基、又はトリメチルシリル基、ビス(トリメチルシリル)メチル基等の炭素数1〜20、好ましくは1〜12のケイ素含有炭化水素基である。XとYとは同一でも異なってもよい。これらのうちハロゲン原子、炭化水素基、特に炭素数1〜8のもの、及びアミノ基が好ましい。
【0015】
本発明によるオレフィン重合用触媒において、成分〔A〕として一般式〔1〕、〔2〕、〔3〕又は〔4〕で表される化合物のうち、特に好ましいものは以下の置換基を有するものである。
A、A′=シクロペンタジエニル、n−ブチル−シクロペンタジエニル、インデニル、2−メチル−インデニル、2−メチル−4−フェニルインデニル、テトラヒドロインデニル、2−メチル−テトラヒドロインデニル、2−メチルベンゾインデニル、2,4−ジメチルアズレニル、2−メチル−4−フェニルアズレニル、
Q、Q′=エチレン、ジメチルシリレン、イソプロピリデン、
Z=t−ブチルアミド、フェニルアミド、シクロヘキシルアミド、
M=4族遷移金属、
X、Y=塩素、メチル、ジエチルアミノ。
【0016】
一般式(1)〜(4)で示される成分〔A〕は、同一の一般式で示される化合物および/または異なる一般式で表される化合物の二種以上の混合物として用いることができる。
A又はA′で示される遷移金属化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【0017】
(イ)一般式〔1〕で表される化合物、すなわち結合性基Qを有せず共役五員環配位子を2個有する遷移金属化合物としては、例えば
(1)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(3)ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(4)ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(5)ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(6)ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(7)ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(8)ビス(メチル−n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(9)ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(10)ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(11)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、
(12)ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノクロリド、
(13)ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、
(14)ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコニウムモノクロリド、
(15)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
(16)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジフェニル、
(17)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジネオペンチル、
(18)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド、
(19)(シクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(20)(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
【0018】
(ロ)一般式〔2〕で表される化合物、すなわち結合性基Q、例えば(ロ−1)Q=アルキレン基のものとしては例えば
(1)メチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(3)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノハイドライドモノクロリド、
(4)エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、
(5)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムモノメトキシドモノクロリド、
(6)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジエトキシド、
(7)エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
(8)エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(9)エチレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(10)エチレンビス(2−エチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(11)エチレンビス(2,4−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(12)エチレン(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,5′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(13)エチレン(2−メチル−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3′−tert−ブチル−5′−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(14)エチレン(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2′,4′,5′−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(15)エチレン−1,2−ビス(4−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(16)エチレン−1,2−ビス〔4−(2,7−ジメチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(17)エチレン−1,2−ビス(4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(18)イソプロピリデンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(19)イソプロピリデンビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(20)イソプロピリデン(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,5′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(21)イソプロピリデン(2−メチル−4−tert−ブチルシクロペンタジエニル)(3′−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(22)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(23)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドヒドリド、
(24)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
(25)メチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフェニル、
(26)メチレン(シクロペンタジエニル)(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(27)メチレン(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(28)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(29)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(30)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(31)イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(32)イソプロピリデン(2−メチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(33)イソプロピリデン(3−tert−ブチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(34)イソプロピリデン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,4′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(35)イソプロピリデン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(36)エチレン(シクロペンタジエニル)(3,5−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(37)エチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(38)エチレン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(39)エチレン(2,5−ジエチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(40)エチレンビス〔4−(2−メチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(41)エチレンビス〔4−(2,7−ジメチル−インデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(42)エチレンビス〔4−(2−フェニルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(43)エチレンビス〔4−(1−フェニル−3−メチル−インデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(44)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(45)ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(46)シクロヘキシリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(47)シクロヘキシリデン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,4′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
【0019】
又、Q=シリレン基のものとしては、例えば
(1)ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(3)ジメチルシリレンビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(4)ジメチルシリレンビス(2,4−ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(5)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(6)ジメチルシリレン(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,5′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(7)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(8)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(9)ジメチルシリレンビス(2−メチル−4,4−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒドロ−4−シラインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(10)ジメチルシリレンビス〔4−(2−フェニルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(11)ジメチルシリレンビス〔4−(2−tert−ブチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(12)ジメチルシリレンビス〔4−(2−tert−ブチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(13)ジメチルシリレンビス〔4−(1−フェニル−3−メチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(14)ジメチルシリレンビス〔4−(2−フェニル−3−メチルインデニル)〕ジルコニウムジクロリド、
(15)フェニルメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(16)フェニルメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
(17)フェニルメチルシリレン(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)(3′,5′−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(18)フェニルメチルシリレン(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)(2′,4′,5′−トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(19)フェニルメチルシリレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(20)ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(21)テトラメチルジシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(22)テトラメチルジシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(23)テトラメチルジシリレン(3−メチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(24)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(25)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(26)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(27)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(3,4−ジエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(28)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(トリエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(29)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(テトラエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
(30)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(31)ジメチルシリレン(3−tert−ブチル−シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(32)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(2,7−ジ−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(33)ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(34)ジメチルシリレン(2−メチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(35)ジメチルシリレン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(36)ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(37)ジメチルシリレン(2,5−ジエチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(38)ジエチルシリレン(2−メチルシクロペンタジエニル)(2′,7′−ジ−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(39)ジメチルシリレン(2,5−ジメチルシクロペンタジエニル)(2′,7′−ジ−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(40)ジメチルシリレン(2−エチルシクロペンタジエニル)(2′,7′−ジ−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(41)ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエニル)(2′,7′−ジ−t−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(42)ジメチルシリレン(メチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(43)ジメチルシリレン(ジメチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(44)ジメチルシリレン(エチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(45)ジメチルシリレン(ジエチルシクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(46)ジメチルシリレンビス〔1−(2−メチル−4−ビトロ−4−フェニルアズレニル)〕ジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
【0020】
Q=ゲルマニウム、リン、窒素、ホウ素あるいはアルミニウムを含む炭化水素基のものとしては、例えば
(1)ジメチルゲルマニウムビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)ジメチルゲルマニウム(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、
(3)メチルアルミニウムビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(4)フェニルアルミニウムビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(5)フェニルホスフィノビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(6)エチルボラノビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(7)フェニルアミノビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(8)フェニルアミノ(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
【0021】
(ハ)一般式〔3〕で表される化合物、すなわち結合性基Q′を有せず共役五員環配位子を1個有する遷移金属化合物としては、例えば
(1)ペンタメチルシクロペンタジエニル−ビス(フェニル)アミノジルコニウムジクロリド、
(2)インデニル−ビス(フェニル)アミドジルコニウムジクロリド、
(3)ペンタメチルシクロペンタジエニル−ビス(トリメチルシリル)アミノジルコニウムジクロリド、
(4)ペンタメチルシクロペンタジエニルフェノキシジルコニウムジクロリド、
(5)シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド、
(6)ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリド、
(7)シクロペンタジエニルジルコニウムベンジルジクロリド、
(8)シクロペンタジエニルジルコニウムジクロロハイドライド、
(9)シクロペンタジエニルジルコニウムトリエトキシド等が挙げられる。
【0022】
(ニ)一般式〔4〕で表される化合物、すなわち結合性基Q′で架橋した共役五員環配位子を1個有する遷移金属化合物としては、例えば
(1)ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)フェニルアミドジルコニウムジクロリド、
(2)ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペンタジエニル)tert−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、
(3)ジメチルシリレン(インデニル)シクロヘキシルアミドジルコニウムジクロリド、
(4)ジメチルシリレン(テトラヒドロインデニル)デシルアミドジルコニウムジクロリド、
(5)ジメチルシリレン(テトラヒドロインデニル)((トリメチルシリル)アミノ)ジルコニウムジクロリド、
(6)ジメチルゲルマン(テトラメチルシクロペンタジエニル)(フェニル)アミノジルコニウムジクロリド等が挙げられる。
【0023】
(ホ)また、前述の(イ)〜(ニ)の化合物の塩素を臭素、ヨウ素、ヒドリド、メチル、フェニル等に置きかえたものも使用可能である。さらに、本発明では、成分〔A〕として上記(イ)〜(ホ)に例示したジルコニウム化合物の中心金属をジルコニウムをチタン、ハフニウム、ニオブ、モリブデン又はタングステン等に換えた化合物も用いることができる。
これらのうちで好ましいものは、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物及びチタン化合物である。さらに好ましいのは、ジルコニウム化合物、ハフニウム化合物である。
【0024】
本発明における〔B〕成分は、カチオンとしてリチウムイオンを含有する、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩であり、粉末X線回折測定における(0,0,1)面の回折ピークの半値幅(β1/2 ;°2θ)が2.0以下である、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩である。
〔B〕成分におけるカチオンとしてのリチウムイオンは、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩中に0.05重量%以上、特に0.5重量%以上含有することが好ましい。又リチウムイオンは、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩の層中にあるのが好ましい。但し、これら化合物の層間に、リチウムイオンと交換可能な他の1族金属のカチオン(通常、例えばNa,K)を含有することを排除しない。
【0025】
リチウム以外の1族金属のカチオンは後述する塩類処理により周期律表2〜14族元素から選ばれたもののイオンに交換することが好ましく、イオン交換後に残るリチウム以外の1族金属の陽イオンの含有量は3重量%以下、好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下である。
また、本発明における、粉末X線回折測定における(0,0,1)面の回折ピークの半値幅(β1/2 ;°2θ)とは、粉末X線測定のピークプロファイルにおける回折線の高さ(H)の半分のところ(H/2)で測定した回折線幅(β1/2 )であり、ここでは単位は度(°2θ)を用いる(図1参照)。
【0026】
この半値幅は一般に、粉末粒子を構成している結晶子(crystallite)の大きさを反映する。すなわち結晶子の大きさが0.2μm(2000Å)よりも小さくなると回折線の幅が拡散し、これが20Å程度以下になるといわゆる非晶質の回折図形を示すようになる。従って、半値幅β1/2 が小さいほど結晶子のサイズは大きいことになる。
本発明における〔B〕成分は、粉末X線回折測定における(0,0,1)面の回折ピークの半値幅(β1/2 ;°2θ)が2.0以下、好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.0以下である。
【0027】
〔B〕成分における、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物は、イオン結合等によって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる化合物であり、含有するイオンが交換可能なものを言う。
珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物は、六方最密パッキング型、アンチモン型、CdCl2 型、CdI2 型等の層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物等を例示することができる。このような結晶構造を有するイオン交換性層状化合物の具体例としては、α−Zr(HAsO4 2 ・H2 O、α−Zr(HPO4 2 、α−Zr(KPO4 2 ・3H2 O、α−Ti(HPO4 2 、α−Ti(HAsO4 2 ・H2 O、α−Sn(HPO4 2 、H2 O、γ−Zr(HPO4 2 、γ−Ti(HPO4 2 、γ−Ti(NH4 PO4 2 ・H2 O等の多価金属の結晶性酸性塩が挙げられる。無機珪酸塩としては、粘土、粘土鉱物、ゼオライト、珪藻土等が挙げられる。これらは、人工合成品を用いてもよいし、天然に産出する鉱物等を用いてもよい。
【0028】
又〔B〕成分としては、天然産や人工合成品にかかわらず、元来リチウムイオンを含有しないものを、リチウム化合物、好ましくはリチウム塩で処理することにより、リチウムイオンを層中に含有させてもよいし、もともと層中にリチウムイオンを含有するものを用いてもよい。尚、人工合成品の場合は、例えば製造時にリチウム化合物を添加することにより得られる。この製造においては、通常公知の方法が採用されるが、好ましくは水熱法や溶融法が採用される。
【0029】
水熱法の条件は特に限定されないが、通常、温度は300℃以上、好ましくは500℃以上の範囲から選ばれ、圧力は100kg・f/cm2 以上、好ましくは200kg・f/cm2 以上の高圧条件が採用される。一方、溶融法では1000℃以上の温度が通常採用される。
層中にリチウムイオンを有する粘土、粘土鉱物の具体例としては、テニオライト、リチウム雲母等の雲母鉱物、リチウムバーミキュライト等のバーミキュライト鉱物、ヘクトライト等のスメクタイトなどが挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
【0030】
層中のカチオンとして実質的にリチウムイオンを含有しない粘土、粘土鉱物の具体例としては、アロフェン等のアロフェン族、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト等のカオリン族、メタハロイサイト、ハロイサイト等のハロイサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト等のスメクタイト、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物、アタパルジャイト、セピオライト、パイゴルスカイト、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、ヒシンゲル石、パイロフィライト、リョクデイ石群等が挙げられ、これらは混合層を形成していてもよい。
【0031】
これらのうち好ましくはディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト等のカオリン族、メタハロイサイト、ハロイサイト等のハロイサイト族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト等のスメクタイト、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物が挙げられる。
また、人工の合成物として、合成ヘクトライト、合成テニオライト、合成雲母(マイカ)、合成サポナイト等が挙げられる。
【0032】
層中のカチオンをリチウムイオンに置き換えるために用いるリチウム塩としては、例えばLiF、LiCl、LiBr、LiI、LiOOCCH3 、LiCH3 COCHCOCH3 、Li2 CO3 、LiOOCH、LiNO3 、Li2 SO4 等が挙げられ、好ましくはLiCl、LiBr、LiNO3 、Li2 SO4 等である。
リチウム塩による処理条件は、特に制限されないが、通常、リチウム塩濃度は、0.1〜30重量%、処理温度は室温〜使用溶媒の沸点であり、処理時間は5分〜24時間の範囲から選択される。また、このリチウム塩は一般的には水溶液で用いられ、この処理は複数回、連続して行ってもよい。また、リチウム塩は2種以上を混合して用いてもよい。
これらはそのまま用いられてもよいし、ボールミル、ふるいわけ、酸処理等の処理を行った後に用いてもよい。また単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
【0033】
〔B〕成分の、特に層中にカチオンとしてリチウムイオンを含有する珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩は、塩類処理および/または酸処理することによって固体の酸強度を変えることができる。また塩類処理は、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面積や層間距離を変えることができる。即ち、イオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと置換することにより、層間が拡大した状態の層状物質を得ることができるので、〔B〕成分において含有されるリチウム以外の1価のカチオンの40%以上、特に60%以上を、次に述べる塩類および/または酸より解離したカチオンと交換することが好ましい。
【0034】
このようなイオン交換を目的とした塩類処理で用いられる塩類としては、2〜14族原子からなる群より選ばれた少なくとも一種の原子を含むカチオンを含有する化合物、好ましくは2〜14族原子からなる群より選ばれた少なくとも一種の原子を含むカチオンと、ハロゲン原子、無機酸及び有機酸からなる群より選ばれた少なくとも一種のアニオンとからなる化合物であり、更に好ましくは2〜14族原子からなる群より選ばれた少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、Cl- 、Br- 、I- 、F- 、PO4 - 、SO2- 4 、NO- 3 、CO3 2-、C2 4 2-、ClO4 - 、OOCCH3 - 、CH3 COCHCOCH3 - 、OCl2 4-、O(NO3 2 4-、O(ClO4 2 4-、O(SO4 - 、OH- 、OOCH- 、OOCCH2 CH3 - 、C2 4 2 4-及びC6 5 7 3-からなる群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンとからなる化合物である。
【0035】
具体的には、CaCl2 、CaSO4 、CaC2 4 、Ca(NO3 2 、Ca3 (C6 5 7 2 、MgCl2 、MgBr2 、MgSO4 、Mg(PO4 2 、Mg(ClO4 2 、MgC2 4 、Mg(NO3 2 、Mg(OOCCH3 2 、MgC4 4 4 、Sc(OOCCH3 2 、Sc2 (CO3 3 、Sc2 (C2 4 3 、Sc(NO3 3 、Sc2 (SO4 3 、ScF3 、ScCl3 、ScBr3 、ScI3 、Y(OOCCH3 3 、Y(CH3 COCHCOCH3 3 、Y2 (CO3 3 、Y2 (C2 4 3 、Y(NO3 3 、Y(ClO4 3 、YPO4 、Y2 (SO4 3 、YF3 、YCl3 、La(OOCCH3 3 、La(CH3 COCHCOCH3 3 、La2 (CO3 3 、La(NO3 3 、La(ClO4 3 、La2 (C2 4 3 、LaPO4 、La2 (SO4 3 、LaF3 、LaCl3 、LaBr3 、LaI3 、Sm(OOCCH3 3 、Sm(CH3 COCHCOCH3 3 、Sm2 (CO3 3 、Sm(NO3 3 、Sm(ClO4 3 、Sm2 (C2 4 3 、Sm2 (SO4 3 、SmF3 、SmCl3 、SmI3 、YP(OOCCH3 3 、Yb(NO3 3 、Yb(ClO4 3 、Yb(C2 4 3 、Yb2 (SO4 3 、YbF3 、YbCl3 、Ti(OOCCH3 4 、Ti(CO3 2 、Ti(NO3 4 、Ti(SO4 2 、TiF4 、TiCl4 、TiBr4 、TiI4 、Zr(OOCCH3 4 、Zr(CH3 COCHCOCH3 4 、Zr(CO3 2 、Zr(NO3 4 、Zr(SO4 2 、ZrF4 、ZrCl4 、ZrBr4 、ZrI4 、ZrOCl2 、ZrO(NO3 2 、ZrO(ClO4 2 、ZrO(SO4 )、Hf(OOCCH3 4 、Hf(CO3 2 、Hf(NO3 4 、Hf(SO4 2 、HfOCl2 、HfF4 、HfCl4 、HfBr4 、HfI4 、V(CH3 COCHCOCH3 3 、VOSO4 、VOCl3 、VCl3 、VCl4 、VBr3 、Nb(CH3 COCHCOCH3 5 、Nb2 (CO3 5 、Nb(NO3 5 、Nb2 (SO4 5 、NbF5 、NbCl5 、NbBr5 、NbI5 、Ta(OOCCH3 5 、Ta2 (CO3 5 、Ta(NO3 5 、Ta2 (SO4 5 、TaF5 、TaCl5 、TaBr5 、TaI5 、Cr(CH3 COCHCOCH3 3 、Cr(OOCH)2 OH、Cr(NO3 3 、Cr(ClCO4 3 、CrPO4 、Cr2 (SO4 3 、CrO2 Cl2 、CrF3 、CrCl3 、CrBr3 、CrI3 、MoOCl4 、MoCl3 、MoCl4 、MoCl5 、MoF6 、MoI2 、WCl4 、WCl6 、WF6 、WBr5 、Mn(OOCCH3 2 、Mn(CH3 COCHCOCH3 2 、MnCO3 、Mn(NO3 2 、MnO、Mn(ClO4 2 、MnF2 、MnCl2 、MnBr2 、MnI2 、Fe(OOCCH3 2 、Fe(CH3 COCHCOCH3 3 、FeCO3 、Fe(NO3 3 、Fe(ClO4 3 、FePO4 、FeSO4 、Fe2 (SO4 3 、FeF3 、FeCl3 、FeBr3 、FeI2 、FeC6 5 7 、Co(OOCCH3 2 、Co(CH3 COCHCOCH3 3 、CoCO3 、Co(NO3 2 、CoC2 4 、Co(ClO4 2 、Co3 (PO4 2 、CoSO4 、CoF2 、CoCl2 、CoBr2 、CoI2 、NiCO3 、Ni(NO3 2 、NiC2 4 、Ni(ClO4 2 、NiSO4 、NiCl2 、NiBr2 、Pb(OOCCH3 2 、Pb(NO3 2 、PbSO4 、PbCl2 、PbBr2 、CuCl2 、CuBr2 、Cu(NO3 2 、CuC2 4 、Cu(ClO4 2 、CuSO4 、Cu(OOCCH3 2 、Zn(OOCCH3 2 、Zn(CH3 COCHCOCH3 2 、Zn(OOCH)2 、ZnCO3 、Zn(NO3 2 、Zn(ClO4 2 、Zn3 (PO4 2 、Zn(SO4 )、ZnF2 、ZnCl2 、ZnBr2 、ZnI2 、Cd(OOCCH3 2 、Cd(CH3 COCHCOCH3 2 、Cd(OOCCH2 CH3 2 、Cd(NO3 2 、Cd(ClO4 2 、Cd(SO4 )、CdF2 、CdCl2 、CdBr2 、CdI2 、AlCl3 、AlI3 、AlBr3 、AlF3 、Al2 (SO4 3 、AlPO4 、Al2 (C2 4 3 、Al(NO3 3 、Al(CH3 COCHCOCH3 3 、GeCl4 、GeBr4 、GeI4 、Sn(OOCCH3 4 、Sn(SO4 2 、SnF4 、SnCl4 、SnBr4 、SnI4 、Pb(OOCCH3 4 、PbCO3 、PbHPO4 、Pb(NO3 2 、Pb(ClO4 2 、PbSO4 、PbF2 、PbCl2 、PbBr2 、PbI2 等が挙げられる。また、これら塩類は2種以上、同時に用いてもよい。
【0036】
酸処理は表面の不純物を取り除くほか、結晶構造のAl、Fe、Mg等の陽イオンの一部を溶出させる。酸処理で用いられる酸としては、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸から選択され、2種以上、同時に用いてもよい。
塩類処理と酸処理を組み合わせる場合においては、塩類処理を行った後、酸処理を行う方法、酸処理を行った後、塩類処理を行う方法、及び塩類処理と酸処理を同時に行う方法がある。塩類及び酸による処理条件は特に制限されないが、通常、塩類及び酸濃度は、0.1〜30重量%、処理温度は室温〜使用溶媒の沸点、処理時間は5分〜24時間の条件を選択して行う。また、塩類及び酸は一般的には水溶液で用いられる。
【0037】
本発明において〔B〕成分は、上記塩類処理および/または酸処理を行う場合に、処理前、処理間、処理後に粉砕や造粒等を形状制御を行ってもよい。また、アルカリ処理や有機物処理等の他の化学処理を併用してもよい。このようにして得られる〔B〕成分としては、水銀圧入法で測定した半径20Å以上の細孔容積が0.1cc/g以上、特には0.3〜5cc/gのものが好ましい。
【0038】
又、〔B〕成分は通常、吸着水及び層間水が含まれる。ここで、吸着水とは化合物粒子の表面あるいは結晶破面に吸着された水で、層間水は結晶の層間に存在する水である。本発明では、加熱処理によりこれらの吸着水および/または層間水を除去したものを用いるのが好ましい。吸着水及び層間の加熱処理方法は特に制限されないが、加熱脱水、気体流通下の加熱脱水、減圧下の加熱脱水及び有機溶媒との共沸騰脱水等の方法が用いられる。加熱の際の温度は、層間水が残存しないように、100℃以上、好ましくは150℃以上であるが、構造破壊を生じるような高温条件は好ましくない。加熱時間は0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。その際、脱水乾燥した後の〔B〕成分の水分含有量は、温度200℃、圧力1mmHgの条件下で2時間脱水した場合の水分含有量を0重量%としたとき、3重量%以下であることが好ましい。
【0039】
本発明においては、脱水されて水分含有率が3重量%以下である〔B〕成分を用いる場合には、〔A〕成分、及び必要に応じて〔C〕成分と接触する際には、同様の水分含有率を保つように取り扱われることが重要である。
また、本発明において必要に応じ〔C〕成分として用いられる有機アルミニウム化合物は、一般式
【0040】
【化4】
AlRa 3-a
(式中、Rは炭素数1から20の炭化水素基、Pは水素、ハロゲン、アルコキシ基、aは0<a≦3の数)で示される。具体的にはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム又はジエチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムモノメトキシド等のハロゲンもしくはアルコキシ含有アルキルアルミニウムが挙げられる。またこの他、メチルアルミノキサン、ヘキサイソブチルアルミノキサン等のアルミノキサン類等も使用できる。これらのうち特にトリアルキルアルミニウムが好ましい。
【0041】
〔A〕成分、〔B〕成分及び必要に応じて用いる〔C〕成分の接触方法は特に限定されないが、例えば以下のような順序で接触させることができる。
▲1▼〔A〕成分と〔B〕成分を接触させる。
▲2▼〔A〕成分と〔B〕成分を接触させた後に〔C〕成分を添加する。
▲3▼〔A〕成分と〔C〕成分を接触させた後に〔B〕成分を添加する。
▲4▼〔B〕成分と〔C〕成分を接触させた後に〔A〕成分を添加する。
【0042】
また、この接触は触媒調整時だけでなく、オレフィンによる予備重合時、又はオレフィンの重合時に行ってもよい。
そのほか、三成分を同時に接触させてもよい。
この触媒各成分の接触に際し、又は接触の後にオレフィン重合体、スチレン系重合体、アクリル系重合体等又はこれらの共重合体や、シリカ、アルミナ等の無機酸化物の固体を共存させ、あるいは接触させてもよい。接触は窒素等の不活性ガス中、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素溶媒中で行ってもよい。接触温度は、−20℃〜溶媒の沸点の間で行い、特に室温から溶媒の沸点の間で行うのが好ましい。
【0043】
触媒各成分の使用量は、〔B〕成分1gあたり〔A〕成分を0.0001〜10mmol、好ましくは0.001〜5mmolであり、必要に応じて〔C〕成分を〔B〕成分1gあたり0.01〜10000mmol、好ましくは0.1〜100mmolである。また、〔A〕成分中の遷移金属と〔C〕成分中のアルミニウム原子のモル比は1:0.01〜1000000、好ましくは0.1〜100000である。
このようにして得られた触媒は調整後洗浄して、又は洗浄せずにそのままオレフィンの重合触媒として用いてもよい。
【0044】
重合に用いるオレフィンとしては、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、スチレンあるいはこれらの誘導体等か挙げられる。また、単独重合のほか通常公知のランダム共重合やブロック共重合にも好適に用いることができる。またさらにブタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、メチル−1,4−ヘキサジエン、メチル−1,7−オクタジエン等のジエン化合物と前記オレフィン類との共重合にも用いることができる。
【0045】
重合の前に、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てもよい。
この予備的な重合は不活性溶媒中で緩和な条件で行うことが好ましく、固体触媒1gあたり、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望ましい。
【0046】
重合反応は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、シクロヘキサン等の不活性炭化水素や液化α−オレフィン等の溶媒存在下、あるいは不存在下に行われる。温度は−50℃〜250℃であり、圧力は特に制限されないが、好ましくは常圧〜約2000kg・f/cm2 の範囲である。
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よい。更に、重合温度、分子量調節剤の濃度等を変えて多段階で重合させてもよい。
【0047】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、これら実施例によって制約を受けるものではない。
なお、以下の触媒合成工程及び重合工程は、すべて精製窒素雰囲気下で行った。また溶媒は、モレキュラシーブス4Aで脱水した後、精製窒素でバブリングして脱気したものを用いた。
【0048】
実施例中、以下に示す流動特性パラメータはASTM D1238に準拠し、同一装置を用い、190℃で測定した。
MI:2.16kg荷重下での溶融樹脂の流出量(g/10分)
FR:11.1kg荷重と1.1kg荷重における流出量比
HLMI:21.6kg荷重下での溶融樹脂の流出量(g/10分)
SS:21.6kg荷重と5.0kg荷重における流出量比
【0049】
また溶融張力(MT)の測定は、インテスコ社製のメルトテンションテスターを使用し、ノズル径2.095mmφ、ノズル長8mm、流入角90°、190℃の押し出し速度1cm/分、引き取り速度はエチレン共重合体の場合10m/分に設定し、エアギャップ40cmの条件で行った。なお、流動特性や溶融張力の測定の際、重合体に2,6−ジ−t−ブチルパラクレゾールを0.1重量%配合した。
分子量分布は、GPCにより得られた重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)(いずれもポリエチレン換算値)の比(Q値)により決定した。このGPCの測定は、Milipore社製150CV型の装置を使用し、溶媒にオルトジクロルベンゼンを用い、測定温度145℃で行った。
【0050】
実施例中で使用される成分〔B〕の粉末X線回折測定は、Philips社製PW1700の装置を使用し、以下に記す条件にて行った。
Figure 0003971486
また回折線の半値幅はプロファイルフィッティング法により求めた。
【0051】
実施例1
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムヘクトライト(β1/2 =0.41°2θ)30gをZnSO4 ・7H2 O52.5gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってZn塩処理リチウムヘクトライトを得た。
【0052】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たZn塩処理リチウムヘクトライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.6gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成
100mlフラスコに(2)で得られたZn塩処理リチウムヘクトライト3.0gを入れ、トルエン20mlに分散させてスラリーとした。次いで室温において撹拌下、トリエチルアルミニウム1.3ml添加した。室温で1時間接触させた後、上澄み液を抜き出して固体部をトルエンで洗浄した。これにトルエンを加えてスラリーとした後、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液(20.0μmol/ml)を12.0mlを加え、室温で1時間撹拌し触媒成分を得た。
【0053】
(4)エチレン−1−ブテンの共重合
精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン840ml、トリエチルアルミニウム0.25mmol、及び1−ブテン160mlを加え、70℃に昇温した。次いで前記(3)で得られた触媒成分を固体触媒として30.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ブテン共重合体は305gであった。この重合体のMIは1.3g/10分、FRは25.0であり、MTは2.3gと加工特性に優れ、Q値も2.5と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0054】
実施例2
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムヘクトライト(β1/2 =0.41°2θ)30gをCr(NO3 3 ・9H2 O72.0gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってCr塩処理リチウムヘクトライトを得た。
【0055】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たCr塩処理リチウムヘクトライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.65gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は235gであった。この重合体のMIは0.7g/10分、FRは29.0であり、MTは7.1gと加工特性に優れ、Q値も3.1と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0056】
実施例3
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムヘクトライト(β1/2 =0.41°2θ)30gを3wt%の硫酸水溶液600ml中に分散させて室温で30分撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行って硫酸処理リチウムヘクトライトを得た。
【0057】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得た硫酸処理リチウムヘクトライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.43gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は90gであった。この重合体のMIは1.6g/10分、FRは22.3であり、MTは2.0gと加工特性に優れ、Q値も2.3と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0058】
実施例4
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをZnSO4 ・7H2 O52.5gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってZn塩処理リチウムテニオライトを得た。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってZn塩処理リチウムテニオライトを得た
【0059】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たZn塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.58gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は126gであった。この重合体のMIは0.5g/10分、FRは32.8であり、MTは5.3gと加工特性に優れ、Q値も2.5と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0060】
実施例5
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをCr(NO3 3 ・9H2 O72.0gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってCr塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0061】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たCr塩処理リチウムヘクトライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.62gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は150gであった。この重合体のMIは0.7g/10分、FRは22.3であり、MTは8.0gと加工特性に優れ、Q値も2.9と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0062】
実施例6
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gを脱塩水600ml中に分散させ、室温でTiCl4 45.6gを添加した後、室温で2時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってTi塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0063】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たTi塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.53gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は190gであった。この重合体のMIは1.2g/10分、FRは21.0であり、MTは4.6gと加工特性に優れ、Q値も2.4と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0064】
実施例7
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムバーミキュライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをCr(NO3 3 ・9H2 O72.0gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってCr塩処理リチウムバーミキュライトを得た。
【0065】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たCr塩処理リチウムヘクトライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.55gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は150gであった。この重合体のMIは0.6g/10分、FRは28.7であり、MTは12.5gと加工特性に優れ、Q値も3.4と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0066】
実施例8
(1)エチレン−1−ヘキセンの共重合
精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン700ml、トリエチルアルミニウム0.25mmol、及び1−ヘキセン300mlを加え、70℃に昇温した。次いで実施例1の(3)で得られた触媒成分を固体触媒として30.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ヘキセン共重合体は195gであった。この重合体のMIは5.5g/10分、FRは22.5であり、MTは1.0gと加工特性に優れ、Q値も2.7と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0067】
実施例9
(1)エチレン−1−ヘキセンの共重合
固体触媒を実施例2の(3)で得られたものに代えた以外は実施例8と同様に重合したところ、得られたエチレン−1−ヘキセン共重合体は145gであった。この重合体のMIは2.5g/10分、FRは25.1であり、MTは4.6gと加工特性に優れ、Q値も3.2と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0068】
実施例10
(1)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに実施例2の(2)で得たCr塩処理リチウムヘクトライト7.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.91gの重量減が認められた。
(2)触媒成分の合成
100mlフラスコに(1)に得られたCr塩処理リチウムヘクトライト3.0gを入れ、トルエン20mlに分散させてスラリーとした。次いで室温において撹拌下、トリエチルアルミニウムを1.3ml添加した。室温で1時間接触させた後、上澄み液を抜き出して固体部をトルエンで洗浄した。これにトルエンを加えてスラリーとした後、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液(20.0μmol/ml)を12.0mlを加え、室温で1時間撹拌し触媒成分を得た。
【0069】
(3)エチレン−1−ブテンの共重合
精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン950ml、トリエチルアルミニウム0.50mmol、及び1−ブテン50mlを加え、70℃に昇温した。次いで前記(2)で得られた触媒成分を固体触媒として30.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ブテン共重合体は165gであった。この重合体のMIは2.1g/10分、FRは18.0であり、MTは2.5gと加工特性に優れ、Q値も2.6と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0070】
実施例11
(1)触媒成分の合成
100mlフラスコに実施例2の(1)に得られたCr塩処理リチウムヘクトライト3.0gを入れ、トルエン20mlに分散させてスラリーとした。次いで室温において撹拌下、トリエチルアルミニウム1.3ml添加した。室温で1時間接触させた後、上澄み液を抜き出して固体部をトルエンで洗浄した。これにトルエンを加えてスラリーとした後、ビス(モノ−ノルマル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のトルエン溶液(20.0μmol/ml)を12.0mlを加え、室温で1時間撹拌し触媒成分を得た。
【0071】
(2)エチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に共重合を行ったところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は150gであった。この重合体のMIは1.8g/10分、FRは19.0であり、MTは2.0gと加工特性に優れ、Q値も2.5と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0072】
比較例1
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウム原子を含んでいないモンモリロナイト(β1/2 =0.75°2θ)30gを3wt%の硫酸水溶液600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行って硫酸処理モンモリロナイトを得た。
【0073】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得た硫酸処理モンモリロナイト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.62gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は150gであった。この重合体はQ値が2.4と小さく、狭い分子量分布を有していたが、MIは1.1g/10分、FRは14.6と小さく加工特性は不十分なものであった。
【0074】
比較例2
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウム原子を含んでいない合成雲母(β1/2 =0.25°2θ)30gをZnSO4 ・7H2 O52.5gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってZn塩処理合成雲母を得た。
【0075】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たZn塩処理合成雲母5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.58gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成した。その後、精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン840ml、トリエチルアルミニウム0.10mmol、及び1−ブテン160mlを加え、70℃に昇温した。次いで前記にて得られた触媒成分を固体触媒として10.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ブテン共重合体は150gであった。この重合体はQ値が2.5と小さく、狭い分子量分布を有していたが、MIは1.3g/10分、FRは14.0と小さく加工特性は不十分なものであった。
【0076】
実施例12
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウム原子を含んでいない合成雲母(β1/2 =0.25°2θ)30gをLiCl30gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄した。この同様の操作を更に2回繰り返した後、乾燥を行ってリチウム合成雲母を得た。引き続きこのリチウム合成雲母20gをCr(NO3 3 ・9H2 O48.0gを溶解させた脱塩水400ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってCr塩処理リチウム合成雲母を得た。
【0077】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たCr塩処理リチウム合成雲母5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.59gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、同様にエチレン−1−ブテンを共重合させたところ、得られたエチレン−1−ブテン共重合体は365gであった。この重合体のMIは2.2g/10分、FRは20.0であり、MTは2.4gと加工特性に優れ、Q値も2.8と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0078】
比較例3
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウム原子を含んでいない合成雲母(β1/2 =0.25°2θ)20gをCr(NO3 3 ・9H2 O48.0gを溶解させた脱塩水400ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってCr塩処理合成雲母を得た。
【0079】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たCr塩処理合成雲母5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.61gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレン−1−ブテンの共重合
実施例1と同様に触媒成分を合成した。その後、精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン840ml、トリエチルアルミニウム0.25mmol、及び1−ブテン160mlを加え、70℃に昇温した。次いで前記にて得られた触媒成分を固体触媒として20.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ブテン共重合体は160gであった。この重合体はQ値が3.0と小さく、狭い分子量分布を有していたが、MIは0.9g/10分、FRは17.8と小さく加工特性は不十分なものであった。
【0080】
比較例4
(1)粘土鉱物の化学処理
コープケミカル(株)社製の合成スメクタイトSWN(β1/2 =2.51°2θ)20gをAlCl3 ・6H2 O20.0gを溶解させた脱塩水400ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってAl塩処理SWNを得た。
【0081】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たAl塩処理SWN5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.7gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成
100mlフラスコに(2)で得られたAl塩処理SWN3.0gを入れ、トルエン20mlに分散させてスラリーとした。次いで室温において撹拌下、トリエチルアルミニウム1.3ml添加した。室温で1時間接触させた後、上澄み液を抜き出して固体部をトルエンで洗浄した。これにトルエンを加えてスラリーとした後、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液(20.0μmol/ml)を12.0ml加え、室温で1時間撹拌し触媒成分を得た。
【0082】
(4)エチレン−ブテンの共重合
精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン840ml、トリエチルアルミニウム0.25mmol、及び1−ブテン160mlを加え、70℃に昇温した。次いで前記(3)で得られた触媒成分を固体触媒として30.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を25kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン−1−ブテン共重合体は74gであった。この重合体はQ値が2.3と小さく、狭い分子量分布を有していたが、MIは1.4g/10分、FRは17.0と小さく加工特性は不十分なものであった。
【0083】
実施例13
(1)エチレンの重合
精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オートクレーブ中に、ノルマルヘキサン1000ml、トリエチルアルミニウム0.15mmolを加え、90℃に昇温した。次いで実施例2の(3)で得られた触媒成分を固体触媒として30.0mg、エチレンとともに導入し、全圧を22kg・f/cm2 に保ち、撹拌を続けて1時間重合を行った。重合はエタノール10mlを加えることにより停止させた。得られたエチレン重合体は156gであった。この重合体のHLMIは0.6g/10分、SSは41.4と加工特性に優れ、Q値も2.9と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0084】
実施例14
(1)エチレンの重合
実施例4の(3)で得られた触媒成分を固体触媒とした以外は、実施例13と同様に行ったところ、得られたエチレン重合体は180gであった。この重合体のHLMIは0.7g/10分、SSは53.2と加工特性に優れ、Q値も3.0と小さく、狭い分子量分布を有していた。
実施例15
(1)エチレンの重合
実施例5の(3)で得られた触媒成分を固体触媒とした以外は、実施例13と同様に行ったところ、得られたエチレン重合体は190gであった。この重合体のHLMIは0.7g/10分、SSは27.4と加工特性に優れ、Q値も2.3と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0085】
実施例16
(1)エチレンの重合
実施例6の(3)で得られた触媒成分を固体触媒とした以外は、実施例13と同様に行ったところ、得られたエチレン重合体は285gであった。この重合体のHLMIは1.0g/10分、SSは22.4と加工特性に優れ、Q値も2.3と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0086】
実施例17
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gを3wt%の硫酸水溶液600ml中に分散させて室温で2時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行って硫酸処理リチウムテニオライトを得た。
【0087】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得た硫酸処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.74gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は97gであった。この重合体のHLMIは2.7g/10分、SSは20.3と加工特性に優れ、Q値も2.2と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0088】
実施例18
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをVOSO4 ・3H2 O40.0gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってV塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0089】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たV塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.68gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は150gであった。この重合体のHLMIは0.6g/10分、SSは22.8と加工特性に優れ、Q値も2.3と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0090】
実施例19
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをNiSO4 ・7H2 O50.6gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってNi塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0091】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たNi塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.73gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は132gであった。この重合体のHLMIは10.0g/10分、SSは17.2と加工特性に優れ、Q値も3.2と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0092】
実施例20
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをAlCl3 ・6H2 O43.4gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってAl塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0093】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たAl塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.48gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は216gであった。この重合体のHLMIは0.6g/10分、SSは32.4と加工特性に優れ、Q値も2.6と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0094】
実施例21
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウムテニオライト(β1/2 =0.40°2θ)30gをZr(SO4 2 ・4H2 O64.2gを溶解させた脱塩水600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行ってZr塩処理リチウムテニオライトを得た。
【0095】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得たZr塩処理リチウムテニオライト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.66gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は170gであった。この重合体のHLMIは1.0g/10分、SSは20.6と加工特性に優れ、Q値も2.4と小さく、狭い分子量分布を有していた。
【0096】
比較例5
(1)粘土鉱物の化学処理
市販のリチウム原子を含んでいないモンモリロナイト(β1/2 =0.75°2θ)30gを3wt%の塩酸水溶液600ml中に分散させて90℃で3時間撹拌した。処理後、この固体成分を脱塩水で洗浄し、乾燥を行って塩酸処理モンモリロナイトを得た。
【0097】
(2)粘土鉱物の加熱脱水処理
200mlフラスコに(1)で得た塩酸処理モンモリロナイト5.0gを入れて減圧下、200℃で2時間の加熱脱水処理を行った。この脱水処理で0.46gの重量減が認められた。
(3)触媒成分の合成及びエチレンの重合
実施例1と同様に触媒成分を合成し、実施例13と同様にエチレンを重合したところ、得られたエチレン重合体は62gであった。この重合体はQ値が2.8と小さく、狭い分子量分布を有していたが、HLMIは1.8g/10分、SSは8.6と小さく加工特性は不十分なものであった。
【0098】
【表1】
Figure 0003971486
【0099】
表−1から明らかなように、エチレンと1−ブテン又は1−ヘキセンの共重合体では、分子量分布の尺度であるQ値(重量平均分子量と数平均分子量の比)がいずれも小さく、すなわち分子量分布が狭い。従って、これら共重合体より製造したフィルムは透明性、強度に優れることが判る。また、本発明の共重合体は高いFRの値を有しており(同一MI基準にて)、これは加工特性が良好であることを示すものであり、特に高速成形への適用は十分可能である。一方、比較例の共重合体ではFRが低く、明らかに加工特性は不良である。
【0100】
また、エチレン単独重合体の場合、共重合体に比べて高分子量になる傾向があり、その溶融状態での流動性を測定するためには、より高荷重での押し出し量を測定する必要があり、ここではHLMI及びSSの測定を行った。その結果、実施例、比較例のいずれの単独重合体も狭い分子量分布を有していたが、本発明の単独重合体は加工特性の指標であるSSが高く(同一HLMI基準にて)、明らかに比較例のものに比べて加工性に優れるものであった。
【0101】
【発明の効果】
本発明の触媒ならびに該触媒を用いた重合方法によれば、オレフィンの重合に際して分子量分布や組成分布が狭く透明性や力学的強度に優れ、かつ良好な流動性や高い溶融張力等の加工特性に優れたオレフィン重合体が得られ、工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 粉末X線回折測定における回折ピークとその半値幅β1/2 を示す図。

Claims (11)

  1. 〔A〕共役五員環配位子を少なくとも1個有する周期律表4族の遷移金属化合物と、〔B〕珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩を含有するオレフィン重合用触媒であって、前記成分〔B〕がカチオンとしてリチウムイオンを含有し、粉末X線回折測定における(0,0,1)面の回折ピークの半値幅(β1/2 ;°2θ)が2.0以下であることを特徴とするオレフィン重合用触媒。
  2. 成分〔B〕が合成されたものであることを特徴とする、請求項1に記載のオレフィン重合用触媒。
  3. 成分〔B〕が水熱法あるいは溶融法により合成されたものであることを特徴とする、請求項2に記載のオレフィン重合用触媒。
  4. 成分〔B〕が天然物であることを特徴とする、請求項1に記載のオレフィン重合用触媒。
  5. 成分〔B〕が実質的にリチウムイオンを含有しない、珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩を、リチウム含有化合物で処理して得られたものであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
  6. 成分〔B〕が層中にリチウムイオンを含有することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
  7. 成分〔B〕を、更にリチウム塩以外の塩類および/または酸で処理することを特徴とする請求項5又は6のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
  8. 成分〔C〕として、更に有機アルミニウム化合物を含有することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
  9. 成分〔C〕が、
    【化1】
    AlRa 3-a
    (式中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Pは水素、ハロゲン、アルコキシ基、シロキシ基を示す。aは0<a≦3の整数を示す。)で表される化合物であることを特徴とする、請求項8記載のオレフィン重合用触媒。
  10. 成分〔A〕が、下記一般式〔1〕、〔2〕、〔3〕又は〔4〕で表される化合物であることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒。
    Figure 0003971486
    (式中、A及びA′ は共役五員環配位子(同一化合物内においてA及びA′ は同 一でも異なっていてもよい)を示し、Qは2つの共役五員環配位子を任意の位置で架橋する結合性基を示し、Zは窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子又はイオウ原子を含む配位子、水素原子、ハロゲン原子、又は炭化水素基を示し、Q′ は共役五員環配位子の任意の位置とZを架橋する結合性基を示し、Mは周期律表4族から選ばれる金属原子を示し、X及びYは水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アミノ基、リン含有炭化水素基又はケイ素含有炭化水素基を示す。)
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載のオレフィン重合用触媒の存在下、オレフィンを重合することを特徴とする、オレフィン重合体の製造方法。
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