JPH09110915A - 不活性の担体物質上に固定されたメタロセン触媒系の製法、及びそのような系 - Google Patents

不活性の担体物質上に固定されたメタロセン触媒系の製法、及びそのような系

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不活性担体物質上でのメタロセン−触媒系の
製法。 【解決手段】 本発明は、反応、担持及び場合により担
持された触媒系の乾燥を、気相反応器中で実施すること
よりなる、不活性担体物質上に固定されたメタロセン−
触媒の製法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相反応器の使用
下で、不活性の担体物質上に固定されたメタロセン触媒
系を製造するための方法、及びそのような系に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタロセン触媒系は、ポリオレフィンの
製造のための新世代の触媒系（”Single Site Catalyst
s”）としてますます重要になっている。これらの新し
い触媒は、既に古典的なチーグラー−ナッタ（Ziegler-
Natta）−触媒反応から周知のように 実際に、触媒並び
に助触媒−成分として遷移金属化合物、例えばアルキル
アルミノキサン、特にメチルアルミノキサンからなる。
遷移金属化合物としては、有利に元素の周期系のＩＶａ
族のシクロペンタジエニル−、インデニル−又はフルオ
レニル誘導体が使用される。そのような系は、慣用のチ
ーグラー−ナッタ−触媒とは対照的に、高い活性及び生
産性の他に、使用成分及び反応条件に依存する生成物特
性の所望調整能力を有するのみならず、更に、工業的使
用に関して有望な特性を有する従来未知のポリマー構造
への道も開く。
【０００３】そのような触媒系を用いる特殊なポリオレ
フィンの製造を目的とする、多数の刊行物が文献で明ら
かにされている。しかしながら、殆ど全ての場合におい
て、認容しうる生産性の達成のためには、遷移金属成分
に対して、アルキルアルミノキサンの大過剰量が必要で
あるという事実は不利である（通例、アルキルアルミノ
キサンの形でのアルミニウム対遷移金属の比は、約１０
００：１である）。一方で、アルキルアルミノキサンの
高価格によって、及び他方で、多くの場合に必要な付加
的なポリマー後処理段階（脱灰工程：deashing steps）
によって、そのような触媒系を基礎とする工業的規模で
のポリマー生産はかなり不経済である。更に、アルキル
アルミノキサン、特にメチルアルミノキサンの配合のた
めに屡々使用される溶剤トルオールは、高濃度の配合物
の貯蔵安定性の理由（アルミノキサン溶液のゲル化への
強い傾向）から、並びに最終的に帰着するポリオレフィ
ンの使用範囲に関して毒物学的な理由から、益々不所望
であるということが加わる。
【０００４】遷移金属成分に対するアルキルアルミノキ
サンの必要量の著しい減少は、アルキルアミノキサンを
不活性担体物質、有利にＳｉＯ２上に担持させることに
よって 達成され得る（J.C.W.Chien、D.He、J.Polym.Sc
ience Part A、Polym.Chem.、29巻、1603〜1607(199
1))。更にそのような担持された物質は、濃縮された相
中での重合（高純度のポリマーの製造）の際の容易な分
離可能性、もしくは近代的な気相法での自由流動性粉末
としての使用可能性の利点を有し、この際、ポリマーの
粒子形態学は、担体の粒子形によって直接与えられ得
る。更に、担体に固定されたアルキルアミノキサンは、
乾燥粉末として、比較可能なＡｌ−含量を有する溶液よ
りも物理的に安定である。このことは、既に述べたよう
に、トルオール溶液で一定の貯蔵期間後にゲル化する傾
向を有するメチルアルミノキサンに特に当てはまる。
【０００５】更に、又は正に、メタロセンとアルミノキ
サンから生成されたメタロセン触媒系は、担持された形
であるほうが、溶液状態であるよりも実際に安定であ
る。
【０００６】既に文献では、アルキルアルミノキサンを
担体上に固定するための若干の可能性が記載されてい
る：欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０３６９６７５号明細書
（Exxon Chemical）は、アルキルアルミノキサンの不動
化を、ヘプタン中のトリアルキルアルミニウムの約１０
％の溶液と、水和化シリカ（Ｈ２Ｏ ８．７重量％）と
の反応によって達 成させる方法を記載している。
【０００７】欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４４２７２５号
明細書（Mitsui Petrochemical）では、不動化は、−５
０℃〜＋８０℃の温度で、シリカの存在で、トルオール
／水−エマルジョンとトルオール中のトリアルキルアル
ミニウムの約７％の溶液との反応によってひき起こされ
る。
【０００８】米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第５０２６７９７
号明細書（Mitsubishi Petrochemical）は、６０℃で、
既製のアルキルアルミノキサン−溶液と、シリカ（６０
０℃で予備乾燥させた）との反応によって、かつ引続
く、非不動化アルキルアルミノキサン−成分のトルオー
ルによる洗浄による、もう一つの可能性を開示してい
る。
【０００９】最後に、米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第４９２
１８２５号明細書（Mitsui Petrochemical）は、シリカ
の存在で、ｎ−デカンを用いる、トルオール性溶液から
の沈殿によるアルキルアルミノキサンの不動化法を記載
している。
【００１０】これらの方法は、部分的に工業的に経費が
かかる。それというのも、それらは、特に始めに低い反
応温度もしくは多段階の後処理工程及びそれによる、ア
ルミニウムトリアルキレンの形でのアルミニウム使用量
に関する収率ロスを含んでいるからである。更に、空／
時−収率は、比較的多量の溶剤の強制的な使用によっ
て、部分的に著しく妨害される。
【００１１】最後に、活性な重合触媒を得るためには、
なお後続のメタロセンの担体固定化を行なわなければな
らない。従って、溶剤中でのもう一つの反応段階が必要
である。それによって、これらの系の経済性は再度問題
になる。
【００１２】メタロセンの担体固定化のために、同様に
幾つかの可能性がある。
【００１３】担体固定化とは、定義によれば、不活性担
体上での使用成分の不動化と解され；成分は、溶剤によ
る後続の溶離がもはや不可能であるように担体物質上に
析出される。
【００１４】すなわち、一方で溶液のメタロセンを、懸
濁された担持されたアルミノキサンと接触させることが
できるか、又はメタロセンを、先ずアルミノキサンと反
応させ、かつ反応生成物を、次いで不活性担体上に担持
させることができる。双方の方法では、後処理段階は、
些細なことではない。それというのも、担持された成果
及び完成触媒の活性は、反応温度及び乾燥条件に決定的
に依存するからである（欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０５６
０１２８号明細書、米国特許（ＵＳ−Ａ）第５３０８８
１５号明細書、参照）。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、公知技術水準のこの欠点を克服し、かつ経済的な方
法を提供することであり、その方法によって、アルキル
アルミノキサン及びメタロセンからなるオレフィン重合
のための活性触媒を、一つの方法段階で、有機溶剤の併
用なしで、高い収率及び均質で、再現可能な方法で、不
活性担体物質上に充分に固定させることができ、その
際、担体の粒子形態は保持されたままであり、かつ生成
物は最後に自由流動性粉末として存在する。
【００１６】欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０６７２６７１号
明細書によれば、アルキルアルミノキサン、特にメチル
アルミノキサン（ＭＡＯ）の合成及び不活性担体上での
その固定を、直接気相を介して、溶剤のいかなる使用も
なしに、かつ付加的な方法段階なしに実施することによ
って 、前記の欠点の幾つかが排除されうること が判明
した。
【００１７】
【課題を解決するための手段】ところで、ここでも、ア
ルミノキサンを気相で又は技術水準により液相での担体
固定及び引続く慣用の又は本発明による乾燥後に製造す
るかどうかに関係なく、メタロセンを装置形状の変化に
より、気相で同時に及びアルミノキサンと一緒にもしく
はその後に担持化され得ることが判明した。
【００１８】本発明による方法実施の１変法の場合に
は、初期重合も１段階で可能であり、従って、最終生成
物は直ちに重合のために使用される。
【００１９】得られた最終生成物は自由流動性粉末であ
り、これは直接オレフィン重合のために高活性の触媒と
して使用することができる。粒子形態及び粒度分布は、
本方法内では否定的にではなく、むしろ肯定的に変化さ
れる。担体物質の微細分は気相内での担持によって構成
され得、他方で最小の粒子を適時排出することもでき
る。ガス流の変化及び適当な反応器型及び反応器形状の
使用により、生成物の粒度配向性の、選択的搬出も可能
である。従って、使用パラメーターの合目的に適合によ
って、粒度、活性及び触媒濃度が調整され得る。
【００２０】従って本発明の目的は、不活性担体物質上
に固定された、有機金属化合物、水及びメタロセンから
成るメタロセン触媒系の製法であり、この方法は、第一
段階で担体物質、有機金属化合物又はその溶液もしくは
懸濁液、場合により水を、ガス流と共に反応器中に装入
し、かつ反応及び反応成分及び／又は反応生成物の担持
上での固定を気相中で実施し、かつ場合により次にメタ
ロセン又はその溶液をガス流と共に供給し、かつ付加的
に担体物質上に固定させ、かつ第二段階で、そうして製
造された担体化系の乾燥を、同様に気相中で行いかつ同
時に、場合により気相へのオレフィンの供給によって、
初期重合を実施することよりなる。
【００２１】反応器の種類は、所望の粒度、アルミノキ
サンの量及び場合により溶解して存在するメタロセンの
粒子に対する濃度によって決められる。アルミノキサン
の固定が、気相か又は液相で固体の担体上で行なわれる
かどうかに関係なく、各々の場合に、担体上での気相で
のメタロセンの固定及び場合により引続く初期重合が可
能である。
【００２２】本発明のもう一つの目的は、本発明による
方法により製造された、担体物質上に固定されたメタロ
セン触媒系である。
【００２３】液相でのアルミノキサンの製造は、一般に
公知の方法により（欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０６２３６
２４号明細書、米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第５１５７００
８号明細書、米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第５２０６４０１
号明細書）、アルキルアルミニウム化合物の水での加水
分解によって行なわれる。引続き、担体に一般に公知の
方法によってアルミノキサンを担持させ、液相から分離
させ、かつ湿潤粒子として乾燥機中で後処理することが
できる。この乾燥過程の際に、溶剤の除去と共に同時に
メタロセンを固定することができる。
【００２４】自体公知の加熱方法により製造された担持
された触媒系のこの乾燥法の際には、担体の粒子形態
は、種々の方法の機械的負荷によって、否定的に影響さ
れる。出発物質とは著しく異なる、拡大された粒度分布
を有する不均一の構造の粉末が得られる。経験上、これ
らの触媒系を用いて製造されたポリマーは、否定的な物
理的特性を有する。
【００２５】本発明による、気相反応器中での乾燥及び
／又は担持の際には、これらの欠点は現われない。適当
な反応器の選択及び使用されるガス流の変化によって、
初めて、触媒粒子の所望の単一フラクションの搬出が調
整可能である。更に同じ段階で、オレフィンとの反応が
行なわれ、相応するプレポリマーが得られる。
【００２６】本発明により併用可能な反応器の場合に
は、その機能は、アルミニウムアルキルと水及び／又は
メタロセンとの反応、及び引き続くもしくは同時の乾燥
を考慮しなければならない。したがって、一定の型の反
応器だけが使用される。
【００２７】この型の反応器は、高い気体−固体比、適
度な温度及び成分の発送場所及び反応系からのその搬出
の間の空間的分離を特徴とする。搬出の際に、ガス流、
気化された溶剤及びメタロセン−アルミニウム−触媒
は、有利には同時に、成分に分離されるべきであり、こ
れにより、有害な濃縮溶剤は触媒系中に残留しない。
【００２８】好適な型の反応器の例としては、他の使用
範囲では公知技術水準に属する、噴霧乾燥機、流通管、
反転乾燥機及び渦動層乾燥機が挙げられる。そこで使用
される方法パラメーターは、変形された形で、本発明に
よる方法に使用され得る。
【００２９】後の固体粒子からの気相の空間的分離と共
に、気相での粒子の流動化及び強力な緩解が、本発明に
より併用可能な全ての反応器についての特徴的である。
【００３０】本発明により、乾燥すべき担体固定された
助触媒、殊に湿潤った担体固定されたアルミノキサン又
はトリメチルアルミニウム、水及び担体を反応器に供給
し、かつガス流によって分配させる。同時にメタロセン
を直接成分と共に装入口に、又はもう一つの場所的に及
び／又は時間的に後続された箇所で装入させる。
【００３１】１個又は数個の供給ノズルの適当な組合せ
及び反応成分の１−もしくは多成分系の使用によって、
不均一系共重における要求も満足する担持されたメタロ
セニウム触媒が製造可能である。
【００３２】溶剤もしくはガスの分離後に、所望の初期
重合を、前以て触媒を単離することなく直接行なうこと
ができる。
【００３３】この連続的な方法では、気相及び溶剤相の
分離後に、粒子の内部回収が可能である。気相及び溶剤
は、相互に無関係で分離されかつ／又は再循環され得
る。固体粒子及び気相は、操作の間連続的に交換され得
る。
【００３４】多段階的方法で、反応器系の理想的組合せ
が可能である。例として、噴霧乾燥機と流通管又は渦動
層乾燥機とを結合させた、噴霧−流通管乾燥機、噴霧−
流通管反応器、噴霧−渦動層反応器、噴霧−渦動層乾燥
機が挙げられる。これらの反応器／乾燥機の操作法は、
一般的な技術水準に属する。乾燥反応器は、真空範囲か
ら１０６Ｐａの中程度の圧力範囲まで操作され得る。こ
れは一方で 乾燥すべき基体の最大熱的負荷可能性に依
存し、他方で、分離すべき溶剤の蒸発エンタルピーに依
存する。
【００３５】乾燥反応器のその他の利点は、本発明によ
る反応乾燥機系中での、触媒の短い接触時間、及び従っ
て僅少な熱的負荷にある。本発明により、気相反応器中
の乾燥段階は全方法で有利であるが、乾燥は、別個の方
法としても使用できる。その際、慣用の方法により懸濁
液及び溶液の形で生じる全ての系及び不活性担体とのそ
の混合物が、有利にかつ慎重に乾燥され得る。
【００３６】更に、反応生成物として生じるアルカン
は、それらが所定の反応条件下でガス状で存在するかぎ
り、ガス流の保持のために役立ち得る。本発明により使
用される反応器中への、成分のトリアルキルアルミニウ
ム、特にトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及び水、並
びにメタロセン溶液の供給は、使用されるガス流を介し
て有利に行なわれ得る。その都度のガス流の調整によっ
て、アルキルアルミノキサンの有利なメチル／アルミニ
ウム−比も、担体の担持度も、系統的に制御することが
できる。そのために好適な担体物質、例えばＳｉＯ２の
場合には、反応成分の水は、更に担体の表面に結合され
た形で収容され得る。
【００３７】トリアルキルアルミニウム、特にトリメチ
ルアルミニウム（ＴＭＡ）及び水をガス状で又は噴霧し
て気相に供給する際（この際、ガス流は単に担体物質の
流動化の保持のために役立つ）にも、並びに懸濁して担
持された触媒系の供給の際にも、装置の連続的操作が可
能である。全ての場合に、担体の本来の粒子形態及び粒
度分布は維持されたままであるか、もしくは調整可能で
ある。
【００３８】溶剤は、この気相処理の間に交換され、後
続の分離装置中で分離することができる。
【００３９】本発明により使用可能な担体物質として、
周期律のII、III又はIV主族並びにII及びIV副族の元素
の１種又は数種の多孔性酸化物、例えば、ＺｒＯ２、Ｔ
ｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、殊にＡｌ
２Ｏ３及びＭｇＯ及び特にＳｉＯ２が 使用される。
【００４０】これらの担体物質は、１〜３００μｍ、殊
に１０〜２００μｍの範囲の粒度；表面積１０〜１００
０ｍ２／ｇ、殊に１００〜５００ｍ２／ｇ；Ｎ２−細孔
容積０．５〜３ｃｍ３、殊に１〜２ｃｍ３を有する。
【００４１】これらの担体は、挙げられた値を統計的分
布で含有する市販の物質である。
【００４２】担体物質の水含量は、方法に応じて、約０
〜１５重量％で変化する。所望の水含量は、市販の担体
物質の一般に公知の水和法又はカ焼法により調整するこ
とができる。
【００４３】本発明によれば、担持された”メタロセン
触媒系”とは、成分の助触媒（例えばアルミノキサン、
有機硼素化合物）並びに前記のメタロセンとのその組合
せ物のことである。
【００４４】本発明により併用可能なこれらの化合物、
その製造及び使用は、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４８０
３９０号明細書、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４１３３２
６号明細書、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０５３０９０８号
明細書、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０３４４８８７号明細
書、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４２０４３６号明細書、
欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０４１６８１５号明細書、欧州
特許（ＥＰ−Ａ）第０５２０７３２号明細書に詳細に記
載されている。
【００４５】アルミノキサンの製造のために、水対アル
キルアルミニウム化合物、特にトリメチルアルミニウム
のモル比は、０．５：１〜１．５：１、殊に０．７：１
〜１．３：１の範囲にあり、かつ所望の値に調整するこ
とができる。
【００４６】有機アルミニウム化合物としては、原則的
に、水で加水分解されてアルミノキサンになりうる、こ
の分野で常用の全ての化合物が使用可能である。本発明
によれば、１〜１０個のＣ−原子、特に１〜５個のＣ−
原子を有する短鎖のアルキル基、例えばメチル−、エチ
ル−、プロピル−、イソプロピル−、ブチル−、イソブ
チル−、ｔ−ブチル−、ペンチル−基を有するトリアル
キルアルミニウム化合物（Ｒ）３Ａｌが有利である。本
発明によれば、トリメチルアルミニウムが有利であ
る。
【００４７】担体対アルミノキサンの比は、比較的広い
範囲内で変動可能である。所望の場合には、本発明によ
る方法で、担体を含有しないアルミノキサン（アルミニ
ウム含量理論的最大４６．５重量％）を製造することが
できる。本発明によれば、担体物質及びアルミノキサン
及びアルミノキサンから成る、生じる自由流動性の粉末
上に、アルミノキサンの形の、アルミニウム３〜４０重
量％、殊に５〜３０重量％が存在するように選択するの
が有利である。
【００４８】これらの化合物の他に、本発明によれば、
他の助触媒、例えば特に有機硼素化合物、例えばトリス
−［ペンタフルオロフェニル］ボラン、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］ボレートも併用可能である。
【００４９】メタロセン成分としては、メタロセン触媒
作用の重合で使用される全ての化合物、例えば、架橋結
された、架橋されていないメタロセン−サンドイッチ錯
体並びに相応する半サンドイッチ−錯体が使用される。
【００５０】メタロセン溶液の供給によるメタロセン触
媒の製造は、触媒系に設定される必要に応じて行なわれ
る。その溶液の形で装入されるメタロセン０．１〜３０
重量％、殊に０．５〜１５％が担持され得る。
【００５１】アルミニウム−メタロセン比（ＭＥ＝メタ
ロセン−中心原子に対して）を、高活性触媒が形成され
るように調整する方法で、メタロセン成分は装入され
る。このモル比は、典型的には、Ａｌ：ＭＥ＝５００
０：１〜１０：１、特に５００：１〜５０：１である。
【００５２】そのために、アルミノキサンの形成後に、
生成されたメタロセニウム触媒系が担体物質上で生じ得
るか、又は完全系として初めて担体上で析出される方法
で、メタロセンを供給する。
【００５３】プレポリマー−オレフィンとして、活性触
媒化合物の製造のために使用され得る、もしくは重合で
使用される全てのオレフィンを使用することができる。
それには、特にアルファ−オレフィン、例えば１−プロ
ペン又は１−ヘキセンが属する。
【００５４】初期重合は、後続の重合の必要性に依存し
て、オレフィンの供給によって、時間に応じて行なわれ
る。
【００５５】そのために、アルミノキサンもしくはメタ
ロセニウム触媒系の担持の後に、オレフィンモノマーを
１つのノズルを経てガス流中に装入し、かつそうしてプ
レポリマーを形成させることができる。その際、アルミ
ノキサン成分の担体化のためにも使用される同様の容積
流が使用される。
【００５６】本発明による方法は、使用された成分に対
して、不動化されたアルミニウム及びメタロセンの殆ど
定量的な収率を有する、担持されたのメタロセン触媒系
の製造を可能にする。目的に合わせて使用可能なかつ再
現可能な方法条件に基づき、本発明による方法で製造さ
れたこの担持されたのメタロセン触媒系は高い活性を有
し、従ってオレフィン重合のために極めて好適である。
【００５７】更に、初期重合との簡単な組合せによっ
て、同一の方法実施及び装置で、若干の重合方法のため
に直接使用可能なプレポリマーの製造が可能である。
【００５８】本発明による方法によって製造された担持
された触媒系及びプレポリマーは、公知のオレフィン−
重合法、例えば世界特許（ＷＯ）第９４／１４８５６
号、又は米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第５０８６１２５号も
しくは米国特許（ＵＳ−ＰＳ）第５２３４８７８号で、
問題なく使用され得る。
【００５９】
【実施例】本発明を次の実施例につき詳説する。例中に
挙げた反応変数（温度、圧力及び容積流）についての値
は、全試験実施にわたって平均された値である。この平
均値が有利な範囲内にあるように、試験を実施した。
【００６０】スケール−アップのための検査は、一定に
調整可能な質量−及び容積流比を示す。
【００６１】方法パラメーターは、記載の最小値及び最
大値の範囲内で、生成物の変化もしくは最適化のために
引用され得る。
【００６２】記載の方法パラメーターは、種々の使用可
能な型の反応器に極めて広範囲に使用され得る。反応器
型によって制約された方法パラメーターの適合は、一般
的な専門知識の要素である。
【００６３】 実験室用装置中での本発明による方法の実施の際の反応パラメーターについて の一般的記載 担体量： 最大 １００．０ｇ 最小 １０．０ｇ 有利な範囲 ３５．０ｇ〜５０ｇ 温度： 最小 ２℃ 最大 １２０℃ 有利な範囲 ２０℃〜９０℃ 圧力： 圧力変動は、気相反応器の種類及び装荷度から生じる。
【００６４】 最小 ０．５・１０６Ｐａ 最大 ２０・１０６Ｐａ 有利な範囲 １〜１．５・１０６Ｐａ 容積流： 最大 ２０００ｌ／分 最小 ５０ｌ／分 有利な範囲 ２００ｌ／分〜１２００ｌ／分 気相中の滞留時間： 最小 ０．１秒 最大 １０秒 有利な範囲 ０．１秒〜５秒例１ 噴霧乾燥反応器 （図１） 変更された噴霧ノズルを有するBuechi社の噴霧乾燥装置
（Ｂ１９１）中で、かつガス供給の変化の下で（従っ
て、不活性ガス雰囲気（窒素ガス）が使用できた）、管
状ポンプを経て、不活性条件下で、トルエン又は他の不
活性溶剤中のシリカの懸濁液を噴霧塔に装入した。市販
の成分ノズル（３−成分ノズル、適温化、ノズル直径
０．７ｍｍを有する）の使用によって、シリカ懸濁液、
アルミニウムアルキル、特にトリメチルアルミニウム及
び水を装入することができた。即ち、部分流の適応後
に、気相中で有機性の不活性懸濁剤の分離と同時に、ア
ルミノキサンのその場での担持が可能であった。サイク
ロン中での析出後に、担持された生成物は、溶剤を含有
しない自由流動性の粉末の形で生じた。このシリカの粒
子形態学的特性値は、このその場の担持の間の慎重な処
理によって、充分に不変のままであった。
【００６５】シリカ（Type Grace Sylopol 2104;平均粒
度８０μｍ、平均表面積２８０〜３１０ｍ２／ｇ、細孔
容積１．５ｍｌ／ｇ、水含量３．５〜７％）５０ｇを、
無水トルエン１５０ｇ中に窒素雰囲気下で懸濁させた。
この懸濁液を管状ポンプを経て、噴霧乾燥反応器のノズ
ルに導入させた。シリカ懸濁液と同時に、このノズル中
に、トリメチルアルミニウム及び水を入れた。噴霧乾燥
反応器中の温度は、１００℃で一定に保った。霧化のた
めの、及びガス相搬送のためのガス流は、１分間当たり
懸濁液約２〜４ｍｌが搬送され、かつ噴霧されるように
選択した。水及びトリメチルアルミニウムの供給速度
は、トリメチルアルミニウム１ｇに対して、水０．２５
ｇを供給されように選択した。合計して、トリメチルア
ルミニウム６７．８ｇ及び水１７ｇを供給した。７２分
間後に供給は終了した。アルミニウム含量２４．８％及
びメチル／アルミニウム比１：１．０７を有する自由流
動性の粉末として、９１％の収率に相応する１１２ｇを
得た。
【００６６】例２ 噴霧乾燥反応器（図１） メタロセン−溶液の供給 不活性窒素雰囲気下で、無水トルエン１５０ｇ中の例１
で製造された担持されたアルミノキサン系５０ｇの懸濁
液に、Buechi−噴霧乾燥反応器の多成分噴霧ノズル中
に、トルエン中の１％のメタロセン−溶液（ビス［ｎ−
ブチルシクロペンタジエニル］ジルコニウムジクロリ
ド）１００ｍｌを、メタロセン−溶液１ミリリットルに
対して担体懸濁液２０ｍｌを噴霧／供給するように供給
した。
【００６７】噴霧塔の温度を１００℃で保持した。生成
物は、Ａｌ：Ｚｒ比１８９：１に相応する、アルミニウ
ム含量２４．７％及びジルコニウム含量０．４４％を有
する、溶剤不含の帯黄褐色の自由流動性粉末であった。
【００６８】例３ 噴霧乾燥反応器（図１） 無水トルエン１５０ｇ中のシリカ（例１に相応する）５
０ｇから成る懸濁液に、公知方法により製造された、メ
チルアルミノキサン−溶液（アルミニウム含量５．５
％）５６５ｇ及び１％ メタロセン溶液（例２に相応す
る）２２０ｍｌを加え、かつ管状ポンプを経てBuechi−
噴霧乾燥器中に噴入した（アスピレーター−窒素−１０
０％、管状ポンプ４５％、入口温度１００℃、加温され
た単一ノズル０．７ｍｍ、噴霧時間１０４分）。アルミ
ニウム含量２４．６％及びジルコニウム含量０．３７％
を有する、溶剤不含（残留トルエン含量≦０．１％）の
帯黄褐色の自由流動性粉末として、９４％の収率に相応
する１１５ｇが得られた。
【００６９】比較例３ａ） 技術水準による慣用の乾燥 窒素雰囲気下で３頚フラスコ中に、例３に相応する懸濁
液２００ｇを満たし、かつ反転フリットを経て懸濁剤を
充分に吸引濾過した。残留残査を真空中で（５０℃、１
２時間、０．１ｈＰａ）乾燥させた。生成物は残留トル
エン含量５．３％、アルミニウム含量２３．２％及びジ
ルコニウム含量０．３５％を有した。
【００７０】例４ 流通管反応器（図２） 例３に相応する懸濁液を、管状ポンプを経て、流通管反
応器（管径５０ｍｍ、長さ２０００ｍｍ）の下部に装入
した。ガス流を、６ｍ／ｓのガス空管速度で装入して物
質を搬送させかつその際完全に乾燥されて分離析出させ
た。装入されるガス流の温度は、８０℃に調整した。メ
タロセン溶液（ビス［ｎ−ブチルシクロペンタジエニ
ル］ジルコニウムジクロリド）を、１つのノズルを経
て、８００ｍｍの高さに供給した。
【００７１】生成物は次の特性値を示した：アルミニウ
ム含量２４．６％、ジルコニウム含量０．３９％。
【００７２】例５ 渦動床反応器 渦動床反応器中に、不活性有機懸濁剤中の懸濁液の形で
又は湿潤濾滓として担体化の触媒系シリカ５０ｇを満た
した。静止した渦動層が構成されるように、ガス流を調
整した。ガス流を加熱し（５０℃）、そうして懸濁液か
ら慎重に溶剤を除去した。乾燥時間は、約２．５時間で
あった。収率は定量的であった；生成物は、アルミニウ
ム含量２４．７％、ジルコニウム含量０．４１％及び残
留トルエン含量０．１％。
【００７３】例６ 渦動床反応器 例５からの生成物５０ｇに、同じ方法パラメーターの維
持下に、ガス流と共にオレフィン（エテン）１容量％を
供給した。生じる初期重合を、質量増加もしくは供給時
間に基づき逆算することができた。ガス流の回収の際
に、オレフィンを殆ど定量的に担体ガス流から吸収する
ことができた。生成物は質量増加２．６％を示し、かつ
定量的に単離できた。アルミニウム含量は２４．０％で
あり、ジルコニウム含量は０．３９％であった。
【００７４】（図面の出典：図１：Buechi AG、Bedienu
ngsanleitung Mini Spray Dryer B-191;図２：Lehrbuch
der Verfahrenstechnik、 Leipzig 1967、VEB Verlag
fuer Grundstoffindustrie）
【図面の簡単な説明】
【図１】噴霧乾燥反応器を示す図
【図２】流通管反応器を示す図である。
【符号の説明】 ａ ガス入口、 ｂ 送風機、 ｃ 加熱機、
ｄ 原料供給、 ｅ昇管、 ｆ サイクロン、 ｇ
製品排出、 ｈ 排気、 ｉ メタロセン溶液
供給

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 不活性の担体物質上に固定された、金属
    有機化合物、水及びメタロセンから成るメタロセン触媒
    系を製造するために、 −第一段階で、担体物質、有機金属化合物又はその溶液
    もしくは懸濁液、場合により水を、ガス流と共に反応器
    中に装入し、反応及び担体物質上での反応成分及び／又
    は反応生成物の固定を気相中で実施し、かつ場合により
    引続きメタロセン又はその溶液をガス流と共に供給し、
    かつ付加的に担体物質上に固定させ、かつ −第二段階で、直接そうして製造された担持された系の
    乾燥を、同様に気相中で行い、かつ同時に、場合により
    気相へのオレフィンの供給によって、初期重合を実施す
    ることを特徴とする、不活性の担体物質上に固定された
    メタロセン触媒系の製法。
  2. 【請求項２】 有機金属化合物として、アルキルアルミ
    ニウム化合物を使用する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 アルキルアルミニウム化合物として、ト
    リメチルアルミニウムを使用する、請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 水：アルキルアルミニウム化合物のモル
    比は、０．５：１〜１．５：１の範囲にある、請求項１
    から３までのいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 トリメチルアルミニウムを使用する、請
    求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 メタロセン対アルキルアルミニウム化合
    物のモル比は１：５００〜１：１０の範囲にある、請求
    項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 担体物質上に、アルミノキサンの形でア
    ルミニウム３〜４０重量％が固定されている、請求項６
    に記載の、不活性担体物質上で不動化されたメタロセン
    触媒系。
  8. 【請求項８】 担体物質上に、メタロセン触媒系の形で
    メタロセン０．１〜３０重量％が固定されている、請求
    項６に記載の、不活性担体物質上で不動化されたメタロ
    セン触媒系。
  9. 【請求項９】 気相反応器として、公知の流通管反応
    器、噴霧乾燥機、渦動相反応器及びそれらの組合せの改
    良実施形を使用する、請求項１から８までのいずれか１
    項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１から９項までのいずれか１項
    に記載の方法により製造された、不活性の担体物質上で
    不動化されたメタロセン触媒系。
  11. 【請求項１１】 第二段階の、担持されたメタロセン触
    媒系の乾燥を、別々の気相反応器中で実施する、請求項
    １に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 技術的に一般に公知の方法で、有機金
    属化合物、水及びメタロセンから成る、不活性担体物質
    上に固定されたメタロセン触媒系を製造する方法におい
    て、使用された溶剤及び懸濁剤の分離及び乾燥は、気相
    反応器中で、使用されたガス流によって行なうことを特
    徴とする不活性担体物質上に固定されたメタロセン触媒
    系の製法。
  13. 【請求項１３】 気相反応器として、流通管反応器、渦
    動層反応器、噴霧乾燥機を使用する、請求項１２に記載
    の方法。
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