JPH05255423A - オレフィン重合用触媒及びオレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒及びオレフィンの重合方法

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JPH05255423A
JPH05255423A JP8757192A JP8757192A JPH05255423A JP H05255423 A JPH05255423 A JP H05255423A JP 8757192 A JP8757192 A JP 8757192A JP 8757192 A JP8757192 A JP 8757192A JP H05255423 A JPH05255423 A JP H05255423A
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JP
Japan
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compound
catalyst
metallocene compound
olefin
dimethyl
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JP8757192A
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English (en)
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Makoto Sone
誠 曽根
Satoru Yamada
悟 山田
Ayatatsu Hasegawa
彩樹 長谷川
Akihiro Yano
明広 矢野
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造規制を行い、物性、加工性に優れたポリ
オレフィンを効率よく製造できる触媒及びそれを用いた
ポリオレフィンの製造方法を提供する。 【構成】 (A)メタロセン化合物、(B)メタロセン
化合物をカチオン性のメタロセン化合物にしうる化合物
及び(C)有機アルミニウム化合物を構成成分として含
むオレフィン重合用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メタロセン化合物、イ
オン性化合物及び側鎖を有し、炭素数が3以上の炭化水
素基を有する有機アルミニウム化合物からなるオレフィ
ン重合用触媒、並びに上記オレフィン重合用触媒を用い
て行うポリオレフィンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平3−207704号公報にはビス
(シクロペンタジエニル)金属錯体を非配位性の相溶性
アニオンを含むブレンステッド酸の塩と反応させること
によって製造したビス(シクロペンタジエニル)金属化
合物が記載されており、このような錯体がオレフィン重
合触媒として有利に利用されることが開示されている。
しかしながら、上記明細書に記載されている触媒及び製
造方法により製造されるポリオレフィンは、構造規制、
例えばポリプロピレン製造の際のアイソタクティシティ
ーに代表される立体規制及び重合活性の双方ともを満足
するものではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの課題を解
決するためになされたものであり、その目的は、構造規
制を行い、物性、加工性に優れたポリオレフィンを効率
よく製造できる触媒及びそれを用いたポリオレフィンの
製造方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意検討を行った結果、メタロセン化合
物とイオン性化合物を用いて重合する際に、側鎖を有
し、炭素数3以上の炭化水素基を有する有機アルミニウ
ム化合物を添加することにより、物性、加工性に優れた
ポリオレフィンを効率よく製造できることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は、(A)下記一般式
(1)で表されるメタロセン化合物
【0006】
【化3】 (但し、Cp、Cpは各々独立してシクロペンタジ
エニル又は置換シクロペンタジエニル基であり、Mは第
III、IV、V又はVI族の金属であり、Rは水素
又はアルキル基であり、Rは水素、ハロゲン、アミド
又はアルキル基であり、各Rは同一でも異なっていて
もよく、そしてpは0〜3である)、(B)上記メタロ
セン化合物をカチオン性のメタロセン化合物にしうる化
合物であり、生成したカチオン性のメタロセン化合物に
対しては、弱く配位及び/又は相互作用をするが反応し
ない対アニオンを提供する化合物、並びに(C)下記一
般式(2)で表される有機アルミニウム化合物
【0007】
【化4】 (但し、R、R3′、R3″は各々同一でも異なって
いてもよく、水素、ハロゲン、アミド、アルコキシ又は
炭化水素基であり、そのうち少なくとも一つは側鎖を有
し、炭素数が3以上の炭化水素基である)を構成成分と
して含むオレフィン重合用触媒及び上記のオレフィン重
合用触媒の存在下にオレフィンを重合させることを特徴
とするポリオレフィンの製造方法に関する。
【0008】以下に、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明で用いられるメタロセン化合物
(A)は一般式(1)で示されるものであり、Mは第I
II、IV、V又はVI族の金属であるが、好ましくは
チタン、ジルコニウム又はハフニウムである。
【0010】その具体例としては、ビス(シクロペンタ
ジエニル)チタニウムジメチル、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジメチル、ビス(シクロペンタジ
エニル)ハフニウムジメチル、ビス(メチルシクロペン
タジエニル)チタニウムジメチル、ビス(メチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチル
シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル、ビス(ブ
チルシクロペンタジエニル)チタニウムジメチル、ビス
(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチ
ル、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジ
メチル、エチレンビス(インデニル)チタニウムジメチ
ル、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチ
ル、エチレンビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−1−フルオ
レニル)チタニウムジメチル、イソプロピリデン(シク
ロペンタジエニル−1−フルオレニル)ジルコニウムジ
メチル、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−1
−フルオレニル)ハフニウムジメチル、ジメチルシリル
ビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムジメチル、ジメチルシリルビス(2,4−ジ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジメチル、ジ
メチルシリルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)
チタニウムジメチル、ジメチルシリルビス(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
メチル、ジメチルシリルビス(2,4,5−トリメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ジメチ
ルシリルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(3−
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(4−t−ブチル,2−メチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシ
リルビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジメチル、ジメチルシリルビス(2,4
−ジメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチ
ル、ジメチルシリルビス(3−メチルシクロペンタジエ
ニル)ハフニウムジメチル、ジメチルシリルビス(4−
t−ブチル,2−メチルシクロペンタジエニル)ハフニ
ウムジメチル、ジエチルシリルビス(2,4,5−トリ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジメチル、ジ
エチルシリルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエ
ニル)チタニウムジメチル、ジエチルシリルビス(3−
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジメチル、ジ
エチルシリルビス(4−t−ブチル,2−メチルシクロ
ペンタジエニル)チタニウムジメチル、ジエチルシリル
ビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジメチル、ジエチルシリルビス(2,4−
ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチ
ル、ジエチルシリルビス(3−メチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジメチル、ジエチルシリルビス(4
−t−ブチル,2−メチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、ジエチルシリルビス(2,4,5−
トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチ
ル、ジエチルシリルビス(3−メチルシクロペンタジエ
ニル)ハフニウムジメチル、ジエチルシリルビス(4−
t−ブチル,2−メチルシクロペンタジエニル)ハフニ
ウムジメチル等が好ましい例として挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【0011】また、本発明の触媒の構成成分として用い
られる化合物(B)は、上記メタロセン化合物をカチオ
ン性のメタロセン化合物にしうる化合物であり、生成し
たカチオン性のメタロセン化合物に対して、弱く配位及
び/又は相互作用をするが反応しない対アニオンを提供
するような化合物である。その例として、活性プロトン
を含有するものとしてテトラキスフェニルボレート、テ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのアンモ
ニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げら
れ、活性プロトンを含有せず且つカルボニウムイオン等
のルイス酸を有するものとしてトリフェニルカルベニウ
ムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等に
代表されるイオン性化合物が挙げられる。さらに上記イ
オン性化合物の他に、中性の化合物であっても中性のメ
タロセン化合物をカチオン性の化合物に変化させるに充
分なルイス酸性度を持ち、メタロセン化合物とカチオン
化した後、イオン性の対アニオンを提供するトリス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボロン等に代表される電子対受
容体なども本発明において用いることができる。
【0012】その具体的な例として、以下一般式(3)
に示されるような [A][B] (3) イオン対を有するイオン性化合物と中性のルイス酸性の
化合物を挙げることができる。
【0013】一般式(3)で表される化合物の[A
の例としては、テトラフェニルボレート、テトラ(ペン
タフルオロフェニル)ボレート、テトラ(o−フルオロ
フェニル)ボレート、テトラ(p−フルオロフェニル)
ボレート、テトラ(m−フルオロフェニル)ボレート、
テトラ(3,5−ジフルオロフェニル)ボレート、テト
ラ(2,5−ジフルオロフェニル)ボレート、テトラ
(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、テトラ(o
−トリル)ボレート、テトラ(p−トリル)ボレート、
テトラ(3,5−ジメチルフェニル)ボレート、テトラ
(2,5−ジメチルフェニル)ボレート、オクタデカボ
レート、ドデカボレート、1−カルバウンデカボレー
ト、1−カルバドデカボレート等が挙げられ、[B
の例としては、活性プロトンを含有するトリメチルアン
モニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアン
モニウム、トリブチルアンモニウム、N,N−ジメチル
アニリニウム、N,N−ジエチルアニリニウム、N,
N,2,4,5−ペンタメチルアニリニウム、トリフェ
ニルホスホニウム、トリ(o−トリル)ホスホニウム、
トリ(p−トリル)ホスホニウム、トリ(メシチル)ホ
スホニウム等の化合物、あるいは活性プロトンを含有し
ないトリフェニルカルベニウムイオン、トロピリウムイ
オン等の化合物を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。
【0014】また、中性の化合物でメタロセンをカチオ
ン化する化合物として、トリ(ペンタフルオロフェニ
ル)ボラン、トリ(o−フルオロフェニル)ボラン、ト
リ(p−フルオロフェニル)ボラン、トリ(m−フルオ
ロフェニル)ボラン、トリ(3,5−ジフルオロフェニ
ル)ボラン、トリ(2,5−ジフルオロフェニル)ボラ
ン、ジメチルフルオロアルミニウム等が好ましい例とし
て挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0015】本発明の触媒の構成成分として用いられる
有機アルミニウム化合物(C)は一般式(2)で表さ
れ、R、R3′、R3″は各々同一でも異なっていて
もよく、水素、ハロゲン、アミド、アルコキシ又は炭化
水素基であり、そのうち少なくとも一つは側鎖を有し、
炭素数が3以上の炭化水素基である。
【0016】この化合物(C)の具体的な例としては、
トリイソプロピルアルミニウム、ジイソプロピルアルミ
ニウムクロライド、イソプロピルアルミニウムジクロラ
イド、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチルアル
ミニウムクロライド、イソブチルアルミニウムジクロラ
イド、トリt−ブチルアルミニウム、ジt−ブチルアル
ミニウムクロライド、t−ブチルアルミニウムジクロラ
イド、トリアミルアルミニウム、ジアミルアルミニウム
クロライド、アミルアルミニウムジクロライド等が挙げ
られる。特に好ましくはトリイソブチルアルミニウムで
ある。
【0017】本発明の触媒において、以上に述べた各々
の構成成分であるメタロセン化合物(A):イオン性化
合物(B)のモル比は特に限定はない。仮にこれら両成
分を溶媒を用いて混合する場合、反応に用いる溶媒とし
てはメタロセン化合物(A)、イオン性化合物(B)及
びこの両者の混合により生成するカチオン性のメタロセ
ン化合物に対し不活性なものであればいずれでもよく、
具体的にはトルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、
塩化メチレン等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
【0018】本発明の重合反応に用られるオレフィン
は、エチレン,プロピレン,1−ブテン,4−メチル−
1−ペンテン,1−ヘキセン等のα−オレフィン、ブタ
ジエン, 1,4−ヘキサジエン等の共役及び非共役ジ
エン、スチレン、シクロブテン等の環状オレフィンであ
り、これら2種以上の混合成分を重合することもでき
る。
【0019】オレフィンの重合は液相でも気相でも行う
ことができる。重合を液相で行う場合の溶媒としては、
(A)、(B)及び混合後生成するイオン性化合物に対
し不活性なものであればいずれでもよく、具体的にはト
ルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサン、塩化メチレン
等が挙げられ、又はオレフィンそれ自身を溶媒として用
いることもできる。
【0020】重合は(A)及び(B)を混合し、有機ア
ルミニウム化合物(C)存在下にオレフィンと共存させ
る方法で行う。使用する有機アルミニウム化合物(C)
の量は特に限定はないが、有機アルミニウム化合物
(C):メタロセン化合物(A)のモル比は、好ましく
は0.01:1〜10000:1の範囲である。
【0021】オレフィンと有機アルミニウム化合物
(C)との接触は特に制限はないが、−100〜230
℃の範囲内で行うことが好ましい。
【0022】また重合温度は特に制限はないが、−10
0〜230℃の範囲で行うことが好ましい。
【0023】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるもので
はない。
【0024】「ジメチルシリルビス(2,4−ジメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル」の合成
例 反応はすべて不活性ガス雰囲気下で行った。また反応に
用いた溶媒等はすべて予め公知の方法で精製、乾燥及び
/又は脱酸素を行ったものを用いた。
【0025】公知の方法に従い200mlのガラス製反
応容器を用い、ジメチルビス(2,4−ジメチルシクロ
ペンタジエニル)シラン7.26gをヘキサン溶媒中、
n−ブチルリチウム66ミリモルと反応させ、得られた
白色固体をテトラヒドロフラン(以後THFと略す)
中、四塩化ジルコニウムのTHF錯体9.51gと反応
させ、再結晶により目的物を淡黄色固体として2.38
g得た。
【0026】ここで得られた淡黄色固体0.53gをエ
ーテル中、公知の方法によりメチルマグネシウムクロラ
イド3.75ミリモルで処理し、白色固体0.35gを
得た。
【0027】実施例1 上記合成例で得られたジメチルシリルビス(2,4−ジ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル
1.8mgを10mlのトルエンに溶解した。別の容器
にジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート4.0mgを10mlのトルエンに溶
解した。この2つの溶液を合わせ、室温で5分間攪拌し
た。予め充分に乾燥し、窒素ガスを充満させた内容積2
lのオートクレーブにトリイソブチルアルミニウム12
0mgを5mlのトルエン溶液として加え、プロピレン
1.4lを挿入し、40℃に昇温し、10分間攪拌して
おいたものに、この混合物を窒素ガスで圧入した。反応
器を40℃に保ちながら0.5時間攪拌した。反応器の
脱圧及びエタノールの挿入で反応を止め、塩酸/エタノ
ールで触媒成分を分解した。得られたポリマーをエタノ
ールで洗浄し、80℃で一晩減圧乾燥した後、アイソタ
クチックポリプロピレン205g(ジルコニウム1ミリ
モル、1時間当りの活性は82kgPP/ミリモルZr
時で、融点は142℃であった)を得た。
【0028】比較例1 トリイソブチルアルミニウムの代わりにトリエチルアル
ミニウムを用い、重合時間を1時間にした以外は実施例
1と同様の方法によりプロピレンの重合を行った。
【0029】その結果、アイソタクチックポリプロピレ
ン110g(活性は22kgPP/ミリモルZr時で、
融点は156.1℃であった)が得られた。
【0030】実施例2 重合温度は20℃にし、重合時間を1時間にした以外は
実施例1と同様の方法でプロピレンの重合を行った。
【0031】その結果、アイソタクチックポリプロピレ
ン214g(活性は42.8kgPP/ミリモルZr時
で、融点は157.1℃であった)が得られた。
【0032】実施例3 トリイソブチルアルミニウムの量を240mgにした以
外は実施例2と同様の方法によりプロピレンの重合を行
った。
【0033】その結果、アイソタクチックポリプロピレ
ン157g(活性は41.9kgPP/ミリモルZr時
で、融点は162.4℃であった)が得られた。
【0034】比較例2 トリイソブチルアルミニウムの代わりにトリエチルアル
ミニウムを用いた以外は実施例2と同様の方法でプロピ
レンの重合を行った。
【0035】その結果、アイソタクチックポリプロピレ
ン59g(活性は11.8kgPP/ミリモルZr時
で、融点は163.5℃であった)が得られた。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、上述したメタロセン化
合物、イオン性化合物及び側鎖を有し、炭素数が3以上
の炭化水素基を持つ有機アルミニウム化合物を用いた触
媒は高活性を有するものであり、この触媒を用いること
により優れた物性、加工性を有するポリオレフィンを効
率よく製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記一般式(1)で表されるメタロ
    セン化合物 【化1】 (但し、Cp、Cpは各々独立してシクロペンタジ
    エニル又は置換シクロペンタジエニル基であり、Mは第
    III、IV、V又はVI族の金属であり、Rは水素
    又はアルキル基であり、Rは水素、ハロゲン、アミド
    又はアルキル基であり、各Rは同一でも異なっていて
    もよく、そしてpは0〜3である)、 (B)上記メタロセン化合物をカチオン性のメタロセン
    化合物にしうる化合物であり、生成したカチオン性のメ
    タロセン化合物に対しては、弱く配位及び/又は相互作
    用をするが反応しない対アニオンを提供する化合物、並
    びに (C)下記一般式(2)で表される有機アルミニウム化
    合物 【化2】 (但し、R、R3′、R3″は各々同一でも異なって
    いてもよく、水素、ハロゲン、アミド、アルコキシ又は
    炭化水素基であり、そのうち少なくとも一つは側鎖を有
    し、炭素数3以上の炭化水素基である)を構成成分とし
    て含むオレフィン重合用触媒。
  2. 【請求項2】請求項1に記載されたオレフィン重合用触
    媒の存在下で、オレフィンを重合させることを特徴とす
    るポリオレフィンの製造方法。
JP8757192A 1992-03-12 1992-03-12 オレフィン重合用触媒及びオレフィンの重合方法 Pending JPH05255423A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100280373B1 (ko) * 1998-09-18 2001-02-01 김충섭 메탈로센 촉매에 의한 관능성 말단기를 갖는 폴리에틸렌의 제조방법
US6605676B1 (en) 1994-12-30 2003-08-12 Repsol Quimica, S.A. Process for obtaining polyolefins with broad bimodal or multimodal molecular weight distributions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6605676B1 (en) 1994-12-30 2003-08-12 Repsol Quimica, S.A. Process for obtaining polyolefins with broad bimodal or multimodal molecular weight distributions
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