JPH09176220A - オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合体の製造方法

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JPH09176220A
JPH09176220A JP34115395A JP34115395A JPH09176220A JP H09176220 A JPH09176220 A JP H09176220A JP 34115395 A JP34115395 A JP 34115395A JP 34115395 A JP34115395 A JP 34115395A JP H09176220 A JPH09176220 A JP H09176220A
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JP
Japan
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transition metal
group
olefin polymer
compound
polymerization
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Application number
JP34115395A
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English (en)
Inventor
Masaki Izeki
優樹 井関
Hiroyuki Shiraishi
寛之 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】メタロセン系遷移金属化合物を用いるオレフィ
ン重合体の製造方法において、高活性で重合し、かつ、
生成するオレフィン重合体の熱成形時の変色や物性低下
の心配がないオレフィン重合体の製造方法を提供する。 【解決手段】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
を有する遷移金属化合物(A)及び有機アルミニウム化
合物(B)からなる触媒系を用いるオレフィン重合体の
製造方法であって、遷移金属原子1モルあたりのオレフ
ィン重合速度k(g/mol・h・atm)が下式を満
たし、(A)(B)を分散させるための重合系内の媒体
に対する(A)の遷移金属原子換算モル濃度が5マイク
ロモル/リットル未満であるオレフィン重合体の製造方
法。 log(k)>1333/T+3.0(εr>2.1)
式(1) log(k)>1333/T+1.1(εr≦2.1)
式(2) (Tは重合温度(K)、εrは重合系内の媒体の20℃
比誘電率)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるメタロセ
ン系触媒を使用するオレフィン重合体の製造方法に関す
る。詳しくは、高い重合活性でのオレフィン重合体、特
にエチレン/α−オレフィン共重合体の製造方法に関す
る。尚、本発明においては、オレフィン重合体とはオレ
フィンの単独重合体または共重合体のことをいう。
【0002】
【従来の技術】シクロペンタジエニル骨格を有する配位
子を含む遷移金属化合物、すなわちメタロセン系遷移金
属化合物を含有するオレフィン重合触媒は、オレフィン
を高活性で重合または共重合させることができ、組成分
布が狭く、実用性能に優れたオレフィン重合体を製造す
ることができることが知られている。例えば、特開昭5
8−19309号公報、特開昭60−35005号公報
においては、このようなメタロセン系遷移金属化合物
を、メタロセン系遷移金属化合物に対して過剰量の有機
アルミニウムオキシ化合物とともに用いたエチレン/α
−オレフィン共重合体の製造方法が開示されている。し
かし、メタロセン系遷移金属化合物とともに用いられる
有機アルミニウムオキシ化合物は、通常有機アルミニウ
ム化合物と水とを反応させることによって製造されるも
のであり、製造工程が複雑であるとともに高価であると
いう問題点を持っている。
【0003】このような問題を解決するため、有機アル
ミニウムオキシ化合物に代えて有機アルミニウムを助触
媒成分として含むメタロセン系触媒を用いたオレフィン
重合体の製造方法が知られている。特に、特開平3−1
97513号公報においては、メタロセン系遷移金属化
合物に対して極めて過剰量の有機アルミニウムを助触媒
成分として用いたオレフィン重合体の製造方法が示され
ているが、オレフィン重合体中に残存する触媒残さ量が
極めて多く、オレフィン重合体の熱成形時の変色や物性
に悪影響を及ぼすこと等が懸念される。
【0004】さらに、特開平7−62012号公報にお
いては、メタロセン系遷移金属化合物に対して特定量以
下の有機アルミニウムを助触媒成分として用いたオレフ
ィン重合体の製造方法が開示されているが、その重合活
性は工業的に満足なレベルに達していない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような諸事情の
下、本発明の解決すべき課題は、メタロセン系遷移金属
化合物を用いるオレフィン重合体の製造方法において、
高活性で重合し、かつ、生成するオレフィン重合体の熱
成形時の変色や物性低下の心配がないオレフィン重合体
の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は長年、メタ
ロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物を用
いるオレフィン重合体の製造方法について、鋭意研究を
続けてきた。その結果、触媒成分を分散させるための重
合系内の媒体に対するメタロセン系遷移金属化合物の濃
度が特定量未満であり、オレフィン重合速度が特定の関
係式を満たすとき、また、特定の構造を有するメタロセ
ン系遷移金属化合物及び有機アルミニウム化合物の重合
系内の媒体に対する濃度がそれぞれ特定量未満である場
合に、オレフィンを高活性で重合させることができるこ
とを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【0007】すなわち本発明は、[A]シクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子を有する遷移金属化合物及び
[B]有機アルミニウム化合物からなる触媒系を用いる
オレフィン重合体の製造方法であって、該触媒系の遷移
金属原子1モルあたりのオレフィン重合速度k(g/m
ol・h・atm)が下記関係式を満たし、遷移金属化
合物[A]及び有機アルミニウム化合物[B]を分散さ
せるための重合系内の媒体に対する遷移金属化合物
[A]の遷移金属原子換算モル濃度が5マイクロモル/
リットル未満であるオレフィン重合体の製造方法、なら
びに、[A]シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
を有する遷移金属化合物及び[B]有機アルミニウム化
合物からなる触媒系を用いるオレフィン重合体の製造方
法であって、遷移金属化合物[A]において、一つのシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子が他の配位子と
架橋しており、遷移金属化合物[A]及び有機アルミニ
ウム化合物[B]を分散させるための重合系内の媒体に
対する遷移金属化合物[A]の遷移金属原子換算モル濃
度が5マイクロモル/リットル未満であり、有機アルミ
ニウム化合物[B]のアルミニウム原子換算モル濃度が
4ミリモル/リットル未満であるオレフィン重合体の製
造方法に係るものである。 log(k)>1333/T+3.0(εr>2.1の場合) 式(1) log(k)>1333/T+1.1(εr≦2.1の場合) 式(2) (上式において、Tは重合温度(絶対温度(K))であ
り、εrは重合系内の媒体の20℃における比誘電率で
ある。)
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明において使用する遷移金属化合物
[A]はいわゆるメタロセン系遷移金属化合物であり、
通常、一般式 MLa n-a (式中、Mは元素の周期率
表の第4族又はランタナイド系列の遷移金属原子であ
る。Lはシクロペンタジエニル骨格を有する基又はヘテ
ロ原子を含有する基であり、少なくとも一つはシクロペ
ンタジエニル骨格を有する基である。複数のLは互いに
架橋していてもよい。Xはハロゲン原子又は炭素数1〜
20の炭化水素基である。nは遷移金属原子の原子価を
表し、aは0<a≦nなる整数である。)で表される。
【0010】上記一般式において、Mは元素の周期律表
(1993年、IUPAC)の第4族又はランタナイド
系列の遷移金属原子であり、かかるMの具体例として
は、例えば、周期律表の第4族の遷移金属原子として
は、チタニウム原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原
子などが挙げられ、ランタナイド系列の遷移金属として
は、サマリウム原子などが挙げられる。好ましくは、チ
タニウム原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子であ
る。
【0011】遷移金属化合物[A]の上記一般式におけ
るLは、シクロペンタジエニル骨格を有する基又はヘテ
ロ原子を含有する基であり、少なくとも1つはシクロペ
ンタジエニル骨格を有する基である。複数のLは互いに
架橋していてもよい。シクロペンタジエニル骨格を有す
る基は、例えば、シクロペンタジエニル基、置換シクロ
ペンタジエニル基又はシクロペンタジエニル骨格を有す
る多環式基である。置換シクロペンタジエニル基の場合
の置換基には、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素
原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、あるいは炭素
原子数1〜20のシリル基等が、またシクロペンタジエ
ニル骨格を有する多環式基の場合には、インデニル基や
フルオレニル基等が、ヘテロ原子を含有する基の場合の
ヘテロ原子には、窒素原子、酸素原子、燐原子、硫黄原
子等が挙げられる。
【0012】置換シクロペンタジエニル基の具体例とし
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、ノルマルプロピルシクロペン
タジエニル基、ノルマルブ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、イソブチル
シクロペンタジエニル基、第2級ブチルシクロペンタジ
エニル基、第3級ブチ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、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、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等が挙げられ
る。
【0013】シクロペンタジエニル骨格を有する多環式
基の具体例としては、インデニル基、4,5,6,7−
テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基等が挙げら
れる。
【0014】ヘテロ原子を含有する基としては、メチル
アミノ基、tert−ブチルアミノ基、ベンジルアミノ基、
メトキシ基、tert−ブトキシ基、フェノキシ基、ピロリ
ル基、チオメトキシ基等が挙げられる。
【0015】シクロペンタジエニル骨格を有する基同士
又はシクロペンタジエニル骨格を有する基とヘテロ原子
は、エチレン、プロピレン等のアルキレン基、あるい
は、シリレン基、ジメチルシリレン基、ジフェニルシリ
レン基、メチルシリルシリレン基等の置換シリレン基等
により架橋されていてもよい。
【0016】遷移金属化合物[A]の上記一般式におけ
るXは、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜20の炭化水
素基である。aは0<a≦nなる整数、nは遷移金属原
子Mの原子価を表す。
【0017】かかる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
ウ素原子等が挙げられ、炭素原子数1〜20の炭化水素
基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、
イソプロピル基、ノルマルブチル基、ベンジル基等が挙
げられる。好ましくはハロゲン原子であり、特に好まし
くは塩素原子である。
【0018】上記一般式 MLa n-a で表されるメタ
ロセン系遷移金属化合物の内、Mがジルコニウムである
化合物の具体例としては、例えば、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブ
ロマイド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジメチル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビ
ス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジメチル、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライ
ド、ビス(インデニル)ジルコニウムジブロマイド、ビ
ス(インデニル)ジルコニウムジメチル、ビス(4,
5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジ
クロライド、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロイン
デニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(4,5,
6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチ
ル、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、
ビス(フルオレニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス
(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス
(インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジブロマイド、エチレン
ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビ
ス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコ
ニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタ
ジエニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、
ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロライド、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
ウムジクロライド、ジメチルシリレン(シクロペンタジ
エニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジ
フェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジク
ロライド、シクロペンタジエニルジメチルアミノジルコ
ニウムジクロライド、シクロペンタジエニルフェノキシ
ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(2−te
rt−ブチル−4−メチルフェノキシ)(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメ
チルシリレン(2−tert−ブチル−4−メチルフェノキ
シ)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロライド、ジメチルシリレン(tert−ブチルアミ
ノ)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロライド等が挙げられる。
【0019】好ましくは、エチレンビス(インデニル)
ジルコニウムジクロライド、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
ライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−フ
ルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリ
レンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、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ライド、ジメチルシリレ
ン(シクロペンタジエニル−フルオレニル)ジルコニウ
ムジクロライド、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ライド、シクロペンタジエニル
ジメチルアミノジルコニウムジクロライド、イソプロピ
リデン(2−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)
(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロライド、ジメチルシリレン(2−tert−ブチル−4
−メチルフェノキシ)(テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレン
(tert−ブチルアミノ)(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロライドである。
【0020】また、上記のジルコニウム化合物において
ジルコニウムをチタニウム、ハフニウムに置き換えた化
合物も同様に例示することができる。
【0021】本発明において使用する有機アルミニウム
化合物[B]は、遷移金属化合物[A]とともにオレフ
ィン重合用触媒として使用されるものであり、例えば、
一般式 R1 b AlY3-b (式中、R1 は炭素数1〜1
2の炭化水素基であり、Yはハロゲン原子または水素原
子であり、bは1〜3の整数を表す。)で表される有機
アルミニウム化合物である。
【0022】上記一般式においてR1 は炭素数1〜12
の炭化水素基であり、例えば、アルキル基、シクロアル
キル基、アリール基等が挙げられ、具体的には、メチル
基、エチル基、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、シクロヘキシル基、フ
ェニル基、トリル基等が挙げられる。
【0023】上記一般式で表される有機アルミニウム化
合物の具体例としては、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、
トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアル
ミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリ−
2−メチルペンチルアルミニウム、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等のト
リアルキルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロラ
イド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジイソプロピ
ルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウム
クロライド、ジノルマルヘキシルアルミニウムクロライ
ド等のジアルキルアルミニウムハライド、メチルアルミ
ニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムセスキク
ロライド、イソプロピルアルミニウムセスキクロライ
ド、ブチルアルミニウムセスキクロライド等のアルキル
アルミニウムセスキハライド、メチルアルミニウムジク
ロライド、エチルアルミニウムジクロライド、イソプロ
ピルアルミニウムジクロライド等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等のアルキルアル
ミニウムハイドライド等を例示することができる。これ
らの内、好ましくはトリアルキルアルミニウムであり、
さらに好ましくはトリイソブチルアルミニウム、トリノ
ルマルヘキシルアルミニウム、トリ−2−メチルペンチ
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である。
【0024】また、本発明では一般式 R1 c AlZ
3-c (式中、R1 は上記と同様の炭素数1〜12の炭化
水素基であり、cは1又は2であり、Zは−OR2 基、
−OSiR2 3基、−NR2 2基を表す。R2 は炭素数1〜
20の炭化水素基であり、複数のR2 は互いに同一でも
異なっていてもよい。)で表される有機アルミニウム化
合物を使用することもできる。
【0025】R2 としては、例えば、アルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基等が挙げられ、具体的には、
メチル基、エチル基、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、シクロヘキシル
基、フェニル基、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチ
ルフェニル基等が挙げられる。
【0026】上記一般式 R1 c AlZ3-c で表される
有機アルミニウム化合物の具体例としては、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エトキシド等のアルキル
アルミニウムアルコキシド、ジメチルアルミニウムフェ
ノキシド、ジイソブチルアルミニウムフェノキシド、ジ
メチルアルミニウム−2,6−ジ−tert−ブチルフェノ
キシド、ジエチルアルミニウム−2,6−ジ−tert−ブ
チルフェノキシド、ジイソブチルアルミニウム−2,6
−ジ−tert−ブチルフェノキシド、ジメチルアルミニウ
ム−2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ
ド、ジエチルアルミニウム−2,6−ジ−tert−ブチル
−4−メチルフェノキシド、ジイソブチルアルミニウム
−2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシド
等のアルキルアルミニウムフェノキシド、ジメチルアル
ミニウムトリメチルシリルオキシド、ジメチルアルミニ
ウムトリフェニルシリルオキシド等のアルキルアルミニ
ウムシリルオキシド、ジメチルアルミニウムジエチルア
ミド、ジイソブチルアルミニウムジエチルアミド等のア
ルキルアルミニウムアミド等を例示することができる。
【0027】これらの有機アルミニウム化合物[B]
は、単独で、あるいは2種類以上組み合わせて用いるこ
とができる。
【0028】本発明において、触媒成分を分散させるた
めの重合系内の媒体とは、遷移金属化合物[A]または
有機アルミニウム化合物[B]を重合系内に分散させる
ために存在する、触媒成分以外の成分のことをいい、即
ち、液相重合の場合には溶媒、気相重合および高圧イオ
ン重合の場合には反応オレフィン自信を指す。媒体のう
ち、20℃における比誘電率が2.1より大きいものと
しては、ベンゼン、トルエン、メチレンクロライド等が
挙げられ、また、20℃における比誘電率が2.1以下
のものとしては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、シクロヘキサン、エチレン、プロピレン、ブテン−
1、ヘキセン−1等が挙げられる。
【0029】本発明において、遷移金属化合物[A]の
使用量は、重合系内の媒体に対する遷移金属原子換算モ
ル濃度として、5マイクロモル/リットル未満であり、
好ましくは3マイクロモル/リットル以下である。この
濃度を満たす場合に、高活性での重合が可能となる。
【0030】本発明において、有機アルミニウム化合物
[B]の使用量は、重合系内の媒体に対するアルミニウ
ム原子換算モル濃度として、4ミリモル/リットル未満
であることが好ましく、さらに好ましくは2ミリモル/
リットル以下である。この濃度を満足する場合、重合活
性の面で好ましい。
【0031】そして、遷移金属原子換算モル濃度とアル
ミニウム原子換算モル濃度の比は、300〜2000で
あることが好ましい。
【0032】本発明において、遷移金属1モルあたりの
オレフィン重合速度k(g/mol・h・atm)と
は、オレフィン重合において、遷移金属原子換算で遷移
金属化合物[A]の1モルが1時間あたりに製造するオ
レフィン重合体の重量を、オレフィンの圧力によって割
った値をいう。重合系内の媒体の20℃における比誘電
率が2.1より大きい場合は、log(k)>1333
/T+3.0(Tは重合温度(絶対温度(K)))の関
係式を、好ましくは、log(k)>1333/T+
3.2の関係式を満たし、比誘電率が2.1以下の場合
は、log(k)>1333/T+1.1の関係式を、
好ましくは、log(k)>1333/T+1.4の関
係式を満たす。この関係式を満たす場合、重合の活性が
非常に高活性となる。
【0033】本発明においては、粒子状担体[C]に、
遷移金属化合物[A]及び有機アルミニウム化合物
[B]、及び/又はそれらの反応性生物を坦持させて使
用することもできる。粒子状担体[C]としては、Si
2 、Al2 3 、MgO、ZrO2 等の無機担体、エ
チレン、プロピレン、アクリロニトリル、スチレン等の
オレフィン重合体またはこれらを主成分として形成され
るジビニルベンゼン等との共重合体等の有機ポリマー担
体を例示することができる。
【0034】本発明で使用する粒子状担体[C]は、通
常、粒径が5〜1000mm、好ましくは、20〜20
0mmである顆粒状または微粒子状の固体であり、さら
に多孔質であることが好ましい。
【0035】また本発明では、上記のようなオレフィン
重合用触媒に、炭素数2〜20のオレフィンが予備重合
されていてもよい。
【0036】本発明において、重合に使用するオレフィ
ンとしては、炭素数2〜20からなるα−オレフィン、
ジオレフィン等のいずれをも用いることができ、同時に
2種類以上のオレフィンを用いて共重合することもでき
る。これらの具体例としては、エチレン、プロピレン、
ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−
1、オクテン−1、ノネン−1、デセン−1、ヘキサデ
セン−1、エイコセン−1、4−メチルペンテン−1、
5−メチル−2−ペンテン−1、ビニルシクロヘキセ
ン、スチレン、ノルボルネン、ブタジエン等が例示され
るが、本発明は上記化合物に限定されるべきものではな
い。
【0037】重合方法は特に限定されるものではなく、
液相重合法、気相重合法および高圧イオン重合法のいず
れにおいても可能であるが、溶媒を用いた液相重合法が
好ましい。液相重合に用いる媒体、即ち溶媒としては、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化
水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、または
メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素が挙げら
れ、オレフィン自身を溶媒に用いることも可能である。
重合は、回分式、半回分式、連続式のいずれにおいても
可能であり、さらに、重合を反応条件の異なる2段以上
に分けて行ってもよい。重合温度は、−50℃〜500
℃であり、好ましくは、0℃〜300℃である。重合圧
力は、常圧〜2000kg/cm2 であり、好ましく
は、常圧〜1500kg/cm2 である。重合時間は、
目的とするオレフィン重合体の種類、反応装置により適
宜決定されるが、一般に、10秒間〜20時間の範囲を
取ることができる。また、本発明では、オレフィン重合
体の分子量を調節するために、重合時に水素等の連鎖移
動剤を添加してもよい。
【0038】
【実施例】以下に実施例および比較例によって本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。実施例におけるオレフィン重合体の性質
は下記の方法により測定した。
【0039】(1)重量平均分子量(Mw)、数平均分
子量(Mn)、およびその比で定義される分子量分布
(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー装置としてウオーターズ社製GPC−150−C
を用い、カラムとして東洋曹達(株)製GMH6−H
T、溶媒としてオルトジクロロベンゼン溶媒を用いて1
45℃で測定した。
【0040】(2)融点(Tm)は、パーキンエルマー
社製の示差走査型熱量計DSC−7型装置を用い、試料
10mgをアルミパンに詰めて150℃で2分間保持し
た後に5℃/分で40℃まで降温し、次いで5℃/分で
150℃まで昇温することによって測定した。
【0041】(3)α−オレフィンの含有量は、パーキ
ンエルマー社製の赤外分光光度計1600シリーズを用
い、エチレンとα−オレフィンの特性吸収より検量線を
用いて求め、1000C当たりの短鎖分岐数(SCB)
として表した。
【0042】実施例1 充分に窒素置換した内容積5リットルのステンレス製オ
ートクレーブに、媒体であるトルエン(εr=2.2)
1900mlを入れ、60℃に加温し、エチレン6kg
/cm2 を導入した。次に、トリイソブチルアルミニウ
ム(アルミニウム原子換算で2ミリモル)と、エチレン
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド(ジルコ
ニウム原子換算で0.002ミリモル)をオートクレー
ブへ添加して重合を開始した。全圧を6kg/cm2
保ち、60℃で16分間重合させた後、少量のイソブチ
ルアルコールを添加して重合を停止した。反応物を塩酸
酸性の大量のメタノールに投入してポリマーを析出さ
せ、濾取したポリマーを80℃で減圧乾燥した結果、ポ
リエチレンを113g得た。このときのオレフィン重合
速度の対数log(k)は、7.55(g/mol・h
・atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物1ミ
リモル当たり212kg/hrであった。結果を第1表
に示す。
【0043】実施例2 実施例1において、重合温度を83℃に変更した以外
は、実施例1と同様にして25分間重合を行った結果、
96gのポリエチレンを得た。このときのオレフィン重
合速度の対数log(k)は、7.28(g/mol・
h・atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物1
ミリモル当たり115kg/hrであった。
【0044】実施例3 実施例1において、トリイソブチルアルミニウムをアル
ミニウム原子換算で3.6ミリモルの量で用いた以外
は、実施例1と同様にして20分間重合を行った結果、
104gのポリエチレンを得た。このときのオレフィン
重合速度の対数log(k)は、7.41(g/mol
・h・atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物
1ミリモル当たり156kg/hrであった。
【0045】比較例1 実施例1において、エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロライドをジルコニウム原子換算で0.02
5ミリモルの量で用いた以外は、実施例1と同様にして
40分間重合を行った結果、106gのポリエチレンを
得た。このときのオレフィン重合速度の対数log
(k)は、6.03(g/mol・h・atm)、ま
た、重合活性はジルコニウム化合物1ミリモルあたり、
6.40kg/hrであった。
【0046】実施例4 実施例1において、媒体としてトルエンのかわりにヘキ
サンを用い、トリイソブチルアルミニウムをアルミニウ
ム原子換算で0.5ミリモルの量で、エチレンビス(イ
ンデニル)ジルコニウムジクロライドをジルコニウム原
子換算で0.0005ミリモルの量で用いた以外は、実
施例1と同様にして50分間重合を行った結果、6.4
gのポリエチレンを得た。このときのオレフィン重合速
度の対数log(k)は、6.40(g/mol・h・
atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物1ミリ
モル当たり15kg/hrであった。
【0047】比較例2 実施例4において、エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロライドをジルコニウム原子換算で0.01
0ミリモルの量で用いた以外は、実施例4と同様にして
60分間重合を行った結果、6.2gのポリエチレンを
得た。このときのオレフィン重合速度の対数log
(k)は、5.01(g/mol・h・atm)、ま
た、重合活性はジルコニウム化合物1ミリモル当たり
0.62kg/hrであった。
【0048】実施例5 実施例1において、媒体としてトルエン1900mlに
ヘキセン−1を60mlを加えて用いた以外は、実施例
1と同様にして20分間重合を行った結果、170gの
エチレン/ヘキセン−1共重合体を得た。このときのオ
レフィン重合速度の対数log(k)は、7.64(g
/mol・h・atm)、また、重合活性はジルコニウ
ム化合物1ミリモル当たり255kg/hrであった。
得られたエチレン/ヘキセン−1共重合体は、Mw=7
7000、Mw/Mn=2.0、Tm=115.7℃、
SCB=9.0であった。
【0049】実施例6 実施例5において、エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロライドをジルコニウム原子換算で0.00
6ミリモルの量で用いた以外は、実施例5と同様にして
15分間重合を行った結果、121gのエチレン/ヘキ
セン−1共重合体を得た。このときのオレフィン重合速
度の対数log(k)は、7.13(g/mol・h・
atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物1ミリ
モル当たり81kg/hrであった。
【0050】比較例3 実施例5において、エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロライドをジルコニウム原子換算で0.01
0ミリモルの量で用いた以外は、実施例5と同様にして
15分間重合を行った結果、121gのエチレン/ヘキ
セン−1共重合体を得た。このときのオレフィン重合速
度の対数log(k)は、6.90(g/mol・h・
atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物1ミリ
モル当たり48kg/hrであった。
【0051】比較例4 実施例5において、トリイソブチルアルミニウムをアル
ミニウム原子換算で8ミリモル、エチレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロライドをジルコニウム原子換
算で0.010ミリモルを用いた以外は、実施例5と同
様にして25分間重合を行った結果、97gのエチレン
/ヘキセン−1共重合体を得た。このときのオレフィン
重合速度の対数log(k)は、6.58(g/mol
・h・atm)、また、重合活性はジルコニウム化合物
1ミリモル当たり23kg/hrであった。
【0052】比較例5 実施例5において、エチレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロライドの代わりにビス(ペンタメチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた
以外は、実施例5と同様にして75分間重合を行った結
果、25gのエチレン/ヘキセン−1共重合体を得た。
このときのオレフィン重合速度の対数log(k)は、
6.22(g/mol・h・atm)、また、重合活性
はジルコニウム化合物1ミリモル当たり10kg/hr
であった。
【0053】
【表1】
【0054】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明のオレフ
ィン重合体の製造方法を適用することで、高い重合活性
でオレフィン重合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の理解を助けるためのフローチャ
ート図である。本フローチャート図は本発明の実施態様
の代表例であり、本発明は何らこれに限定されるもので
はない。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[A]シクロペンタジエニル骨格を有する
    配位子を有する遷移金属化合物及び[B]有機アルミニ
    ウム化合物からなる触媒系を用いるオレフィン重合体の
    製造方法であって、該触媒系の遷移金属原子1モルあた
    りのオレフィン重合速度k(g/mol・h・atm)
    が下記関係式を満たし、遷移金属化合物[A]及び有機
    アルミニウム化合物[B]を分散させるための重合系内
    の媒体に対する遷移金属化合物[A]の遷移金属原子換
    算モル濃度が5マイクロモル/リットル未満であること
    を特徴とするオレフィン重合体の製造方法。 log(k)>1333/T+3.0(εr>2.1の場合) 式(1) log(k)>1333/T+1.1(εr≦2.1の場合) 式(2) (上式において、Tは重合温度(絶対温度(K))であ
    り、εrは重合系内の媒体の20℃における比誘電率で
    ある。)
  2. 【請求項2】遷移金属化合物[A]において、一つのシ
    クロペンタジエニル骨格を有する配位子が他の配位子と
    架橋していることを特徴とする請求項1記載のオレフィ
    ン重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】遷移金属化合物[A]及び有機アルミニウ
    ム化合物[B]を分散させるための重合系内の媒体に対
    する有機アルミニウム化合物[B]のアルミニウム原子
    換算モル濃度が、4ミリモル/リットル未満であること
    を特徴とする請求項1又は2記載のオレフィン重合体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】[A]シクロペンタジエニル骨格を有する
    配位子を有する遷移金属化合物及び[B]有機アルミニ
    ウム化合物からなる触媒系を用いるオレフィン重合体の
    製造方法であって、遷移金属化合物[A]において、一
    つのシクロペンタジエニル骨格を有する配位子が他の配
    位子と架橋しており、遷移金属化合物[A]及び有機ア
    ルミニウム化合物[B]を分散させるための重合系内の
    媒体に対する遷移金属化合物[A]の遷移金属原子換算
    モル濃度が5マイクロモル/リットル未満であり、有機
    アルミニウム化合物[B]のアルミニウム原子換算モル
    濃度が4ミリモル/リットル未満であることを特徴とす
    るオレフィン重合体の製造方法。
  5. 【請求項5】遷移金属化合物[A]の遷移金属原子換算
    モル濃度と有機アルミニウム化合物[B]のアルミニウ
    ム原子換算モル濃度の比が300〜2000であること
    を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のオレフィ
    ン重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】遷移金属化合物[A]及び有機アルミニウ
    ム化合物[B]、及び/又はそれらの反応生成物が、
    [C]粒子状担体に支持されていることを特徴とする請
    求項1〜5のいずれかに記載のオレフィン重合体の製造
    方法。
  7. 【請求項7】オレフィン重合体がエチレン/α−オレフ
    ィン共重合体であることを特徴とする請求項1〜6のい
    ずれかに記載のオレフィン重合体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000050469A1 (fr) * 1999-02-26 2000-08-31 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Catalyseur pour copolymerisation d'olefine/styrene et procede de production de copolymere d'olefine/styrene

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050469A1 (fr) * 1999-02-26 2000-08-31 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Catalyseur pour copolymerisation d'olefine/styrene et procede de production de copolymere d'olefine/styrene
US6838409B1 (en) 1999-02-26 2005-01-04 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Catalyst for olefin/styrene copolymerization, and process for producing olefin/styrene copolymer

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