JPH1112317A - エチレンの重合方法 - Google Patents

エチレンの重合方法

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JPH1112317A
JPH1112317A JP10165282A JP16528298A JPH1112317A JP H1112317 A JPH1112317 A JP H1112317A JP 10165282 A JP10165282 A JP 10165282A JP 16528298 A JP16528298 A JP 16528298A JP H1112317 A JPH1112317 A JP H1112317A
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ethylene
carbon atoms
polymer
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branched
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JP10165282A
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Nancy W Eilerts
ダブリュ.エイラーツ ナンシー
Lloyd Wayne Guatney
ウェイン ガトニー ロイド
Max Paul Mcdaniel
ポール マクダニエル マックス
Eric Tsu-Yin Hsieh
ツ − イン フシー エリック
Jim Don Byers
ドン バイヤーズ ジム
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Phillips Petroleum Co
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が簡単で、高い活性度と生産性を有し、
助触媒消費量が少ない触媒系を提供すると共に、さらに
枝分かれ量が増し、広い分子量分布と大きい分子量を有
する、エチレンのホモポリマーまたはエチレンとα−オ
レフィンのコポリマーの製造方法を提供する。 【解決手段】 ジイミンニッケルハライド錯体とメチル
アルミノキサンを含む不均質触媒系を新規触媒系として
使用し、スラリー重合反応装置条件下でエチレンを重合
することにより前記課題を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレンのような
モノ−1−オレフィンモノマーの単独重合、及びエチレ
ンのようなモノ−1−オレフィンモノマーと少なくとも
1種の高α−オレフィンコモノマーとの共重合に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】チタニウム、バナジウム、クロミウム、
ニッケル、及び/又は他種金属のような遷移金属で非担
持触媒系、またはアルミナ、シリカ、チタニア、と他種
の耐熱金属のような担体に担持した触媒系を用いて、エ
チレンのようなモノ−1−オレフィンを重合することは
周知である。担持された重合触媒系は、アルキルボロン
及び/又はアルキルアルミニウム化合物のような助触媒
と併用して使用することが多い。有機触媒系、例えばチ
グラー−ナッタ型触媒系は通常担持せずに用い、かつメ
チルアルミノキサンのような助触媒と頻繁に併用して使
用している。
【0003】また、ポリマー製造方法は容易ではない
が、スラリー又はループ重合方法は他の重合方法に比較
して産業上一層望ましいことも広く知られている。さら
に、重合方法の種類も生成ポリマーに影響を及ぼす。例
えば、高い反応装置温度は、低い触媒活性と触媒生産
性、および低分子量のポリマー生成の結果をもたらすこ
とになる。また、高い反応装置圧力は生成ポリマーの好
適な枝分かれ量を減らすことに繋がる。
【0004】スラリー重合で製造された多くのポリマ
ー、特に担持クロミウム触媒系を用いて製造したポリマ
ー製品は、広い分子量分布を有し、それ故ポリマー製品
は最終製品への加工が容易である。他の方法、例えば高
温度及び/又は高圧力の溶液法で製造したポリマーは、
狭い分子量分布を有するポリマーを産み出し、これらの
ポリマーは製品への加工が可なり難しくなる。
【0005】残念ながら、多くの均質系有機金属触媒系
は、低活性度で、メチルアルミノキサン(MAO)のよ
うな極めて高価格の助触媒の高消費を必要とし、そして
狭い分子量分布の低分子量ポリマーを生成する。さら
に、MAOが所望の特性をもつポリマーを生成するため
に必要であるが、MAO量が過剰であると触媒系の活性
度の低下を招くことになりかねない。しかも、この種の
均質系触媒系は、溶液又は気相重合法に限っての使用が
望ましい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】製造が比較的簡単で、
活性度と生産性が高い触媒系の提供が望まれている。ま
た、助触媒消費量の少ない触媒系を提供することが望ま
しい。さらに、分枝の増加と広い分子量分布で表される
如き、加工が容易なエチレンホモポリマーおよびエチレ
ンと高α−オレフィンとのコポリマーを提供することが
好ましい。また、増加した分子量を有するエチレンホモ
ポリマーおよびエチレンと高α−オレフィンのコポリマ
ーの提供が望ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、オレフィンの
重合に有用な触媒系およびこのような触媒系の製造方法
を提供するもので、該触媒系はジイミンニッケルジハラ
イド錯体とメチルアルミノキサンを含有する。
【0008】本発明の他の実施態様では、本発明は、反
応域においてエチレン及び所望成分として1種又はそれ
以上の高α−オレフィンを、メチルアルミノキサンの存
在下でジイミンニッケルジハライド錯体を含む触媒系と
接触させることから成るスラリー重合方法を提供する。
【0009】本発明の他の実施態様では、本発明は、高
分子量、多い分枝、と広い分子量分布をもつことを特徴
とする、エチレンホモポリマーおよびエチレンと高α−
オレフィンとのコポリマーを提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】触媒系 本発明の触媒は、化合物Iとして下記に示す一般式で表
されるジイミンニッケルジハライド錯体として特徴付け
ることができる。 化合物I:
【化3】 〔式中、Xはハロゲンであり、Rは同一又は異ってもよ
く、そしてアルキル基当たり約1〜約8の炭素原子を有
する分枝及び/又は直鎖のアルキル又は芳香族基より成
る群から選ばれ、そしてR’は同一又は異ってもよく、
そして水素、と遊離基当たり約1〜約70の炭素原子を
有する直鎖、分枝、環状、架橋、芳香族、及び/又は脂
肪族炭化水素より成る群から選ばれる〕
【0011】ジイミンニッケルジハライド錯体のハロゲ
ンは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、とそれらの混合物
より成る群から選ばれる。好適には、ハロゲンは、高い
触媒活性度と生産性のために塩素及び/又は臭素より成
る群から選ばれる。最適には、ハライドは、最良の触媒
系の活性度および生産性のために臭素が選ばれる。
【0012】ジイミンニッケルジハライド錯体の芳香環
上のR置換基は、同一又は異ってもよく、そしてアルキ
ル基当たり約1〜約8の炭素原子を有する分枝又は直鎖
のアルキル又は芳香族基より成る群から選ばれる。水素
も使用可能であるが、水素は配位子の合成を抑制する。
基当たり約8以上の炭素原子を有するR基は、低活性度
及び/又は生産性の触媒系を生むであろう。理論に束縛
されることを望むものではないが、大きい置換基は触媒
系の中で立体障害を引き起して、触媒系の活性度及び/
又は生産性を低下させる可能性があると考えられる。代
表的なアルキル置換基は、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、フェ
ニルの各基、とそれらの2又はそれ以上の混合物より成
る群から選ばれる。好適には、R置換基は、電子供与種
であり、基当たり約1〜約5の炭素原子を有する直鎖又
は分枝した脂肪族基より成る群から選ばれる。最適に
は、R基は2つとも同一であり、メチルとイソプロピル
より成る群から選ばれ、理由は市場からの入手し易さと
配位子の合成の容易さに因っている。
【0013】R基は、芳香環上の何れの位置、即ち2〜
6の何れの位置でもよい。好適には、R基は、同一又は
異なってもよく、合成の容易さから2及び/又は6の位
置に在るのがよい。最適には、最高の触媒活性と生産性
を得るために、両方のR基とも同一で、芳香環上の2と
6位置に在るのがよい。
【0014】R’基は、同一又は異ってもよく、そして
水素、と遊離基当たり約1〜約70の炭素原子を有する
分枝、直鎖、環状、芳香族又は脂肪族基より成る群から
選ばれる。さらに、R’置換基は、2つの窒素原子間の
炭素−炭素架橋にまたがって、結合してもよい。理論に
束縛されることを望むものではないが、70以上の炭素
原子を有する遊離基は触媒系に立体障害を与え、触媒の
活性度と生産性を妨げる可能性があると考える。
【0015】好適には、R’置換基は、水素、と遊離基
当たり約1〜約20の炭素原子を有する分枝、直鎖、環
状、芳香族又は脂肪族基より成る群から選ばれ、理由は
市場からの入手し易さと配位子の合成の容易さに因って
いる。最適には、R’置換基は、同一であり、又窒素原
子間の炭素−炭素架橋にまたがって結合しており、そし
てR’置換基は、前記した理由から水素、と遊離基当た
り約1〜約12の炭素原子を有する分枝、直鎖、環状、
芳香族又は脂肪族基より成る群から選ばれる。代表的な
R’置換基は、水素、メチル、エチル、プロピル、フェ
ニル、並びにアセナフチル、又はシクロブタジエニルを
含んでいるが、これに限定するものではない。好適に
は、R’置換基は、同一であり、そして水素、メチルと
アセナフチルより成る群から選ばれ、触媒系の最良の活
性度と生産性を得ることができる。
【0016】本明細書に開示する新規触媒系は、業界周
知の方法で製造可能である。通常、ジイミン配位子をニ
ッケルハライドと接触させて、ジイミンニッケルジハラ
イド錯体を形成させる。通例では、触媒系の製造を容易
にするために、ジイミン配位子を最初に製造する。触媒
の製造方法は、ジイミン配位子上の置換基に応じて変更
できる。例えば、特定のジイミン配位子を製造するため
に、R’が水素である場合には、3成分の混合物を準備
する。有機化合物と水性化合物の両者の溶剤に成り得る
化合物の存在下で、所望のR置換基を有する2倍モルの
過剰のアニリン(Rn 6 (7-n) N、n=1、2)
を、例えばグリオキザール(CHOCHO)のようなジ
アルデヒドと接触させる。
【0017】有機化合物と水性化合物の両者の代表的溶
剤は、メタノール、エタノール及び/又はテトラヒドロ
フラン(THF)を含むが、これに限定するものではな
い。上記混合物を、好ましくは還流して、気相中で接触
させて所望の配位子を得る。混合物を好適には少なくと
も10分間還流し、好適には20分間冷却し、そして所
望の配位子を回収する。一般的に、還流と冷却の後に、
配位子は結晶形態で回収可能である。
【0018】R’基が水素以外の他の特殊なジイミン配
位子を製造するためにも、同様な手段が使用できる。例
えば、少なくとも2倍モルの過剰のアニリン又は置換ア
ニリンと、有機化合物と水性化合物の両者を溶解可能な
化合物および極めて少量のギ酸を混合する。その後、約
1モル当量のα−ジケトン(R’COCOR’)を前記
混合物に加える。反応が完了し、所望の配位子が形成さ
れる迄、前記混合物を周辺雰囲気温度及び圧力下で攪拌
を行う。反応混合物に水が介在しないことが好ましい。
通常、反応は約18時間、好適には24時間で完了す
る。結晶状の配位子生成物を、業界周知の方法で回収す
る。
【0019】ジイミンニッケルジハライド触媒系錯体
は、業界周知の方法で製造できる。例えば、ジイミン配
位子とニッケルジハライドの両者を部分的又は完全に溶
解する化合物の存在下で、概略モル当量のジイミン配位
子とニッケルジハライドとを接触させる。接触条件は、
ジイミンニッケルジハライドの生成に有効な条件であれ
ばよい。最良の生成物を得るためには、好ましくはジイ
ミン配位子/ニッケルジハライド混合物を、乾燥大気
下、室温で、ジイミンニッケルジハライド化合物形成に
有効な時間接触させる。
【0020】ジイミンニッケルジハライド錯体形成の完
了は、色変化で証明できる。一般的に、約8時間、好ま
しくは12時間の接触時間で十分である。製造方法にも
よるが、得られるジイミンニッケルジハライドは、ジイ
ミンニッケルジハライドの全質量を基にして、通常は約
3〜約20、好適には約5〜約15重量%のニッケルか
ら構成される。酸素の存在は、製造方法の観点からは有
害ではないと考えられる。
【0021】ジイミンニッケルジハライドの生成後、ジ
イミンニッケルジハライドは業界周知の方法、例えば溶
剤の蒸発及び/又は減圧濾過により回収可能である。さ
らに、所望により、ジイミンニッケルジハライドを洗浄
により一層の精製が可能である。1つの代表的な洗浄用
化合物はヘプタンである。ジイミンニッケルジハライド
触媒系は、回収後、固体の不均質触媒系として使用でき
る。
【0022】反応物、重合とポリマー生成物 本発明の方法により製造したポリマーは、エチレンのホ
モポリマー、又はエチレンと高α−オレフィンのコポリ
マーである。反応生成物がコポリマーである場合は、エ
チレンを、分子当たり3〜約8の炭素原子を有する高α
−オレフィンであるコモノマーと重合させる。代表的コ
モノマーは、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、
1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、とそれらの混合物を含み、しかもこれらに限定する
ものではない。好ましくは、コモノマーは、1−ヘキセ
ン及び/又は4−メチル−1−ペンテンであり、最も強
靱なポリマー製品を得ることができる。
【0023】コモノマーを使用する場合、エチレンモノ
マーの重量を基準にして約1〜約20重量%、好適には
7〜約18重量%の範囲の量で、コモノマーを重合反応
装置又は反応域に加える。最適には、コモノマーを約1
0〜約16重量%の範囲で反応域付近に加え、最も所望
する物理的特性をもつポリマーを作成する。
【0024】モノマーとコモノマーの重合は、ループ/
スラリー又は粒子形状重合としても知られる、スラリー
重合条件下で実施するもので、温度をポリマーが著しく
膨潤する温度以下に保って行う。スラリー重合方法は他
の重合方法に比較して操作と維持が容易であり、スラリ
ー法で製造したポリマー製品は回収が相当容易である。
このような重合技術は業界で周知であり、例えばノルウ
ッドの米国特許第3,248,179号に開示されてお
り、ここに該特許の開示を参考文献として編入する。
【0025】通常、スラリー法は不活性希釈剤(媒体)
中、例えばパラフィン、シクロパラフィン、及び/又は
芳香族炭化水素中で行う。好適には、不活性希釈剤は、
分子当たり約12の炭素原子を有するアルカンであり、
最良の反応装置操作性とポリマー製品を得る。代表的希
釈剤は、プロパン、n−ブタン、イソブタン、n−ペン
タン、2−メチルブタン(イソペンタン)とそれらの混
合物であるが、しかしこれに限定するものではない。低
価格と使用の容易さの点からイソブタンが最適の希釈剤
である。
【0026】本発明の方法に従い、イソブタンを反応装
置希釈剤に使用する時には、重合反応装置又は重合反応
域の温度は重要であり、約10°〜約90℃(50°〜
200°F)の範囲に、そして好適には約10°〜約3
8℃(50°〜100°F)の範囲に保たねばならな
い。最適には、反応域温度は21°〜32℃(70°〜
90°F)であり、最良の触媒活性度と生産性が得られ
る。約10℃以下の反応温度は重合に効果がない。
【0027】スラリー法における圧力は、約100〜約
1000psia(0.76〜7.6MPa)の範囲
で、好適には約200〜約700psiaの範囲で変更
できる。最適には、反応域を300〜600psiaの
範囲の圧力に維持して、最良の反応装置操作指標と最良
のポリマー製品が得られる。触媒系を分散状態に維持
し、媒体とモノマーおよびコモノマーの少なくとも1部
分を液相中に維持するに足る十分な圧力下で、前記触媒
をモノマーおよびコモノマーと接触させる。媒体と温度
は、ポリマー又はコポリマーが固体粒子として製造され
且つ固体粒子状で回収可能となるように選択する。反応
装置中の触媒系濃度は、触媒系含有量が反応装置内容物
の重量を基準にして0.001〜約1重量%になるよう
にする。
【0028】触媒系とメチルアルミノキサン(MAO)
は、重合に効果的な順序であればどのような順序で反応
装置に加えてもよい。例えば、触媒系を加え、その後一
部の反応装置希釈剤、例えばイソブタンを加え、そして
MAOが続き、さらに希釈剤、と最後にエチレンを加え
てもよい。しかし、前に述べたように、この添加順序
は、適用する装置及び/又は所望のポリマー製品の特性
によって変更できる。触媒系とMAOは、触媒活性度の
低下を防ぐ為に、それらを重合反応装置に添加する以前
に接触させないことが好ましい。
【0029】反応装置に添加する触媒系とMAOの量は
様々である。通常、ニッケル化合物に比較して、過剰モ
ルのMAOが存在する。好適には、アルミニウムとニッ
ケル(Al:Ni)モル比は、約750:1以下であ
り、より好適には約50:1〜約600:1の範囲であ
る。最適には、アルミニウムとニッケルのモル比は、1
00:1〜300:1の比率であり、最良の触媒系活性
度と生産性が得られる。
【0030】スラリー法のための2つの好適な重合方法
は、1つはノルウッドの特許に開示された種類のループ
反応装置を使用する方法、もう1つは複数の攪拌機付き
反応装置を用いる方法であり、後者の場合、これらの反
応装置を直列、並列又はそれらの組み合わせで用い、反
応条件は異なる反応装置で同一又は異なってもよい。例
えば、直列の反応装置では、還元工程に曝してないクロ
ミウム触媒系を、本発明の触媒系を使用する反応装置の
前または後に採用できる。
【0031】本発明に従い製造されるポリマーは、通常
比較的に狭い不均質性指数(HI)をもち、該指数は重
量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比であ
る(Mw/Mnとしても表される)。本発明に従い製造
されるポリマーは、通常約2〜約10、好適には約2〜
約8の範囲のHIを有する。最適には、本発明に従い製
造されるポリマーは、加工性が良好且つ容易であること
の指標として、4.5〜8の範囲のHIを有する。
【0032】本発明に従い製造するコポリマーは、かな
りの量の短鎖分枝を含んでいる。この短鎖分枝は、コモ
ノマーがポリマーに組み込まれた証明である。通常、本
発明に従って製造されるコポリマーは、ポリマーのバッ
クボーン炭素原子10,000当たり約200までの短
鎖分枝、通常約100〜約200の短鎖分枝を含む。
【0033】以下の実施例により、本発明をより一層理
解し且つ本発明の利点が判明するであろう。
【実施例】以下の実施例は本発明の種々の観点を例証す
る。重合条件と得られたポリマーに関する資料を各実施
例毎に含む。全ての化学的取り扱い、組み込まれた反
応、製造および貯蔵は、乾燥不活性雰囲気下(通常窒
素)で行った。特に断わらない限り、実験台規模の重合
は、2.6リットルのオートクレーブ反応装置中で、イ
ソブタン(1.2リットル)のスラリーを用い所望温度
で実施した。反応装置を120℃に加熱し、約20分間
窒素ガスで浄化した。その後、反応装置を所望重合温度
に冷却し、イソブタンで約400psigに加圧した。
既知量(質量)のジイミンニッケルハライド錯体触媒
を、イソブタンと向流に反応装置に仕込み、攪拌機を4
90rpmに設定した。水素を反応装置に仕込む場合
は、イソブタンに続いて水素を添加した。所望量のメチ
ルアルミノキサン(MAO)(トルエン中10重量%)
を注射器を用いて反応装置に直接仕込んだ。イソブタン
の全量を添加した後、エチレンを加え、全反応装置圧力
を550psigにした。要求に応じてエチレンを供給
し、反応装置に対するエチレン流の終了と共に重合反応
が終了した。
【0034】以下の実施例において、種々のジイミンニ
ッケルハライド触媒系を製造し、エチレンの重合に使用
した。使用触媒系のそれぞれに対する略語は以下の通り
である。[(iPr2 Ph)2 DABMe2 ]NiCl
2 −N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニ
ル)−2,3−ブタンジイミンニッケル(II)クロライ
ド、[(iPr2 Ph)2 DABH2 ]NiBr2
N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)エ
チレンジイミンニッケル(II)ブロマイド、[(iPr
2 Ph)2 DABMe2 ]NiCl2 −N,N’−ビス
(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2,3−ブタン
ジイミンニッケル(II)クロライド、[(iPr2
h)2 DABH2 ]NiBr2 −N,N’−ビス(2,
6−ジイソプロピルフェニル)エチレンジイミンニッケ
ル(II)ブロマイド、[(Me2 Ph)2 DABM
2 ]NiCl2 −N,N’−ビス(2,6−ジメチル
フェニル)−2,3−ブタンジイミンニッケル(II)ク
ロライド、[(Me2 Ph)2 DABH2 ]NiBr2
−N,N’−ビス(2,6−ジメチルフェニル)エチレ
ンジイミンニッケル(II)ブロマイド、[(Me2
h)2 DABMe2 ]NiBr2 −N,N’−ビス
(2,6−ジメチルフェニル)−2,3−ブタンジイミ
ンニッケル(II)ブロマイド、[(iPr2 Ph)2
ABMe2 ]NiBr2 −N,N’−ビス(2,6−ジ
イソプロピルフェニル)−2,3−ブタンジイミンニッ
ケル(II)ブロマイド、[(Me2 Ph)2 DABMe
2 ]NiBr2 −N,N’−ビス(2,6−ジメチルフ
ェニル)−2,3−ブタンジイミンニッケル(II)ブロ
マイド、
【0035】[(iPr2 Ph)2 DABAn]NiC
2 −N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニ
ル)アセナフチレンジイミンニッケル(II)クロライ
ド、[(iPr2 Ph)2 DABAn]NiBr2
N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)ア
セナフチレンジイミンニッケル(II)ブロマイド、
[(iPr2 Ph)2 DABMe2 ]NiBr2 −N,
N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2,
3−ブタンジイミンニッケル(II)ブロマイド、[(M
2 Ph)2 DABH2 ]NiCl2 −N,N’−ビス
(2,6−ジメチルフェニル)エチレンジイミンニッケ
ル(II)クロライド、[(Me2 Ph)2 DABH2
NiBr2 −N,N’−ビス(2,6−ジメチルフェニ
ル)エチレンジイミンニッケル(II)ブロマイド、
[(Me2 Ph)2 DABH2 ]NiCl2 −N,N’
−ビス(2,6−ジメチルフェニル)エチレンジイミン
ニッケル(II)クロライド、[(Me2 Ph)2 DAB
Me2 ]NiCl2 −N,N’−ビス(2,6−ジメチ
ルフェニル)−2,3−ブタンジイミンニッケル(II)
クロライド、
【0036】[(iPr2 Ph)2 DABAn]NiB
2 −N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニ
ル)アセナフチレンジイミンニッケル(II)ブロマイ
ド、[(Me2 Ph)2 DABH2 ]NiCl2 −N,
N’−ビス(2,6−ジメチルフェニル)エチレンジイ
ミンニッケル(II)クロライド、[(Me2 Ph)2
ABH2 ]NiCl2 −N,N’−ビス(2,6−ジメ
チルフェニル)エチレンジイミンニッケル(II)クロラ
イド、[(Me2 Ph)2 DABH2 ]NiBr2
N,N’−ビス(2,6−ジメチルフェニル)エチレン
ジイミンニッケル(II)ブロマイド、[(iPr2
h)2 DABAn]NiCl2 −N,N’−ビス(2,
6−ジイソプロピルフェニル)アセナフチレンジイミン
ニッケル(II)クロライド、[(Me2 Ph)2 DAB
2 ]NiCl2 −N,N’−ビス(2,6−ジメチル
フェニル)エチレンジイミンニッケル(II)クロライ
ド、[(iPr2 Ph)2 DABMe2 ]NiCl2
N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−
2,3−ブタンジイミンニッケル(II)クロライド、
[(Me2 Ph)2 DABH2 ]NiCl2 −N,N’
−ビス(2,6−ジメチルフェニル)エチレンジイミン
ニッケル(II)クロライド、
【0037】実施例中で重合に使用する触媒は、本明細
書に記載のように製造した。ポリマー密度を、ASTM
−D1505とASTM−D1928、方法Cに従い、
時間当たり約15℃で冷却し、室温で約40時間コンデ
ショニングした加圧成形試料を用いて、立方センチメー
ター当たりのグラム(g/cc)で測定した。高荷重メル
トインデックス(HLMI、g/10分)を、ASTM
−D1238に従い190℃、21,600g重量で測
定した。メルトインデックス(MI、g/10分)を、
ASTM−D1238に従い190℃、2,160g重
量で測定した。サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)
分析を、屈折率検出器付き型式150GPCの機器を用
いて140℃で水系溶媒で行った。1,2,4−トリク
ロロベンゼン中の0.17〜0.65重量%の溶液濃度
が、合理的溶出時間を与えることが判った。
【0038】実施例1 本実施例は、工業的な反応装置温度且つ触媒系のニッケ
ル量を基準にして低水準のMAOで、高い触媒系活性度
と生産性を維持可能であることを示している。以下の実
験における重合は、エチレンを用いイソブタンスラリー
中で反応装置圧力を550psigとして、上に説明し
たように実施した。MAOをトルエンに10%WT/W
T溶液になるように加えた。特に断らない限り、5ml
のMAOを各実験に用いた。重合の結果を以下の表1に
掲載する。
【0039】
【表1】
【0040】表1のデータは、ジイミンニッケルハライ
ド触媒系が、低Al:Niモル比、即ち約300以下
で、効果的にエチレンを重合できることを示している。
このような低Al:Niモル比の触媒の生産性は非常に
高く、通常gニッケル当たり10,000gポリマー以
上である。また、反応装置温度、工業的に受け入れ可能
な範囲、即ち60〜80℃であることに注目したい。
【0041】実施例2 本実施例は、高い反応装置圧力と温度、および低Al:
Niモル比で、高ポリマー分枝の維持が可能であること
を示している。表2における分枝数はIRとASTM法
に従って測定した。説明が重複するが、以下の全重合
は、エチレンを用いイソブタンスラリー中で反応装置圧
力を550psigとし、上に説明したように実施し
た。MAOをトルエンに10%WT/WT溶液になるよ
うに加えた。特に断らない限り、5mlのMAOを各実
験に用いた。重合触媒系と結果を以下の表2に掲載す
る。
【0042】
【表2】
【0043】IRとASTM法に従って測定した分枝の
程度を表2に示す。高い分枝量が、全圧力と温度におい
て明白である。実施例3 本実施例は、高い反応温度と、触媒系のニッケル量を基
準にして低水準のMAOで、高い触媒系の生産性が維持
できることを示す。また、本実施例は、MAOの変性、
例えばMAO上のメチル基のイソブチル基による置換
は、高い反応装置温度での高生産性には不必要であるこ
とを教示している。全ての実験は、550psigと6
0℃又はそれ以上の温度で行った。結果を表3に示す。
【0044】
【表3】
【0045】表3のデータは、非変性MAOを共触媒と
してジイミンニッケルハライド錯体と共に用いて、高圧
力と高温度を用いる工業的条件でエチレンを効果的に重
合できることを示す。
【0046】実施例4 本実施例は、本発明の触媒系と本発明の重合方法を用い
て、広い分子量分布を有するポリマーを製造できること
を示している。エチレンの重合に種々のジイミンニッケ
ルハライド触媒系を用いた。全ての実験を550psi
gと80℃(実験401〜404)又は60℃(実験4
05〜416)の温度で実施した。添加したMAOトル
エン溶液の量は、実験406で3ml、実験407で1
mlと実験408で2mlを添加した以外は、全て5m
l添加した。結果を表4に示す。
【0047】表4のデータは、ジイミンニッケルハライ
ド触媒系を、高い反応装置温度と圧力並びに低Al:N
iモル比で用いて製造したエチレンポリマーによって、
比較的広い分子量分布が達成されることを示している。
分子量分布の広さは、不均質指数(HI)、即ちMw
n で証明される。
【0048】
【表4】
【0049】本発明を例証する目的で詳細に説明した
が、本発明をこれにより限定して解釈すべきではなく、
しかも本発明は、発明の精神と範囲内であらゆる変更と
変性を包含するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マックス ポール マクダニエル アメリカ合衆国 オクラホマ州バートルス ビル,メルマート ドライブ 1601 (72)発明者 エリック ツ − イン フシー アメリカ合衆国 オクラホマ州バートルス ビル,ルーラル ルート 2,ボックス 1330 (72)発明者 ジム ドン バイヤーズ アメリカ合衆国 オクラホマ州バートルス ビル,オークデール ドライブ 1457

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレンを重合する方法であって、スラ
    リ−重合反応装置条件下におかれた反応域内で、(a)
    エチレン、と(b)メチルアルミノキサンと1種又はそ
    れ以上のジイミンニッケルハライド錯体を含む不均質触
    媒系を接触させることを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項2】 分子当たり約3〜約10の炭素原子を有
    するα−オレフィンであるコモノマーを重合させる、請
    求項1に記載する方法。
  3. 【請求項3】 前記ジイミンニッケルハライド錯体が、
    式: 【化1】 〔式中、Xはハロゲンであり、Rは同一又は異ってもよ
    く、そしてアルキル基当たり約1〜約8の炭素原子を有
    する分枝及び/又は直鎖のアルキル又は芳香族基より成
    る群から選ばれ、そしてR’は同一又は異ってもよく、
    そして水素、と遊離基当たり約1〜約70の炭素原子を
    有する直鎖、分枝、環状、架橋、芳香族、及び/又は脂
    肪族炭化水素より成る群から選ばれる〕で表される化合
    物である、請求項1又は2に記載する方法。
  4. 【請求項4】 前記ハロゲンが同一又は異なる塩素又は
    臭素である、請求項3に記載する方法。
  5. 【請求項5】 前記R置換基が、基当たり約1〜約5の
    炭素原子を有する直鎖又は分枝脂肪族基である、請求項
    3又は4に記載する方法。
  6. 【請求項6】 前記R’置換基が、水素又は遊離基当た
    り約1〜約12の炭素原子を有する分枝、直鎖、環状、
    芳香族、又は脂肪族遊離基である、請求項3〜5のいず
    れか1項に記載する方法。
  7. 【請求項7】 前記スラリー重合をイソブタンを含む希
    釈剤中で行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載する
    方法。
  8. 【請求項8】 不均質触媒組成物であって、(a)下式
    で表されるジイミンニッケルハライド錯体式: 【化2】 〔式中、Xはハロゲンであり、Rは同一又は異ってもよ
    く、そしてアルキル基当たり約1〜約5の炭素原子を有
    する分枝及び/又は直鎖のアルキル又は芳香族基より成
    る群から選ばれ、そしてR’は同一又は異ってもよく、
    そして水素、と遊離基当たり約1〜約12の炭素原子を
    有する直鎖、分枝、環状、架橋、芳香族、及び/又は脂
    肪族炭化水素より成る群から選ばれる〕と(b)メチル
    アルミノキサンを含むことを特徴とする前記組成物。
  9. 【請求項9】 前記アルミニウムとニッケルのモル比が
    約50:1〜約600:1の範囲である、請求項8に記
    載する組成物。
  10. 【請求項10】 エチレンのポリマーであって、該ポリ
    マーのバックボーン炭素原子10,000当たり100
    〜200の短鎖分枝を有し、そして該ポリマーが約4〜
    約10の範囲の不均質性指数を有することを特徴とする
    前記ポリマー。
JP10165282A 1997-06-12 1998-06-12 エチレンの重合方法 Pending JPH1112317A (ja)

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