JPH06192274A - アルミノキサンの製造方法 - Google Patents

アルミノキサンの製造方法

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JPH06192274A
JPH06192274A JP34634492A JP34634492A JPH06192274A JP H06192274 A JPH06192274 A JP H06192274A JP 34634492 A JP34634492 A JP 34634492A JP 34634492 A JP34634492 A JP 34634492A JP H06192274 A JPH06192274 A JP H06192274A
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JP
Japan
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water
zeolite
aluminoxane
silica gel
solvent
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JP34634492A
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English (en)
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Tetsuya Iwao
徹也 岩尾
Shuichi Osaka
修一 大坂
Tadao Nishida
忠雄 西田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】溶媒に懸濁したゼオライトに水を吸着させた懸
濁液を、トリアルキルアルミニウムに滴下することによ
り、トリアルキルアルミニウムと水の反応を行わせてア
ルミノキサンを製造する。 【効果】従来のトリアルキルアルミニウムと水の直接反
応の場合、副生不純物が多く、アルミノキサンの収率が
悪い。またシリカゲルに水を吸着させてトリアルキルア
ルミニウムと反応させる方法では、トリアルキルアルミ
ニウムがシリカゲルに結合してしまうが、ゼオライトに
よる本発明の方法ではトリアルキルアルミニウムのゼオ
ライトへの結合が全く無く、アルミノキサンが極めて収
率よく、純度の良いものが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオレフィン重合触媒とし
て有用なアルミノキサンの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】水を溶剤に湿潤させてのち、トリアルキ
ルアルミ(以下R3 Alと略す)と反応させる方法は、
USP−330058(Patented 1967,01.24)に記載さ
れている。しかしこの方法では、溶剤への水の溶解度が
非常に少さく大量の溶剤を使用する欠点があった。水を
溶剤 (ここではトルエン) に懸濁させてのち、R3 Al
と反応させる方法はJ.Organomet,Chem.1983.245(2),159
に記載されている。この本法は溶剤の使用量は少なくて
すむが、本発明者らが検討したところ水は溶剤中に懸濁
する際に容器の壁面に多量に付着し、正確に水量を計測
してR3 Alに供給することが困難であることを発見し
た。
【0003】ドイツ特許DE−3240382(出願
日,1982.11.02)によれば、水を無機質に付着または吸
着させてのちR3 Alと反応させることが記載されてい
る。しかし、この方法は無機質上にメタロセンを結合さ
せるために、まず無機質上にR3 Alを結合させる方法
であり、本願発明のゼオライトに吸着させた水で反応分
離させてアルミノキサンを得ることとは別の目的、方法
である。
【0004】特開平1−207303には、水を6〜1
0et%吸着した細孔容積3〜0.5cc/gのシリカ
ゲルとR3 Alを反応させる方法が記載されている。し
かしこの方法も、シリカゲル上にメタセロンを結合させ
るためにまず無機質上にR3Alを結合させる方法であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】オレフィンの重合は一
般にn−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族飽和炭化水
素中で行われる。したがってアルミノキサンも上記溶剤
の溶液であることが好ましい。そのような溶液を作るに
は、R3 Alと反応させる水を脂肪族飽和炭化水素に懸
濁させて使用する必要がある。
【0006】しかし、本発明者らが検討したところ、そ
のような懸濁液は非常に作りにくく不安定であり、懸濁
液を作る容器の壁面や、その懸濁液を輸送する配管の壁
面に水が大量に分離付着することが判明した。その結
果、R3 Alと反応させる水の量を正確に決定できず、
不安定な組成のアルミノキサンが生成することがわかっ
た。この事情は壁面の材質がガラスでもSUSでも鉄で
もかわらないことが明らかになった。
【0007】次に水をシリカゲルに吸着させてのちR3
Alと反応させたところ、水が壁面へ付着することはな
くなったが、予想通りシリカゲルにR3 Alが結合し、
アルミノキサンの収量が減少してしまった。またそのシ
リカゲルは脂肪族飽和炭化水素中では粘着し凝集して攪
拌が困難になることがわかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意研究を行った結果、本発明を完
成した。すなわち、本発明のアルミノキサンの製造方法
はトリアルキルアルミニウムと水を反応させてアルミノ
キサンを製造する方法において、水をゼオライトに吸着
させてのち、トリアルキルアルミニウムに対して滴下す
ることを特徴とするものである。
【0009】本発明をさらに詳細に説明する。本発明に
おける反応は、次の反応式(化1)および(化2)で示
される。
【0010】
【化1】
【0011】
【化2】
【0012】通常は(化1)および(化2)の両反応が
併行して起こり、生成物は鎖状と環状のアルミノキサン
の混合物になる。通常nは1〜20程度の整数であり、
mは2〜20程度の整数である。
【0013】本反応は不活性ガス雰囲気下で行われなけ
ればならない。反応装置は通常攪拌器付きオートクレー
ブが用いられる。R3 Alのアルキル基は、脂肪族炭化
水素基であれば良く、メチル−、エチル−、プロピル
−、n−ブチル、iブチル−、ペンチル−、ヘキシル−
等が挙げられる。
【0014】反応に用いる溶剤は生成したアルミノキサ
ンが溶解するものであり、R3 Alやアルミノキサンに
対し不活性であれば何でもよく、芳香族炭化水素、たと
えばベンゼン、トルエン、キシレンや脂肪族炭化水素た
とえばn−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n
−オクタン、流動パラフィンや脂環式炭化水素シクロヘ
キサン等が挙げられる。中でも実際にオレフィンの重合
によく用いられるn−ヘキサン、n−ヘプタンが好まし
い。
【0015】R3 Al対水のモル比は通常1:1である
が、生成したアルミノキサンに悪影響を与えないのであ
れば、この比を変更しても良く、例えば(0.65〜
3.0):1、更に好ましくは(0.75〜1.2
5):1である。又、特定のアルミノキサンを合成する
場合、例えばテトライソブチルアルミノキサンを合成す
る場合は(i−Bu)3Al:水=2:1である。
【0016】反応温度は溶剤の沸点より高い温度から低
い温度まで自由に使用できるが、一般には約50℃より
低い温度が使用され、適当な溶剤では−100℃まで使
用される。ドライアイスの温度(−78.5℃)も好ま
しい。水を吸収させる物質として用いられるゼオライト
は、この反応においては従来全く知られてなくて合成ゼ
オライトでも天然ゼオライト(商品名セライト)でもよ
いが、微粉末であることが好ましい。
【0017】R3 Alと水とのモル比を指定通りにする
ためには、ゼオライトは前もって充分脱水しておいて余
分の水がないようにしておく必要がある。水をゼオライ
トに吸着させる方法は、一般には、ゼオライトを溶剤に
懸濁しておいて、しかるのち水を滴下すれば良い。その
水を吸着したゼオライトを懸濁状態を維持しつつ、R 3
Alの溶液中に除々に滴下する。その際発熱による温度
上昇を小さくするように注意せねばならない。
【0018】ここで水を吸着させる物質として本発明の
方法であるゼオライトと、公知の方法であるシリカゲル
とを比較してみると、本発明におけるゼオライトの持つ
特異な優位性が明らかになる。シリカゲルはゼオライト
と同様にSiO2 が主成分であり、かつ多孔質である点
で良く似ている。そして水を吸着して容器の壁面に付着
させない効果を有する点でもよく似ている。しかしなが
ら、シリカゲルは水を吸収したあとR3 Alと反応させ
ると、アルミノキサンの収率が低下してしまう。一方、
ゼオライトではその様なことはなく、収率は全く定量的
である。また、シリカゲルは生成したアルミノキサンの
組成が理論値からズレてしまう。一方、ゼオライトで
は、理論値と一致する。又シリカゲルでは、水を吸収し
たあとR3Alと反応すると共に、シリカゲル粒子が相
互に粘着して団粒化し、攪拌を困難にする。一方、ゼオ
ライトではそのようなことは一切なく、ゼオライト粒子
は分散の良好な懸濁状態を保ったままである。
【0019】又、シリカゲルは反応後充分に洗浄しての
ちでも空気中にとり出すと、白煙を生じ、黒色化する。
そのため廃棄再処理が非常に困難である。一方、ゼオラ
イトは反応後、充分に洗浄してのち、空気中にとり出す
と、なんらの反応も起こさない。このように両者は組成
的には良く似ているにもかかわらず、大きな差が生じる
原因は表面にある水酸基の差ではないかと推定される。
すなわち、シリカゲルは水を吸着する際に表面の水酸基
の増加とその水酸基への水の配位で行うのに対し、ゼオ
ライトは表面の水酸基が少なく水は細孔の中に拡散し
て、即ち物理的に吸収されるのであると推定される。そ
の結果、シリカゲル表面には、R3 Alが結合してもゼ
オライト表面にはR3 Alは殆ど結合しないで、水は全
部溶剤中で拡散してそこで反応する。それが上記の好結
果を生んでいるものと思われる。
【0020】なお、本方法においては、水を吸収させた
ゼオライトの懸濁液をR3 Alに滴下すると好結果を得
るが、逆に水を吸収させたゼオライトの懸濁液にR3
lを滴下すると非常に悪い結果を得てしまうことがわか
った。これはゼオライト中の水が細孔中に単に弱く吸蔵
されているだけであり、R3 Alと水大過剰の状態で反
応してしまう結果になるからであると推定される。また
水とR3 Alの反応ではごく微量であっても、白色分解
物が生じるので反応終了後濾過が必要である。ゼオライ
トとして濾過材に用いられるセライトを用いるならば、
反応終了後の濾過時にもはやセライトを添加しなくても
良く好都合である。
【0021】
【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。
【0022】実施例1 500mlの4ツ口フラスコを用意し、中央の口に50
0mlの滴下ロートを周辺の口に3方コック、温度計を
装着した。オイルバスで一定温度を保ち、マグネチック
スターラーで攪拌を行った。滴下ロートにはモーターに
よる攪拌機を装着した。全系を3方コックから吹き込む
チッソで置換した。
【0023】滴下ロートにシクロヘキサンを250ml
を加え、ついで攪拌しつつ乾燥したセライト(ジョーン
ズマンビル社、ハイフロースーパーセル)10gを加え
て懸濁液を作った。次いで水3.7g(0.206モ
ル)を添加し、セライトに吸収させた。下部の反応用フ
ラスコにトリイソブチルアルミニウム(TIBA)7
9.0g(0.40モル)とシクロヘキサン77gを装
入し温度を10℃に保ちながら攪拌した。次いで温度を
上昇させないように注意しながら、水を吸収させたセラ
イト懸濁液を除々に4時間にわたって滴下し、そのあと
10℃で1時間、後反応を行った。フィルターで濾過し
てのち、溶媒を室温で減圧留去した。無色透明な粘調な
液体59gを得た。
【0024】この液体のAlの含有率は18.08wt
%であり、一方テトライソブチルアルミノキサン(TI
AO)のAlの含有率(理論値)は18.10wt%で
あり両者良く一致した。IR測定により800cm-1
近に強いAl−O−Alのスペクトルを確認した。又N
MR測定によりAlに結合した等価なi−ブチル基を確
認した。これによりTIBAOが生成したものと考えら
れる。原料TIBAからのTIBAOの理論値に対し
て、収率は99%であった。
【0025】比較例1 実施例1のセライトにかわって、100〜200μのシ
リカゲル(カラムクロマト用)を10g用いた以外は実
施例1と同様に行った。水はシリカゲルに吸収されて壁
面に付着することはなかった。しかし、水を吸収したシ
リカゲルをTIBAの溶液に滴下するにつれてそれまで
懸濁していたシリカゲル粒子は相互に粘着して団粒化
し、下部へ沈降しはじめ攪拌による分散が困難になっ
た。生成物として無色透明な粘性液体53gが得られ
た。
【0026】この液体のAlの含有率は19.21%で
ありTIBAOの理論値18.10wt%とかなり外れ
ていた。原料TIBAからのTIBAOの理論値に対し
て、収率は88.8%であった。このシリカゲルを充分
に洗浄してのち空気中へさらすと、少量の白煙をあげて
シリカゲルは黒茶色に変色した。収率での不足分のTI
BAはシリカゲルに付着していたと推定される。
【0027】比較例2 実施例1において、下部のフラスコに水を吸収させたセ
ライトの懸濁液を入れ、上部の滴下ロートにTIBAO
の溶液を入れて、実施例1と逆の順序で滴下を行った。
滴下と共に大量の白色固体が析出し、全体が不透明にな
ってしまった。濾過時間は実施例1では15分であった
のに、今回は1.5時間を要した。生成物として無色透
明な液体47.4gが得られた。この液体のAlの含有
率は、14.87%であり、TIBAOの理論値と全く
異なっていた。原料TIBAからのTIBAOの理論値
に対して、収率は79.4%であった。
【0028】比較例3 実施例1において、セライトを用いずに実験を行った。
水は滴下ロートの壁面に付着し、少量が懸濁されること
なく大きな水粒子としてTIBA溶液に滴下された。滴
下と共に直ちに大量の白色固体が析出した。生成物とし
て、無色透明な液体が70.4g得られた。この液体の
Alの含有率は14.31%であり、原料TIBAのA
l含有率13.6%に近かった。
【0029】実施例2 実施例1においてTIBAのかわりにトリエチルアルミ
ニウム(TEAL)の0.4モルを用いた。反応温度を
5℃に設定した。溶剤をシクロヘキサンからn−ヘキサ
ンに変更した。無色透明な液体36.5gが得られた。
これは各種分析によりテトラエチルアルミノキサン(E
2 Al−O−AlEt2 )であることが確認された。
原料TEALからのテトラエチルアルミノキサンの理論
値に対して、収率は98%であった。
【0030】実施例3 実施例1において、TIBAのかわりにトリメチルアル
ミニウム(TMA)の0.4モルを用いた。反応温度は
20℃に設定し溶剤をトルエンに変更した。無色透明な
液体が26.1g得られた。 これは各種分析によりテ
トラメチルアルミノキサン(Me2 Al−O−Me2
であることが確認された。
【0031】実施例4 実施例1と同じ装置を用い、トリメチルアルミニウム
(TMA)の14.4g(0.2モル)をn−ヘキサン
100gに溶解して下部のフラスコに装入した。上部の
滴下ロートには、n−ヘキサン250mlを加え、攪拌
しつつ乾燥したセライト(実施例と同じ)10gを加え
て懸濁液を作り、ついで水2.9g(0.16モル)を
添加し、セライトに吸収させた。
【0032】上下のフラスコ共3℃に保ちつつ、水を吸
収させたセライト懸濁液を除々に3時間かけて滴下し
た。フィルターで濾過してのち、溶媒を室温で減圧留去
した。白色固体11.7gを得た。 原料TMAのAl
の90%が白色固体中に見出された。ベンゼン中での凝
固点降下法による分子量は約250であった。
【0033】
【発明の効果】本願発明の方法によれば、トリアルキル
アルミニウムと水の反応において、極めて収率良くアル
ミノキサンを高純度で得ることが出来て、しかも反応後
のゼオライトはトリアルキルアルミ等と結合することも
なく、分離処理も容易であり、産業上有利な方法を提供
出来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリアルキルアルミニウムと水を反応さ
    せてアルミノキサンを製造する方法において、水をゼオ
    ライトに吸着させてのち、トリアルキルアルミニウムに
    対して滴下することを特徴とするアルミノキサンの製造
    方法。
JP34634492A 1992-12-25 1992-12-25 アルミノキサンの製造方法 Pending JPH06192274A (ja)

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JP34634492A JPH06192274A (ja) 1992-12-25 1992-12-25 アルミノキサンの製造方法

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JPH06192274A true JPH06192274A (ja) 1994-07-12

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JP (1) JPH06192274A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448350B1 (en) * 1998-04-21 2002-09-10 Basell Technology Company Bv Process for the preparation of copolymers of ethylene with alpha-olefins
CN102675494A (zh) * 2012-01-15 2012-09-19 河南科技大学 一种烷基铝氧烷助催化剂的制备方法
US11021552B2 (en) 2017-10-31 2021-06-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Toluene free silica supported single-site metallocene catalysts from in-situ supported alumoxane formation in aliphatic solvents
US11161922B2 (en) 2017-10-31 2021-11-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Toluene free silica supported single-site metallocene catalysts from in-situ supported MAO formation in aliphatic solvents

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448350B1 (en) * 1998-04-21 2002-09-10 Basell Technology Company Bv Process for the preparation of copolymers of ethylene with alpha-olefins
CN102675494A (zh) * 2012-01-15 2012-09-19 河南科技大学 一种烷基铝氧烷助催化剂的制备方法
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US11161922B2 (en) 2017-10-31 2021-11-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Toluene free silica supported single-site metallocene catalysts from in-situ supported MAO formation in aliphatic solvents

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