JPS63251405A - オレフインの重合及び共重合用触媒 - Google Patents
オレフインの重合及び共重合用触媒Info
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、キラルで立体堅固なハフニウムメタロセン触
媒をアルミニウム化合物と組合わせて含んでなるオレフ
ィンの重合及び共重合のための触媒系に関する。これら
の触媒系は10,000より大きい分子量の有用な重合
体生成物を生成することが発見された。
媒をアルミニウム化合物と組合わせて含んでなるオレフ
ィンの重合及び共重合のための触媒系に関する。これら
の触媒系は10,000より大きい分子量の有用な重合
体生成物を生成することが発見された。
本発明は1987年4月3日付けの特許願第034.3
41号の関連特許願である。
41号の関連特許願である。
本発明は、オレフィン特にプロピレン及び高級α−オレ
フィンの重合及びオレフィン特にエチレンとプロピレン
の共重合に有用なハフニウムメタロセン触媒を提供する
。
フィンの重合及びオレフィン特にエチレンとプロピレン
の共重合に有用なハフニウムメタロセン触媒を提供する
。
エチレンの重合に対する触媒としてメタロセン=4−
を用いることは技術的に公知である。独国特許願第2,
608,863号は、ビス(シクロペンタジェニル)チ
タニウムジアルキル、アルミニウムトリアルキル及び水
からなるエチレンの重合触媒系を開示している。独国特
許願第2,608,933号は、一般式(シクロペンタ
ジェニル> nZrY4−n(但しYはR+ CH2A
I R2、CH2CH2A f R2及びCH2CH
(A I R2) 2を表わし、Rはアルキシル又はメ
タロアルキルを示し、そしてnは1〜4の範囲の数とし
て使用される)のジルコニウムメタロセンの、アルミニ
ウムトリアルキル共触媒及び水との組合わせからなるエ
チレンの重合触媒系を開示している。
608,863号は、ビス(シクロペンタジェニル)チ
タニウムジアルキル、アルミニウムトリアルキル及び水
からなるエチレンの重合触媒系を開示している。独国特
許願第2,608,933号は、一般式(シクロペンタ
ジェニル> nZrY4−n(但しYはR+ CH2A
I R2、CH2CH2A f R2及びCH2CH
(A I R2) 2を表わし、Rはアルキシル又はメ
タロアルキルを示し、そしてnは1〜4の範囲の数とし
て使用される)のジルコニウムメタロセンの、アルミニ
ウムトリアルキル共触媒及び水との組合わせからなるエ
チレンの重合触媒系を開示している。
エチレン及び他のα−オレフィンの共重合における触媒
としてメタロセンを使用することも技術的に公知である
。カミンスキー(Kaminsky)らによる米国特許
第4,542,199号は、オレフィンの重合法、特に
ポリエチレン及びエチレンと他のα−オレフィンの共重
合体の製造法を開示している。この開示された触媒系は
式(シクロペンタジエニル) 2 M c RHaN
(但し、Rはハロゲン、シクロペンタジェニル又はC1
〜C6アルキル基であり、Meは遷移金属特にジルコニ
ウムであり、そしてHalはハロゲン、特に塩素である
)の触媒を含む。
としてメタロセンを使用することも技術的に公知である
。カミンスキー(Kaminsky)らによる米国特許
第4,542,199号は、オレフィンの重合法、特に
ポリエチレン及びエチレンと他のα−オレフィンの共重
合体の製造法を開示している。この開示された触媒系は
式(シクロペンタジエニル) 2 M c RHaN
(但し、Rはハロゲン、シクロペンタジェニル又はC1
〜C6アルキル基であり、Meは遷移金属特にジルコニ
ウムであり、そしてHalはハロゲン、特に塩素である
)の触媒を含む。
この触媒系は線状分子に対して一般式Aβ20R4(A
1(R)−0)n及び/又は環式分子に対して一般式(
A1(R)−o ) 、、2 (但し、nは4〜20の
数であり、そしてRはメチル又はエチル基である)を有
するアルモキサンも含む。同様の触媒系は米国特許第4
.404.344号に開示されている。
1(R)−0)n及び/又は環式分子に対して一般式(
A1(R)−o ) 、、2 (但し、nは4〜20の
数であり、そしてRはメチル又はエチル基である)を有
するアルモキサンも含む。同様の触媒系は米国特許第4
.404.344号に開示されている。
米国特許第4,530,914号は、エチレンの、広い
分子量分布と特にバイモータル(bimodal)又は
マルチモーダルな分子量分布とを有するポリエチレンへ
の重合に対する触媒系を開示している。
分子量分布と特にバイモータル(bimodal)又は
マルチモーダルな分子量分布とを有するポリエチレンへ
の重合に対する触媒系を開示している。
この触媒系は少なくとも2種の異なるメタロセン及びア
ルモキサンからなる。特許は2つのシクロペンタジェニ
ル環の間に、環を立体堅固にするのに役立つ橋かけを有
していてもよいメタロセンを開示している。
ルモキサンからなる。特許は2つのシクロペンタジェニ
ル環の間に、環を立体堅固にするのに役立つ橋かけを有
していてもよいメタロセンを開示している。
ヨーロッパ特許願第0185918号は、オレフィンの
重合に対する立体堅固でキラルなメタロセン触媒を開示
している。この特許願は、有用な重合体生成物に製造す
るなめに、ハフニウムかジルコニウムの代替となり、使
用しうろことを示していない。ンクロペンタジエニル基
間の橋かけは炭素数1〜4の線状炭化水素又は炭素数3
〜6の環式炭化水素であると開示されている。
重合に対する立体堅固でキラルなメタロセン触媒を開示
している。この特許願は、有用な重合体生成物に製造す
るなめに、ハフニウムかジルコニウムの代替となり、使
用しうろことを示していない。ンクロペンタジエニル基
間の橋かけは炭素数1〜4の線状炭化水素又は炭素数3
〜6の環式炭化水素であると開示されている。
ポリオレフィン、主にポリプロピレンは種々の形態、即
ちアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチッ
ク及びアイソタクチック・ステレオブロック(Ster
eoblock)の形で生成せしめられることは同業者
にとって公知である。アイソタクチックなポリプロピレ
ンは主に鎖中に同一の立体配置と僅かに少しの不規則的
な短い反転を有する反復単位を含有する。アイソタクチ
ック、・ポリプロピレンは として構造的に表わすことができ。アイソタクチッり・
ポリプロピレンは非晶又は無結晶状態において同一の重
合体とかなり異なっていいる結晶融点及び他の所望の物
理性を有する高結晶性の重合体を形成しうる。
ちアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチッ
ク及びアイソタクチック・ステレオブロック(Ster
eoblock)の形で生成せしめられることは同業者
にとって公知である。アイソタクチックなポリプロピレ
ンは主に鎖中に同一の立体配置と僅かに少しの不規則的
な短い反転を有する反復単位を含有する。アイソタクチ
ック、・ポリプロピレンは として構造的に表わすことができ。アイソタクチッり・
ポリプロピレンは非晶又は無結晶状態において同一の重
合体とかなり異なっていいる結晶融点及び他の所望の物
理性を有する高結晶性の重合体を形成しうる。
シンジオタクチックな重合体は主に交互の立体配置の単
位を含有し且つ構造式 で表わされる。反復単位の立体配置に規則的な順序のな
い重合体鎖はアイソタクチックな重合体である。商業的
な用途では、アタクチックな重合体が典型的にはあるパ
ーセントでアイソタクチック形と共に生成する。
位を含有し且つ構造式 で表わされる。反復単位の立体配置に規則的な順序のな
い重合体鎖はアイソタクチックな重合体である。商業的
な用途では、アタクチックな重合体が典型的にはあるパ
ーセントでアイソタクチック形と共に生成する。
反対の立体配置の反復単位を有する重合体はアイソタク
チック・ステレオブロック重合体であり、によって表わ
される。この種類、即ちステレオブロック重合体は米国
特許第4,522.982号に記述されているようにメ
タロセン触媒を用いることによって成功裏に製造された
。
チック・ステレオブロック重合体であり、によって表わ
される。この種類、即ちステレオブロック重合体は米国
特許第4,522.982号に記述されているようにメ
タロセン触媒を用いることによって成功裏に製造された
。
チタニウム又はジルコニウムメタロセン触媒及びアルモ
キサン共触媒を用いるアイソタクチックなポリプロピレ
ンの製造系は、ジェイ・アム・ケム・ツク(J、八m、
Chem、 Soc、) 、106.6355〜64
(1984)の[可溶性第4B族メタロセン/メチア
ルモキサン触媒を用いるプロピレンの重合における立体
制御機構」に記述されている。
キサン共触媒を用いるアイソタクチックなポリプロピレ
ンの製造系は、ジェイ・アム・ケム・ツク(J、八m、
Chem、 Soc、) 、106.6355〜64
(1984)の[可溶性第4B族メタロセン/メチア
ルモキサン触媒を用いるプロピレンの重合における立体
制御機構」に記述されている。
この論文は、エチレンで橋かけされたインデニル誘導体
のラセミ対掌体に由来するキラルな触媒が対掌体的形態
箇所の立体化学的制御モデルによって予測される通常の
構造によってアイソタクチックなポリプロピレンを生成
するということを示している。エチレンで橋かけされた
チタニウムインデニル・ジアステレオマーのメソ・アラ
キル形及びメソ・アラキルなジルコノセン誘導体は、し
かしながら純粋にアタクチックな構造を有するポリプロ
ピレンを生成する。
のラセミ対掌体に由来するキラルな触媒が対掌体的形態
箇所の立体化学的制御モデルによって予測される通常の
構造によってアイソタクチックなポリプロピレンを生成
するということを示している。エチレンで橋かけされた
チタニウムインデニル・ジアステレオマーのメソ・アラ
キル形及びメソ・アラキルなジルコノセン誘導体は、し
かしながら純粋にアタクチックな構造を有するポリプロ
ピレンを生成する。
上述の参考文献は一般に2つのシクロペンタジェニル環
が遷移金属に結合したものとしてメタロセン触媒を記述
する。この一般的な記述はハフニウムメタロセンを含む
が、本発明以前の参考文献はいずれかの用途が示されて
いるチタニウム及びジルコニウムメタロセン触媒だけを
開示した。従来ハフニウムメタロセン触媒は特に生成物
の分子量が10,000より十分に低いので有用なポリ
プロピレン生成物を生成しなかっな。ハフニウムは公知
のメタロセン系のジルコニウム又はチタンの単なる代替
となり得す且つ有用な結果を与えなかった。
が遷移金属に結合したものとしてメタロセン触媒を記述
する。この一般的な記述はハフニウムメタロセンを含む
が、本発明以前の参考文献はいずれかの用途が示されて
いるチタニウム及びジルコニウムメタロセン触媒だけを
開示した。従来ハフニウムメタロセン触媒は特に生成物
の分子量が10,000より十分に低いので有用なポリ
プロピレン生成物を生成しなかっな。ハフニウムは公知
のメタロセン系のジルコニウム又はチタンの単なる代替
となり得す且つ有用な結果を与えなかった。
本発明は従来法に教示されてないハフニウムメタロセン
触媒の新しい触媒の発見を含む。この触媒は同様の構造
を有するジルコニウム及びチタンメタロセン触媒の示す
且つ同様の条件下に使用されるものを凌駕する結果を与
える。
触媒の新しい触媒の発見を含む。この触媒は同様の構造
を有するジルコニウム及びチタンメタロセン触媒の示す
且つ同様の条件下に使用されるものを凌駕する結果を与
える。
本発明は式
%式%
[式中、(cs (R’) 4)はシクロペンタジェニ
ル又は置換シクロペンタジェニル環であり;R′は水素
又は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり、但し各
R′は同一でも異なってもよ<;R”は2つの(c 、
t(R”>4)間の構造釣橋かけて触媒に立体堅固性を
付与する有機又は無機基であり;Qは炭化水素基例えば
炭素数1〜20のアリール、アルキル、ア 、ルケニル
、アルキルアリール又はアリールアルキル基或いはハロ
ゲンであり;そして0≦pく3] によって記述されるキラルで立体堅固なハフニウムメタ
ロセン触媒及びアルミニウム化合物を含むオレフィンの
重合に対する触媒系を提供する。
ル又は置換シクロペンタジェニル環であり;R′は水素
又は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり、但し各
R′は同一でも異なってもよ<;R”は2つの(c 、
t(R”>4)間の構造釣橋かけて触媒に立体堅固性を
付与する有機又は無機基であり;Qは炭化水素基例えば
炭素数1〜20のアリール、アルキル、ア 、ルケニル
、アルキルアリール又はアリールアルキル基或いはハロ
ゲンであり;そして0≦pく3] によって記述されるキラルで立体堅固なハフニウムメタ
ロセン触媒及びアルミニウム化合物を含むオレフィンの
重合に対する触媒系を提供する。
本発明によって記述される如きハフニウムメタロセン触
媒は立体特異的であり、メタロセン触媒を用いる従来公
知のものよりも高分子量の重合体を生成する。分子量は
一貫してio、ooo以上である。これらの重合体は高
立体制御性であり、高結晶融点と高光学活性とを有する
。本発明の触媒は高効率も示す。
媒は立体特異的であり、メタロセン触媒を用いる従来公
知のものよりも高分子量の重合体を生成する。分子量は
一貫してio、ooo以上である。これらの重合体は高
立体制御性であり、高結晶融点と高光学活性とを有する
。本発明の触媒は高効率も示す。
11一
本発明のハフニウムメタロセン触媒はポリオレフィン、
特にプロピレンとエチレンの共重合にも使用しうる。
特にプロピレンとエチレンの共重合にも使用しうる。
アルモキサン及びトリメチルアルミニウムの混合物の、
ハフニウムメタロセン触媒に及ぼす効果の発見は本発明
に包含される。アルモキサン及びトリメチルアルミニウ
ムの混合物は経時的に触媒の変形を引き起こす。この変
形した触媒は低分子量と比較的狭い分布の重合体生成物
を生成する。
ハフニウムメタロセン触媒に及ぼす効果の発見は本発明
に包含される。アルモキサン及びトリメチルアルミニウ
ムの混合物は経時的に触媒の変形を引き起こす。この変
形した触媒は低分子量と比較的狭い分布の重合体生成物
を生成する。
しかしながら新規な触媒は触媒の元の形と同程度の立体
制御性を保持する。
制御性を保持する。
本発明の他の具体例においては、触媒のオレフィンの溶
液への溶解度を増大させるために溶媒が添加される。好
適な溶媒はトルエン、キシレン又は塩化メチレンである
。
液への溶解度を増大させるために溶媒が添加される。好
適な溶媒はトルエン、キシレン又は塩化メチレンである
。
図面は、アルモキサンと組合せて使用した時のトリメチ
ルアルミニウムの、式Et(Ind)2Hfc1!2の
ハフニウムメタロセンに及ぼす影響も示す。図面は経時
的なバイモーダル分布の形成を例示する。
ルアルミニウムの、式Et(Ind)2Hfc1!2の
ハフニウムメタロセンに及ぼす影響も示す。図面は経時
的なバイモーダル分布の形成を例示する。
本発明は、従来開示されているハフニウム触媒を用いて
達成できるよりも高分子量の有用な生成物を与えるオレ
フィンの重合及び共重合のためのハフニウムメタロセン
触媒を提供する。ハフニウムメタロセンは、類似のジル
コニウムメタロセン触媒よりも高立体規則性で高分子量
を有する重合体も生成する。本発明のこれらの及び他の
好ましい利点は以下の記述と続〈実施例から更に明らか
になるであろう。
達成できるよりも高分子量の有用な生成物を与えるオレ
フィンの重合及び共重合のためのハフニウムメタロセン
触媒を提供する。ハフニウムメタロセンは、類似のジル
コニウムメタロセン触媒よりも高立体規則性で高分子量
を有する重合体も生成する。本発明のこれらの及び他の
好ましい利点は以下の記述と続〈実施例から更に明らか
になるであろう。
本発明のハフニウム触媒は、式
%式%
[式中、(C5(R’) 4)はシクロペンタジェニル
又は置換シクロペンタジェニル環であり;R′は水素又
は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり、但し各R
′は同一でも異なってもよく;R″は2つの(C5(R
’)4)間の構造釣橋かけて触媒に立体堅固性を付与す
る有機又は無機基であり;Qは炭化水素基例えば炭素数
1〜20のアリール、アルキル、アルケニル、アルキル
アリール又はアリールアルキル基或いはハロゲンであり
:そして0くpく3] によって記述することができる。この触媒はプロピレン
及び高級α−オレフィンの重合のためにはキラル、即ち
その鏡像が重ね合せられない形であるべきであるが、エ
チレンの重合又は主にエチレンの共重合にないしてはキ
ラル又は立体堅固である必要がない。
又は置換シクロペンタジェニル環であり;R′は水素又
は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり、但し各R
′は同一でも異なってもよく;R″は2つの(C5(R
’)4)間の構造釣橋かけて触媒に立体堅固性を付与す
る有機又は無機基であり;Qは炭化水素基例えば炭素数
1〜20のアリール、アルキル、アルケニル、アルキル
アリール又はアリールアルキル基或いはハロゲンであり
:そして0くpく3] によって記述することができる。この触媒はプロピレン
及び高級α−オレフィンの重合のためにはキラル、即ち
その鏡像が重ね合せられない形であるべきであるが、エ
チレンの重合又は主にエチレンの共重合にないしてはキ
ラル又は立体堅固である必要がない。
上述の触媒の一部を形成しうるヒドロカルビル基の例は
、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、イソア
ミル、ヘキシル、イソブチル、ヘプチル、オクチル、ノ
ニル、デシル、セチル、フェニル、メチレン、エチレン
、プロピレンなどである。ハロゲン原子の例は塩素、臭
素及びヨウ素を含むが塩素が好適である。Qは好ましく
はハロゲンであり、そしてpは好ましくは2である。
、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、イソア
ミル、ヘキシル、イソブチル、ヘプチル、オクチル、ノ
ニル、デシル、セチル、フェニル、メチレン、エチレン
、プロピレンなどである。ハロゲン原子の例は塩素、臭
素及びヨウ素を含むが塩素が好適である。Qは好ましく
はハロゲンであり、そしてpは好ましくは2である。
R′置換基は好ましくは、(Cs(R′L)が水素化さ
れていてもよい(IndH<)インデニル基(Tnd)
を形成するように選択される。上述するようにシクロペ
ンタジェニル環には他の炭化水素基が付加されていても
よい。
れていてもよい(IndH<)インデニル基(Tnd)
を形成するように選択される。上述するようにシクロペ
ンタジェニル環には他の炭化水素基が付加されていても
よい。
R″は触媒を立体堅固にするために2つの(C5(R’
)4)環を橋かけする安定な成分である。R″は有機又
は無機であってよく、橋かけとして働く部分に依存して
の基を含む。R″の例は炭素数1〜4のアルキレン基、
珪素ヒドロカルビル基、ゲルマニウムヒドロカルビニル
基、アルキルポスフテン、アルキルアミン、ホウ素、窒
素、硫黄、燐、アルミニウム又はこれらの元素を含有す
る基を含む。好適なR″成分メチレン(CH2)、エチ
レン(−C2H4−) 、アルキル珪素及びシクロアル
キル珪素、中でもシフプロピル珪素である。
)4)環を橋かけする安定な成分である。R″は有機又
は無機であってよく、橋かけとして働く部分に依存して
の基を含む。R″の例は炭素数1〜4のアルキレン基、
珪素ヒドロカルビル基、ゲルマニウムヒドロカルビニル
基、アルキルポスフテン、アルキルアミン、ホウ素、窒
素、硫黄、燐、アルミニウム又はこれらの元素を含有す
る基を含む。好適なR″成分メチレン(CH2)、エチ
レン(−C2H4−) 、アルキル珪素及びシクロアル
キル珪素、中でもシフプロピル珪素である。
本発明は、R″橋かけ及びR′置換基が異なる性質の重
合体生成物を提供するように変えうるようなものである
。
合体生成物を提供するように変えうるようなものである
。
本発明において、上述したハフニウムメタロセン触媒は
有機アルミニウム化合物と組合せて使用される。好まし
くは有機アルミニウム化合物は環式形において一般式(
R−Aβ−〇)及び線状形において一般式R(RA10
+nANR2で表わされるアルモキサンである。この
一般式において、Rは炭素数1〜5のアルキル基であり
、そしてnは1〜約20の整数である。最も好ましくは
Rはメチル基である。一般に例えばトリエチルアルミニ
ウム及び水からのアルモキサンの製造では、線状及び環
式化合物の混合物が得られる。
有機アルミニウム化合物と組合せて使用される。好まし
くは有機アルミニウム化合物は環式形において一般式(
R−Aβ−〇)及び線状形において一般式R(RA10
+nANR2で表わされるアルモキサンである。この
一般式において、Rは炭素数1〜5のアルキル基であり
、そしてnは1〜約20の整数である。最も好ましくは
Rはメチル基である。一般に例えばトリエチルアルミニ
ウム及び水からのアルモキサンの製造では、線状及び環
式化合物の混合物が得られる。
アルモキサンは種々の方法で製造することができる。好
ましくはそれは適当な溶媒例えばベンゼン中のトリアル
キルアルミニウムの溶液を水と接触させることによって
製造される。最も好ましくはアルモキサンは、本明細書
ら参考文献として引用される米国特許第4,404,3
44号に記述されているように水和硫酸銅の存在下に製
造される。
ましくはそれは適当な溶媒例えばベンゼン中のトリアル
キルアルミニウムの溶液を水と接触させることによって
製造される。最も好ましくはアルモキサンは、本明細書
ら参考文献として引用される米国特許第4,404,3
44号に記述されているように水和硫酸銅の存在下に製
造される。
この方法は例えばトリメチルアルミニウムの希釈トルエ
ン溶液を、一般式Cu S O4・5 H2である表わ
される硫酸銅で処理することを含んでなる、この反応は
メタンの生成で確認される。
ン溶液を、一般式Cu S O4・5 H2である表わ
される硫酸銅で処理することを含んでなる、この反応は
メタンの生成で確認される。
本発明の−゛部として、本発明によって記述される如き
トリメデルアルミニウム及びアルモキサンのハフニウム
メタロセン触媒との混合物を用いると触媒の変形を引き
起こすことか発見された。痕−16〜 跡量のトリメチルアルミニウム(TMA)だけを含有す
るアルモキサン及びハフノセン触媒はかなり高分子量を
有し且つかなり対称性の分布を示す重合体生成物を生成
した。(参照、図面、曲線a)。
トリメデルアルミニウム及びアルモキサンのハフニウム
メタロセン触媒との混合物を用いると触媒の変形を引き
起こすことか発見された。痕−16〜 跡量のトリメチルアルミニウム(TMA)だけを含有す
るアルモキサン及びハフノセン触媒はかなり高分子量を
有し且つかなり対称性の分布を示す重合体生成物を生成
した。(参照、図面、曲線a)。
TMA約1ミリモルのアルモキサン16ミリモルへの添
加は2時間番こわたって触媒の変形を引き起こした。そ
して低分子量で狭い分布を有するが、元の種と同一の程
度で立体規則性を示す重合体を生成する新しい触媒が生
成した。(図面、曲線b〜d)。重合が長期間進行する
につれて、低分子量のピークの分布が増大した。この経
時的増大は図面に示されている。
加は2時間番こわたって触媒の変形を引き起こした。そ
して低分子量で狭い分布を有するが、元の種と同一の程
度で立体規則性を示す重合体を生成する新しい触媒が生
成した。(図面、曲線b〜d)。重合が長期間進行する
につれて、低分子量のピークの分布が増大した。この経
時的増大は図面に示されている。
触媒系は、触媒の単量体への溶解度を増大させるために
溶媒を含んでいてもよい。好適な具体例において、メタ
ロセン触媒はオレフィン単量体の存在する如き液体形で
使用される。溶媒は触媒と予じめ混合しても、単量体と
共に添加してもよい。
溶媒を含んでいてもよい。好適な具体例において、メタ
ロセン触媒はオレフィン単量体の存在する如き液体形で
使用される。溶媒は触媒と予じめ混合しても、単量体と
共に添加してもよい。
好適な溶媒はトルエン、キシレン及び塩化メチレンを含
むが、溶媒はいずれかの有機溶媒であってもよい。触媒
は普通いくらか極性があるので、溶媒はある程度極性を
示すことが好適である。触媒に依存して、ある溶媒は他
の溶媒よりも特別な触媒と適合しうる。
むが、溶媒はいずれかの有機溶媒であってもよい。触媒
は普通いくらか極性があるので、溶媒はある程度極性を
示すことが好適である。触媒に依存して、ある溶媒は他
の溶媒よりも特別な触媒と適合しうる。
本発明のハフニウムメタロセン触媒は同業者には公知の
いずれかの方法を用いて製造しうる。典型的には、この
方法は単に上述の如きFfQ基及びR″基を出発化合物
例えばインデン又はある他の置換ジシクロペンタジェン
への付加を含んでなる。下記の実施例で使用する如きハ
フニウムメタロセンの製造例は実施例1である。
いずれかの方法を用いて製造しうる。典型的には、この
方法は単に上述の如きFfQ基及びR″基を出発化合物
例えばインデン又はある他の置換ジシクロペンタジェン
への付加を含んでなる。下記の実施例で使用する如きハ
フニウムメタロセンの製造例は実施例1である。
本発明の触媒を用いて有用な重合法は技術的に公知のい
ずれかの方法を含む。好適な方法の例は本明細書に参考
文献として引用され且つ触媒の重合反応域への導入に先
立つ触媒の予備重合を記述する関連米国特許願第009
,712号に開示されているものであろう。他の好適な
方法は下記の実施例に例示される。
ずれかの方法を含む。好適な方法の例は本明細書に参考
文献として引用され且つ触媒の重合反応域への導入に先
立つ触媒の予備重合を記述する関連米国特許願第009
,712号に開示されているものであろう。他の好適な
方法は下記の実施例に例示される。
次の実施例は本発明及びその種々の利点をより更に詳細
に例示する。分子量の増大及び他の重合体の性質を例示
するために、ジルコニウムメタロセン触媒を用いる対照
例を八ツニウム触媒の実施例と共に示す。結果を第1表
に要約する。
に例示する。分子量の増大及び他の重合体の性質を例示
するために、ジルコニウムメタロセン触媒を用いる対照
例を八ツニウム触媒の実施例と共に示す。結果を第1表
に要約する。
実施例1
触媒の調製
式Et(I nd)2HfcLのハフニウムメタロセン
を、−91℃に冷却した。THF150ml中ビスイン
デニルエタン5g(19ミリモル)の溶液にヘキサン中
n−ブチルリチウム38ミリモルを添加することによっ
て製造した。この溶液を50℃まで暖め、3時間撹拌し
、次いでHfCβ4/THF7ダクト溶液(THF15
0ml中19ミリモル)に150℃で滴下した。終夜撹
拌した後、加熱を除き、溶液を15秒間HCIガスでス
パージ(sparge) L、黄色の溶液を得た。TH
Fを回転蒸発させ、固体をCH2Cl2の少割合に添加
した。溶媒を傾斜し、回転蒸発により明黄色の固体を得
。真空下に乾燥した。黄色の固体をCH2Cl2210
0ccに溶解し、不溶のI−i C1を炉別した。冷ペ
ンタンの添加時に、数グラムの明黄色の粉末が沈澱した
。この錯体を炉別し、乾燥し、更に乾燥トルエンからの
0℃における分別結晶により精製した。
を、−91℃に冷却した。THF150ml中ビスイン
デニルエタン5g(19ミリモル)の溶液にヘキサン中
n−ブチルリチウム38ミリモルを添加することによっ
て製造した。この溶液を50℃まで暖め、3時間撹拌し
、次いでHfCβ4/THF7ダクト溶液(THF15
0ml中19ミリモル)に150℃で滴下した。終夜撹
拌した後、加熱を除き、溶液を15秒間HCIガスでス
パージ(sparge) L、黄色の溶液を得た。TH
Fを回転蒸発させ、固体をCH2Cl2の少割合に添加
した。溶媒を傾斜し、回転蒸発により明黄色の固体を得
。真空下に乾燥した。黄色の固体をCH2Cl2210
0ccに溶解し、不溶のI−i C1を炉別した。冷ペ
ンタンの添加時に、数グラムの明黄色の粉末が沈澱した
。この錯体を炉別し、乾燥し、更に乾燥トルエンからの
0℃における分別結晶により精製した。
プロピレンの重合
(重合法1)
プロピレンの重合
アルゴンで満した75社のステンレス鋼製の試料管中に
おいて、E t(I nd)2Hfc&20 、14m
g及びトルエンを含有する触媒溶液を、メチルアルモキ
サンのトルエン溶液10mβと予備接触させた。
おいて、E t(I nd)2Hfc&20 、14m
g及びトルエンを含有する触媒溶液を、メチルアルモキ
サンのトルエン溶液10mβと予備接触させた。
次いで試料管の内容物を21のジッパ−クレープ反応器
中に注射器で注入し、次いでプロピレン1.01を50
℃で反応器に添加した。温度を50℃の反応温度に維持
し、反応器の内容物を1時間かき混ぜた。次いでプロピ
レンを放出させ、反応器の内容物を希HC1溶液中50
%メタノールで洗浄し、真空乾燥した。
中に注射器で注入し、次いでプロピレン1.01を50
℃で反応器に添加した。温度を50℃の反応温度に維持
し、反応器の内容物を1時間かき混ぜた。次いでプロピ
レンを放出させ、反応器の内容物を希HC1溶液中50
%メタノールで洗浄し、真空乾燥した。
重合体の分析
重合体生成物を融点及び分子量に関して解析した。第1
表に示す融点は技術的に公知のDSC(示差掃引熱量計
)によった。この融点は真の平衡融点でなくて、DSC
ピーク温度である。
表に示す融点は技術的に公知のDSC(示差掃引熱量計
)によった。この融点は真の平衡融点でなくて、DSC
ピーク温度である。
真の平衡融点はDSCピーク融点より高いであろう。ポ
リプロピレンの融点は重合体のアイソタクチック画分の
結晶性によって決定される。結果はアタクチック重合体
の殆んどを除去し且つアイソタクチック重合体を残した
後の融点において1〜2℃の差しか示さなかった。これ
は重合体のキシレン可溶部又はアタクチック形の除去前
後におけるDSC融点からも真実であることが示される
。
リプロピレンの融点は重合体のアイソタクチック画分の
結晶性によって決定される。結果はアタクチック重合体
の殆んどを除去し且つアイソタクチック重合体を残した
後の融点において1〜2℃の差しか示さなかった。これ
は重合体のキシレン可溶部又はアタクチック形の除去前
後におけるDSC融点からも真実であることが示される
。
主にアイソタクチックな重合体は鋭い且つ明白な融点ピ
ークを示した。
ークを示した。
重合体の分子量はGPC(ゲル・パーミェーション・ク
ロマトグラフィー)分析を用いて計算した。
ロマトグラフィー)分析を用いて計算した。
この分析はウォーターズ(厨aters) 150 C
型装置とジョルジ(Jordi)ゲルのカラムを用いて
行なった。溶媒はトリクロルベンゼンであり、操作温度
は140℃であった。Mn、Mu+及びMu+/Mnに
対する値を第1表に報告する。
型装置とジョルジ(Jordi)ゲルのカラムを用いて
行なった。溶媒はトリクロルベンゼンであり、操作温度
は140℃であった。Mn、Mu+及びMu+/Mnに
対する値を第1表に報告する。
実施例2
触媒1.42mgを用い且つ反応温度が80℃である以
外実施例1の方法を繰返した。結果を第1表に示す。
外実施例1の方法を繰返した。結果を第1表に示す。
対照例3及び4
ハフニウム触媒を用いて得た結果を比較するためにジル
コニウムメタロセン触媒を用いる以外実施例1の方法を
繰返した。
コニウムメタロセン触媒を用いる以外実施例1の方法を
繰返した。
実施例5〜7
用いた触媒が構造式Et(IndH<)HfCl!2を
もつ実施例1に用いたハフニウム触媒の水素化形であり
且つ重合法2を用いる以外実施例1の方法を繰返した。
もつ実施例1に用いたハフニウム触媒の水素化形であり
且つ重合法2を用いる以外実施例1の方法を繰返した。
この方法は、プロピレンを触媒/共触媒混合物の添加前
に反応器に添加するという点で実施例1(方法1)と異
なった。反応温度を第1表に示すように変えた。
に反応器に添加するという点で実施例1(方法1)と異
なった。反応温度を第1表に示すように変えた。
対照例8〜10
これらの実施例は実施例5〜7に対応し、式E t(I
ndH4)Z rC(12のジルコニウム触媒を用い
る以外同様の方法に従った。結果を第1表に示す。
ndH4)Z rC(12のジルコニウム触媒を用い
る以外同様の方法に従った。結果を第1表に示す。
第1表の結果を比較すると、本発明のハフニウムメタロ
セン触媒は、同様の条件下において対応するジルコニウ
ムメタロセンよりも非常に高分子量を示す重合体生成物
を生成した。
セン触媒は、同様の条件下において対応するジルコニウ
ムメタロセンよりも非常に高分子量を示す重合体生成物
を生成した。
実施例11〜16.20
実施例1の触媒製造法をE t(I ndH)2Hfc
Nzに対して繰返した。そしてトルエン500mf及び
プロピレン800mfを反応器に添加し、プロピレン2
00Jを用いて触媒/共触媒を反応器に仕込む以外方法
2と同一の方法3に従った。他の重合条件は表に示す通
りである。
Nzに対して繰返した。そしてトルエン500mf及び
プロピレン800mfを反応器に添加し、プロピレン2
00Jを用いて触媒/共触媒を反応器に仕込む以外方法
2と同一の方法3に従った。他の重合条件は表に示す通
りである。
実施例17〜19
これらの実施例では、トルエン10100O及びプロピ
レン10100Oを41の反応器に添加し、プロピレン
200mj!を用いて触媒/共触媒溶液を反応器に仕込
む以外方法3と同一である重合法4に従った。
レン10100Oを41の反応器に添加し、プロピレン
200mj!を用いて触媒/共触媒溶液を反応器に仕込
む以外方法3と同一である重合法4に従った。
実施例1.2.5〜7.11〜14及び図面に示す実施
例で用いたハフニウム触媒は、純度が98%にすぎず且
ついくらかのZr汚染物を含有するHfcl<溶液を用
いて製造したことを付記する。
例で用いたハフニウム触媒は、純度が98%にすぎず且
ついくらかのZr汚染物を含有するHfcl<溶液を用
いて製造したことを付記する。
実施例15〜20のハフニウム触媒を製造するために用
いたHfCl!+は純度99.99%であった。
いたHfCl!+は純度99.99%であった。
23一
実施例11〜20の結果は、非常に高分子量の重合体生
成物を示す。結果は系のハフニウムの濃度と重合体生成
物の分子量との間の関係も示す。
成物を示す。結果は系のハフニウムの濃度と重合体生成
物の分子量との間の関係も示す。
実施例1つ及び20は低重合温度において重合体生成物
の分子量がより高いことを示す。
の分子量がより高いことを示す。
本発明の一部として、触媒系にアルモキサンとトリメチ
ルアルミニウムの混合物を用いると、経時的に触媒の変
形の起こることが発見された。この変形は、分子量分布
の経時的変化を示す図面に示される。図面において、曲
線aは実施例1〜2における如くして製造された重合体
に対する典型的な分子量分布である。曲線b〜dはトリ
メチルアルミニウムを含む同様の触媒系のそれぞれ0゜
5.1及び2時間における分布を示す。これらの曲線は
バイモーダルな分布を示し、また0、5時間における主
に高分子量重合体から2時間後の低分子量重合体生成物
への変形を示す。
ルアルミニウムの混合物を用いると、経時的に触媒の変
形の起こることが発見された。この変形は、分子量分布
の経時的変化を示す図面に示される。図面において、曲
線aは実施例1〜2における如くして製造された重合体
に対する典型的な分子量分布である。曲線b〜dはトリ
メチルアルミニウムを含む同様の触媒系のそれぞれ0゜
5.1及び2時間における分布を示す。これらの曲線は
バイモーダルな分布を示し、また0、5時間における主
に高分子量重合体から2時間後の低分子量重合体生成物
への変形を示す。
特別な触媒に依存して、トリメチルアルミニウムは種々
の量でアルモキサンと組合せて使用しうる。好ましくは
トリメチルアルミニウムはアルモキサン及びトリメチル
アルミニウムの混合物の0〜20モル%の量で用いられ
る。図面に示す結果の場合、系はアルモキサン16モル
に対してトリメチルアルミニウム1モルを含有した。
の量でアルモキサンと組合せて使用しうる。好ましくは
トリメチルアルミニウムはアルモキサン及びトリメチル
アルミニウムの混合物の0〜20モル%の量で用いられ
る。図面に示す結果の場合、系はアルモキサン16モル
に対してトリメチルアルミニウム1モルを含有した。
以上本発明のいくつかの具体例を記述したが、改変及び
適応は本発明の範囲を離れずして行ない得ないことが理
解される。
適応は本発明の範囲を離れずして行ない得ないことが理
解される。
図面は、アルモキサンと組合せて使用した時のトリメチ
ルアルミニウムの、式Et(Ind)2Hf(1!2の
ハフニウムメタロセンに及ぼす影響も示し、そして経時
的なバイモーダル分布の形成を例示する。 勿)量 図面の浄書(内容に変更なし) 手続補正書動式) %式% 1、事件の表示 昭和62年特許願第259834号 2、発明の名称 オレフィンの重合及び共重合用触媒 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 コスデン・テクノロジー・インコーホレーテッド 4、代理人 〒107 5、補正命令の日付 昭和63年1月26日(発送日
)6、補正の対象
ルアルミニウムの、式Et(Ind)2Hf(1!2の
ハフニウムメタロセンに及ぼす影響も示し、そして経時
的なバイモーダル分布の形成を例示する。 勿)量 図面の浄書(内容に変更なし) 手続補正書動式) %式% 1、事件の表示 昭和62年特許願第259834号 2、発明の名称 オレフィンの重合及び共重合用触媒 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 コスデン・テクノロジー・インコーホレーテッド 4、代理人 〒107 5、補正命令の日付 昭和63年1月26日(発送日
)6、補正の対象
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)式 R″[C_5(R′)_4]_2HfQp [式中、[C_5(R′)_4]はシクロペンタジエニ
ル又は置換シクロペンタジエニル環であり;各R′は水
素又は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり;R″
は触媒に立体堅固性を与える2つの[C_5(R′)_
4]環の間の構造的橋かけを付与する有機又は無機基で
あり;Qは炭素数1〜20の炭化水素基又はハロゲンで
あり;そして0≦p≦3である] によって記述されるキラルで立体堅固なハフニウムメタ
ロセン触媒;及び (b)アルミニウム化合物 を含んでなるオレフィンの重合に対する及びオレフィン
の共重合に対する触媒系。 2、[C_5(R′)_4]をインデニル基及び水素化
インデニル基からなる群から選択する特許請求の範囲第
1項記載の系。 3、R″を炭素数1〜4のアルキレン基、珪素ヒドロカ
ルビル基、ゲルマニウムヒドロカルビル基、アルキルホ
スフィン、アルキルアミン;ホウ素、窒素、硫黄、燐、
アルミニウム及びこれらの元素を含くむ基からなる群か
ら選択する特許請求の範囲第1項記載の系。 4、R″がエチレン橋を含む特許請求の範囲第1項記載
の系。 5、Qが塩素である特許請求の範囲第1項記載の系。 6、アルミニウム化合物がアルモキサン或いはアルモキ
サン及びトリメチルアルミニウムの混合物である特許請
求の範囲第1項記載の系。 7、系が10,000より大きいMwの重合体を生成す
る特許請求の範囲第1項記載の系。 8、(c)溶媒を更に含んでなる特許請求の範囲第1項
記載の系。 9、該溶媒をトルエン、キシレン及び塩化メチレンから
選択する特許請求の範囲第8項記載の系。 10、(a)式 R″[C_5(R′)_4]_2HfQp [式中、[C_5(R′)_4]はシクロペンタジエニ
ル又は置換シクロペンタジエニル環であり;各R′は水
素又は炭素数1〜20のヒドロカルビン基であり;R″
は触媒に立体堅固性を与える2つの[C_5(R′)_
4]環の間の構造的橋かけを付与する有機又は無機基で
あり;Qは炭素数1〜20の炭化水素基又はハロゲンで
あり;そして0≦p≦3である] によって記述されるキラルで立体堅固なハフニウムメタ
ロセン触媒:及び (b)アルミニウム化合物、 を含んでなる炭素数3又はそれ以上のオレフィンの重合
及び共重合に対する触媒系。 11、[C_5(R′)_4]をインデニル基及び水素
化インデニル基からなる群から選択する特許請求の範囲
第10項記載の系。 12、R″を炭素数1〜4のアルキレン基、珪素ヒドロ
カルビル基、ゲルマニウムヒドロカルビル基、アルキル
ホスフィン、アルキルアミン;ホウ素、窒素、硫黄、燐
、アルミニウム及びこれらの元素を含くむ基からなる群
から選択する特許請求の範囲第10項記載の系。 13、R″がエチレン橋を含む特許請求の範囲第10項
記載の系。 14、Qが塩素である特許請求の範囲第10項記載の系
。 15、アルミニウム化合物がアルモキサン或いはアルモ
キサン及びトリメチルアルミニウムの混合物である特許
請求の範囲第10項記載の系。 16、アルミニウム化合物がトリメチルアルミニウム約
0〜20モル%及びアルモキサン80〜100モル%か
らなる特許請求の範囲第10項記載の系。 17、系が経時的に触媒の変形を示す特許請求の範囲第
16項記載の系。 18、触媒の変形が低分子量重合体生成物の製造によっ
て特徴づけられる特許請求の範囲第17項記載の系。 19、(c)溶媒を更に含んでなる特許請求の範囲第1
0項記載の系。 20、溶媒をトルエン、キシレン及び塩化メチレンから
選択する特許請求の範囲第10項記載の系。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3434187A | 1987-04-03 | 1987-04-03 | |
US034341 | 1987-04-03 | ||
US07/096,075 US4794096A (en) | 1987-04-03 | 1987-09-11 | Hafnium metallocene catalyst for the polymerization of olefins |
US96075 | 2002-03-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63251405A true JPS63251405A (ja) | 1988-10-18 |
JP2583909B2 JP2583909B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=26710837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62259834A Expired - Lifetime JP2583909B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-10-16 | オレフインの重合及び共重合用触媒 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4794096A (ja) |
EP (1) | EP0284707B1 (ja) |
JP (1) | JP2583909B2 (ja) |
KR (1) | KR950008154B1 (ja) |
CN (1) | CN1016425B (ja) |
AT (1) | ATE127128T1 (ja) |
CA (1) | CA1302384C (ja) |
DE (1) | DE3751495T2 (ja) |
ES (1) | ES2076934T3 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH01301704A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-12-05 | Chisso Corp | 立体規則性オレフィン重合体製造用触媒 |
JPH0222307A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
JPH02115204A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-27 | Chisso Corp | オレフィン重合体の製造方法 |
WO1990007526A1 (en) * | 1988-12-26 | 1990-07-12 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Olefin copolymer and production thereof |
JPH02276807A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-11-13 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | エチレン系共重合体およびその製造方法 |
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EP0714920A1 (en) | 1994-12-01 | 1996-06-05 | Nippon Oil Co. Ltd. | Catalyst for polymerization of olefins |
US5750454A (en) * | 1995-05-31 | 1998-05-12 | Nippon Oil Co., Ltd. | Catalyst composition and process for the production of olefinic polymers |
JP2005504148A (ja) * | 2001-09-27 | 2005-02-10 | アトフイナ・リサーチ・ソシエテ・アノニム | ポリオレフィン配合物を製造するための触媒成分混合物を含んで成る触媒系 |
Families Citing this family (354)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR910008277B1 (ko) * | 1986-12-03 | 1991-10-12 | 미쓰이 세끼유 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤 | 올레핀 중합용 고체촉매 및 그 제조법 |
JP2618384B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1997-06-11 | 三井石油化学工業株式会社 | オレフイン重合用固体触媒およびその製法 |
WO1988008432A1 (en) * | 1987-04-20 | 1988-11-03 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Olefin polymerization catalyst and process for polymerizing olefin |
ES2082745T3 (es) * | 1987-04-03 | 1996-04-01 | Fina Technology | Sistemas cataliticos metalocenos para la polimerizacion de las olefinas presentando un puente de hidrocarburo de silicio. |
US5206199A (en) * | 1987-04-20 | 1993-04-27 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Catalyst for polymerizing an olefin and process for polymerizing an olefin |
DE3726067A1 (de) * | 1987-08-06 | 1989-02-16 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von 1-olefinpolymeren |
DE3726325A1 (de) * | 1987-08-07 | 1989-02-16 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung eines olefinpolymers |
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