JPH0881515A - エチレン重合体の製造法 - Google Patents
エチレン重合体の製造法Info
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- JPH0881515A JPH0881515A JP6218889A JP21888994A JPH0881515A JP H0881515 A JPH0881515 A JP H0881515A JP 6218889 A JP6218889 A JP 6218889A JP 21888994 A JP21888994 A JP 21888994A JP H0881515 A JPH0881515 A JP H0881515A
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Abstract
チレン重合体を高効率で得る。 【構成】 成分(A)〜(C)を組合せてなる触媒にエ
チレン(及びこれと共重合可能な不飽和単量体)を接触
させて重合させる。 成分(A):共役五員環配位子を有する4族元素化合物 成分(B):配位結合を有する、ニッケル(0)化合物
又はニッケル(II)化合物 成分(C):(イ)アルミニウムオキシ化合物、(ロ)
ルイス酸又は(ハ)成分(A)とカチオンに変換可能な
イオン性化合物
Description
含む、周期律表4族元素の化合物と、特定のニッケル化
合物からなる新規な触媒系による、エチレン重合体の製
造法に関するものである。
得ることができる触媒として、4族金属原子を中心金属
とするメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合
物からなる重合触媒が開発されている。これらは、例え
ば、特開昭58−19309号公報、特開昭60−35
007号公報等に提案されている。
触媒により製造されるエチレン重合体は、分子量分布が
狭い、という特徴を有しており、この為に溶融成形を行
うことが極めて困難であった。
の4族金属錯体を一成分とする触媒により、溶融特性の
改良されたエチレン重合体を製造する方法が提案されて
いる。ここで提案されている触媒系による重合は、比較
的高温を要し、また触媒当りの重合活性が低い、という
問題がある。
するエチレン重合体の分子量分布を広げるという手法も
提案されている(例えば、特開昭60−35006号公
報、特開平5−255436号公報など)。しかし、こ
の方法では、分子量分布を広げることによる、製品の機
械的物性の低下は避け難い。
I)化合物は、エチレンの低重合を起こす触媒として知
られているが、その本来の触媒活性においても生成オリ
ゴマーの収率は十分とは言えない上に、高分子量のエチ
レン重合体を製造することはできない。
報に提案されているニッケル触媒により得られるエチレ
ン重合体は、分子量分布が広く、製品の成形加工性と機
械的特性の双方を向上させることは不可能であった。
触媒の特徴である、狭い分子量分布をもった重合体を製
造するという点を保持したまま、成形加工性の優れたエ
チレン重合体を製造することは、極めて困難であった。
のニッケル化合物とを組合わせてなる触媒系により、エ
チレン重合体を製造する方法を提供しようとするもので
ある。
の製造法は、下記成分(A)、成分(B)および成分
(C)を組合わせてなる触媒にエチレンまたはエチレン
とそれと共重合可能な不飽和単量体を接触させて重合さ
せること、を特徴とするものである。
族元素の配位化合物。
を有するニッケル(II)化合物。
することが可能なイオン性化合物。 <効果>本発明によれば、分子量分布が狭くかつ溶融特
性の改良されたエチレン重合体を、効率よく製造するこ
とができる。 〔発明の具体的説明〕本発明によるエチレン重合体の製
造法は、成分(A)、成分(B)および成分(C)を組
合わせてなる触媒の作用下にエチレンの重合を行なうこ
とを主要な特徴の一つとするものである。ここで、「成
分(A)、成分(B)および成分(C)を組合わせてな
る」とは、挙示の成分以外の合目的的な他の成分との組
合わせ物を排除するものではないということを意味す
る。 [成分(A)]成分(A)は、少くとも1つの共役五員
環配位子を有する、周期律表4族元素の化合物である。 <周期律表4族元素>所謂メタロセン化合物を形成する
金属には多くのものがあるが、本発明で対象とするのは
周期律表4族元素である。具体的には、チタン、ジルコ
ニウムおよびハフニウムがあるが、特にチタンおよびジ
ルコニウム、就中ジルコニウム、が好ましい。 <共役五員環配位子>当該化合物が少なくとも1つ有す
る共役五員環配位子の代表的な一群は、シクロペンタジ
エン環からなる単環構造を持つものである。具体的に
は、下記のようなシクロペンタジエニル基およびその低
級アルキル(低級アルキルとしては炭素数1〜6、特に
1〜4、のものが好ましい)置換誘導体を挙げることが
できる。例えば、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
ジエニル基などを挙げることができる。
該五員環を構成員とする縮合環系を形成しているもので
ある。
は、該共役五員環の隣接する炭素原子2個を共有する5
〜10員環、特に6〜8員環、であることが好ましく、
また、この環は飽和であっても不飽和であってもよい。
に、共役五員環をなすシクロペンタジエニル基および
(または)それと縮合する環に低級アルキル基(炭素数
1〜6、特に1〜3、のものが好ましい)を置換基とし
て有するものであってもよい。
の具体例を挙げれば、例えば、インデニル基、4,5,
6,7−テトラヒドロインデニル基、2−メチルインデ
ニル基、2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロイ
ンデニル基、フルオレニル基、1−メチルフルオレニル
基、2−メチルフルオレニル基、1,2,3,4−テト
ラヒドロフルオレニル基、1,2,3,4,5,6,
7,8−オクタヒドロフルオレニル基等がある。
位子を少なくとも一つ有する配位化合物である。配位す
る共役五員環の数は、それが配位する周期律表4族元素
の種類および(または)この元素が配位子の外に他の置
換基(詳細後記)を有するときの該置換基の種類ないし
数に応じて変化するが、2個であることが典型的であ
る。 <4族元素の置換基>成分(A)としての配位化合物中
の4族元素は、置換基を持つものであってもよい。この
置換基は当該元素と共有結合によって結合していること
が代表的であるが(「置換基」と呼ぶ所以でもある)、
配位結合によって結合したものでもよい。
えば、(イ)炭素数1〜12のアルキル基及びアルコキ
シ基、(ロ)炭素数6〜12のアリール基及びアリール
オキシ基、(ハ)ハロゲン原子、(ニ)トリアルキルシ
リル基、(ホ)トリアリールシリル基、(ヘ)ジアルキ
ルアミノ基、(ト)アルキルアリールアミノ基、(チ)
ジアリールアミノ基、(リ)SO3 R(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、好ましくはメチル、エチル、トリフルオロ
メチルである。)または(ヌ)水素原子で充足されるの
が普通でありかつ好ましい。これらのうちで、好ましい
ものは、アルキル基、ハロゲン原子であり、更に好まし
いものは炭素数1〜6のアルキル基、及びハロゲン原子
のうち塩素及び臭素、である。 <架橋構造>成分(A)としての4族元素化合物は、共
役五員環配位子および前記した4族元素上の置換基は、
相互に架橋したものであってもよい。
るときの相互および(または)共役五員環配位子と前記
の4族元素上の置換基(この置換基が本質的に1価であ
る場合、すなわち水素原子およびハロゲン原子、である
場合は、架橋構造になりえないので、当然ながら除外さ
れる)との間が、直接結合により、あるいは架橋基を介
して、架橋されていてもよい。
がふつうであるが、架橋基の長さはないしその両結合手
間の距離、すなわち架橋される両基の距離、は比較的短
いことが好ましい。
子程度まで、特に1〜2原子、であることが好ましい。
ここで、架橋基が環状構造を含む場合、たとえばシクロ
ヘキシレン基またはフェニレン基の場合は、これを1原
子と数えることとする。また、架橋基の長さとしての原
子数は、総原子数とは無関係であって、たとえばエチレ
ンは架橋基の長さとしては2原子であるが、イソプロピ
リデン、すなわちジメチルメチレンは架橋基の長さとし
ては1原子と数えるものとする。
の通りである。 (イ) 炭素数1〜20、好ましくは1〜6、の2価の
炭化水素基、さらに詳しくは、例えばアルキレン基、シ
クロアルキレン基、アリーレンなどの不飽和炭化水素残
基、好ましくはメチレン基またはエチレン基あるいはそ
の低級アルキル(好ましくはC4 程度まで)またはフェ
ニル誘導体、たとえばメチレン基、エチレン基、1,2
−プロピレン基、イソプロピリデン基、ジフェニルメチ
レン基、1,2−シクロヘキシレン基等、(ロ)シリレ
ン基ないしオリゴシリレン基、あるいはその低級アルキ
ル(好ましくはC4 程度まで)置換誘導体、好ましく
は、例えばシリレン基、ジメチルシリレン基、ジフェニ
ルシリレン基、テトラメチル−1,2−ジシリレン基
等、(ハ)ゲルマニウム、窒素、リン、ホウ素、あるい
はアルミニウムを含む二価の基、具体的には、好ましく
はジメチルゲルミレン基、メチルイミノ基、フェニルイ
ミノ基、メチルボランジイル基、フェニルボランジイル
基、(C6 H5 )Al基等。これらのうちで特に好まし
いものは結合手間の距離が1〜2原子のアルキレン基及
びシリレン基である。 <4族元素化合物の具体例>特に好ましい4族遷移元素
化合物(成分A)のジルコニウム化合物についての非限
定的例としては、下記のものを挙げることができる。 (1)シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロリ
ド、(2)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、(3)インデニルジルコニウムトリクロリ
ド、(4)ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロリド、(5)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、(6)ビス(1,3−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、(7)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、(8)ビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、(9)エチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリド、(10)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、(11)エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ジメチル、(12)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、(13)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、(14)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、(15)ジフェニルシ
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、(16)エチレンビス(9
−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(17)イソ
プロピリデン(シクロペンタジエニル)−9−フルオレ
ニルジルコニウムジクロリド、(18)ジメチルシリレン
(シクロペンタジエニル)−9−フルオレニルジルコニ
ウムジクロリド、(19)(t−ブチルアミド)ジメチル
(テトラメチルシクロペンタジエニル)シランチタンジ
クロリド、(20)(t−ブチルアミド)ジメチル(テト
ラメチルシクロペンタジエニル)シランジルコニウムジ
クロリド、(21)(シクロヘキシルアミド)ジメチル
(インデニル)シランチタンジクロリド、(22)(シク
ロヘキシルアミド)ジメチル(インデニル)シランジル
コニウムジクロリド、(23)(t−ブチルアミド)ジメ
チル(9−フルオレニル)シランジルコニウムジクロリ
ド。 [成分(B)]成分(B)は、配位結合を有するニッケ
ル(0)または配位結合を有するニッケル(II)化合物
である。
化合物とは、酸化数ゼロのニッケルに、配位結合によっ
て種々の配位子が結合している化合物を意味する。その
場合の配位子としては、(イ)ホスフィン(好ましく
は、たとえば第三ホスフィン、就中トリフェニルホスフ
ィン)、(ロ)オレフィンまたはジオレフィン(好まし
くは、たとえばエチレン、ノルボルナジエン、シクロオ
クタジエン)、(ハ)ニトリル(好ましくは、たとえば
脂肪族ニトリル、就中アクリロニトリル)、カルボニル
(CO)、等がある。ゼロ価ニッケル化合物は、既知の
化合物であって、たとえば、日本化学会編:第4版実験
化学講座、第18巻(有機金属錯体)、丸善,1991
年,369〜391頁等にその詳細をみることができ
る。
ル(0)化合物の具体例としては、テトラキス(トリフ
ェニルホスフィン)ニッケル、ビス(1,5−シクロオ
クタジエン)ニッケル、ビス(アクリロニトリル)ニッ
ケル、ニッケル(テトラカルボニル)、およびビス(ノ
ルボルナジエン)ニッケル等の化合物が挙げられる。
合物とは、酸化数2のニッケルに、配位結合によって種
々の配位子が結合している化合物を意味する。その場合
の配位子としては具体的には、β−ジケトネート(好ま
しくは炭素数5〜12程度のもの、たとえばアセチルア
セトネート、パーフルオロアセチルアセトネート)、カ
ルボキシレート(好ましくは炭素数2〜8程度のもの、
たとえばアセテート、ステアレート)、スルホネート
(好ましくは炭素数1〜3程度のもの、たとえばメタン
スルホネート、トリフルオロメタンスルホネート)、ハ
ロゲン(好ましくは、たとえばフッ素、塩素、臭素)、
ホスフィン(好ましくは合計炭素数3〜20程度のも
の、たとえば第三ホスフィン、就中トリフェニルホスフ
ィン)、アミン(好ましくは炭素数2〜12程度のも
の、たとえば環式アミン、就中2,2′−ビピリジル)
等が挙げられる。ニッケル(II)化合物は、既知の化合
物であって、たとえば、前述の成書中等にその詳細をみ
ることができる。
ル(II)化合物の具体例としては、ビス(アセチルアセ
トナト)ニッケル、ニッケルビス(トリフルオロメタン
スルホネート)およびジエチル(2,2′−ビピリジ
ル)ニッケル等が挙げられる。 [成分(C)]成分(C)は、(イ)アルミニウムオキ
シ化合物、(ロ)ルイス酸、あるいは(ハ)成分(A)
と反応して成分(A)をカチオンに変換することが可能
なイオン性化合物である。
応して成分(A)をカチオンに変換することが可能なイ
オン性化合物」として捉えることもできる。従って、
「ルイス酸」および「成分(A)と反応して成分(A)
をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物」の
両者に属する化合物は、いずれか一方に属するものと解
することとする。
的には下記の一般式〔I〕、〔II〕または〔III 〕であ
らわされる化合物がある。
あり、R1 は水素または炭化水素残基、好ましくは炭素
数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6、のもの、R
2 は炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜6、のアル
キル基を示す。) 一般式〔I〕および〔II〕の化合物は、アルモキサンと
も呼ばれる化合物であって、一種類のトリアルキルアル
ミニウム、または二種類以上のトリアルキルアルミニウ
ムと水との反応により得られる生成物である。具体的に
は、(イ)一種類のトリアルキルアルミニウムと水から
得られるメチルアルモキサン、エチルアルモキサン、プ
ロピルアルモキサン、ブチルアルモキサン、イソブチル
アルモキサン、(ロ)二種類のトリアルキルアルミニウ
ムと水から得られるメチルエチルアルモキサン、メチル
ブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサン等
が例示される。これらの中で、特に好ましいのはメチル
アルモキサンおよびメチルイソブチルアルモキサンであ
る。
群間で複数種併用することも可能であり、また、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
ブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド等
の他のアルキルアルミニウム化合物と併用することも可
能である。
下に調製することができる。具体的には以下の様な方法
が例示できる。 (イ) トリアルキルアルミニウムをトルエン、ベンゼ
ン、エーテル等の適当な有機溶剤を用いて直接水と反応
させる方法、(ロ) トリアルキルアルミニウムと結晶
水を有する塩水和物、例えば硫酸銅、硫酸アルミニウム
の水和物と反応させる方法、(ハ) トリアルキルアル
ミニウムとシリカゲル等に含浸させた水分とを反応させ
る方法、(ニ) 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混合し、トルエン、ベンゼン、エー
テル等の適当な有機溶剤を用いて直接水と反応させる方
法、(ホ) トリメチルアルミニウムとトリイソブチル
アルミニウムを混合し、結晶水を有する塩水和物、例え
ば硫酸銅、硫酸アルミニウムと水和物、と加熱反応させ
る方法、(ヘ) シリカゲル等に水分を含浸させ、トリ
イソブチルアルミニウムで処理した後、トリメチルアル
ミニウムで追加処理する方法、(ト) メチルアルモキ
サンおよびイソブチルアルモキサンを公知の方法で合成
し、これら二成分を所定量混合し、加熱反応させる方
法、(チ) ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素溶
媒に硫酸銅5水塩などの結晶水を有する塩を入れ、−4
0〜40℃位の温度条件下トリメチルアルミニウムと反
応させる方法。この場合、使用される水の量は、トリメ
チルアルミニウムに対してモル比で通常0.5〜1.5
である。このようにして得られたメチルアルモキサン
は、線状または環状の有機アルミニウムの重合体であ
る。
一種類のトリアルキルアルミニウム、または二種類以上
のトリアルキルアルミニウムと
数1〜10、好ましくは炭素数1〜6、のアルキル基を
示す)との10:1〜1:1(モル比)の反応により得
ることができる。具体的には、(イ)トリメチルアルミ
ニウムとメチルボロン酸の2:1の反応物、(ロ)トリ
イソブチルアルミニウムとメチルボロン酸の2:1反応
物、(ハ)トリメチルアルミニウムとトリイソブチルア
ルミニウムとメチルボロン酸の1:1:1反応物、
(ニ)トリメチルアルミニウムとエチルボロン酸の2:
1反応物、および(ホ)トリエチルアルミニウムとブチ
ルボロン酸の2:1反応物等が例示される。これらの一
般式〔III 〕の化合物は、複数種用いることも可能であ
り、また一般式〔I〕または〔II〕であらわされるアル
モキサンや、トリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアル
ミニウムクロリド等の他のアルキルアルミニウム化合物
と併用することも可能である。
カチオンに変換することが可能なイオン性化合物として
は、一般式〔IV〕であらわされるものがある。
カルボニウムカチオン、トロピリウムカチオン、アンモ
ニウムカチオン、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等が挙げられる。ま
た、それ自身が還元されやすい金属の陽イオンや有機金
属の陽イオン等も挙げられる。これらのカチオンの具体
例としては、(イ)トリフェニルカルボニウム、ジフェ
ニルカルボニウム、シクロヘプタトリエニウム、インデ
ニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモ
ニウム、トリブチルアンモニウム、N,N−ジメチルア
ニリニウム、ジプロピルアンモニウム、ジシクロヘキシ
ルアンモニウム、トリフェニルホスホニウム、トリメチ
ルホスホニウム、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウ
ム、トリ(メチルフェニル)ホスホニウム、トリフェニ
ルスルホニウム、トリフェニルオキソニウム、トリエチ
ルオキソニウム、ピリリウム、および銀イオン、金イオ
ン、白金イオン、銅イオン、パラジウムイオン、水銀イ
オン、フェロセニウムイオン等がある。
のアニオン成分であり、成分(A)が変換されたカチオ
ン種に対して対アニオンとなる成分(一般には非配位
の)であって、例えば、有機ホウ素化合物アニオン、有
機アルミニウム化合物アニオン、有機ガリウム化合物ア
ニオン、有機リン化合物アニオン、有機ひ素化合物アニ
オン、有機アンチモン化合物アニオンなどが挙げられ
る。具体的には、(イ)テトラフェニルホウ素、テトラ
キス(3,4,5−トリフルオロフェニル)ホウ素、テ
トラキス(3,5−ジ(トリフルオロメチル)フェニ
ル)ホウ素、テトラキス(3,5−ジ(t−ブチル)フ
ェニル)ホウ素、テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ホウ素、(ロ)テトラフェニルアルミニウム、テト
ラキス(3,4,5−トリフルオロフェニル)アルミニ
ウム、テトラキス(3,5−ジ(トリフルオロメチル)
フェニル)アルミニウム、テトラキス(3,5−ジ(t
−ブチル)フェニル)アルミニウム、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)アルミニウム、(ハ)テトラフェ
ニルガリウム、テトラキス(3,4,5−トリフルオロ
フェニル)ガリウム、テトラキス(3,5−ジ(トリフ
ルオロメチル)フェニル)ガリウム、テトラキス(3,
5−ジ(t−ブチル)フェニル)ガリウム、テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ガリウム、(ニ)テトラフ
ェニルリン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)リ
ン、(ホ)テトラフェニルヒ素、テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)ヒ素、(ヘ)テトラフェニルアンチモ
ン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)アンチモ
ン、(ト)デカボレート、ウンデカボレート、カルバド
デカボレート、デカクロロデカボレート等がある。
ンに変換可能なルイス酸、としては、種々の有機ホウ素
化合物、金属ハロゲン化合物、あるいは固体酸等が例示
される。具体的には、(イ)トリフェニルホウ素、トリ
ス(3,5−ジフルオロフェニル)ホウ素、トリス(ペ
ンタフルオロフェニル)ホウ素等の有機ホウ素化合物、
(ロ)塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化ア
ルミニウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨ
ウ化マグネシウム、塩化臭化マグネシウム、塩化ヨウ化
マグネシウム、臭化ヨウ化マグネシウム、塩化マグネシ
ウムハイドライド、塩化マグネシウムハイドロオキシ
ド、臭化マグネシウムハイドロオキシド、塩化マグネシ
ウムアルコキシド、臭化マグネシウムアルコキシド等の
金属ハロゲン化合物、および(ハ)シリカ−アルミナ、
アルミナ等の固体酸がある。
分(C)として単独で用いることもできるし、一般式
〔I〕、〔II〕あるいは〔III 〕のアルミニウムオキシ
化合物と併用することができる。また、トリ低級アルキ
ルアルミニウム、ジ低級アルキルアルミニウムモノハラ
イド、モノ低級アルキルアルミニウムジハライドおよび
低級アルキルアルミニウムセスキハライド、ならびにこ
れらの低級アルキル基の一部がフェノキシ基と替ったも
の、たとえばトリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアル
ミニウムフェノキシド、ジメチルアルミニウムクロリド
等の有機アルミニウム化合物と併用することも可能であ
る。 〔任意成分/成分(D)〕本発明のエチレン重合体の製
造法は、上述の成分(A)、成分(B)および成分
(C)を組合せてなる触媒を使用するものである。ここ
で「組合せてなる」とは、挙手の成分、すなわち成分
(A)、(B)および(C)、以外の合目的的な他の成
分との組合せ物を排除しないことは前記したところであ
る。そのような合目的な成分の典型例としては、例えば
下記の成分(D)がある。したがって、本発明によるエ
チレン重合体の製造法は、成分(A)、(B)および
(C)の組合せからなる触媒、およびこれにさらに下記
の成分(D)を組合せてなる触媒を好ましく使用するこ
とができる。 <成分(D)>成分(D)は、次の(ニ)および(ホ)
からなる触媒成分である。 (ニ) キノイド化合物と三級ホスフィンの付加体、
(ホ) 下記一般式〔V〕で示される化合物 R3 R4 R5 P=O 〔V〕 (式中、R3 〜R5 は、相互に独立して、炭素数1〜2
0、好ましくは1〜12、のアルキル基、炭素数6〜1
2、好ましくは6〜9、のアリール基、炭素数7〜2
0、好ましくは7〜10、のアラルキル基、または炭素
数7〜20、好ましくは7〜10、のアルカリール基を
示す。) この一般式〔V〕で示されるホスフィンオキシドの特に
好ましい具体例としては、トリメチルホスフィンオキシ
ド、メチルジフェニルホスフィンオキシド、トリオクチ
ルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシ
ド、トリ(p−トリル)ホスフィンオキシド等が挙げら
れる。中でも、芳香族基を有するものが特に好ましい。
の付加体である。キノイド化合物としては、ベンゼンお
よびナフタレン系のo−もしくはp−キノイド化合物
が、三級ホスフィンとしては合計炭素数3〜20程度の
ものが挙げられる。そのような化合物の好ましい具体例
としてはp−ベンゾキノン、2−メチル−p−ベンゾキ
ノン、1,4−ナフトキノン、2−メチル−1,4−ナ
フトキノン等が挙げられる。
との付加反応による五価のリン化合物の生成反応は既知
である(例えば、M.Arshad他、Tetrahe
dron、23巻、2203頁(1966年)に記載さ
れている)。この反応による五価のリン化合物の中で
も、1,4−ナフトキノンと芳香族基を有する三級ホス
フィンとの反応で得られる化合物が好ましい。
ものを挙げることができる。 1,4−ナフトキノン/トリフェニルホスフィン付加
体、1,4−ナフトキノン/トリ(p−トリル)ホスフ
ィン付加体、1,4−ナフトキノン/メチルジフェニル
ホスフィン付加体、1,4−ナフトキノン/ジメチル
(フェニル)ホスフィン付加体。 [触媒の調製]本発明の方法に用いる触媒は、成分
(A)、(B)および(C)、さらに任意成分としての
成分(D)の各触媒成分を組合わせてなるものであっ
て、基本的にはこれらの成分を重合反応器内または外
で、一時に、あるいは段階的に、あるいは分割して複数
回にわたって、接触させることによって形成させること
ができる。 具体的には、たとえば成分(A)、(B)
および(C)を予め接触させておき、この混合物を重合
反応器に加えてもよい。あるいは、成分(A)および
(B)を予め接触させておき、この混合物と成分(C)
とを別々に重合器に加えてもよい。あるいは成分
(A)、(B)および(C)を別々に重合反応器に加え
てもよい。 また、成分(A)、(B)、(C)および
(D)の四成分を組合せてなる触媒を調製する場合に
は、たとえば成分(A)、(B)および(C)を予め接
触させておき、この混合物と成分(D)とを別々に重合
器に加えて接触させてもよい。あるいは、成分(A)、
(B)、(C)および(D)のすべてを予め接触させて
おき、この混合物を重合反応器に入れてもよい。好まし
くは、成分(B)と(D)を予め接触させておき、これ
を重合反応器中に、成分(A)、(C)と別々に加える
のがよい。
び任意成分としての成分(D)の各化合物の使用量は任
意である。例えば、溶媒重合に使用する場合は、成分
(A)の使用量は遷移金属原子として、10-7〜102
ミリモル/リットル、さらには10-4〜1ミリモル/リ
ットル、の範囲が好ましい。成分(B)の使用量は、ニ
ッケル原子として、10-6〜102 ミリモル/リット
ル、さらには10-4〜1ミリモル/リットルの範囲、が
好ましい。
合物の場合は、Al/遷移金属のモル比は通常10以
上、100000以下、さらに100以上、20000
以下、特に100以上、10000以下、の範囲が好ん
で用いられる。一方、成分(C)として(ロ)ルイス酸
あるいは(ハ)イオン性化合物を用いた場合は、対遷移
金属のモル比は0.1〜1000、好ましくは0.5〜
100、さらに好ましくは1〜50の範囲である。
イド化合物と三級ホスフィンとの付加体及び(ホ)三級
ホスフィンオキシド、のそれぞれについて、(ニ)/
(B)モル比が0.5〜20、好ましくは1〜5、であ
り、(ホ)/(B)モル比が0.01〜500、好まし
くは1〜100、となる範囲である。 [触媒の使用/エチレン重合体の製造]本発明の触媒
は、溶媒を用いる溶媒重合に適用されるものはもちろん
であるが、実質的に溶媒を用いない液相無溶媒重合、気
相重合、溶融重合にも適用される。また連続重合、回分
式重合に適用される。
ン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、
トルエン等の飽和脂肪族または芳香族炭化水素の単独あ
るいは混合物が用いられる。
くは−20〜100℃、である。反応系の圧力には特に
制限がないが、好ましくは常圧〜50kg/cm2 Gの範囲
である。
ば温度、圧力の選定あるいは水素の導入、により分子量
調節を行うことができる。
チレンとα−オレフィンとの共重合反応に用いることが
できる。共重合反応に用いられるα−オレフィンは、炭
素数3〜20、好ましくは3〜10、のα−オレフィン
である。具体的には、例えばプロピレン、1−ブテン、
4−メチル−1−ペンテン、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
−オクタデセン等がある。好ましくは、プロピレン、1
−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンである。これら
のα−オレフィンは、二種以上混合して重合に供するこ
とができる。
可能な他の単量体、例えばブタジエン、1,4−ヘキサ
ジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、1,8−
ノナジエン、1,9−デカジエンなどの共役および非共
役ジエン、または、シクロプロペン、シクロペンテン、
ノルボルネン、ジシクロペンタジエンなどの様な環状オ
レフィンとの共重合にも有効である。
するものである。本発明は、これらの実施例によって、
なんら限定されるものではない。
を溶媒として、ゲル・パーミエーション・クロマドグラ
フィー(GPC)により測定し、以下の実施例中には、
重量平均分子量Mw 及び分散度Q値を示した。
の190℃における、荷重10kgおよび荷重2.16kg
でのメルトインデックス(ASTM D−1238−7
3)の比FR、及び荷重2.16kgでのメルトインデッ
クスMIを示した。 <実施例1>(1)溶液(No.1)の調製(成分(B)と(D)) 1,4−ナフトキノン/トリフェニルホスフィン付加体
143mgおよびトリフェニルホスフィンオキシド95mg
を、フラスコに秤量し、反応容器を窒素置換した後に、
60mlの乾燥トルエンを加えて全体を撹拌した。別のフ
ラスコに、窒素雰囲気下に、93mgのビス(1,5−シ
クロオクタジエン)ニッケルを秤量し、20mlの乾燥ト
ルエンに溶解した。後者の溶液を、前記の混合物に加え
た後、全体を80℃にて10分間加熱して、溶液(N
o.1)を調製した。
(A)) エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド2
6mgを28mlの乾燥トルエンに溶解して溶液(No.
2)を調製した。
トルエン(500ml)、次いで東ソ−アクゾ社製メチル
イソブチルアルミノキサン(Al原子として、濃度2.
0ミリモル/mlのトルエン溶液を4.0ml)を加えた。
次いで、溶液(No.1)を20ml、更に、溶液(N
o.2)を1.0ml加え、60℃、エチレン圧7kg/cm
2 Gで、1時間重合反応を行った。未反応エチレンをパ
ージ後、反応混合物をとり出し、これを500mlのエタ
ノールに投入して、無色沈殿を濾過により集めた。この
固体を真空乾燥して、25.7gの重合体を得た。
く同様に重合反応を行った。
ルミノキサン(Al原子として3.0ミリモル/mlのト
ルエン溶液)を2.7ml用いた他は、実施例1の(3)
と全く同様に重合反応を行った。
mgを30mlの乾燥トルエンに溶解して、溶液(No.
3)を調製した。
トルエン(500ml)、トリイソブチルアルミニウム
(87mg)、及び溶液No.3を1.0ml導入した。次
いで、溶液(No.1)を20ml、更に、ジメチルアニ
リウム・テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
トのトルエン溶液(1.0mg/ml)を3.5ml導入し、
80℃エチレン圧7kg/cm2 Gで、1時間重合反応を行
った。その後、実施例1の(3)と同様に後処理を行っ
て、重合体を得た。
を30分とした他は、実施例1−(3)と全く同様に重
合反応を行った。
つ、溶融特性の改良されたエチレン重合体を、効率良く
製造することができる。
Claims (12)
- 【請求項1】下記の成分(A)、成分(B)および成分
(C)を組合わせてなる触媒にエチレンまたはエチレン
とそれと共重合可能な不飽和単量体とを接触させて重合
させることを特徴とする、エチレン重合体の製造法。成分(A) 少くとも1つの共役五員環状配位子を有する、周期律表
4族元素の配位化合物。成分(B) 配位結合を有するニッケル(0)化合物または配位結合
を有するニッケル(II)化合物。成分(C) 次の(イ)、(ロ)および(ハ)より選ばれる化合物。 (イ) アルミニウムオキシ化合物 (ロ) ルイス酸 (ハ) 成分(A)と反応して、それをカチオンに変換
することが可能なイオン性化合物。 - 【請求項2】成分(A)が、シクロペンタジエニル基ま
たはその低級アルキル置換誘導体を有するものである、
請求項1に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項3】成分(A)が、インデニル基、フルオレニ
ル基またはその低級アルキル置換誘導体を有するもので
ある、請求項1に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項4】成分(A)が、2つの共役五員環配位子を
有するものであって、この2つの共役五員環配位子が二
価の結合性基で架橋されたものである、請求項1〜3の
いずれか1項に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項5】二価の結合性基が、(イ)炭素数2〜8の
アルキレン基またはその低級アルキル置換誘導体、
(ロ)シリレン基ないしオリゴシリレン基またはその低
級アルキル置換誘導体、または(ハ)ゲルマニウム、窒
素、リン、ホウ素あるいはアルミニウムを含む基であ
る、請求項4に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項6】成分(A)の周期律表4族元素の配位化合
物が、チタンまたはジルコニウムである、請求項1〜5
のいずれか1項に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項7】成分(B)が、テトラキス(トリフェニル
ホスフィン)ニッケル、ビス(1,5−シクロオクタジ
エン)ニッケル、ビス(アクリロニトリル)ニッケル、
ニッケル(テトラカルボニル)、ビス(ノルボルナジエ
ン)ニッケル、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル、
ニッケルビス(トリフルオロメタンスルホネート)また
はジエチル(2,2′−ビピリジル)ニッケルである、
請求項1に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項8】アルミニウムオキシ化合物(イ)が、式
〔I〕、〔II〕または〔III 〕で表わされる化合物であ
る、請求項1に記載のエチレン重合体の製造法。 【化1】 (ここで、pは0〜40の数であり、R1 は水素または
炭化水素残基、R2 は炭素数1〜10のアルキル基を示
す。) - 【請求項9】成分(A)と反応してそれをカチオンに変
換することが可能なイオン性化合物(ハ)が、式〔IV〕
で表わされる化合物である、請求項1に記載のエチレン
重合体の製造法。 〔K〕e+〔Z〕e- 〔IV〕 (ここで、Kはイオン性のカチオン成分であって、カル
ボニウムカチオン、トリピリウムカチオン、アンモニウ
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、またはそれ自身が還元さ
れやすい金属の陽イオンや有機金属の陽イオンである。
Zはイオン性のアニオン成分であり、成分(A)が変換
されたカチオン種に対して対アニオンとなる成分であっ
て、有機ホウ素化合物アニオン、有機アルミニウム化合
物アニオン、有機ガリウム化合物アニオン、有機リン化
合物アニオン、有機ひ素化合物アニオンまたは有機アン
チモン化合物アニオンである。) - 【請求項10】触媒が、さらに下記の成分(D)を組合
わせてなるものである、請求項1に記載のエチレン重合
体の製造法。成分(D) 次の(ニ)および(ホ)からなる化合物。 (ニ) キノイド化合物と三級ホスフィンの付加体 (ホ) 下記一般式〔V〕で示される化合物 R3 R4 R5 P=O 〔V〕 (式中、R3 〜R5 は、相互に独立して、炭素数1〜2
0のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数
7〜20のアラルキル基または炭素数7〜20のアルカ
リール基を示す。) - 【請求項11】キノイド化合物と三級ホスフィンとの付
加体(ニ)が、1,4−ナフトキノン/トリフェニルホ
スフィン付加体、1,4−ナフトキノン/トリ(p−ト
リル)ホスフィン付加体、1,4−ナフトキノン/メチ
ルジフェニルホスフィン付加体または1,4−ナフトキ
ノン/ジメチル(フェニル)ホスフィン付加体である、
請求項10に記載のエチレン重合体の製造法。 - 【請求項12】一般式〔V〕で示される化合物(ホ)
が、トリメチルホスフィンオキシド、メチルジフェニル
ホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシ
ド、トリフェニルホスフィンオキシドまたはトリ(p−
トリル)ホスフィンオキシドである、請求項10に記載
のエチレン重合体の製造法。
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1994
- 1994-09-13 JP JP21888994A patent/JP3325719B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6340730B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-01-22 | Univation Technologies, Llc | Multiple catalyst system |
US6566462B2 (en) | 1999-12-06 | 2003-05-20 | Univation Technologies, Llc | Multiple catalyst system |
AU775512B2 (en) * | 1999-12-06 | 2004-08-05 | Univation Technologies Llc | Multiple catalyst system |
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