JPH05209014A - 高分子量のポリアルケン−1の製造のための可溶性触媒組成物 - Google Patents
高分子量のポリアルケン−1の製造のための可溶性触媒組成物Info
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Abstract
量のポリアルケン−1を出来るだけ経済的な方法で製造
出来るようにすること。 【構成】 C2〜10−アルケン−1の重合のための触
媒組成物が、 a)一般式I (MはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,XはCl
等、YはC,P,S,Si,Ge,ZはC1〜8アルキ
ル基等を、nは0,1,2を、R1,R2はC1〜4の
アルキル基、R3〜R6はH,C1〜8のアルキル基を
示す。)のメタロセン錯塩 b)並びに、一般式IIもしくはIIIの (R7はC1〜4−アルキル基、mが5〜30)開放鎖
の、または環状のアルモオキサン化合物を活性な成分と
して有する。
Description
ー−ナッタ−触媒の他に可溶性の触媒もまた使用される
ことができる。後者においては化合物中にアルミニウム
化合物オリゴマーで組込まれた有機配位子を伴う周期律
表IVおよびV副族の金属による錯化合物に関すること
である(欧州特許出願公開第185918号公報、欧州
特許出願公開第283739号公報および英国特許出願
公開第2207136号公報)。この触媒組成物に使用
される錯化合物として、大抵、遷移金属とπ−結合を受
け入れるシクロペンタジエニル基を有機配位子として有
する。また触媒として有機配位子の他に金属原子に結合
したハロゲンを示す遷移金属錯塩がしばしば使用され
る。
よび316155号公報並びに欧州特許出願公開第35
5447号公報にアルケン−1の重合のための可溶性触
媒組成物が記述されており、そこでは錯化合物として周
期律表IVおよびV副族の金属によるビス(シクロペン
タジエニル)錯塩が使用され、そこでは両方のシクロペ
ンタジエニル環がアルキル置換された珪素、錫またはゲ
ルマニウム原子または硫黄原子によって結合される。そ
のときまた遷移金属錯塩が組込まれることができ、そこ
でペンタジエニル環がアルキル基よって置換され、さら
に配位子として遷移金属を結合した2個のハロゲンを有
する。そこでアルミニウム化合物オリゴマーとして特に
後述の一般式IIまたはIIIの鎖状または環状のアル
モオキサン化合物が使用される。
の支援によって得られ、他の場合は際立って比較的限定
された分子量の分布である。不溶性チーグラー−ナッタ
−触媒の使用によって製造されたポリプロピレンに対し
ては、この方法で得られたポリプロピレンの分子量は明
らかに少ない値であり、従ってこの方法は100000
以上の分子量の重合体での広範な使用範囲に対しては使
用できない。
反応の間に反応温度を下げることにより可能である。こ
の方法では例えば欧州特許出願公開第355447号公
報に約50000(Mw )の平均分子量のプロピレン重
合体が得られている。しかしこの方法では、分子量の増
加は明瞭な反応速度の減速および反応時間の増加につな
がるので、反応温度の低下は製造方法の経済性を損なう
ことになる。
れらの弊害を取り除き、改善された可溶性の触媒組成物
を見出し、この支援により高分子量のポリアルケン−1
を出来るだけ経済的な方法で製造出来るようにすること
である。
組成物が見出された。
1の重合のための触媒組成物が、 a)一般式Iにおいて、
ニウム、バナジユウム、ニオブ、タンタルの各原子を、
Xはハロゲン原子またはC1 −乃至C8 −アルキルを、
Yは炭素、燐、硫黄、珪素、またはゲルマニユウムの各
原子を、ZはC1 −乃至C8−アルキル、C3 −乃至C
10−シクロアルキル、C6 −乃至C10−アリールを、R
1 、R2 はC1 −乃至C4 −アルキルを(R1 とR2 は
同じでも異なっていても良く)、R3 乃至R6 は水素原
子、C1 −乃至C8 −アルキルを(R3 とR6は同じで
も異なっていても良く、あるいは2個の隣接基R3 とR
4 並びにR5 とR6 は場合により一緒になって4乃至1
5の炭素原子で示される炭化水素環式組成物を示しても
よく)、nが0、1または2を、それぞれ示すメタロセ
ン錯塩、 b)並びに、一般式IIもしくはIIIにおいて、
し、mが5乃至30の数を示す開放鎖の、または環状の
アルモオキサン化合物を活性な成分として有することを
特徴とする触媒組成物である。
よって得られるプロピレンの重合体およびこれによって
得られる重合体の製造方法に関するものである。
され中心原子Mとして、チタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、バナジユウム、ニオブまたはタンタルが組込まれ
る。中心原子は発明に従って、一般式Iに組込まれた金
属錯塩において、一方では置換されたシクロペンタジエ
ニル基にπ−結合し、更に他方では弗素、塩素、臭素、
沃素またはC1 −乃至C8 −アルキルであることができ
る置換基Xと結合される。このような一般式Iの金属錯
塩のMはジルコニウム、ハフニウムを、Xが塩素または
臭素であることが好ましい。
は組込まれた中心原子およびその置換基並びに置換され
たシクロペンタジエニル基の他に、2つのシクロペンタ
ジエニル基を互いに結合する橋状体(Z)n Yが含まれ
る。そこでYは炭素、燐、硫黄、珪素またはゲルマニウ
ムの各原子を、Zは1個のC1 −乃至C8 −アルキル、
C3 −乃至C10−シクロアルキルまたはC6 −乃至C10
−アリールを、nは0、1または2の数を示す。
好ましくはYは炭素、硫黄または珪素の各原子、Zは1
個のC1 −乃至C4 −アルキル、nは2の数である。
た金属錯塩の重要な構成成分はシクロペンタジエニル基
である。これはR1 またはR2 を有し、それは同じでも
異なっても良い1個のC1 −乃至C4 −アルキル基で、
とくにメチル、エチル、イソプロピルまたはtert−
ブチル基が好ましい。更にシクロペンタジエニル基の置
換基R3 乃至R6 は水素原子またはC1 −乃至C8 −ア
ルキルを表し、かつ互いに同じでも異なっても良く或は
2個の隣接基R3 およびR4 並びにR5 およびR6 は4
乃至15の炭素原子を示す炭化水素環状組成物と一緒に
存在しても良い。ここでR3 およびR5 がC1 −乃至C
4 −アルキルを、R4 およびR6 が水素原子を表すか、
または4乃至12の炭素原子を示す炭化水素環状組成
物、例えば1個のインデニル組成物と一緒に存在しても
良いR3 およびR6 置換基で置換されたシクロペンタジ
エニル基を組み込まれた一般式Iの金属錯塩が好まし
い。炭化水素環状組成物の炭素数については、ここでR
3 乃至R6 の結合位置の役をするシクロペンタジエニル
組成物の2つの炭素原子は一緒に数えられ、従って例え
ばR3 およびR4 並びにR5 およびR6 がシクロヘキシ
ル基を示す場合、2つの炭化水素環状組成物は全体とし
て6個の炭素原子となる。
特に次のものがある。
インデニル)−ジルコニウムジクロライド、ジエチルシ
ランジイルビス(−2−メチルインデニル)−ジルコニ
ウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(−2−
エチルインデニル)−ジルコニウムジクロライド、ジメ
チルシランジイルビス(−2−イソプロピルインデニ
ル)−ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイ
ルビス(−2−tert.ブチルインデニル)−ジルコ
ニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(−2
−メチルインデニル)−ジルコニウムジブロマイド、ジ
メチルサルファイドビス(−2−メチルインデニル)−
ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(−2−メチル−5−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、ジメチルシランジイルビス
(−2−メチル−5−エチルシクロペンタジエニル)−
ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(−2−エチル−5−イソプロピルシクロペンタジエニ
ル)−ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイ
ルビス(−2−メチルインダニル)−ジルコニウムジク
ロライド、ジメチルシランジイルビス(−2−メチルベ
ンツインデニル)−ジルコニウムジクロライドおよびジ
メチルシランジイルビス(−2−メチルインデニル)−
ハフニウムジクロライドである。
て行われ、すなわち対応する置換されたシクロアルケニ
ル陰イオンとチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナ
ジユウム、ニオブまたはタンタルのハロゲン化物との反
応が好ましい。例えば対応する例として、特にJour
nal of Organometallic Che
mistry、369(1989)359−370に記
載されている。
は一般式IIまたはIIIの鎖状または環状アルモオキ
サン化合物が含まれ、
しく、mは10乃至25の数が好ましい。
リアルキルアルミニウムと水との反応によって行われ、
それは特に欧州特許出願公開第284708号公報およ
び米国特許第4794096号公報に記載されている。
いろの長さの直鎖状および環状の鎖分子の混合物として
存在し、従ってmは平均値として見られる。アルモオキ
サン化合物はこの他にアルキル基が1乃至8の炭素原子
を示し、例えばトリメチル−トリエチル−またはメチル
ジエチルアルミニウムのようなトリアルキルアルミニウ
ム化合物を含むことができる。
1の重合において、メタロセン錯塩a)とアルモオキサ
ン化合物b)が、アルモオキサンb)のアルミニウムと
メタロセン錯塩a)の遷移金属との間の原子比で10:
1乃至106 :1の範囲、特に10:1乃至104 :1
の範囲にあるような量で使用されることが有利である。
この場合2つの触媒組成物は任意の順序で単独に、或は
混合物として重合反応器の中に装入されることができ
る。とくに活性な可溶性触媒組成物はメタロセン錯塩
a)とアルモオキサン化合物b)を重合前5乃至60
分、特に10乃至40分互いに混合するとき保存可能で
ある。このような方法で活性化された触媒は引き続いて
すぐに使用できる。
ン−1の重合体は製造される。これによりC2 −乃至C
10−アルケン−1のホモ−および共重合体は、単量体と
して好ましくはエチレン、プロピレン、ブテン−1、ペ
ンテン−1、およびヘキセン−1が使用されることが理
解される。本発明による触媒組成物は、特にポリプロピ
レン、およびプロピレンと従属する部分、他のC2 −乃
至C10−アルケン−1、特にエチレンおよびブテン−1
との共重合体の製造に適している。
造に使用した反応器を断続的にまたは好ましくは連続し
て実施することができる。適合した反応器は特に連続運
転の撹拌釜を、場合によりまた多数の連続操作撹拌釜の
列を使用することができる。重合反応は0.1乃至30
00バールの圧力、−20乃至300℃の温度で実施さ
れる。その場合、0.5乃至2500バールの圧力およ
び+20乃至+300℃の温度が好ましい。重合時間は
通常0.5乃至10時間の範囲内である。
り気相で、液体の単量体でおよび不活性溶媒中で実施さ
れる。その場合重合は溶媒中、特にベンゾールまたはト
ルオールのような液体炭化水素中で適用されるのが好ま
しい。この場合、アルモオキサンとしてのアルミニウム
が溶媒1リットル当たり10-4乃至10-1モル使用され
る場合有利である。
重合方法で、例えば水素を調節して供給することによ
り、或は反応温度を変化させることにより操作されるこ
とができる。
た重合体は、分子量が高く、かつ分散が小さいことが注
目される。それは比較的高温で製造され、それにより反
応時間は制限されることになる。これらの性質に基づい
て、本発明の触媒組成物から得られた重合体は特にフイ
ルムおよび成型体の製造に適している。
の乾燥したトルエンを入れ、次に30mlのトルエン中
に0.45gのメチルアルモオキサン(平均鎖長さm=
20)を加えた溶液を混合した。そこで溶媒1 l当た
り7.6・10-3モルのアルミニウムが使用された。次
に15mlのトルエン中に15mgのジメチルシランジ
ル−ビス(−2−メチルインデニル)ジルコニウムジク
ロライド(31.2・10-6モルに相当)を加えた溶液
が添加され、アルミニウムとジルコニウムの原子比が2
44:1になった。この混合物は、まず50℃で30分
間撹拌され、次にプロピレンが2バールの圧力で加圧さ
れ、4時間40分間重合される。ここで重合は50℃の
温度で、2バールの圧力で行われる。その後未反応のプ
ロピレンが除去され、1 lのメタノールと10mlの
濃塩酸の混合物が反応溶液に添加された。得られた重合
体は濾過分別され、メタノールで洗浄され更に減圧下で
乾燥された。
0、数平均分子量(Mn )41500で、分子量分布
(MW /Mn )が2.75であるポリプロピレン45g
が得られた。
れ、次に30mlのトルエン中に0.45gのメチルア
ルモオキサン(m=20)を加えた溶液を混合した。次
に20mlのトルエン中に0.5mgのジメチルシラン
ジル−ビス[3,3´−(2−メチルベンズインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライドを加えた懸濁液が添加
され、アルミニウムとジルコニウムの原子比が895
0:1になった。それから実施例1に記述した如く進行
した。
6、数平均分子量(Mn )91917で、分子量分布が
1.55であるポリプロピレン51.4gが得られた。
比率mmmm=93.5%。
Claims (1)
- 【請求項1】 C2 −乃至C10−アルケン−1の重合の
ための触媒組成物が a)一般式Iにおいて、 【化1】 式中、Mはチタン、ジルコニユウム、ハフニウム、バナ
ジユウム、ニオブ、タンタルの各原子を、Xはハロゲン
原子またはC1 −乃至C8 −アルキルを、Yは炭素、
燐、硫黄、珪素、またはゲルマニユウムの各原子を、Z
はC1 −乃至C8−アルキル、C3 −乃至C10−シクロ
アルキル、C6 −乃至C10−アリールを、R1 、R2 は
C1 −乃至C4 −アルキルを(R1 とR2 は同じでも異
なっていても良く)、R3 乃至R6 は水素原子、C1 −
乃至C8 −アルキルを(R3 とR6は同じでも異なって
いても良く、あるいは2個の隣接基R3 とR4 並びにR
5 とR6 は場合により一緒になって4乃至15の炭素原
子で示される炭化水素環式組成物を示してもよく)、n
が0、1または2を、それぞれ示すメタロセン錯塩、 b)並びに、一般式IIもしくはIIIにおいて、 【化2】 式中、R7 はC1 −C4 −アルキル基を示し、mが5乃
至30の数を示す開放鎖の、または環状のアルモオキサ
ン化合物を活性な成分として有することを特徴とする触
媒組成物。
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