JPH06157651A - オレフィン重合用触媒およびこれを用いるオレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびこれを用いるオレフィンの重合方法

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JPH06157651A
JPH06157651A JP4309087A JP30908792A JPH06157651A JP H06157651 A JPH06157651 A JP H06157651A JP 4309087 A JP4309087 A JP 4309087A JP 30908792 A JP30908792 A JP 30908792A JP H06157651 A JPH06157651 A JP H06157651A
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JP
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group
catalyst
acid
olefin
bis
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JP4309087A
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English (en)
Inventor
Koji Tashiro
代 孝 司 田
Takashi Ueda
田 孝 上
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、オレフィン重合活性に優れるとと
もに経済性にも優れたオレフィン重合用触媒およびこれ
を用いるオレフィンの重合方法を提供することを目的と
している。 【構成】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、[A]
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むIVB族
の遷移金属化合物と、[B]有機アルミニウム化合物
と、[C]ブレンステッド酸とからなることを特徴とし
ている。この[C]ブレンステッド酸は、好ましくは固
体酸であり、より好ましくはイオン交換材である。本発
明に係るオレフィンの重合方法は、このようなオレフィ
ン重合用触媒の存在下に、オレフィンを重合させること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、オレフィン重合用触媒お
よびこれを用いるオレフィンの重合方法に関し、さらに
詳しくは、懸濁重合法や気相重合法に適用することがで
き、しかも高い重合活性でオレフィン重合体を製造する
ことができるオレフィン重合用触媒およびこれを用いる
オレフィンの重合方法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】従来からα−オレフィン重合体た
とえばエチレン重合体またはエチレン・α-オレフィン
共重合体を製造するための触媒として、チタン化合物と
有機アルミニウム化合物とからなるチタン系触媒あるい
はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからな
るバナジウム系触媒が知られている。
【0003】近年、高い重合活性でエチレン・α-オレ
フィン共重合体を製造することのできる触媒として、ジ
ルコニウム化合物と有機アルミニウムオキシ化合物とか
らなる新しいチーグラー型オレフィン重合触媒が開発さ
れ、このような新しい触媒を用いたエチレン・α-オレ
フィン共重合体の製造方法がたとえば、特開昭58−1
9309号公報、特開昭60−35005号公報、特開
昭60−35006号公報、特開昭60−35007号
公報、特開昭60−35008号公報などに提案されて
いる。
【0004】また特開昭60−260602号公報およ
び特開昭60−130604号公報には、遷移金属化合
物と、アルミノオキサンと有機アルミニウム化合物との
混合有機アルミニウム化合物とから形成される触媒を用
いて、オレフィンを重合する方法が提案されている。
【0005】このようなジルコニウム化合物と有機アル
ミニウムオキシ化合物系触媒は、オレフィンを高い重合
活性で重合させることができる。ところが、この有機ア
ルミニウムオキシ化合物(アルミノオキサン)は、通常
有機アルミニウム化合物と水とを反応させることによっ
て製造されるが、製造工程が複雑であるとともに高価で
ある。
【0006】このため、オレフィン重合活性に優れると
とともに経済性にも優れるオレフィン重合用触媒および
オレフィンの重合方法の出現が望まれている。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、オレフィン重合活性に優れる
とともに経済性にも優れたオレフィン重合用触媒および
これを用いるオレフィンの重合方法を提供することを目
的としている。
【0008】
【発明の概要】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、
[A]シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む
IVB族の遷移金属化合物と、[B]有機アルミニウム化
合物と、[C]ブレンステッド酸とからなることを特徴
としている。
【0009】この[C]ブレンステッド酸は、好ましく
は固体酸、あるいは有機酸である。固体酸としてより好
ましくはイオン交換材、またはヘテロポリ酸である。有
機酸としてより好ましくはスルホン酸である。
【0010】本発明に係るオレフィンの重合方法は、こ
のような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している。
【0011】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るオレフィン重
合用触媒およびこの触媒を用いるオレフィンの重合方法
について具体的に説明する。
【0012】なお、本発明において「重合」という語
は、単独重合のみならず、共重合を包含した意で用いら
れることがあり、また「重合体」という語は単独重合体
のみならず共重合体を包含した意で用いられることがあ
る。
【0013】図1に、本発明に係るオレフィン重合用触
媒の調製工程を示す。本発明に係るオレフィン重合用触
媒は、[A]シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
を含むIVB族の遷移金属化合物と、[B]有機アルミニ
ウム化合物と、[C]ブレンステッド酸とから形成され
ている。
【0014】本発明で用いられる[A]シクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子を含むIVB族の遷移金属化合
物(以下成分[A]と記載することがある。)は、下記
式[I]で表される。
【0015】 MLx …[I] [式中、MはIVB族の遷移金属原子であるが、具体的に
は、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、L
は遷移金属原子に配位する配位子であり、少なくとも1
個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含
む配位子であり、シクロペンタジエニル骨格を有する配
位子を含む配位子以外のLは、炭素数1〜12の炭化水
素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシ
リル基、SO3R基(ただしRはハロゲンなどの置換基
を有していてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)、ハロ
ゲン原子または水素原子であり、xは遷移金属原子の原
子価である。] シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む配位子
としては、たとえば、シクロペンタジエニル基、メチル
シクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニ
ル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチ
ルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエ
チルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジ
エニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブ
チルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペン
タジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基などの
アルキル置換シクロペンタジエニル基あるいはインデニ
ル基、4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基、フルオレニ
ル基などを例示することができる。これらの基は、ハロ
ゲン原子、トリアルキルシリル基などで置換されていて
もよい。
【0016】これらの遷移金属原子に配位する配位子の
中では、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好
ましい。上記一般式[I]で表される化合物がシクロペ
ンタジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合には、
そのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基同
士は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソ
プロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレ
ン基、シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニ
ルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シ
リレン基などを介して結合していてもよい。
【0017】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外の配位子Lとしては、具体的に下記のようなものが
挙げられる。炭素数1〜12の炭化水素基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基などが挙げられ、より具体的には、アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基として
は、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示さ
れ、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが
例示され、アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフ
ィル基などが例示される。
【0018】またアルコキシ基としては、メトキシ基、
エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ
基としては、フェノキシ基などが例示され、ハロゲンと
しては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が例示される。
【0019】SO3Rで表される配位子としては、p-ト
ルエンスルホナト基、メタンスルホナト基、トリフルオ
ロメタンスルホナト基などが例示される。このようなシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属
化合物[A]は、たとえば遷移金属原子の原子価が4で
ある場合、より具体的には下記式[I’]で示される。
【0020】R1 a2 b3 c4 dM …[I’] [式[I’]中、Mは式[I]と同じ遷移金属原子であ
り、R1 はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位
子)であり、R2 、R3 およびR4 はシクロペンタジエ
ニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、
アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキ
シ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロゲン原
子または水素原子であり、aは1以上の整数であり、a
+b+c+d=4である。]本発明では上記式[I’]
において、R1 、R2 、R3 およびR4 のうち少なくと
も2個たとえばR1 およびR2 がシクロペンタジエニル
骨格を有する基(配位子)であるメタロセン化合物が好
ましく用いられる。
【0021】これらのシクロペンタジエニル骨格を有す
る基はエチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソ
プロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレ
ン基、シリレン基またはジメチルシリレン、ジフェニル
シリレン、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレ
ン基などを介して結合されていてもよい。
【0022】またR3 およびR4 はシクロペンタジエニ
ル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ
基、トリアルキルシリル基、SO3R、ハロゲン原子ま
たは水素原子である。
【0023】以下に、Mがジルコニウムである遷移金属
化合物について具体的な化合物を例示する。ビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)
ジルコニウムジブロミド、ビス(インデニル)ジルコニ
ウムビス(p-トルエンスルホナト)ビス(4,5,6,7-テト
ラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、エチレンビ
ス(インデニル)ジメチルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)ジフェニルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムビス(メタンスル
ホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビ
ス(p-トルエンスルホナト)、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シク
ロペンタジエニル-フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジ
メチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(メチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシ
リレンビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(トリメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウム
ビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ジメチルシリ
レンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレン(シクロペンタジエ
ニル-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェ
ニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、メチルフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)
メチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シ
クロペンタジエニル)シクロヘキシルジルコニウムモノ
クロリド、ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジル
コニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)
ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウム
モノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジメ
チルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジフ
ェニルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ベンジルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムメトキシクロリド、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナ
ト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(p-トルエンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフ
ルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビ
ス(メタンスルホナト)、ビス(トリメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド。
【0024】なお上記例示において、シクロペンタジエ
ニル環の二置換体は1,2-および1,3-置換体を含み、三置
換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。またプロピ
ル、ブチルなどのアルキル基は、n-、i-、sec-、tert-
などの異性体を含む。
【0025】本発明では、遷移金属化合物[A]とし
て、上記のようなジルコニウム化合物中のジルコニウム
を、チタンまたはハフニウムに置換えた化合物を用いる
こともできる。
【0026】これらの化合物は単独で用いてもよいし、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。また炭化水素あ
るいはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。本
発明では、遷移金属化合物[A]として、中心の金属原
子がジルコニウムであり、少なくとも2個のシクロペン
タジエニル骨格を含む配位子を有するジルコノセン化合
物が好ましく用いられる。
【0027】本発明では、[B]有機アルミニウム化合
物として下記式[II]で示される有機アルミニウム化合
物が用いられる。 Ra nAlX3-n …[II] 式中、Ra は炭素数1〜12の炭化水素基であり、Xは
ハロゲン原子または水素原子であり、nは1〜3であ
る。
【0028】このような炭素数1〜12の炭化水素基と
しては、たとえばアルキル基、シクロアルキル基または
アリール基などが挙げられ、具体的には、メチル基、エ
チル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基など
が挙げられる。このような有機アルミニウム化合物とし
ては、具体的には以下のような化合物が用いられる。
【0029】トリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブ
チルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-
エチルヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミ
ニム、イソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアル
ミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルア
ルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロ
リド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルア
ルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハラ
イド、メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアル
ミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセ
スキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エ
チルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミ
ニウムセスキハライド、メチルアルミニウムジクロリ
ド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアル
ミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドな
どのアルキルアルミニウムジハライド、ジエチルアルミ
ニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライドなどのアルキルアルミニウムハイドライドなど。
【0030】また[B]有機アルミニウム化合物とし
て、下記式[II']で示される化合物を用いることもで
きる。 Ra nAlY3-n …[II'] 式中、Ra は上記式[II]中のRa と同様であり、nは
1〜2であり、Yは−ORb 基、−OSiRc 3基、−O
AlRd 2基、−NRe 2基、−SiRf 3基または−N
(Rg )AlRh 2基である。
【0031】Rb 、Rc 、Rd およびRh はメチル基、
エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキ
シル基、フェニル基などであり、Re は水素原子、メチ
ル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリメ
チルシリル基などであり、R f およびRg はメチル基、
エチル基などである。
【0032】このような有機アルミニウム化合物として
は、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。 (i) Ra nAl(ORb3-n たとえば、ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチル
アルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメ
トキシドなど、 (ii) Ra nAl(OSiRc 33-n たとえば、Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(O
SiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など。
【0033】(iii) Ra nAl(OAlRd 23-n たとえば、Et2AlOAlEt2 (iso-Bu )2AlOAl(iso-Bu)2 など。
【0034】(iv) Ra nAl(NRe 23-n たとえば、Me2AlNEt2、Et2AlNHMe 、Me2Al
NHEt 、Et2AlN(Me3Si)2 、(iso-Bu)2 AlN
(Me3Si )2 など。
【0035】(v) Ra nAl(SiRf 33-n たとえば、(iso-Bu)2 AlSiMe3など。 (vi) Ra nAl〔N(Rg)−AlRh 23-n たとえば、Et2AlN(Me)−AlEt2、(iso-Bu)2
lN(Et)Al(iso-Bu)2 など。
【0036】さらに[B]有機アルミニウム化合物とし
て、下記一般式で表される第I族金属とアルミニウムと
の錯アルキル化物を用いることもできる。 M1AlRj 4 (式中、M1 はLi 、Na、Kであり、Rj は炭素数1
〜15の炭化水素基である。)具体的には、LiAl(C
254 、LiAl(C7154 などが挙げられる。
【0037】また下記一般式で表される第II族金属とア
ルミニウムとの化合物を用いることもできる。 Rkl2 (式中、Rk 、Rl は炭素数1〜15の炭化水素基ある
いはハロゲン原子であり、互いに同一でも異なっていて
もよいが、いずれもハロゲンである場合は除く。M2
Mg、Zn、Cdである) 具体的には、ジエチル亜鉛、ジエチルマグネシウム、ブ
チルエチルマグネシウム、エチルマグネシウムクロリ
ド、ブチルマグネシウムクロリドなどが挙げられる。
【0038】これらのうち、トリアルキルアルミニウ
ム、ジアルキルアルミニウムハライド、ジアルキルアル
ミニウムヒドリド、ジアルキルアルミニウムアルコキシ
ドなどが好ましく用いられる。
【0039】これらの化合物は、単独であるいは2種以
上組み合わせて用いることができる。本発明で用いられ
るブレンステッド酸としては、固体酸、有機酸を挙げる
ことができる。
【0040】固体酸としては、具体的にイオン交換材、
ヘテロポリ酸が挙げられる。より具体的には、イオン交
換材としてイオン交換樹脂、セルロースイオン交換体、
無機イオン交換体などが挙げられる。
【0041】イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹
脂および陰イオン交換樹脂が挙げられるが、本発明で
は、陽イオン交換樹脂特にポリスチレン系強酸性陽イオ
ン交換樹脂が好ましく用いられる。
【0042】このようなポリスチレン系陽イオン交換樹
脂としては、具体的にたとえば、アンバーリスト(Ambe
rlyst )15、16(商品名)などのポリスチレン系強
酸性陽イオン交換樹脂、ナフィオン(Nafion)−H(商
品名)などの超強酸性陽イオン交換樹脂などが挙げられ
る。
【0043】このような固体酸は、市販の粒径のものを
そのまま使用することができるが、粒径は小さいほどよ
く、好ましくは5mm以下、さらに好ましくは2mm以下で
あり、粉砕して用いても良い。
【0044】またヘテロポリ酸としては、より具体的に
はモリブドリン酸、モリブドタングステン酸、タングス
トリン酸、モリブドケイ酸、タングストケイ酸などの金
属塩が挙げられる。金属塩を形成する金属としては、カ
リウム、ルビジウム、セシウム、タリウム、アンモニウ
ム等が挙げられるが、セシウムが特に好ましい。具体的
な化合物としては、セシウム12-モリブドリン酸、カリ
ウム12-モリブドリン酸、ルビジウム12-モリブドリン
酸、タリウム12-モリブドリン酸、アンモニウム12-モリ
ブドリン酸などが挙げられる。
【0045】有機酸としては、カルボン酸類、フェノー
ル類、スルホン酸類などを挙げることができる。スルホ
ン酸類が最も好ましい。具体的には、メタンスルホン
酸、エタンスルホン酸、トリフロロメチルスルホン酸、
トルエンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ベンゼン
スルホン酸、樟脳-10-スルホン酸などを挙げることがで
きる。これらのうちメタンスルホン酸が特に好ましい。
【0046】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、上
記のような[A]シクロペンタジエニル骨格を有する配
位子を含むIVB族の遷移金属化合物と、[B]有機アル
ミニウム化合物と、[C]ブレンステッド酸とを接触さ
せることにより形成される。
【0047】これら触媒成分[A]、[B]および
[C]は任意の順序で接触されるが、予め重合系に
[B]有機アルミニウム化合物を供給し、次いで[A]
遷移金属化合物と[C]ブレンステッド酸とを供給して
接触させることが好ましい。
【0048】また予め[C]ブレンステッド酸と[B]
有機アルミニウム化合物とを混合接触させ、次いで
[A]遷移金属化合物とを接触させてもよい。[C]ブ
レンステッド酸としてイオン交換材が用いられる場合に
は、接触に先立って、イオン交換材を有機アルミニウム
化合物などで洗浄してもよい。
【0049】成分[A]、[B]および[C]を接触さ
せる際の接触温度は、通常−50〜200℃、好ましく
は−20〜150℃であり、接触時間は1〜3000分
間、好ましくは5〜1200分間である。
【0050】本発明では、オレフィン重合用触媒は、上
記のような各成分以外にもオレフィン重合に有用な他の
成分を含むことができる。このような本発明に係るオレ
フィン重合用触媒は、優れた重合活性でオレフィンを重
合させることができる。
【0051】本発明に係るオレフィンの重合方法は、上
記のような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。重合時に用いられるオレフィンとして
は、炭素数2〜20のα−オレフィンが挙げられ、具体
的に、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、
1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デ
セン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、
1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
【0052】さらに、シクロペンテン、シクロヘプテ
ン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラ
シクロドデセン、2-メチル1,4,5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4
a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレン、スチレン、ビニル
シクロヘキサン、ジエン類などを用いることもできる。
【0053】重合に際して、オレフィン重合用触媒は、
前記[A]遷移金属化合物中の遷移金属原子に換算し
て、重合容積1リットル当り通常0.00001〜1
0.0ミリモル、好ましくは0.0001〜0.1ミリ
モルの量で用いられる。
【0054】[B]有機アルミニウム化合物は、重合容
積1リットル当り通常0.008〜800ミリモル、好
ましくは0.008〜8ミリモルの量で用いられる。
[C]ブレンステッド酸としてイオン交換材が用いられ
る場合には、イオン交換当量で、重合容積1リットル当
り通常0.0001〜1000ミリモル当量、好ましく
は0.001〜10ミリモル当量の量で用いられる。
【0055】また重合に際して、[B]有機アルミニウ
ム化合物は、該[B]中のアルミニウム原子と、遷移金
属化合物[A]中の遷移金属とのグラム原子比(Al/
遷移金属)で、通常0.5〜10000、好ましくは2
〜1000の量で用いられる。[C]ブレンステッド酸
は、たとえばイオン交換材である場合には、該[C]の
イオン交換当量と遷移金属化合物[A]中の遷移金属グ
ラム原子との比(eq/遷移金属)で、通常0.5〜1
000、好ましくは1〜100の量で用いられる。
【0056】本発明では、重合は懸濁重合などの液相重
合法あるいは気相重合法いずれにおいても実施できる。
重合が液相重合法により実施される場合には、重合溶媒
として、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族
炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシ
クロペンタンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素、エチレンクロリ
ド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化
炭化水素などを用いることができる。これらは、単独で
あるいは組み合わせて用いられる。また、オレフィン自
身を溶媒として用いることもできる。
【0057】本発明では、オレフィン重合用触媒を用い
たオレフィンの重合温度は、通常、−50〜150℃、
好ましくは0〜100℃の範囲である。重合圧力は、通
常、常圧〜100Kg/cm2 、好ましくは常圧〜50Kg/
cm2 の条件下である。
【0058】重合は、回分式、半連続式、連続式のいず
れの方法においても行なうことができる。さらに重合を
反応条件の異なる2段以上に分けて行なうこともでき
る。得られるオレフィン重合体の分子量は、重合系に水
素を存在させるか、あるいは重合温度を変化させること
によって調節することができる。
【0059】なお本発明に係るオレフィン重合用触媒
は、上記のような触媒成分[A]、[B]および[C]
に、オレフィンが予備重合されていてもよい。
【0060】
【発明の効果】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、
有機アルミノオキシ化合物を用いなくとも優れた重合活
性でオレフィンを重合させることができる。
【0061】本発明に係るオレフィンの重合方法は、こ
のようなオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィン
を重合させており、高収率でオレフィン重合体を製造す
ることができる。
【0062】
【実施例】以下本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0063】なお以下の実施例により得られたエチレン
系共重合体について、MFRは、190℃で2. 16k
gの荷重下に測定した。
【0064】
【実施例】
【0065】
【実施例1】窒素で充分に置換したガラス製重合器に、
精製トルエン1000mlを入れて75℃に加温し、エ
チレンを導入し充分に飽和させた。その後、トリイソブ
チルアルミニウムのトルエン溶液をアルミニウム原子に
換算して0.75ミリモル、エチレンビスインデニルジ
ルコニウムジクロリドのトルエン溶液をジルコニウム原
子に換算して0.005ミリモル、最後に超強酸性イオ
ン交換樹脂(商品名:Nafion-H)を62.5mg[(−
SO2OH)基に換算して0.05ミリモル当量]を添
加して重合を開始した。20分後、少量のイソブチルア
ルコールを加えて重合を停止させた。大量のメタノール
によりポリマーを全量析出させ、少量の塩酸を加えてグ
ラスフィルターにより生成ポリマーを濾取し、メタノー
ルで洗浄した。
【0066】80℃で10時間減圧乾燥したところ、ポ
リエチレン12.95gが得られた。得られたポリエチ
レンは、[η]が1.84dl/gであった。
【0067】
【比較例1】実施例1において、超強酸性イオン交換樹
脂(Nafion-H)を用いなかった以外は実施例の1と同様
にして重合を行なった。その結果、5.85gのポリエ
チレンが得られた。
【0068】得られたポリエチレンは、[η]が1.7
1dl/gであった。
【0069】
【実施例2】実施例1において、超強酸性イオン交換樹
脂(Nafion-H)に代えて陽イオン交換樹脂(商品名:Am
berlist15E)を11.3mg[(−SO2OH)基に換
算して0.05ミリモル当量]用い、トリイソブチルア
ルミニウムのトルエン溶液をアルミニウム原子に換算し
て0.4ミリモル用いた以外は、実施例1と同様にして
重合を行なった。その結果、11.9gのポリエチレン
が得られた。
【0070】
【実施例3】窒素で充分に置換したガラス製重合器に、
精製トルエン1000mlを入れて75℃に加温し、エ
チレンを導入し充分に飽和させた。
【0071】一方20mlのシュレンクビンに、陽イオ
ン交換樹脂(商品名:Amberlist15E)を22.5mg
[(−SO2OH)基に換算して0.1ミリモル当量]
を用い、トルエン5.0mlを加えた後、トリイソブチ
ルアルミニウムのトルエン溶液をアルミニウム原子に換
算して0.2ミリモル添加し、室温で10分間攪拌し
た。
【0072】重合器にトリイソブチルアルミニウムをア
ルミニウム原子に換算して0.2ミリモル、エチレンビ
スインデニルジルコニウムジクロリドをジルコニウム濃
度換算で0.005ミリモル、さらに上記のようにシュ
レンクビン中で反応させた前処理物全量を入れて重合を
開始した。20分後、少量のイソブチルアルコールを入
れて重合を停止させ、実施例1の方法により後処理を行
ったところ、ポリエチレン16.0gが得られた。
【0073】
【実施例4】実施例3において、陽イオン交換樹脂(商
品名:Amberlist15E)を27.3mg[(−SO2
H)基に換算して0.12ミリモル当量]を乳鉢により
磨り潰した以外は実施例3と同様にして重合を行なっ
た。
【0074】その結果、ポリエチレン22.05gが得
られた。
【0075】
【実施例5】実施例3において、トリイソブチルアルミ
ニウムに代えてトリデシルアルミニウムを用い、重合時
間を45分とした以外は、実施例3と同様にして重合を
行なったところ、ポリエチレン16.48gが得られ
た。
【0076】
【比較例2】実施例4において、陽イオン交換樹脂を用
いなかった以外は実施例4と同様に重合を行なった。そ
の結果、6.30gのポリエチレンが得られた。
【0077】
【実施例6】実施例1において、エチレンビスインデニ
ルジルコニウムジクロリドの使用量を0.002ミリモ
ルとし、超強酸性陽イオン交換樹脂(Nafion-H)の代わ
りにセシウム12-モリブドリン酸をリン原子に換算して
0.02ミリモルを用いた以外は、同様にして重合を行
なった。その結果、5.88gのポリエチレンを得た。
【0078】
【実施例7】実施例1において、超強酸性陽イオン交換
樹脂(Nafion-H)の代わりにメタンスルホン酸0.05
ミリモルを用いた以外は同様にして重合を行なった。そ
の結果、12.2gのポリエチレンを得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製工程
を示す説明図である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[A]シクロペンタジエニル骨格を有する
    配位子を含むIVB族の遷移金属化合物と、[B]有機ア
    ルミニウム化合物と、[C]ブレンステッド酸とからな
    るオレフィン重合用触媒。
  2. 【請求項2】[C]ブレンステッド酸が、固体酸である
    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. 【請求項3】固体酸が、イオン交換材であることを特徴
    とする請求項2に記載のオレフィン重合用触媒。
  4. 【請求項4】固体酸が、ヘテロポリ酸であることを特徴
    とする請求項2に記載のオレフィン重合用触媒。
  5. 【請求項5】[C]ブレンステッド酸が、有機酸である
    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。
  6. 【請求項6】有機酸が、スルホン酸であることを特徴と
    する請求項5に記載のオレフィン重合用触媒。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載のオレフィ
    ン重合用触媒の存在下に、オレフィンを重合させること
    を特徴とするオレフィンの重合方法。
JP4309087A 1992-11-18 1992-11-18 オレフィン重合用触媒およびこれを用いるオレフィンの重合方法 Pending JPH06157651A (ja)

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DE69310101T DE69310101T2 (de) 1992-11-18 1993-11-17 Katalysator für Olefinpolymerisation und Verfahren für Olefinpolymerisation unter Anwendung desselben
CA002103301A CA2103301C (en) 1992-11-18 1993-11-17 Catalyst for olefin polymerization and process for olefin polymerization using the same
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US08/915,267 US6022934A (en) 1992-11-18 1997-08-20 Catalyst for olefin polymerization and process for olefin polymerization using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR100800219B1 (ko) * 2002-02-11 2008-02-01 노바 케미컬즈 (인터내셔널) 소시에테 아노님 올레핀 중합반응에 사용하는 할로술폰산 처리 촉매 지지체

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