JPH07316219A - オレフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および該触媒を用いるオレフィンの重合方法 - Google Patents
オレフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および該触媒を用いるオレフィンの重合方法Info
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- JPH07316219A JPH07316219A JP6110098A JP11009894A JPH07316219A JP H07316219 A JPH07316219 A JP H07316219A JP 6110098 A JP6110098 A JP 6110098A JP 11009894 A JP11009894 A JP 11009894A JP H07316219 A JPH07316219 A JP H07316219A
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Abstract
4 などのハロゲン化物(b)との接触反応物(X1)と、
シクロアルカジエン(c)とアルキルリチウムなどの有
機金属化合物(d)との接触反応物(X2)とを接触させ
て得られた接触反応物(X3)に、有機金属化合物(d)
を接触させ接触反応物(X4)とし、さらに該接触反応物
(X4)とZrCl4 などの遷移金属化合物(e)とを接
触させてなるオレフィン重合用固体触媒成分。前記固体
触媒成分を含むオレフィン重合用触媒、該触媒を用いる
オレフィンの重合方法。 【効果】重合活性に優れるとともに、融点、立体規則性
が高く、かつ分子量の高い重合体が得られるオレフィン
重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合
用触媒およびオレフィンの重合方法が提供できる。
Description
媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および
該触媒を用いるオレフィンの重合方法に関するものであ
る。
系触媒として、ジルコニウム化合物などの遷移金属化合
物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)
とからなるチーグラー型オレフィン重合用触媒が知られ
ており、このような触媒がが、たとえば、特開昭58-
19309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号公報などに記載されて
いる。この遷移金属化合物と有機アルミニウムオキシ化
合物から形成される触媒は、遷移金属化合物と有機アル
ミニウム化合物から形成される触媒に比べて重合活性が
優れているものの、得られた重合体の嵩比重が小さいた
めハンドリングが困難であり、また重合容器壁へのポリ
マーの付着が起こり、伝熱不良により除熱が困難になっ
たり、ポリマー塊が生成するなどの問題がある。
ンの少なくとも一方の成分を多孔性無機酸化物担体に担
持させた固体触媒も提案されている。たとえば、前記特
開昭60-35006号公報、特開昭60-35007号
公報および特開昭60-35008号公報には、遷移金
属化合物およびアルミノキサンをシリカ、アルミナ、シ
リカ・アルミナなどに担持した触媒が記載されている。
特開昭61-108610号公報および特開昭61-29
6008号公報には、メタロセンなどの遷移金属化合物
およびアルミノキサンを無機酸化物などの担体に担持し
た触媒が記載されている。
に担持した触媒(成分)は、重合活性、および得られる
重合体の分子量、立体規則性などが必ずしも満足するも
のではなかった。
れたものであって、重合活性に優れるとともに、立体規
則性が高く、かつ分子量の高い重合が得られるようなオ
レフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフ
ィン重合用触媒および該触媒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。
成分は、下記微粒子状担体(a)と下記ハロゲン化物
(b)との接触反応物(X1)と、シクロアルカジエン
(c)と下記有機金属化合物(d)との接触反応物
(X2)とを接触させて得られた接触反応物(X3)に、下
記有機金属化合物(d)を接触させ接触反応物(X4)と
し、さらに該接触反応物(X4)と遷移金属化合物(e)
とを接触させることを特徴としている; (a)微粒子状担体:(−O)m Yn 、(−S)
m Yn 、(−SO3 )m Yn、(−COO)m Yn 、
(−PO4 )m Yn 〔ただし、Yは水素原子、アルカリ
金属、アルカリ土類金属または周期律表第IIB族金属を
示し、mおよびnは1または2である〕からなる群より
選ばれる少なくとも1種の基を表面に有する微粒子状担
体 (b)ハロゲン化物:炭素、ケイ素、ゲルマニウムおよ
びスズからなる群より選ばれる元素のハロゲン化物 (d)有機金属化合物:一般式 RMXn (式中、Rは
炭化水素基を示し、Mは周期律表第I族の元素またはマ
グネシウムを示し、Xはハロゲンを示し、nはMが周期
律表第I族の元素のとき0であり、Mがマグネシウムの
とき1である)で表される有機金属化合物 (e)遷移金属化合物:周期律表第IIIB〜第VIIIB族
およびランタニド系列の元素からなる群より選ばれる元
素のハロゲン化物。
(−O)m Yn 、(−S)m Yn 、(−SO3 )
m Yn 、(−COO)m Yn 、(−PO4 )m Yn 〔た
だし、Yは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属
または周期律表第IIB族金属を示し、mおよびnは、1
または2である〕からなる群より選ばれる少なくとも1
種の基を0.05〜5ミリモル/gの量で有する無機酸
化物であることが好ましく、表面水酸基を有する二酸化
ケイ素であることがより好ましい。
イ素からなる群より選ばれる元素のハロゲン化物である
ことが好ましい。前記遷移金属化合物(e)は、チタ
ン、ジルコニウムおよびハフニウムからなる群より選ば
れる元素のハロゲン化物であることがより好ましい。
(A)前記固体触媒成分と、(B)固体触媒成分(A)
を活性化させる化合物とからなることを特徴としてい
る。
(A)を活性化させる化合物が、(B-1)有機アルミニ
ウム化合物、(B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、
および、(B-3)前記固体触媒成分(A)と反応してイ
オン対を形成する化合物からなる群より選ばれる少なく
とも1種の化合物であることが好ましく、有機アルミニ
ウム化合物であることがより好ましい。
記オレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを重合す
ることを特徴としている。
成分の製造方法、該触媒成分を含むオレフィン重合用触
媒および該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。
の調製工程を示す。なお、本明細書において「重合」と
いう語は、単独重合だけでなく、共重合をも包含した意
味で用いられることがあり、「重合体」という語は、単
独重合体だけでなく、共重合体をも包含した意味で用い
られることがある。
分は、微粒子状担体(a)とハロゲン化物(b)との接
触反応物(X1)と、シクロペンタジエン誘導体(c)と
有機金属化合物(d)との接触反応物(X2)とを接触さ
せて得られた接触反応物(X3)に、有機金属化合物
(d)とを接触させ接触反応物(X4)とし、さらに該接
触反応物(X4)と遷移金属化合物(e)とを接触させて
得られる。
成分を調製する際に用いられる各成分について説明す
る。本発明で用いられる微粒子状担体(a)は、(−
O)m Yn 、(−S)m Yn、(−SO3 )m Yn 、
(−COO)m Yn 、(−PO4 )m Yn 〔ただし、Y
は水素原子、ナトリウム(Na)、カルシウム(Ca)
などのアルカリ金属、マグネシウム(Mg)、カリウム
(K)などのアルカリ土類金属、または亜鉛(Zn)、
カドミウム(Cd)などの周期律表第IIB族金属を示
し、mおよびnは1または2である〕からなる群より選
ばれる少なくとも1種の基を表面に有する微粒子状の無
機化合物または有機化合物である。
化合物としては、たとえばSiO2、Al2O3 、Mg
O、ZrO2 、TiO2 、B2O3 、CaO、ZnO、
BaO、ThO2 など、またはこれらを含む混合物、た
とえばSiO2-MgO、SiO 2-Al2O3 、SiO2-
TiO2 、SiO2-V2O5 、SiO2-Cr2O3 、Si
O2-TiO2-MgOなどの表面に−OH基を有する化合
物が挙げられる。また、これらの無機化合物の表面−O
H基の少なくとも一部がアルカリ金属、アルカリ土類金
属または周期律表第IIB族金属の金属塩となっている化
合物が挙げられる。
化合物としては、たとえばシリコーン樹脂、ポリビニル
アルコール、ポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ
ート、OH変性ポリスチレンなどの表面に−OH基を有
する重合体、および、これらの重合体の表面−OH基の
少なくとも一部がアルカリ金属、アルカリ土類金属また
は周期律表第IIB族金属の金属塩となっている重合体が
挙げられる。
化合物としては、たとえばSH変性ポリスチレンなどの
表面に−SH基を有する重合体、および、これらの重合
体の表面−SH基の少なくとも一部がアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属または周期律表第IIB族金属の金属塩と
なっている重合体が挙げられる。
無機化合物としては、たとえばSO 3 変性シリカなどの
表面に−SO3 H基を有する化合物、および、これらの
化合物の表面−SO3 H基の少なくとも一部がアルカリ
金属、アルカリ土類金属または周期律表第IIB族金属の
金属塩となっている化合物が挙げられる。
有機化合物としては、たとえばイオン交換樹脂が挙げら
れる。(−COO)m Yn で表される基を有する無機化
合物としては、たとえば、一部が酸化された活性炭、カ
ーボンブラックなどの表面に−COOH基を有する微結
晶炭素、および、これらの重合体の表面−COOH基の
少なくとも一部がアルカリ金属、アルカリ土類金属また
は周期律表第IIB族金属の金属塩となっている化合物が
挙げられる。
有機化合物としては、たとえば、エチレン、スチレンな
どと、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸などとの共
重合体、ポリ(メタ)アクリル酸などの表面に−COO
H基を有する重合体、および、これらの重合体の表面−
COOH基の少なくとも一部がアルカリ金属、アルカリ
土類金属または周期律表第IIB族金属の金属塩となって
いる重合体、ならびにイオン交換樹脂が挙げられる。
無機化合物としては、たとえば、リン酸スズ、リン酸ジ
ルコニウムなどが挙げられ、有機化合物としてはイオン
交換樹脂が挙げられる。
物に、前記の基を有する(共)重合体がコーティングさ
れたものを用いることもできる。これらの無機化合物ま
たは有機化合物の中では、表面水酸基を有する無機酸化
物が好ましく、表面水酸基を有するSiO2 がより好ま
しい。
O)m Yn 、(−S)m Yn 、(−SO3 )m Yn 、
(−COO)m Yn 、(−PO4 )m Yn 〔ただし、Y
は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属または周
期律表第IIB族金属を示し、mおよびnは1または2で
ある〕からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を
0.05〜5ミリモル/g、好ましくは0.1〜3.5
ミリモル/g、さらに好ましくは0.1〜2.5ミリモ
ル/gの量で有することが望ましい。
〔(−O)m Yn 、(−S)m Yn 、(−SO3 )m Y
n 、(−COO)m Yn 、(−PO4 )m Yn 〕の量
は、Macromolecules,25,1780(1992)に記載の方法に準
じて、官能基の活性水素とアルキルリチウム、アルキル
アルミニウムなどの有機金属化合物とを反応させて生じ
た炭化水素ガスの定量値から換算する。なお、微粒子状
担体(a)表面の基が金属塩となっている場合には、加
水分解を行ってから測定する。
通常1〜300μm、好ましくは10〜200μmの範
囲にあることが望ましく、比表面積が50〜1000m
2/g、好ましくは100〜700m2/gの範囲にある
ことが望ましく、細孔容積は0.3〜2.5cm3/g
の範囲にあることが望ましい。
〜1000℃、好ましくは100〜600℃の温度で1
0分〜10時間乾燥または焼成して用いる。なお、微粒
子状担体(a)の乾燥または焼成は、不活性ガス中また
は真空下で行うことができる。
は、炭素(C)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(G
e)およびスズ(Sn)からなる群より選ばれる元素の
ハロゲン化物であり、具体的には、テトラクロロエタ
ン、テトラブロモエタンなどの炭素のハロゲン化物、テ
トラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラヨード
シランなどのケイ素のハロゲン化物、テトラクロロゲル
マニウム、テトラブロモゲルマニウム、テトラヨードゲ
ルマニウムなどのゲルマニウムのハロゲン化物、チン
(IV)クロライド、チン(IV)ブロマイド、チン(IV)
アイオダイドなどのスズのハロゲン化物が挙げられる。
びケイ素のハロゲン化物が好ましい。このようなハロゲ
ン化物(b)は、単独でまたは2種以上組み合わせて用
いることができる。
導体(c)としては、下記式(I)で表される化合物が
挙げられる。
れぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1
〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール
基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6
〜20のアリーロキシ基、−SiR5 3 、−OSiR5 3
(ただし、R5 は炭素原子数1〜10のアルキル基、炭
素原子数6〜20のアリール基)を示す。
ち、互いに隣接する一対の基(たとえば、R1 とR2 、
R3 とR4 )が互いに結合して環を形成していてもよ
い。さらに、この環がアルキル基、アリール基、アルコ
キシ基、アリーロキシ基で置換されていてもよい。
は、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘキシル、
オクチルなどが挙げられる。炭素原子数6〜20のアリ
ール基としては、フェニル、ナフチル、フェナントリ
ル、アントラセニルなどが挙げられる。
は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ヘキソキシ、オ
クトキシなどが挙げられる。、炭素原子数6〜20のア
リーロキシ基としては、フェノキシ、ナフチルオキシな
どが挙げられる。
ヨウ素などが挙げられる。前記式(I)で表されるシク
ロペンタジエン誘導体として具体的には、シクロペンタ
ジエン、メチルシクロペンタジエン、エチルシクロペン
タジエン、プロピルシクロペンタジエン、ブチルシクロ
ペンタジエン、ペンチルシクロペンタジエン、ヘキシル
シクロペンタジエン、フェニルシクロペンタジエン、1-
ナフチルシクロペンタジエン、9-フェナントリルシクロ
ペンタジエン、10- アントラセニルシクロペンタジエ
ン、トリフルオロメチルシクロペンタジエン、メトキシ
シクロペンタジエン、エトキシシクロペンタジエン、ト
リメチルシリルシクロペンタジエン、トリメチルシロキ
シシクロペンタジエン、モノフルオロシクロペンタジエ
ン、モノクロロシクロペンタジエン、モノブロモシクロ
ペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエン、ジエチル
シクロペンタジエン、メチルエチルシクロペンタジエ
ン、メチルプロピルシクロペンタジエン、メチルブチル
シクロペンタジエン、トリメチルシクロペンタジエン、
テトラメチルシクロペンタジエン、インデン、2-メチル
インデン、2,4-ジメチルインデン、2,6-ジメチルインデ
ン、2,7-ジメチルインデン、2-メチル-4-(i-プロピ
ル)インデン、2-メチル-4-フェニルインデン、2-メチ
ル-4-(1-ナフチル)インデン、2-エチル-4-(i-プロピ
ル)インデン、2-ブチル-4-(i-プロピル)インデン、
4,5,6,7-テトラヒドロインデン、2-メチル-4,5,6,7- テ
トラヒドロインデン、フルオレン、2,7-ジメチルフルオ
レン、2,7-ジエチルフルオレン、2,7-ジ(i-プロピル)
フルオレン、2,7-ジ(t-ブチル)フルオレン、3,6-ジ
(i-プロピル)フルオレン、3,6-ジ(t-ブチル)フルオ
レンなどが挙げられる。
例示において、プロピルの記載は、n-プロピル、i-プロ
ピルを含み、ブチルの記載は、n-ブチル、i-ブチル、se
c-ブチル、tert-ブチルを含んでいる。
単独でまたは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有機金属化合物(d)は、下記
式(II)で表される有機金属化合物である。
子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアラ
ルキル基などの炭化水素基を示し、Mは、リチウム(L
i)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)などの周期
律表第I族の元素またはマグネシウム(Mg)を示し、
Xは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンを示
す。
であり、Mがマグネシウムのとき1である。炭素原子数
1〜20のアルキル基としては、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、
ノニル、ドデシル、アイコシルなどが挙げられる。
は、フェニル、トリル、キシリルなどが挙げられる。炭
素原子数7〜20のアラルキル基としては、ベンジル、
フェニルエチルなどが挙げられる。
て、具体的には、メチルリチウム、n-ブチルリチウム、
sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、フェニル
リチウム、メチルマグネシウムクロライド、エチルマグ
ネシウムクロライド、フェニルマグネシウムブロマイド
などが挙げらる。
でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。本
発明で用いられる遷移金属化合物(e)は、スカンジウ
ム(Sc)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Z
r)、チタン(Ti)、ハフニウム(Hf)、バナジウ
ム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム
(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、
マンガン(Mn)、テクネチウム(Tc)、レニウム
(Re)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル
(Ni)、ランタン(La)、ネオジウム(Nd)、サ
マリウム(Sm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウ
ム(Lu)などの周期律表第IIIB〜第VIIIB族および
ランタニド系列の元素からなる群より選ばれる元素のハ
ロゲン化物である。
(III)で表される。 MeXn … (III) 式中、Meは周期律表第IIIB〜第VIIIB族およびラン
タニド系列の元素を示し、Xはハロゲン原子を示し、n
は2〜6の整数である。
より具体的には、TiCl4 、TiBr4 、TiI4 、
ZrCl4 、ZrBr4 、ZrI4 、HfCl4 、Hf
Br 4 、HfI4 、VCl4 、NbCl4 、TaC
l5 、MoCl5 、WCl5 、ScCl3 、YCl3 、
LaCl3 、NdCl3 、SmCl3 、SmCl2 、Y
bCl3 、YbCl2 、LuCl3 などが挙げられる。
物とテトラヒドロフランなどの電子供与性化合物との錯
体であってもよい。この中では、ハロゲン化チタン、ハ
ロゲン化ジルコニウムまたはハロゲン化ハフニウムであ
ることが好ましい。
でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。本
発明に係るオレフィン重合用固体触媒成分は、前記微粒
子状担体(a)と前記ハロゲン化物(b)との接触反応
物(X1)と、前記シクロアルカジエン(c)と前記有機
金属化合物(d)との接触反応物(X2)とを接触させて
得られた接触反応物(X3)に、前記有機金属化合物
(d)とを接触させ接触反応物(X4)とし、さらに該接
触反応物(X4)と前記遷移金属化合物(e)とを接触さ
せて得られる。
とを接触させて接触反応物(X1)を調製するには、微粒
子状担体(a)とハロゲン化物(b)とを不活性溶媒中
で懸濁させ、0〜150℃、好ましくは30〜120℃
の温度で、1〜96時間、好ましくは24〜72時間反
応させる。反応時には、前記懸濁液を攪拌することが望
ましい。
接触反応物(X1)を得る。得られた接触反応物(X1)
は、大量の溶媒で洗浄することが望ましい。接触反応物
(X1)の洗浄に用いられる溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテルなどのエーテル系の溶媒が好
ましい。
ロゲン化物(b)および微粒子状担体(a)は、ハロゲ
ン化物(b)と、微粒子状担体(a)の有する表面官能
基とのモル比〔(b)/(a)〕が0.5〜5、好まし
くは0.5〜2の範囲となる量で用いられる。不活性溶
媒は、微粒子状担体(a)1gに対して5〜100m
l、好ましくは10〜50mlの量で用いられる。
性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメ
ン、シメンなどの芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデ
カン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素;シクロペン
タン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロ
ペンタン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水
素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエー
テル系化合物が挙げられる。これらの溶媒のうち特に芳
香族炭化水素が好ましい。
属化合物(d)とを接触させ接触反応物(X2)を調製す
るには、不活性溶媒中でシクロペンタジエン誘導体
(c)と有機金属化合物(d)とを混合し、−78〜1
00℃の温度で反応させる。反応は、窒素、アルゴンな
どの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
金属化合物(d)およびシクロペンタジエン誘導体
(c)は、有機金属化合物(d)とシクロペンタジエン
誘導体(c)とのモル比〔(d)/(c)〕が1〜5、
好ましくは1〜2の範囲となる量で用いられる。不活性
溶媒は、シクロペンタジエン誘導体1ミリモルに対して
1〜50ml、好ましくは2〜20mlの量で用いられ
る。
る不活性溶媒としては、接触反応物(X1)を調製する際
に用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。これらの
溶媒のうち特にエーテル系化合物が好ましい。
接触させ接触反応物(X3)を調製するには、不活性溶媒
中で接触反応物(X1)と接触反応物(X2)とを混合し、
−78〜100℃、好ましくは−30〜60℃の温度
で、1〜48時間、好ましくは6〜24時間反応させ
る。反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下
で行うことが好ましい。
触反応物(X3)を得る。得られた接触反応物(X3)は、
大量の溶媒で洗浄した後、乾燥することが望ましい。乾
燥は、真空下で行うことが望ましい。接触反応物(X3)
の洗浄に用いられる溶媒としては、テトラヒドロフラ
ン、ジエチルエーテルなどのエーテル系の溶媒が好まし
い。
反応物(X1)および接触反応物(X2)は、接触反応物
(X2)と、接触反応物(X1)を調製したときに用いたハ
ロゲン化物(b)とのモル比〔(X2)/(b)〕が2〜
10、好ましくは2〜4の範囲となる量で用いられる。
ン誘導体(c)を用いて得られた接触反応物(X2)を2
種用いることができる。この場合において、接触反応物
(X1)と2種の接触反応物(X2)との接触順序は任意で
あり、2種の接触反応物(X2)を同時に接触反応物
(X1)と接触させてもよいが、接触反応物(X2)の一方
を接触反応物(X1)と接触させた後に、他方の接触反応
物(X2)と接触反応物(X1)と接触させることが好まし
い。
物(X1)と接触させる際の反応条件は上記と同様であ
り、2種の接触反応物(X2)は、それぞれ接触反応物
(X1)を調製したときに用いたハロゲン化物(b)との
モル比〔(X2)/(b)〕が1〜5、好ましくは1〜2
の範囲となる量で用いられる。
物(X1)と接触させる場合は、接触反応物(X2)の一方
を接触反応物(X1)と接触させて上記と同様の反応条件
で反応させ、続いて他方の接触反応物(X2)を添加して
再び上記と同様の反応条件で反応させることが好まし
い。2種の接触反応物(X2)は、それぞれ接触反応物
(X1)を調製したときに用いたハロゲン化物(b)との
モル比〔(X2)/(b)〕が1〜5、好ましくは1〜
2、より好ましくは1〜1.2の範囲となる量で用いら
れる。不活性溶媒は、接触反応物(X1)1gに対して5
〜50ml、好ましくは5〜20mlの量で用いられ
る。
性溶媒としては、接触反応物(X1)を調製する際に用い
られる溶媒と同様のものが挙げられる。これらの溶媒の
うち特にエーテル系化合物が好ましい。
とを接触させ接触反応物(X4)を調製するには、接触反
応物(X3)を不活性溶媒中で懸濁させ、−78〜100
℃、好ましくは−30〜60℃の温度で有機金属化合物
(d)を滴下し、同温度で1〜48時間、好ましくは6
〜24時間反応させる。反応は、窒素、アルゴンなどの
不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
触反応物(X4)を得る。得られた接触反応物(X4)は、
大量の溶媒で洗浄することが望ましい。接触反応物
(X4)の洗浄に用いられる溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテルなどのエーテル系の溶媒が好
ましい。
反応物(X3)および有機金属化合物(d)は、有機金属
化合物(d)と、接触反応物(X3)を調製するときに用
いた接触反応物(X2)とのモル比〔(d)/(X2)〕が
1〜10、好ましくは1〜5の範囲となる量で用いられ
る。
性溶媒は、接触反応物(X3)1gに対して5〜50m
l、好ましくは5〜20mlの量で用いられる。接触反
応物(X4)と遷移金属化合物(e)とを接触させ固体触
媒成分を調製するには、接触反応物(X4)を不活性溶媒
中で懸濁させ、−78〜100℃、好ましくは−30〜
60℃の温度で、遷移金属化合物(e)を2〜8時間か
けて滴下し、1〜48時間、好ましくは6〜24時間反
応させる。反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰
囲気下で行うことが好ましい。また、遷移金属化合物
は、溶媒に溶解して用いてもよい。
体触媒成分を得る。得られた固体触媒成分は、溶媒で洗
浄した後、乾燥することが望ましい。乾燥は、真空下で
行うことが望ましい。固体触媒成分の洗浄に用いられる
溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル
などのエーテル系の溶媒が好ましい。
物(X4)および遷移金属化合物(e)は、遷移金属化合
物(e)と、接触反応物(X4)を調製するときに用いた
有機金属化合物(d)とのモル比〔(e)/(d)〕が
0.5〜1.0、好ましくは0.5〜0.7の範囲とな
る量で用いられる。不活性溶媒は、接触反応物(X4)1
gに対して5〜50ml、好ましくは5〜20mlの量
で用いられる。
媒としては、接触反応物(X1)を調製する際に用いられ
る溶媒と同様のものが挙げられる。これらの溶媒のうち
エーテル系化合物が好ましく、テトラヒドロフランが特
に好ましい。
ィン重合用固体触媒成分は、微粒子状担体(a)1グラ
ム当たり、遷移金属化合物(e)に由来する遷移金属原
子が0.02〜2ミリモル、好ましくは0.05〜1ミ
リモルの量で含まれることが望ましい。
は、該固体触媒成分を活性化させる化合物、たとえば有
機アルミニウムオキシ化合物、有機アルミニウム化合物
などと組み合わせてオレフィン重合用触媒として用いら
れる。本発明のオレフィン重合用触媒成分は、有機アル
ミニウム化合物と組み合わせてオレフィン重合用触媒と
して用いた場合でも、有機アルミニウムオキシ化合物と
組み合わせてオレフィン重合用触媒と用いた場合と同様
のオレフィン重合活性を示す。
は、高い重合活性で、立体規則性が高く、分子量が高い
オレフィン重合体を重合することができる。また、得ら
れたオレフィン重合体は、従来の触媒を用いて得られた
同程度の分子量を有するオレフィン重合に比べて融点が
高い。さらに、本発明のオレフィン重合用固体触媒成分
を用いて得られたプロピレン重合体は、プロピレンの2,
1-挿入、1,3-挿入に基づく異種結合が存在しない(13C
−NMRで検出されない)。
について説明する。本発明に係るオレフィン重合用触媒
は、前記固体触媒成分(A)と、該固体触媒成分(A)
を活性化させる化合物(B)とから形成されている。
合物(B)〔成分(B)〕としては、(B-1)有機アル
ミニウム化合物〔成分(B-1)〕、(B-2)有機アルミニ
ウムオキシ化合物〔成分(B-2)〕、および、(B-3)前
記固体触媒成分(A)と反応してイオン対を形成する化
合物〔成分(B-3)〕からなる群より選ばれる化合物が
挙げられる。
ニウム化合物が好ましく用いられる。成分(B)は、成
分(B-1)〜(B-3)から選ばれる2種以上の成分を組み
合わせて用いることができ、その場合成分(B-1)と成
分(B-2)とを組み合わせて用いることが好ましい。
用触媒成分として用いられる(B-1)有機アルミニウム
化合物としては、たとえば下記一般式(I)で表される
有機アルミニウム化合物を例示することができる。
はハロゲン原子または水素原子を示し、nは1〜3であ
る。) 上記一般式(I)において、Ra は炭素数1〜12の炭
化水素基、たとえばアルキル基、シクロアルキル基また
はアリール基であるが、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、トリル基などであ
る。
1)として具体的には、以下のような化合物が挙げられ
る。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、トリデシルアルミニウムな
どのトリアルキルアルミニウム;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。
て、下記一般式(II)で表される化合物を用いることも
できる。 Ra n AlY3-n … (II) (式中、Ra は上記と同様であり、Yは−ORb 基、−
OSiRc 3 基、−OAlRd 2 基、−NRe 2 基、−S
iRf 3 基または−N(Rg )AlRh 2 基を示し、nは
1〜2であり、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、Rf およびRg はメチル
基、エチル基などである。) このような有機アルミニウム化合物として具体的には、
以下のような化合物が挙げられる。 (1)Ra nAl(ORb)3-n で表される化合物、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、 (2)Ra nAl(OSiRc 3)3-n で表される化合物、
たとえばEt2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2A
l(OSiMe3)、(iso-Bu)2 Al(OSiE
t3)など; (3)Ra nAl(OAlRd 2)3-n で表される化合物、
たとえばEt2AlOAlEt2 、(iso-Bu)2AlO
Al(iso-Bu)2 など; (4) Ra nAl(NRe 2)3-n で表される化合物、たと
えばMe2AlNEt2 、Et2AlNHMe、Me2A
lNHEt、Et2AlN(SiMe3)2、(iso-B
u)2AlN(SiMe3)2 など; (5)Ra nAl(SiRf 3)3-n で表される化合物、た
とえば(iso-Bu)2AlSiMe3など; (6)Ra nAl(N(Rg)AlRh 2)3-n で表される
化合物、たとえばEt2AlN(Me)AlEt2 、(i
so-Bu)2AlN(Et)Al(iso-Bu)2 など。
有機アルミニウム化合物の中では、一般式Ra 3Alで表
される化合物が好ましく、特にRa がイソアルキル基で
あり、n=2である化合物が好ましい。
1)は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いること
ができる。固体触媒成分(A)と共にオレフィン重合用
触媒成分として用いられる(B-2)有機アルミニウムオ
キシ化合物は、従来公知のアルミノキサンであってもよ
く、また特開平2-78687号公報に例示されている
ようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物
であってもよい。
記のような方法によって調製することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、たとえば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、ト
リアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
を添加して反応させる方法。 (2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウム
などの有機アルミニウム化合物に直接水や氷や水蒸気を
作用させる方法。 (3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中でトリ
アルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物
に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなど
の有機スズ酸化物を反応させる方法。
属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミ
ノキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミニウ
ム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解あるいは
アルミノキサンの貧溶媒に懸濁させてもよい。
有機アルミニウム化合物としては、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、トリプロ
ピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、ト
リn-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリ tert-ブチルア
ルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシル
アルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;トリシ
クロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミ
ニウムなどのトリシクロアルキルアルミニウム;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、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアル
ミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライ
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ジアルキルアルミニウ
ムハイドライド;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などのジアルキルアルミ
ニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシ
ドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが
挙げられる。
ム、トリシクロアルキルアルミニウムが好ましく、トリ
メチルアルミニウムが特に好ましい。また、アルミノキ
サンを調製する際に用いられる有機アルミニウム化合物
として、下記一般式(III)で表されるイソプレニルア
ルミニウムを用いることもできる。
る。) 上記のような有機アルミニウム化合物は、単独であるい
は組合せて用いられる。たとえば、トリメチルアルミニ
ウムとトリイソブチルアルミニウムを組み合わせて用い
られる。
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメ
ンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オク
タデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シク
ロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンな
どの脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油
留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂
環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化物、臭素
化物などの炭化水素溶媒が挙げられる。その他、エチル
エーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用い
ることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水
素または脂肪族炭化水素が好ましい。
(B-2)は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いる
ことができる。固体触媒成分(A)と共にオレフィン重
合用触媒成分として用いられる(B-3)前記固体触媒成
分(A)と反応してイオン対を形成する化合物として
は、特表平1−501950号公報、特表平1−502
036号公報、特開平3−179005号公報、特開平
3−179006号公報、特開平3−207703号公
報、特開平3−207704号公報、US−54771
8号公報などに記載されたルイス酸、イオン性化合物お
よびカルボラン化合物を挙げることができる。
酸、アルミニウム含有ルイス酸、ホウ素含有ルイス酸な
どが挙げられ、こられのうちホウ素含有ルイス酸が好ま
しい。
的には、下記一般式で表される化合物が例示できる。 BR1 R2 R3 (式中、R1 、R2 およびR3 は、それぞれ独立して、
フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基などの置
換基を有していてもよいフェニル基、またはフッ素原子
を示す。) 上記一般式で表される化合物として具体的には、トリフ
ルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオ
ロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニ
ル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロ
ン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス
(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリ
ス(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
これらのうちではトリス(ペンタフルオロフェニル)ボ
ロンが特に好ましい。
チオン性化合物とアニオン性化合物とからなる塩であ
る。アニオンは前記固体触媒成分(A)と反応すること
により固体触媒成分(A)をカチオン化し、イオン対を
形成することにより遷移金属カチオン種を安定化させる
働きがある。そのようなアニオンとしては、有機ホウ素
化合物アニオン、有機ヒ素化合物アニオン、有機アルミ
ニウム化合物アニオンなどがあり、比較的嵩高で遷移金
属カチオン種を安定化させるものが好ましい。カチオン
としては、金属カチオン、有機金属カチオン、カルボニ
ウムカチオン、トリピウムカチオン、オキソニウムカチ
オン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、
アンモニウムカチオンなどが挙げられる。さらに詳しく
はトリフェニルカルベニウムカチオン、トリブチルアン
モニウムカチオン、N,N-ジメチルアンモニウムカチオ
ン、フェロセニウムカチオンなどである。
物を含有するイオン性化合物が好ましく、具体的には、
トリアルキル置換アンモニウム塩としては、例えばトリ
エチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプ
ロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ
(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、
トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、ト
リメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ
ブチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチ
ルフェニル)ホウ素、トリブチルアンモニウムテトラ
(m,m-ジメチルフェニル)ホウ素、トリブチルアンモニ
ウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ
素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(4-フルオロ
フェニル)ホウ素などが挙げられ、N,N-ジアルキルアニ
リニウム塩としては、例えばN,N-ジメチルアニリニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、N,N-ジエチルアニリニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、N,N-2,4,6-ペンタメチルア
ニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられ、
ジアルキルアンモニウム塩としては、例えばジ(n-プロ
ピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニ
ル)ホウ素などが挙げられ、トリアリールホスフォニウ
ム塩、例えばトリフェニルホスフォニウムテトラ(フェ
ニル)ホウ素、トリ(メチルフェニル)ホスフォニウム
テトラ(フェニル)ホウ素、トリ(ジメチルフェニル)
ホスフォニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げら
れる。
化合物として、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、N,N-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、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレートも挙げることができる。
(なお、以下に列挙するイオン性化合物において対向イ
オンはトリ(n-ブチル)アンモニウムであるがこれに限
定されない。) アニオンの塩、例えばビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ノナボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]デカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ウンデカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アン
モニウム]ドデカボレート、ビス[トリ(n-ブチル)ア
ンモニウム]デカクロロデカボレート、ビス[トリ(n-
ブチル)アンモニウム]ドデカクロロドデカボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバデカボレー
ト、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバウンデカ
ボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-カルバド
デカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウム-1-トリ
メチルシリル-1-カルバデカボレート、トリ(n-ブチ
ル)アンモニウムブロモ-1-カルバドデカボレートな
ど;さらにボラン化合物、カルボラン化合物などを挙げ
ることができる。これらの化合物はルイス酸、イオン性
化合物として用いられる。
ルボランアニオンの塩、例えばデカボラン(14)、7,
8-ジカルバウンデカボラン(13)、2,7-ジカルバウン
デカボラン(13)、ウンデカハイドライド-7,8-ジメ
チル-7,8-ジカルバウンデカボラン、ドデカハイドライ
ド-11-メチル-2,7-ジカルバウンデカボラン、トリ(n-
ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート(14)、
トリ(n-ブチル)アンモニウム6-カルバデカボレート
(12)、トリ(n-ブチル)アンモニウム7-カルバウン
デカボレート(13)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
7,8-ジカルバウンデカボレート(12)、トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム2,9-ジカルバウンデカボレート(1
2)、トリ(n-ブチル)アンモニウムドデカハイドライ
ド-8-メチル7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-
ブチル)アンモニウムウンデカハイドライド8-エチル-
7,9-ジカルバウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アン
モニウムウンデカハイドライド-8-ブチル-7,9-ジカルバ
ウンデカボレート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウン
デカハイドライド-8-アリル-7,9-ジカルバウンデカボレ
ート、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドラ
イド-9-トリメチルシリル-7,8-ジカルバウンデカボレー
ト、トリ(n-ブチル)アンモニウムウンデカハイドライ
ド-4,6-ジブロモ-7-カルバウンデカボレートなど;カル
ボランおよびカルボランの塩、例えば4-カルバノナボラ
ン(14)、1,3-ジカルバノナボラン(13)、6,9-ジ
カルバデカボラン(14)、ドデカハイドライド-1-フ
ェニル-1,3-ジカルバノナボラン、ドデカハイドライド-
1-メチル-1,3-ジカルバノナボラン、ウンデカハイドラ
イド-1,3-ジメチル-1,3-ジカルバノナボランなど、さら
に以下のような化合物も例示できる。(なお、以下に列
挙するイオン性化合物において対向イオンはトリ(n-ブ
チル)アンモニウムであるがこれに限定されない。) 金属カルボランの塩および金属ボランアニオン、例えば
トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイドライド
-1,3-ジカルバノナボレート)コバルテート(III)、ト
リ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライ
ド-7,8-ジカルバウンデカボレート)フェレート(鉄酸
塩)(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウ
ンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)
コバルテート(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
ビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボ
レート)ニッケレート(III)、トリ(n-ブチル)アン
モニウムビス(ウンデカハイドライド-7,8-ジカルバウ
ンデカボレート)キュブレート(銅酸塩)(III)、ト
リ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイドライ
ド-7,8-ジカルバウンデカボレート)アウレート(金属
塩)(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノ
ナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカルバウンデカボ
レート)フェレート(III)、トリ(n-ブチル)アンモ
ニウムビス(ノナハイドライド-7,8-ジメチル-7,8-ジカ
ルバウンデカボレート)クロメート(クロム酸塩)(II
I)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(トリブロモ
オクタハイドライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)
コバルテート(III)、トリ(n-ブチル)アンモニウム
ビス(ドデカハイドライドジカルバドデカボレート)コ
バルテート(III)、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニッ
ケレート(III)、トリス[トリ(n-ブチル)アンモニ
ウム]ビス(ウンデカハイドライド-7-カルバウンデカ
ボレート)クロメート(III)、ビス[トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム]ビス(ウンデカハイドライド-7-カ
ルバウンデカボレート)マンガネート(IV)、ビス[ト
リ(n-ブチル)アンモニウム]ビス(ウンデカハイドラ
イド-7-カルバウンデカボレート)コバルテート(II
I)、ビス[トリ(n-ブチル)アンモニウム]ビス(ウ
ンデカハイドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッ
ケレート(IV)などが挙げられる。
してイオン対を形成する化合物(B-3)は、単独でまた
は2種以上組み合わせて用いることができる。本発明に
係るオレフィン重合用触媒は、前記固体触媒成分(A)
と、前記成分(B-1)、成分(B-2)および成分(B-3)
からなる群より選ばれる化合物とから形成されている。
分(B-2)は、固体触媒成分(A)に担持させて用いる
こともできる。成分(B-1)および/または成分(B-2)
を固体触媒成分(A)に担持させるには、たとえば、固
体触媒成分(A)と、成分(B-1)および/または成分
(B-2)とを溶媒中で混合接触させる。
固体触媒成分(A)に担持させるに際して、成分(B-
1)を用いる場合、成分(B-1)中のアルミニウムと、固
体触媒成分(A)中の遷移金属との原子比(Al/遷移
金属)は、通常10〜10000、好ましくは20〜5
000の範囲であり、固体触媒成分(A)の濃度は、該
固体触媒成分(A)中の遷移金属原子に換算して約10
-8〜10-1モル/リットル、好ましくは10-7〜5×1
0-2モル/リットルの範囲である。混合接触時間は、5
分〜10時間、接触温度は−20〜150℃の範囲にあ
ることが望ましい。
のアルミニウムと、固体触媒成分(A)中の遷移金属と
の原子比(Al/遷移金属)は、通常10〜1000
0、好ましくは20〜5000の範囲であり、固体触媒
成分(A)の濃度は、該固体触媒成分(A)中の遷移金
属原子に換算して約10-8〜10-1モル/リットル、好
ましくは10-7〜5×10-2モル/リットルの範囲であ
る。混合接触時間は、5分〜10時間、接触温度は−2
0〜150℃の範囲にあることが望ましい。
いる場合、成分(B-1)および成分(B-2)中のアルミニ
ウムと、固体触媒成分(A)中の遷移金属との原子比
(Al/遷移金属)は、通常10〜10000、好まし
くは20〜5000の範囲であり、固体触媒成分(A)
の濃度は、該固体触媒成分(A)中の遷移金属原子に換
算して約10-8〜10-1モル/リットル、好ましくは1
0-7〜5×10-2モル/リットルの範囲である。成分
(B-1)中のアルミニウム原子(AlB-1)と成分(B-
2)中のアルミニウム原子(AlB-2)との原子比(Al
B-1/AlB-2)は、通常0.02〜20、好ましくは
0.2〜10の範囲である。混合接触時間は、5分〜1
0時間、接触温度は−20〜150℃の範囲にあること
が望ましい。
び/または成分(B-2)とを接触混合させる際に用いら
れる溶媒としては、具体的には、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あるいはこれらの混合物
などを挙げることができる。
記固体触媒成分(A)と、成分(B-1)、成分(B-2)お
よび成分(B-3)から選ばれる少なくとも1種の成分と
の存在下にオレフィンを予備重合して得られた予備重合
触媒であってもよい。
炭化水素溶媒中にオレフィンを導入することにより行う
ことができる。予備重合に際しては、固体触媒成分
(A)は、該固体触媒成分(A)中の遷移金属原子に換
算して、通常10-5〜2×10-2モル/リットル、好ま
しくは5×10-5〜10-2モル/リットルの量で用いら
れる。
合、成分(B-1)中のアルミニウムと、固体触媒成分
(A)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金属)は、
通常5〜10000、好ましくは10〜5000の範囲
であり、成分(B-2)を用いる場合、成分(B-2)中のア
ルミニウムと、固体触媒成分(A)中の遷移金属との原
子比(Al/遷移金属)は、通常5〜10000、好ま
しくは10〜5000の範囲であり、成分(B-3)を用
いる場合、固体触媒成分(A)と成分(B-3)とのモル
比(固体触媒成分(A)/成分(B-3))は、通常0.
01〜10、好ましくは0.5〜5の範囲である。
は0〜50℃であり、また予備重合時間は0.5〜10
0時間、好ましくは1〜50時間程度である。予備重合
に用いられるオレフィンとしては、重合に用いられるオ
レフィンの中から選ばれるが、好ましくは重合と同じモ
ノマー、または重合と同じモノマーとα-オレフィンの
混合物である。
は、微粒子状担体1g当たり約5×10-6〜10-3グラ
ム原子、好ましくは10-5〜3×10-4グラム原子の遷
移金属原子が担持され、約10-3〜10-1グラム原子、
好ましくは2×10-3〜5×10-2グラム原子のアルミ
ニウム原子が担持されていることが望ましい。また成分
(B-3)は、成分(B-3)に由来するホウ素原子として5×1
0-8〜5×10-2グラム原子、好ましくは5×10-7〜
5×10-3グラム原子の量で担持されていることが望ま
しい。
は、微粒子状担体1g当たり約0.05〜500g、好
ましくは0.1〜300g、特に好ましくは0.3〜1
00gの範囲であることが望ましい。
レフィンを重合すると、高い重合活性で、立体規則性が
高く、分子量が高く高いオレフィン重合体が得られる。
また、得られたオレフィン重合体は、従来の触媒を用い
て得られた同程度の分子量を有するオレフィン重合に比
べて融点が高い。さらに、本発明のオレフィン重合用触
媒を用いて得られたプロピレン重合体は、プロピレンの
2,1-挿入、1,3-挿入に基づく異種結合が存在しない(13
C−NMRで検出されない)。
について説明する。本発明では、上記のオレフィン重合
用触媒の存在下にオレフィンの重合を行う。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。
いた不活性炭化水素溶媒と同じものを用いることがで
き、オレフィン自身を溶媒として用いることもできる。
本発明のオレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重
合を行うに際して上記固体触媒成分(A)は、重合系内
の固体触媒成分(A)に由来する遷移金属原子の濃度と
して、通常10-8〜10-3グラム原子/リットル、好ま
しくは10-7〜10-4グラム原子/リットルの量で用い
られることが望ましい。成分(B)として成分(B-1)
を用いる場合、成分(B-1)中のアルミニウムと、固体
触媒成分(A)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金
属)は、通常5〜10000、好ましくは10〜500
0の範囲である。成分(B-2)を用いる場合、成分(B-
2)中のアルミニウムと、固体触媒成分(A)中の遷移
金属との原子比(Al/遷移金属)は、通常5〜100
00、好ましくは10〜5000の範囲である。成分
(B-3)を用いる場合、固体触媒成分(A)と成分(B-
3)とのモル比(固体触媒成分(A)/成分(B-3))
は、通常0.01〜10、好ましくは0.5〜5の範囲
である。また、成分(B-1)および成分(B-2)を用いる
場合、成分(B-1)および成分(B-2)中のアルミニウム
と、固体触媒成分(A)中の遷移金属との原子比(Al
/遷移金属)は、通常5〜10000、好ましくは10
〜5000の範囲である。
担持された固体触媒成分(A)、または予備重合触媒を
用いる場合は、さらに成分(B-1)、成分(B-2)および
成分(B-3)からなる群より選ばれる化合物を用いるこ
とができる。
を実施する際には、通常−50〜100℃、好ましくは
0〜90℃の範囲であることが望ましく、液相重合法を
実施する際には、通常0〜250℃、好ましくは20〜
200℃の範囲であることが望ましい。また、気相重合
法を実施する際には、重合温度は通常0〜120℃、好
ましくは20〜100℃の範囲であることが望ましい。
重合圧力は、通常、常圧〜100kg/cm2、好まし
くは常圧〜50kg/cm2 の条件下であり、重合反応
は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法において
も行うことができる。さらに重合を反応条件の異なる2
段以上に分けて行うことも可能である。
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。本発明に係る
オレフィン重合用触媒により重合することができるオレ
フィンとしては、炭素数が2〜20のα-オレフィン、
たとえばエチレン、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;炭素数が3〜20
の環状オレフィン、たとえばシクロペンテン、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,
3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレンなどを挙げるこ
とができる。さらにスチレン、ビニルシクロヘキサン、
ジエンなどを用いることもできる。
フィンを重合すると、高い重合活性で、立体規則性が高
く、分子量が高いオレフィン重合体が得られる。また、
得られたオレフィン重合体は、従来の触媒を用いて得ら
れた同程度の分子量を有するオレフィン重合に比べて融
点が高い。さらに、本発明のオレフィンの重合方法媒で
得られたプロピレン重合体は、プロピレンの2,1-挿入、
1,3-挿入に基づく異種結合が存在しない(13C−NMR
で検出されない)。
成分は、重合活性に優れるとともに、融点、立体規則性
が高く、分子量の高いオレフィン重合体が得られるよう
なオレフィン重合用の触媒成分として用いることができ
る。
フィンの重合方法は、高活性で、高分子量のオレフィン
重合体を製造することができる。また炭素数3以上のオ
レフィンを重合した場合には立体規則性に優れたオレフ
ィン重合体が得られる。
の触媒によるものに比べて融点の高いエチレン重合体が
得られる。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
イソタクティシティー(mmmm)および融点は以下の
ようにして測定した。 [重量平均分子量]重合体の重量平均分子量は、ゲルパ
ーミエイションクロマトグラフィー(Waters 1
50C)を用い、o-ジクロロベンゼンを溶媒として、1
45℃で測定し求めた。
鎖におけるアイソタクティシティー(mmmmペンタッ
ド分率)は13C−NMRにより測定した。
NMR測定装置を用い、120℃、67.8Hz で測
定した。試料は、1,2,4-トリクロロベンゼン/ベンゼン
-de (9/1容積比)溶液(10重量%以下)とした。
0を用い、試料を一旦溶融、冷却後、10℃/分で昇温
時に測定した。
952)100gを窒素流通下、400℃で6時間焼成
した。300mlのガラスフラスコに、上記の焼成シリ
カ4.3g、精製したトルエン70mlを入れ、攪拌し
ながら、充分に脱水精製したテトラクロロシラン0.2
8ml(2.5ミリモル)を室温、窒素雰囲気下5分間
で滴下した。滴下終了後、還流下に48時間攪拌した。
次いで、反応懸濁液をガラスフィルターにて濾過し。固
体部を200mlのテトラヒドロフラン(THF)で洗
浄した後、30mlのTHF懸濁液とし、200mlフ
ラスコに移して0℃まで冷却した。
mlのTHFおよび0.58g(5.0ミリモル)のイ
ンデンを入れ、0℃にてn-ブチルリチウムのヘキサン溶
液3.1ml(5.0ミリモル)を加えた後、室温にて
1時間反応させた。これを、上記で得た懸濁液に5分か
けて添加し、室温まで昇温して12時間攪拌した。次い
で、反応懸濁液をガラスフィルターにて濾過し、固体部
を200mlのTHFで洗浄した後、真空下で1時間乾
燥して、桃色がかった灰白色の固体を得た。
し、前記200mlのフラスコに移した。0℃でn-ブチ
ルリチウムのヘキサン溶液3.4ml(5.5ミリモ
ル)を前記200mlのフラスコに加えた後、室温にて
12時間反応させた。次いで、反応懸濁液をガラスフィ
ルターにて濾過し、固体部を200mlのTHFで洗浄
した後、30mlのTHF懸濁液として200mlのフ
ラスコに移した。
2)に記載された方法に従って、ZrCl4 ・2THF
(白色固体)を65g調製し、このうち0.94g
(2.5ミリモル)を15mlのTHFに溶解させた。
前記200mlのフラスコ中の懸濁液に該溶液を室温、
攪拌下に4時間かけて滴下した。滴下終了後、12時間
攪拌を続けた。次いで、反応懸濁液をガラスフィルター
で濾過し、固体部を200mlのTHF、500mlの
ジエチルエーテルで洗浄した後、真空下で2時間乾燥し
て、淡い茶灰色の固体〔固体触媒成分(1)〕を得た。
lのトルエン懸濁液とした。また、ICP発光分析によ
り測定した結果、該触媒成分中のZr含有量は0.59
ミリモル/gであった。
内容積100mlのオートクレーブに、窒素雰囲気下、
40mlの精製トルエン、上記で得た固体触媒成分
(1)をトルエン懸濁液2.0ml(固体触媒成分10
0mg)、トリイソブチルアルミニウム1.0ミリモル
をこの順に加えた。系を脱気した後、7リットルのプロ
ピレンを導入した。40℃に昇温し、同温度にて20時
間攪拌下に重合を行った。重合の停止は系に少量のメタ
ノールを加えることで行った。得られた重合体の懸濁液
を少量の塩酸を添加した2リットルのメタノールに加
え、攪拌した後、8時間静置した。濾過により得た固体
重合体を大量のメタノールで洗浄した後、少量の耐熱安
定剤を加え、1,2,4-トリクロロベンゼンの還流下に溶解
し、熱時濾過により触媒を分離した。濾液を1.5リッ
トルのアセトン/メタノール混合液に加え、濾過後10
0℃で10時間乾燥した。得られた重合体は、0.22
gであり、これは3.7kg−PP/mol−Zrの活
性に相当する。この重合体の沸騰ヘプタン抽出を行った
ところ、I.I.(沸騰ヘプタン不溶部比率)は80%であ
った。また、沸騰ヘプタン不溶部の、アイソタクティシ
ティー(mmmm)は、98.0%であり、プロピレン
の2,1-挿入、1,3-挿入に基づく異種結合に相当するピー
クは検出さなかった。融点は、158.0℃、153.
9℃、重量平均分子量(Mw)は72.0×104 であ
った。結果を表1に示す。
示す種類および量とした以外は実施例1と同様にしてプ
ロピレンの重合を行った。結果を表1に示す。
替えた以外は実施例1の「固体触媒成分の調製」と同様
にして固体触媒成分(2)を調製した。
固体触媒成分(2)を用い、活性化成分の種類および量
を、表2に示す種類および量とした以外は実施例1と同
様にしてプロピレンの重合を行った。結果を表2に示
す。
lを用いる替わりに、テトラブロモエタン0.29ml
(2.5ミリモル)を用いた以外は実施例1の「固体触
媒成分の調製」と同様にして固体触媒成分(3)を調製
した。
固体触媒成分(3)を用い、活性化成分の種類および量
を、表2に示す種類および量とした以外は実施例1と同
様にしてプロピレンの重合を行った。結果を表2に示
す。
わりに、フルオレン0.83g(5.0ミリモル)を用
いた以外は実施例1の「固体触媒成分の調製」と同様に
して固体触媒成分(4)を調製した。
固体触媒成分(4)を用い、活性化成分の種類および量
を、表2に示す種類および量とした以外は実施例1と同
様にしてプロピレンの重合を行った。結果を表2に示
す。
わりに、メチルシクロペンタジエン2量体を180℃で
熱分解して得たメチルシクロペンタジエン0.40g
(5.0ミリモル)を用いた以外は実施例1の「固体触
媒成分の調製」と同様にして固体触媒成分(5)を調製
した。
固体触媒成分(5)を用い、活性化成分の種類および量
を、表2に示す種類および量とした以外は実施例1と同
様にしてプロピレンの重合を行った。結果を表2に示
す。
わりに、フルオレン0.42g(2.5ミリモル)およ
びメチルシクロペンタジエン2量体を165℃で熱分解
して得たメチルシクロペンタジエン0.17g(2.5
ミリモル)を用いた以外は実施例1の「固体触媒成分の
調製」と同様にして固体触媒成分(6)を調製した。
接触反応、および、メチルシクロペンタジエンn-ブチル
リチウムとの接触反応は、それぞれ別個に行った。ま
た、これぞれの接触反応物は、フルオレンとn-ブチルリ
チウムとの接触反応物、メチルシクロペンタジエンとn-
ブチルリチウムとの接触反応物の順に懸濁液に加えた。
固体触媒成分(6)を用い、活性化成分の種類および量
を、表2に示す種類および量とした以外は実施例1と同
様にしてプロピレンの重合を行った。結果を表2に示
す。
示す説明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 下記微粒子状担体(a)と下記ハロゲン
化物(b)との接触反応物(X1)と、シクロペンタジエ
ン誘導体(c)と下記有機金属化合物(d)との接触反
応物(X2)とを接触させて得られた接触反応物(X3)
に、下記有機金属化合物(d)を接触させ接触反応物
(X4)とし、さらに該接触反応物(X4)と遷移金属化合
物(e)とを接触させてなることを特徴とするオレフィ
ン重合用固体触媒成分; (a)微粒子状担体:(−O)m Yn 、(−S)
m Yn 、(−SO3 )m Yn、(−COO)m Yn 、
(−PO4 )m Yn 〔ただし、Yは水素原子、アルカリ
金属、アルカリ土類金属または周期律表第IIB族金属を
示し、mおよびnは1または2である〕からなる群より
選ばれる少なくとも1種の基を表面に有する微粒子状担
体 (b)ハロゲン化物:炭素、ケイ素、ゲルマニウムおよ
びスズからなる群より選ばれる元素のハロゲン化物 (d)有機金属化合物:一般式 RMXn (式中、Rは
炭化水素基を示し、Mは周期律表第I族の元素またはマ
グネシウムを示し、Xはハロゲンを示し、nはMが周期
律表第I族の元素のとき0であり、Mがマグネシウムの
とき1である)で表される有機金属化合物 (e)遷移金属化合物:周期律表第IIIB〜第VIIIB族
およびランタニド系列の元素からなる群より選ばれる元
素のハロゲン化物。 - 【請求項2】 前記微粒子状担体(a)が、(−O)m
Yn 、(−S)m Y n 、(−SO3 )m Yn 、(−CO
O)m Yn 、(−PO4 )m Yn 〔ただし、Yは水素原
子、アルカリ金属、アルカリ土類金属または周期律表第
IIB族金属を示し、mおよびnは、1または2である〕
からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を0.05
〜5ミリモル/gの量で有する無機酸化物である請求項
1に記載のオレフィン重合用固体触媒成分。 - 【請求項3】 前記微粒子状担体(a)が、表面水酸基
を有する二酸化ケイ素である請求項1または2に記載の
オレフィン重合用固体触媒成分。 - 【請求項4】 前記ハロゲン化物(b)が、炭素および
ケイ素からなる群より選ばれる元素のハロゲン化物であ
る請求項1〜3のいずれかに記載のオレフィン重合用固
体触媒成分。 - 【請求項5】 前記遷移金属化合物(e)が、チタン、
ジルコニウムおよびハフニウムからなる群より選ばれる
元素のハロゲン化物である請求項1〜4のいずれかに記
載のオレフィン重合用固体触媒成分。 - 【請求項6】(A)請求項1〜5のいずれかに記載の固
体触媒成分と、(B)固体触媒成分(A)を活性化させ
る化合物とからなることを特徴とするオレフィン重合用
触媒。 - 【請求項7】 前記(B)固体触媒成分(A)を活性化
させる化合物が、 (B-1)有機アルミニウム化合物、 (B-2)有機アルミニウムオキシ化合物、および、 (B-3)前記固体触媒成分(A)と反応してイオン対を
形成する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種
の化合物である請求項6に記載のオレフィン重合用触
媒。 - 【請求項8】 前記(B)固体触媒成分(A)を活性化
させる化合物が、有機アルミニウム化合物である請求項
6に記載のオレフィン重合用触媒。 - 【請求項9】 請求項6〜8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することを
特徴とするオレフィンの重合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6110098A JPH07316219A (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | オレフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および該触媒を用いるオレフィンの重合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6110098A JPH07316219A (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | オレフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および該触媒を用いるオレフィンの重合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07316219A true JPH07316219A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14526988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6110098A Pending JPH07316219A (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | オレフィン重合用固体触媒成分、該触媒成分を含むオレフィン重合用触媒および該触媒を用いるオレフィンの重合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07316219A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6057258A (en) * | 1997-06-30 | 2000-05-02 | Elf Atochem S.A. | Solid catalytic component for the polymerization of olefins |
JP2006523765A (ja) * | 2003-04-16 | 2006-10-19 | サウジ ベイシック インダストリーズ コーポレイション | オレフィン重合のための担持されたメタロセン触媒系、その作製及び使用方法 |
WO2010005190A3 (ko) * | 2008-07-09 | 2010-03-25 | 대림산업 | 올레핀 중합 촉매 및 이를 이용한 올레핀의 중합 방법 |
-
1994
- 1994-05-24 JP JP6110098A patent/JPH07316219A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6057258A (en) * | 1997-06-30 | 2000-05-02 | Elf Atochem S.A. | Solid catalytic component for the polymerization of olefins |
JP2006523765A (ja) * | 2003-04-16 | 2006-10-19 | サウジ ベイシック インダストリーズ コーポレイション | オレフィン重合のための担持されたメタロセン触媒系、その作製及び使用方法 |
WO2010005190A3 (ko) * | 2008-07-09 | 2010-03-25 | 대림산업 | 올레핀 중합 촉매 및 이를 이용한 올레핀의 중합 방법 |
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