JPH0680720A - α−オレフィン重合用触媒及びα−オレフィン系重合体の製造方法 - Google Patents

α−オレフィン重合用触媒及びα−オレフィン系重合体の製造方法

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JPH0680720A
JPH0680720A JP25745092A JP25745092A JPH0680720A JP H0680720 A JPH0680720 A JP H0680720A JP 25745092 A JP25745092 A JP 25745092A JP 25745092 A JP25745092 A JP 25745092A JP H0680720 A JPH0680720 A JP H0680720A
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olefin
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伸英 石原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒の原材料の入手が容易でかつ安価である
とともに得られる重合体の性状が良好であるα−オレフ
ィン重合用触媒を提供する。 【構成】 下記化合物(A)及び(B)を主成分として
含有し、少なくともその化合物(A)を担体(D)に担
持してなることを特徴とするα−オレフィン重合用触
媒。 (A):下記一般式で示される遷移金属化合物 CpMXn [式中Cpは環状不飽和炭化水素基含有基,Mは遷移金
属原子,Xはσ結合性の配位子、キレート性の配位子又
はルイス塩基を示す。Xは互いに同一のものであって
も、異るものであってもよい。nは遷移金属Mの原子価
−1の整数である。] (B)前記遷移金属化合物(A)から派生するカチオン
種を安定に形成することができるアニオン種を有する化
合物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はα−オレフィン重合用触
媒及びそれを用いたα−オレフィン系重合体の製造方法
に関する。さらに詳しくは、α−オレフィン、特に、ア
イソタクチックポリオレフィンの製造に適した重合用触
媒及びそれを用いたアイソタクチックポリオレフィンの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アイソタクチックポリオレフィンの製造
に用いられる触媒としては種々の遷移金属化合物が知ら
れている。例えば特開昭61−264010,同64−
51408,同64−66216,同63−25140
5,同63−295607,同64−74202及び特
開平3−12406等に開示がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
遷移金属化合物はポリマーの立体規則性を確保する必要
上複雑な構造のものとならざるを得ず、高価であるばか
りでなく入手が困難であった。
【0004】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、シクロペンタジエニルチタニウムトリクロリド
(CpTiCl3)等の容易に入手が可能な化合物を用
いてα−オレフィン系重合体、特に、アイソタクチック
α−オレフィン系重合体を製造することができる触媒を
提供すること、得られる重合体又は共重合体の嵩密
度,粒径分布等の性状が良好である重合用触媒を提供す
ること、及びそれを用いたα−オレフィン系重合体、
特に、アイソタクチックポリオレフィンの効率的な製造
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、下記化合物(A)及び(B)を主成分とし
て含有し、少なくともその化合物(A)を担体(D)に
担持してなることを特徴とするα−オレフィン重合用触
媒を提供する。 (A):下記一般式で示される遷移金属化合物 CpMXn [式中Cpは環状不飽和炭化水素基含有基,Mは遷移金
属原子,Xはσ結合性の配位子、キレート性の配位子又
はルイス塩基を示す。Xは互いに同一のものであって
も、異るものであってもよい。nは遷移金属Mの原子価
−1の整数である。] (B)前記遷移金属化合物(A)から派生するカチオン
種を安定に形成することができるアンオン種を有する化
合物 また、前記触媒と有機アルミニウム(C)とを主成分と
して含有することを特徴とするα−オレフィン重合用触
媒を提供する。さらに、前記触媒の存在下、α−オレフ
ィンを重合又は共重合させることを特徴とするα−オレ
フィン系重合体の製造方法を提供する。
【0006】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 1.遷移金属化合物(A) 本発明において、化合物(A)としては、周期律表のIV
〜VIII族から選ばれる遷移金属、すなわちチタニウム
(Ti),ジルコニウム(Zr),ハフニウム(H
f),バナジウム(V)等と環状不飽和炭化水素基を含
有する化合物であればいずれのものでも使用できるが、
特に下記一般式(I)で示されるモノシクロペンタジエ
ニル化合物又はこれらの誘導体が好適である。 CpMXn …(I) [式中、Mは周期律表IV〜VIII族から選ばれる遷移金
属、すなわち、Ti,Zr,Hf又はV原子を示し、C
pはシクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニ
ル基,インデニル基,置換インデニル基,テトラヒドロ
インデニル基,置換テトラヒドロインデニル基,フルオ
レニル基又は置換フルオレニル基等の環状不飽和炭化水
素基含有基を示す。Xはσ結合性の配位子,キレート性
の配位子,ルイス塩基等の配位子を示し、σ結合性の配
位子としては、具体的に水素原子,酸素原子,ハロゲン
原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数1〜20の
アルコキシ基,炭素数6〜20のアリール基,アリール
オキシ基,アルキルアリール基又はアリールアルキル
基,炭素数1〜20のアシルオキシ基,アリル基,置換
アリル基,ケイ素原子を含む置換基等を例示でき、また
キレート性の配位子としてはアセチルアセトナート基,
置換アセチルアセトナート基等を例示できる。Xは互い
に同一のものであっても異るものであっても良く、ま
た、その2以上が互いに結合して環を形成していてもよ
い。nは遷移金属Mの原子価−1の整数である。] また、化合物(A)としては、下記一般式(II):
【0007】
【化1】
【0008】[式中Cp,M,Xについては前記I式の
説明と同様である。ZはSiR1 2,CR1 2,SiR1 2
iR1 2,CR1 2CR1 2,CR1=CR1,CR1 2SiR1 2
又はGeR1 2であり、Yは式−N(R2)−、又は、−
P(R2)−であり、上記式中R1は水素又は20個まで
の非水素原子をもつ、アルキル,アリール,シリル,ハ
ロゲン化アルキル,ハロゲン化アリール基及びそれらの
組み合わせから選ばれた部分であり、R2は、炭素素1
〜10のアルキルもしくは炭素数6〜10のアリールで
あるか又は1個もしくはそれ以上のR1と30個までの
非水素原子の縮合環系を形成してもよい。n’は1又は
2の整数である。]で示される化合物も含む。
【0009】上記(I)式における置換シクロペンタジ
エニル基としては、例えば、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,イソプロピルシ
クロペンタジエニル基,1,2−ジ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,
1,3−ジメチルシクロペンタジエニル基,1,2,3
−トリメチルシクロペンタジエニル基,1,2,4−ト
リメチルシクロペンタジエニル基,トリメチルシリルシ
クロペンタジエニル基等が挙げられる。また、上記
(I)式におけるXの具体例としては、例えば、ハロゲ
ン原子としてフッ素原子,塩素原子,臭素原子,ヨウ素
原子;炭素数1〜20のアルキル基としてメチル基,エ
チル基,n−プロピル基,iso−プロピル基,n−ブ
チル基,オクチル基,2−エチルヘキシル基;炭素数1
〜20のアルコキシ基としてメトキシ基,エトキシ基,
プロポキシ基,ブトキシ基,フェノキシ基;炭素数6〜
20のアリール基,アリールオキシ基,アルキルアリー
ル基若しくはアリールアルキル基としてフェニル基,ト
リル基,キシリル基,ベンジル基;炭素数1〜20のア
シルオキシ基としてヘプタデシルカルボニルオキシ基;
ケイ素原子を含む置換基としてトリメチルシリル基,
(トリメチルシリル)メチル基:ルイス塩基としてジメ
チルエーテル,ジエチルエーテル,テトラヒドロフラン
等のエーテル類、テトラヒドロチオフェン等のチオエー
テル類、エチルベンゾエート等のエステル類、アセトニ
トリル,ベンゾニトリル等のニトリル類、トリメチルア
ミン,トリエチルアミン,トリブチルアミン,N,N−
ジメチルアニリン,ピリジン,2,2’−ビピリジン,
フェナントロリン等のアミン類、トリエチルホスフィ
ン,トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;鎖状不
飽和炭化水素としてエチレン,ブタジエン,1−ペンテ
ン,イソプレン,ペンタジエン,1−ヘキセン及びこれ
らの誘導体;環状不飽和炭化水素としてベンゼン,トル
エン,キシレン,シクロヘプタトリエン,シクロオクタ
ジエン,シクロオクタトリエン,シクロオクタテトラエ
ン及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【0010】このような化合物として、例えば下記のも
の及びこれら化合物のジルコニウムをチタニウム、ハフ
ニウム又はバナジウムで置換した化合物が挙げられる。 (ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムト
リメチル,(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムトリフェニル,(ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムトリベンジル,(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,(ペ
ンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリメ
トキシド,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムトリ
メチル,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムトリフ
ェニル,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムトリベ
ンジル,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムトリク
ロリド,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムトリメ
トキシド,(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメ
チルメトキシド,(メチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムトリメチル,(メチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムトリフェニル,(メチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムトリベンジル,(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,(メチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルメトキシド,
(ジ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,(トリ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,(トリメチルシリルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムトリメチル,(テトラメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニムトリクロリド,インデニ
ルジルコニウムトリクロリド,フルオレニルジルコニウ
ムトリクロリド,(t−ブチルアミド)(テトラメチル
−η5−シクロペンタジエニル)−1,2−エタンジイ
ルジルコニウムジクロリド,(メチルアミド)(テトラ
メチル −η5−シクロペンタジエニル)−1,2−エタ
ンジイルジルコニウムジクロリド
【0011】2.遷移金属化合物(A)より派生するカ
チオン種を安定に形成するアニオン種を含む化合物
(B) 本発明において用いる化合物(B)としては、遷移金属
化合物と反応してイオン性の錯体を形成する化合物(B
−1)又はアルミノキサン(B−2)を挙げることがで
きる。化合物(B−1)としては、例えば、カチオンと
複数の基が元素に結合したアニオンとからなる化合物、
特に配位錯化合物を好ましく挙げることができる。
【0012】化合物(B−1)としては、下記式(II
I),(IV)又は(V)で示される化合物を好適に使用す
ることができる。 ([L1−H]g+h([M212…Xn(n-m)-i ・・・(III) ([L2g+h([M312…Xn(n-m)-i ・・・(IV) (但し、L2はM4,R235又はR4 3Cである) ([L1−Z]g+h([M212…Xn(n-m)-i ・・・(V) [(III),(IV)及び(V)式中、L1はルイス塩基、
Zはアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、ア
ルキルアリール基等の炭化水素基、M2及びM3はそれぞ
れ周期律表のVB族,VIB族,VIIB族,VIII族,IB
族,IIB族,IIIA族,IVA族及びVA族から選ばれる元
素、M4は遷移金属、好ましくは周期律表のIB族,IIB
族,VIII族から選ばれる金属、M5は周期律表のVIII族
から選ばれる金属、X1〜Xnはそれぞれ水素原子,ジア
ルキルアミノ基,アルコキシ基,アリール基,置換アリ
ール基,アリールオキシ基,アルキル基,置換アルキル
基,有機メタロイド基又はハロゲン原子を示し、R2
びR3はそれぞれシクロペンタジエニル基,置換シクロ
ペンタジエニル基,インデニル基又はフルオレニル基、
4はアルキル基,置換アルキル基,アリール基,置換
アリール基,アリールアルキル基,置換アリールアルキ
ル基,アルキルアリール基又は置換アルキルアリール基
を示し、各R4は同じでも異なっていてもよい。mは
2,M3の原子価で1〜7の整数、nは2〜8の整数、
gは L1−H,L2のイオン価数で1〜7の整数,hは
1以上の整数,i=(h×g)/(n−m)である。]
【0013】上記ルイス塩基の具体例としては、ジメチ
ルエーテル,ジエチルエーテル,テトラヒドロフラン等
のエーテル類、テトラヒドロチオフェン等のチオエーテ
ル類、エチルベンゾエート等のエステル類、アセトニト
リル,ベンゾニトリル等のニトリル類、ジメチルアニリ
ン,ピリジン,2−シアノピリジン,3−シアノピリジ
ン,4−シアノピリジン,トリエチルアミン,2,2−
ビピリジン,フェナントロリン等のアミン類、トリエチ
ルホスフィン,トリフェニルホスフィン等のホスフィン
類などが挙げられる。Zの具体例としては、メチル基,
エチル基,ベンジル基,トリチル基等が挙げられる。M
2及びM3の具体例としては、B,Al,Si,P,A
s,Sb等,M4の具体例としては、Ag,Cu等,M5
の具体例としてはFe,Co,Ni等が挙げられる。X
1〜Xnの具体例としては、例えば、ジアルキルアミノ基
としてジメチルアミノ基,ジエチルアミノ基;アルコシ
キ基としてメトキシ基,エトキシ基,n−ブトキシ基;
アリール基,置換アリール基としてフェニル基,4−ト
リル基,3,5−キシリル基,ベンジル基,ペンタフル
オロフェニル基,3,5−ジ(トリフルオロメチル)フ
ェニル基,4−ターシャリ−ブチルフェニル基等の炭素
数6〜20のもの;アリールオキシ基としてフェノキシ
基,2,6−ジメチルフェノキシ基,ナフチルオキシ
基;アルキル基としてメチル基,エチル基,n−プロピ
ル基,iso−プロピル基,n−ブチル基,n−オクチ
ル基,2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜20のも
の;有機メタロイド基として五メチルアンチモン基,ト
リメチルシリル基,トリメチルスタンニル基;ハロゲン
としてF,Cl,Br,I等が挙げられる。R2及びR3
の置換シクロペンタジエニル基の具体例としては、メチ
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,ペンタメチルシクロペンタジエニル基,トリフル
オロメチルテトラメチルシクロペンタジエニル基,ニト
ロシクロペンタジエニル基,エトキシカルボニルシクロ
ペンタジエニル基,シアノシクロペンタジエニル基が挙
げられる。R4の具体例としては、メチル基,エチル
基,フェニル基,p−トリル基,p−メトキシフェニル
基,p−ジメチルアミノフェニル基等が挙げられる。
【0014】上記(III),(IV),(V)式の化合物の
中で、具体的には、下記のものを特に好適に使用でき
る。(III)式の化合物 テトラフェニル硼酸トリメチルアンモニウム,テトラフ
ェニル硼酸トリエチルアンモニウム,テトラフェニル硼
酸トリ(n−ブチル)アンモニウム,テトラ(ペンタフ
ルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム,テトラ
(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリエチルアンモニウ
ム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリ(n−
ブチル)アンモニウム,ヘキサフルオロ砒素酸トリエチ
ルアンモニウム,
【0015】(IV)式の化合物 テトラフェニル硼酸フェロセニウム,テトラフェニル硼
酸トリチル,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸フ
ェロセニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸
メチルフェロセニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸デカメチルフェロセニウム,テトラ(ペンタフ
ルオロフェニル)硼酸銀,テトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸トリチル,テトラフルオロ硼酸銀,ヘキサフ
ルオロリン酸銀,ヘキサフルオロ砒素酸銀,過塩素酸
銀,ヘキサフルオロアンチモン酸銀,トリフルオロ酢酸
銀,トリフルオロメタンスルホン酸銀,
【0016】(V)式の化合物 テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸(N−ベンジル
−2−シアノピリジニウム),テトラ(ペンタフルオロ
フェニル)硼酸(N−ベンジル−3−シアノピリジニウ
ム),テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸(N−ベ
ンジル−4−シアノピリジニウム),テトラ(ペンタフ
ルオロフェニル)硼酸(N−メチル−2−シアノピリジ
ニウム),テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸(N
−メチル−3−シアノピリジニウム),テトラ(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸(N−メチル−4−シアノピリ
ジニウム),テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸ト
リメチルアニリニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸トリメチル(m−トリフルオロメチルフェニ
ル)アンモニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)
硼酸ベンジルピリジニウム,
【0017】また、本発明で用いられる化合物(B−
2)のアルミノキサンとしては、次のものを挙げること
ができる。
【0018】
【化2】
【0019】(R12は炭素数1〜20、好ましくは1〜
12のアルキル基,アルケニル基,アリール基,アリー
ルアルキル基等の炭化水素基を示す。sは重合度を示
し、通常3〜50、好ましくは7〜40である。)で示
される鎖状アルミノキサン。
【0020】
【化3】
【0021】(R12は炭素数1〜20、好ましくは1〜
12のアルキル基,アルケニル基,アリール基,アリー
ルアルキル基等の炭化水素基を示す。また、sは重合度
を示し、好ましい繰り返し単位数は3〜50、さらに好
ましくは7〜40である。)で示される繰り返し単位を
有する環状アルキルアルミノキサン。VI〜VIIの化合物
の中で好ましいのは、重合度7以上のアルミノキサンで
ある。この重合度7以上のアルミノキサン又はこれらの
混合物を用いた場合には高い活性を得ることができる。
またVI〜VII式で示されるアルミノキサンを水等の活性
水素をもつ化合物で変性した通常の溶剤に不溶な変性ア
ルミノキサンも好適に使用することができる。
【0022】前記アルミノキサンの製造法としては、ア
ルキルアルミニウムと水等の縮合剤とを接触させる方法
が挙げられるが、その手段に特に限定はなく、公知の方
法に準じて反応させればよい。例えば、有機アルミニ
ウム化合物を有機溶剤に溶解しておき、これを水と接触
させる方法、重合時に当初有機アルミニウム化合物を
加えておき、後に水を添加する方法、金属塩等に含有
されている結晶水、無機物や有機物への吸着水を有機ア
ルミニウム化合物と反応させる方法、テトラアルキル
ジアルミノキサンにトリアルキルアルミニウムを反応さ
せ、さらに水を反応させ溶媒不溶のアルミノキサンを得
る方法等がある。本発明に係る触媒は、上記成分(A)
及び(B)を主成分として含有するものである。この場
合、これら成分の使用条件は限定さないが、(A)成
分:(B)成分の使用比は1:0.1〜1:100、特
に1:0.5〜1:10、中でも1:0.8〜1:5と
することが好ましい。
【0023】3.有機アルミニウム化合物(C) 本発明で用いる有機アルミニウム化合物(C)として
は、下記一般式(VIII)で表わされるものが挙げられ
る。 R14 rAlQ3-r …(VIII) (R14は炭素数1〜20、好ましくは1〜12のアルキ
ル基,アルケニル基,アリール基,アリールアルキル基
等の炭化水素基、Qは水素原子、炭素数1〜20のアル
コキシ基又はハロゲン原子を示す。rは1≦r≦3の範
囲のものである。) 式(VIII)の化合物として、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,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,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,ジメチルアルミニウムフルオリド,ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライド,ジエチルアルミニ
ウムハイドライド,エチルアルミニウムセスキクロリド
等が挙げられる。(VIII)式の化合物の中で、好ましい
のは炭素数3以上のアルキル基、なかでも分岐アルキル
基を少なくとも1個以上有するアルキル基含有アルミニ
ウム化合物である。特に好ましいのは、トリイソブチル
アルミニウムである。このトリイソブチルアルミニウム
を用いた場合には、高い活性を得ることができる。ま
た、(C)成分を用いる場合の使用量は、化合物(B)
として(B−1)を用いる場合(A)成分1モルに対し
通常1〜2,000モル、好ましくは5〜1,000モ
ル、特に好ましくは10〜500モルである。(C)成
分を用いると重合活性の向上を図ることができるが、あ
まり多いと有機アルミニウム化合物が無駄になるととも
に重合体中に多量に残存し好ましくない。なお、(C)
成分は、本発明の触媒と接触させて用いてもよい。接触
は、あらかじめ接触させてもよく、重合系内で接触させ
てもよい。
【0024】4.担体(D) 本発明において、担体(D)の種類に限定はなく、無機
担体、無機酸化物担体、無機金属塩化物担体及び有機担
体のいずれでも用いることができるが、特に無機酸化物
担体又は無機金属塩化物担体が好ましい。具体的には、
無機酸化物担体としては、SiO2,Al23,Mg
O,ZrO2,TiO2,Fe23,B23,CaO,Z
nO,BaO,ThO2や、これらの混合物、例えばシ
リカアルミナ,ゼオライト,フェライト,グラスファイ
バーなどを例示できる。これらの中では、SiO2,A
23が特に好ましい。なお、上記無機酸化物担体は、
少量の炭酸塩,硝酸塩,硫酸塩等を含有してもよい。ま
た無機塩化物担体としてはMgCl2及びその錯塩を例
示することができる。 また、有機担体としては、ポリ
スチレン,ポリエチレン,直鎖状低密度ポリエチレン,
ポリプロピレン,置換ポリスチレン,ポリアリレート等
の重合体や、スターチ,カーボンなどを例示することが
できる。
【0025】本発明に用いる担体(D)の性状は、その
種類及び製法により異なるが、平均粒径は通常1〜30
0μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは
20〜100μmである。粒径が小さいと重合体中の微
粉が増大し、粒径が大きいと重合体中の粗大粒子が増大
し、嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原因となる。ま
た、担体(D)の比表面積は、通常1〜1,000m2
/g、好ましくは50〜500m2/g、細孔容積は、
通常0.1〜5cm3/g、好ましくは0.3〜3cm3
/gである。比表面積又は細孔容積のいずれかが上記範
囲を逸脱すると、触媒活性が低下することがある。な
お、比表面積及び細孔容積は、例えば、BET法に従っ
て吸着された窒素ガスの体積から求めることができる
[「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエ
テイ(J.Am.Chem.Soc.) 」第60巻、第309ページ(1
983年)参照]。さらに、上記担体(D)は、通常15
0〜1000℃、好ましくは200〜800℃で焼成し
て用いることが望ましい。
【0026】本発明のα−オレフィン重合用触媒は、前
記化合物(A),(B)を主成分とし、少なくとも、そ
の化合物(A)を、好ましくは化合物(A)及び(B)
の両方を前記担体(D)に担持させてなる。担体(D)
に化合物(A)を担持させる方法としては、特に制限さ
れないが、例えば次の〜の方法を例示することがで
きる。 化合物(A)と担体(D)とを混合する方法。 担体(D)を有機アルミニウム化合物又はハロゲン含
有ケイ素化合物で処理した後、不活性溶媒中で化合物
(A)と混合する方法。 担体(D)と化合物(A)と有機アルミニウム化合物
又はハロゲン含有ケイ素化合物とを反応させる方法。 化合物(A)を担体(D)に担持させた後、化合物
(B)と混合する方法。 化合物(A)と化合物(B)との接触反応物を担体
(D)と混合する方法。 化合物(A)と化合物(B)の接触反応に際して担体
(D)を共存させる方法。 なお、上記,,の反応において、有機アルミニウ
ム化合物(C)を添加することもできる。本発明におい
て、少なくとも化合物(A)を担体(D)に担持するこ
とによって、立体規則性のα−オレフィン系重合体を得
ることができる。
【0027】このようにして得られた触媒は、一旦溶媒
留去を行なって固体として取り出してから重合に用いて
もよいし、そのまま重合に用いてもよい。また、本発明
においては、化合物(A)の担体(D)への担持操作を
重合系内で行なうことにより触媒を生成させることもで
きる。このような方法としては、例えば、オートクレー
ブに不活性溶媒を入れ、化合物(A)と担体(D)さら
に必要により化合物(C)を加え、α−オレフィンを常
圧〜20Kg/cm2加えて、−20〜100℃で1分
〜2時間予備重合を行い触媒粒子を生成させる方法があ
る。本発明において、化合物(B)と担体(D)との混
合割合(重量比)は、1:5〜1:10000、特に
1:10〜1:500とすることが好ましい。また、化
合物(A)と担体(D)との混合割合(重量比)は、
1:5〜1:10000、特に1:10〜1:500と
することが好ましい。化合物(B)と担体(D)との混
合割合又は化合物(A)と担体(D)との混合割合が上
記範囲を外れると、活性が低下することがある。
【0028】上記のようにして調製される本発明のα−
オレフィン重合用触媒の平均粒径は、通常2〜200μ
m、好ましくは10〜150μm、特に好ましくは20
〜100μmであり、比表面積は、通常20〜1000
2/g、好ましくは50〜500m2/gである。平均
粒径が2μm未満であると重合体中の微粉が増大するこ
とがあり、200μmを超えると重合体中の粗大粒子が
増大することがある。比表面積が20m2/g未満であ
ると活性が低下することがあり、1000m2/gを超
えると重合体の嵩密度が低下することがある。また、本
発明の触媒において、担体100g中の遷移金属量は、
通常0.05〜10g、特に0.1〜2gであることが
好ましい。上記遷移金属量が範囲外であると、活性が低
くなることがある。
【0029】5.重合方法 本発明のα−オレフィンの重合方法は、上述した本発明
のα−オレフィン重合用触媒を用いてα−オレフィンの
単独重合又はα−オレフィンとエチレン、他のα−オレ
フィン,オレフィン又は他の不飽和化合物の共重合を行
なうことを特徴とする。この場合、α−オレフィンの種
類に特に限定はないが、炭素数3〜20のα−オレフィ
ンが好ましい。具体的には、プロピレン,1−ブテン,
3−メチル−1−ブテン,1ーペンテン,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−エイコセンなどを好適に
使用することができる。本発明において、二種以上のα
−オレフィンの共重合を行なう場合、上記モノマーを任
意に組み合わせることができる。たとえば、プロピレン
とエチレン又は炭素数4〜10のα−オレフィンとを共
重合させる場合、プロピレンとエチレン又は炭素数4〜
10のα−オレフィンとの共重合比率は、通常、モル比
で99.9:0.1〜60.0:40.0好ましくは9
9.5:0.5〜75.0:25.0である。
【0030】本発明方法では、上記オレフィンの他、他
の不飽和化合物、例えばスチレン,p−メチルスチレ
ン,イソプロピルスチレン,t−ブチルスチレンなどの
ビニル芳香族化合物、ブタジエン,イソプレン,1,5
−ヘキサジエンなどの鎖状ジオレフィン類、ノルボルネ
ン,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などの環状
オレフィン類、ノルボルナジエン,エチリデンノルボル
ネンなどの環状ジオレフィン類を用いて共重合すること
ができる。通常他の不飽和化合物はα−オレフィンに対
して20モル%以下である。この場合、α−オレフィン
の1種又は2種以上を好ましく使用できる。本発明にお
いて、重合方法は特に制限されず、スラリー重合法、気
相重合法、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法などの
いずれの方法を用いてもよいが、スラリー重合法、気相
重合法が特に好ましい。重合条件に関し、重合温度は通
常−100〜250℃、好ましくは−50〜200℃、
より好ましくは0〜130℃である。また、反応原料に
対する触媒の使用割合は、原料モノマー/上記(A)成
分(モル比)あるいは原料モノマー/上記(B)成分
(モル比)が1〜108、特に100〜105となること
が好ましい。さらに、重合時間は通常5分〜10時間、
反応圧力は常圧〜100Kg/cm2G、好ましくは常
圧〜30Kg/cm2Gである。
【0031】重合体の分子量の調節方法としては、各触
媒成分の種類、使用量、重合温度の選択、さらには水素
存在下での重合などがある。重合溶媒を用いる場合、例
えば、ベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベンゼン
などの芳香族炭化水素、シクロペンタン,シクロヘキサ
ン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、ペン
タン,ヘキサン,ヘプタン,オクタンなどの脂肪族炭化
水素、クロロホルム,ジクロロメタン等のハロゲン化炭
化水素等を用いることができる。これらの溶媒は1種を
単独で用いてもよく、2種以上のものを組合せてもよ
い。また、α−オレフィン等のモノマーを溶媒として用
いてもよい。なお、重合は無溶媒で行なってもよい。
【0032】本発明の重合方法においては、本発明触媒
を用いて予備重合を行なうことができる。予備重合は、
固体触媒成分に少量のオレフィンを接触させることによ
り行なうことができるが、その方法に特に制限はなく、
既知の方法を用いることができる。予備重合に用いるオ
レフィンに限定はなく、前記と同様のもの、例えばエチ
レン,C3〜C20のα−オレフィン,あるいはこれらの
混合物等を挙げることができるが、本重合に用いるα−
オレフィンと同じα−オレフィンを用いることが好まし
い。また、予備重合温度は、通常−20〜100℃、好
ましくは−10〜70℃、より好ましくは0〜50℃で
ある。
【0033】予備重合においては、溶媒として、不活性
炭化水素,脂肪族炭化水素,芳香族炭化水素,モノマー
等を用いることができる。これらの中で特に好ましいの
は脂肪族炭化水素である。また、予備重合は無溶媒で行
なってもよい。予備重合においては、予備重合生成物の
極限粘度[η](135℃デカリン中で測定)が0.2
dl/g以上、特に0.5dl/g以上、触媒中の遷移
金属成分1ミリモル当りに対する予備重合生成物の量が
1〜10,000g、特に10〜1,000gとなるよ
うに条件を調整することが好ましい。
【0034】本発明によって、複雑な構造の高価な遷移
金属を用いることなく粒状で嵩密度が高く、かつ粒径分
布が良好な優れた性状の高い立体規則性(アイソタクチ
ック)の高分子量のα−オレフィン単独重合体又は共重
合体を、効率良く製造することができる。
【0035】
【実施例】以下、本発明を、実施例によってさらに詳細
に説明する。 [実施例1]内容積100mlステンレス製ボールミル
にMgCl2を2g、モノ(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)チタニウムトリクロリドのトルエン溶液
(0.002mol/リットル)50ml、トリイソブ
チルアルミニウム3mmol、テトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム0.1mmo
lを投入し、24時間室温にて共粉砕した。その後、不
活性ガス下、トルエンにて洗浄を実施した。触媒中のT
i含量は3.3mgであった。次いで、オートクレーブ
にトルエン400ml、TIBA 0.6mmolと共
に上記で得られた固体触媒をチタニウム換算で0.01
5mmol入れ50℃に昇温し、プロピレン圧7Kg/
cm2Gで連続的にオートクレーブに供給し、3時間重
合を実施したところ、40gのアイソタクチックポリプ
ロピレンが得られた。その分子量Mwは、114,00
0、融点は、156℃であった。なお、Mw,MnはG
PCにより下記の条件で測定した値である。 GPC:ウォーターズ ALC/GPC 150C カラム:東ソー製 TSK HM+GMH6×2 溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン 温度:135℃ 流量:1.0ml/min
【0036】[実施例2]内容積100mlステンレス
製ボールミルにMgCl2を2g、モノ(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリドのトル
エン溶液(0.002mol/リットル)50ml、ト
リイソブチルアルミニウム3mmol、テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム0.
1mmolを投入し、24時間室温にて共粉砕した。そ
の後、不活性ガス下、トルエンにて洗浄を実施した。触
媒中のTi含量は9.1mgであった。次いで、オート
クレーブにトルエン400ml、TIBA 0.6mm
olと共に上記で得られた固体触媒をチタニウム換算で
0.015mmol入れ50℃に昇温し、プロピレン圧
7Kg/cm2Gで連続的にオートクレーブに供給し、
3時間重合を実施したところ、35gのアイソタクチッ
クポリプロピレンが得られた。その分子量Mwは、5
5,000、融点は、157℃であった。
【0037】[実施例3]内容積100mlステンレス
製ボールミルにシリカを2g、モノインデニルチタニウ
ムトリクロリド30mgを入れ、24時間室温にて粉砕
した。その後不活性ガス下、トルエンにて洗浄した。触
媒中のTi含量は2.8mgであった。次いで、オート
クレーブにトルエン400ml、TIBA 0.3mm
ol、上記触媒0.015mmol、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリニウム0.0
15mmolを入れ50℃に昇温し、プロピレン圧7K
g/cm2Gで連続的にオートクレーブに供給し、3時
間重合したところ、30gのアイソタクチックポリプロ
ピレンが得られた。その分子量Mwは、65,000、
融点は、155℃であった。
【0038】[比較例1](化合物(A)を担持しない
場合)オートクレーブにトルエン400ml、TIBA
0.3mmol、モノインデニルチタニウムトリクロ
リド0.03mmol、テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸ジメチルアニリニウム0.03mmolを
入れ50℃に昇温し、プロピレン圧7Kg/cm2Gで
連続的にオートクレーブに供給し、3時間重合したとこ
ろ、微量のアタクチックポリプロピレンが得られたのみ
であった。
【0039】[実施例4]内容積100mlステンレス
製ボールミルにMgCl2を2g、モノ(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリド30m
gを入れ、24時間室温にて共粉砕した。その後、不活
性ガス雰囲気下、トルエンにて可溶分を洗浄し、担持固
体触媒を得た。次いで、1リットルオートクレーブにト
ルエン400ml、メチルアルミノキサン15mmo
l、固体触媒をTi原子換算で0.015mmol入
れ,50℃に昇温後、プロピレン圧7Kg/cm2Gで
連続的にオートクレーブに供給し、3時間重合を実施し
たところ、20gのアイソタクチックポリプロピレンが
得られた。その分子量Mwは、38,000、融点は、
157℃であった。
【0040】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、安価で
入手が容易な原材料によって、高活性で、得られる重合
体の嵩密度,粒径分布等の性状が良好であるα−オレフ
ィン重合用触媒を提供することができるとともに、アイ
ソタクチックα−オレフィン系重合体を効率的に製造す
ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記化合物(A)及び(B)を主成分と
    して含有し、少なくともその化合物(A)を担体(D)
    に担持してなることを特徴とするα−オレフィン重合用
    触媒。 (A):下記一般式で示される遷移金属化合物 CpMXn [式中Cpは環状不飽和炭化水素基含有基,Mは遷移金
    属原子,Xはσ結合性の配位子、キレート性の配位子又
    はルイス塩基を示す。Xは互いに同一のものであって
    も、異るものであってもよい。nは遷移金属Mの原子価
    −1の整数である。] (B)前記遷移金属化合物(A)から派生するカチオン
    種を安定に形成することができるアニオン種を有する化
    合物
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の触媒と有機アルミニウ
    ム化合物(C)とを主成分として含有することを特徴と
    するα−オレフィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の触媒の存在下、α
    −オレフィンを重合又は共重合させることを特徴とする
    α−オレフィン系重合体の製造方法。
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