JPH07258323A - オレフィン重合用触媒 - Google Patents

オレフィン重合用触媒

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JPH07258323A
JPH07258323A JP7292294A JP7292294A JPH07258323A JP H07258323 A JPH07258323 A JP H07258323A JP 7292294 A JP7292294 A JP 7292294A JP 7292294 A JP7292294 A JP 7292294A JP H07258323 A JPH07258323 A JP H07258323A
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JP
Japan
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group
catalyst
polymerization
compound represented
metallocene
Prior art date
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Pending
Application number
JP7292294A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Murata
昌英 村田
Miyuki Usui
幸 碓氷
Yoshihiro Nomoto
佳弘 野本
Toshiya Saito
俊哉 斉藤
Naoko Sumikawa
直子 澄川
Satoshi Ueki
聰 植木
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のメタロセン触媒に対し、取り扱い上簡
単で安定なハロゲン錯体として使用でき、合成が容易で
工業的にも有用であるオレフィン系重合触媒を提供す
る。 【構成】 一般式、LL′M(式中L、L′
はシクロアルカジエニル基または置換されたシクロアル
カジエニル基であり、LとL′は他の原子または、原子
団を介して結合していてもよい。Mは周期律表4B
の元素であり、Xはハロゲン原子である)で示されるメ
タロセン系遷移金属化合物、および下記一般式M
(AlR(式中、n=1または2であり、n
=1のとき、M′はアルカリ金属であり、n=2の
とき、M′はアルカリ土類金属である。Rは1〜2
0の炭化水素基である)で示され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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン重合用触媒
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、メタロセン系遷移金属化合物とメ
チルアルモキサンから成るオレフィン重合用触媒を用い
てオレフィンを重合する方法〔W.Kaminsky,
K.Kulper.H.H.Brintzinger,
F.R.W.P.Wild,Angew.Chem.,
97(1985)507,J.A.Ewen,R.L.
Jones,A.Razavi,J.Am.Chem.
Soc.,109(1987)6255〕が広く知られ
ている。しかし、メチルアルモキサンは、Al(CH
と水の縮重合体であり、この反応は副生成物
が多く生成するため、目標とする重合度のものが得るの
が困難であることや、その重合度によって重合活性が大
きく変化し、安定的な触媒性能を得ることはむずかし
い。また、重合活性が低いために遷移金属化合物に対し
て大量のメチルアルモキサンを使う必要があり、このた
め、メチルアルモキサンの代替物として、有機アルミニ
ウム化合物とジオール化合物、ジアミン化合物、銅アン
モニア錯体等の縮合剤との反応生成物からなる触媒成分
を用いる方法が特開平3−62806号公報、同3−6
2808号公報等に開示されているが、重合活性はいま
だ十分ではなかった。また、メタロセンの活性化剤とし
て、ホウ素の化合物も知られているが(三井東圧、高分
子学会予稿集、41(1992)278)、メタロセン
系遷移金属化合物と組み合わせてできる重合活性種が酸
素、水などの不純物に対して非常に不安定なため重合活
性が落ちやすく、取り扱い上問題があることや、活性化
剤の合成単離に手間がかかり、使用上不都合であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のメタ
ロセン触媒に対し、取り扱い上簡単で安定なハロゲン錯
体として使用でき、合成が容易で工業的にも有用である
オレフィン系重合触媒を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(1)で示されるメタロセン系遷移金属化合物、および
下記一般式(2)で示され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にある。 LL′M ・・・(1) (式中L、L′はシクロアルカジエニル基または置換さ
れたシクロアルカジエニル基であり、LとL′は他の原
子または、原子団を介して結合していてもよい。M
は周期律表4Bの元素であり、Xはハロゲン原子であ
る) M′(AlR ・・・(2) (式中、n=1または2であり、n=1のとき、
′はアルカリ金属であり、n=2のとき、
′はアルカリ土類金属である。Rは1〜20の炭
化水素基である)好ましい態様として、n=1のときの
′がリチウム、ナトリウム、カリウム、からなる
群から選ばれた元素、n=2のときのM′がマグネ
シウム等を挙げることができる。
【0005】一般式(1)で示されるメタロセン系遷移
金属化合物は、近年研究がさかんに行なわれている。一
般式(2)で表わされる化合物は下記反応式で示すよう
にアルカリ金属、またはアルカリ土類金属と通常の有機
アルミニウムとの反応で容易にかつ定量的に合成でき
る。
【0006】n=1のとき、 4EtAl+3Na→3NaAlEt+Al n=2のとき、 2EtMgCl+2EtAl→Mg(AlEt
+MgCl↓ これらの反応式は、Mole and Jeffery
“Organoalumina Compound”
T.Mole,E.A.Jeffery著 elsev
ier publishing company、第3
7頁、第189頁に記載されている。上記化合物は収率
もよく、室温で分解することもないために取り扱いやす
く工業的にも有利である。
【0007】一般式(1)で示されるメタロセン化合物
について詳細に説明すると、LL′Mにおい
て、Mは周期律表の4B族の遷移金属であり、特に
ジルコニウム、ハフニウムが好ましい。Xはハロゲン原
子であり、特に塩素或いは臭素が好ましい。L、L′は
シクロアルカジエニル基、または置換されたシクロアル
カジエニル基であり、メタロセン化合物として具体的に
は以下に示すものである。なお、下記においてMe=メ
チル、Et=エチル、Cp=シクロペンタジエニル、I
nd=インデニル、Fla=フルオレニル、X=塩素、
臭素、ヨウ素、M=チタン、ジルコニウム、ハフニ
ウムである。
【0008】L、L′がシクロペンタジエニル基の場合
は、下記一般式(3)で表わされる化合物である。 (RnCp)(RmCp)M ・・・(3) (式中、Rn、Rmはアルキル置換基であり、n、mは
0〜5コまでの炭素数を表わす。nとmは同じであって
も違っていてもかまわない。)具体的な化合物として
は、CpTiCl、(MeCp)TiCl
、(EtCp)ZrCl、(Me
Cp)(イソプロピルCp)HfBr等である。
【0009】置換されたシクロペンタジエニル基の例と
しては、ラセミーMeC(Fla)CpM
、MeSi(Fla)CpM、エチ
レン(Fla)CpM、ラセミーMe
i(Ind)、ラセミーMeC(I
nd)、ラセミーエチレン(Ind)
、ラセミーMeSi(5−イソプ
ロピルInd)、ラセミーMe
(5−イソプロピルInd)、ラセミー
エチレン(5−イソプロピルInd)
、ラセミーMeSi(5,7−ジイソプ
ロピルInd)、ラセミーMe
(5,7−ジイソプロピルInd)
ラセミーエチレン(5,7−ジイソプロピルInd)
、ラセミーMeSi(5−フェニ
ルInd)、ラセミーMeC(5
−フェニルInd)、ラセミーエチレ
ン(5−フェニルInd)、ラセミーM
Si(5−ナフチルInd)
ラセミーMeC(5−ナフチルInd)
、ラセミーエチレン(5−ナフチルInd)
等が挙げられる。
【0010】ここでラセミ体を用いるのは、プロピレン
の重合反応を行う場合に、立体規則性の高いポリプロピ
レン(アイソタクチックポリプロピレン)が得られるこ
とが判明しており、また、CpとFla基を有する化合
物ではシンジオタクチックポリプロピレンが得られるこ
とが判明しているからである。
【0011】一般式(2)については、Rとしては、炭
素数1〜20の炭化水素基であり、具体的には、メチ
ル、エチル、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチ
ル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、sec−ペ
ンチル、t−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、シクロ
プロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げら
れ、好ましくは、メチル、エチル、イソブチルである。
′は、n=1のときはアルカリ金属であり、好ま
しくは、リチウム、ナトリウム、カリウムであり、ま
た、n=2のときはアルカリ土類金属であり、好ましく
はマグネシウムである。
【0012】このような構成成分からなる重合触媒で重
合できる(ケイ素を含んでもよい)炭素数2〜20のオ
レフィン(不飽和化合物)としては、エチレン、プロピ
レン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−
メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−
エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4
−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキ
セン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−
1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、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−エイコセン等
の直鎖ないし、分岐型のオレフィン、スチレン、ジメチ
ルスチレン類、アリルベンゼン、アリルトルエン類、ビ
ニルナフタレン類、アリルナフタレン類等の芳香族不飽
和化合物、アリルトリメチルシラン、アリルトリエチル
シラン、4−トリメチルシリル−1−ブテン、6−トリ
メチルシリル−1−ヘキセン、8−トリメチルシリル−
1−オクテン、10−トリメチルシリル−1−デセン等
の不飽和化合物、シクロペンテン、シクロヘフテン、ノ
ルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシ
クロドデセン等の不飽和脂環式化合物等があげられる。
好ましくは、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、
3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、3−メチル
−1−ブテン等が挙げられ、単独あるいは、上記モノマ
ーの少なくとも1つ以上と任意の割合で共重合してもよ
い。
【0013】上記触媒を用いる場合、重合反応は、気
相、液相のいずれでもよく、液相で重合させる場合、ノ
ルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素
中または液状モノマー中で行うことができる。重合温度
は、通常−80℃〜+150℃、好ましくは40〜12
0℃の範囲である。重合圧力は、例えば1〜60気圧で
よい。得られる重合体の分子量の調節は、水素または他
の公知の分子量調整剤を存在せしめることにより行われ
る。本発明に係る触媒系による重合反応は、連続または
バッチ式反応で行い、その条件は通常用いられる条件で
よい。また、共重合反応は一段で行ってもよく、二段以
上で行ってもよい。
【0014】
【実施例】以下、実施例によって詳細に説明する。 (実施例1)AlEt(0.4mol)と脱水した
ベンゼン500mlおよびNa(0.31mol)を予
め水分含有量10ppm以下の窒素ガスで置換した1リ
ットルフラスコに入れ、3時間還流させた。溶液部を熱
時ろ過後ベンゼンの一部(約300ml)を減圧脱気に
より留去した。残留部に脱水したヘプタン約500ml
を添加した。これにより白色の針状結晶としてNaAl
Etが析出した(Alベースの収率で94%)。ビ
ス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド
(2mg、Ti=8×10−6mol)と上記で得られ
たNaAlEt(0.1g、6×10−4mol)を
予め水分含有量10ppm以下の窒素ガスで置換した1
リットルのステンレス製オートクレーブ中に入れ、トル
エン250mlを溶媒として用い、これにエチレンガス
を1.2kg/cm・G(0.12mPa)供給し
て50℃で1時間エチレンの重合を行った。これによ
り、ポリエチレン60gを得た。メタロセンあたりの活
性は、30000(g−PE/g・メタロセン・hr)
であった。
【0015】(実施例2)ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド(2mg)とNaAlE
(0.1g)を用い、実施例1と同様の方法でエ
チレンの重合を行った。重合結果を表1に示す。
【0016】(実施例3)攪拌機を取付けた1.5リッ
トルのステンレス製オートクレーブを水分含有量10p
pm以下の窒素ガスで置換し、ラセミーMeSi
(インデニル)ZrCl5mgをトルエン中に入
れ、0.1gのNaAlEtを含む溶液を混合し
て、5分間保持したものを入れた。次いで液体プロピレ
ン1リットルを圧入した後、反応系を70℃に昇温して
1時間プロピレンの重合を行った。重合終了後、未反応
のプロピレンをパージし、ポリプロピレン粉末を得た。
重合活性は、870g/g・メタロセン・hr(IP
P)であった。
【0017】(実施例4、5、7〜10)表1に示した
メタロセン系化合物/アルミネート化合物の組み合わせ
を変えて実施例1(エチレン)または、実施例3(プロ
ピレン)と同様の方法でオレフィンの重合を行った。重
合結果も合わせて表1に示す。
【0018】(実施例6)100ppm以上の水分を含
有する窒素ガスで満たしたオートクレーブに表1の化合
物の組み合わせで実施例1と同様の方法でエチレンの重
合を行ったところ、ポリエチレン68gを得た。
【0019】(比較例1)100ppm以上の水分を含
有する窒素ガスで満たしたオートクレーブに触媒として
(シクロペンタジエニル)ZrMe(2mg)
およびPhMeNHB(Cを用い
て実施例1と同様にエチレンの重合を行ったところ全く
ポリマーが生成しなかった。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明の触媒は、容易に高収率で合成で
き、オレフィンの重合において、高重合活性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】触媒のフローチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 俊哉 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 澄川 直子 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者 植木 聰 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるメタロセン
    系遷移金属化合物、および下記一般式(2)で示される
    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。 LL′M ・・・(1) (式中L、L′はシクロアルカジエニル基または置換さ
    れたシクロアルカジエニル基であり、LとL′は他の原
    子または、原子団を介して結合していてもよい。M
    は周期律表4Bの元素であり、Xはハロゲン原子であ
    る) M′(AlR ・・・(2) (式中、n=1または2であり、n=1のとき、
    ′はアルカリ金属であり、n=2のとき、
    ′はアルカリ土類金属である。Rは1〜20の炭
    化水素基である)
JP7292294A 1994-03-18 1994-03-18 オレフィン重合用触媒 Pending JPH07258323A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444603B1 (en) 1997-12-22 2002-09-03 Mitsui Chemicals, Inc. Catalyst component for ethylenically unsaturated monomer polymerization, catalyst for ethylenically unsaturated monomer polymerization, and process for ethylenically unsaturated monomer polymerization using said catalyst

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444603B1 (en) 1997-12-22 2002-09-03 Mitsui Chemicals, Inc. Catalyst component for ethylenically unsaturated monomer polymerization, catalyst for ethylenically unsaturated monomer polymerization, and process for ethylenically unsaturated monomer polymerization using said catalyst

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