JPH08151408A - α− オレフィンの重合方法 - Google Patents

α− オレフィンの重合方法

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JPH08151408A
JPH08151408A JP31943694A JP31943694A JPH08151408A JP H08151408 A JPH08151408 A JP H08151408A JP 31943694 A JP31943694 A JP 31943694A JP 31943694 A JP31943694 A JP 31943694A JP H08151408 A JPH08151408 A JP H08151408A
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JP31943694A
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Masatoshi Okura
正寿 大倉
Masashi Nakajima
雅司 中島
Masahide Murata
昌英 村田
Satoshi Ueki
聰 植木
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Tonen General Sekiyu KK
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Tonen Corp
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重合触媒の成分としてメタロセン化合物お
よびトリイソブチルアルミニウム(TiBAL)を含有
する触媒系を用いてα−オレフィンを重合することによ
り、重合反応容器中の水素濃度を制御し、ひいては広い
分子量分布を有し、成形性の改善された、かつ高い立体
規則性を有するポリオレフィンの重合方法を提供する。 【構成】 (A)チタン、マグネシウム、ハロゲン及び
電子供与性化合物を必須成分とする固体触媒成分、
(B)トリイソブチルアルミニウム、(C)Cpn MY
4-n で表されるメタロセン化合物(式中、Cpは置換又
は非置換シクロペンタジエニル基、Mはチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムから選ばれる元素、Yは水素、ハロ
ゲン、アルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜10個のア
ルキル又はアリール基から選ばれる基、nは1〜3の整
数、である。)、からなる触媒を用いるα−オレフィン
の重合方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、α−オレフィン、特に
ポリプロピレンの重合方法に関し、より詳しくは、分子
量分布が広く、立体規則性の高いα−オレフィンの重合
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリα−オレフィン、特にポリプロピレ
ンは耐熱性、耐薬品性、電気的性質に優れており、更に
剛性、引張り強度、光学的特性、加工性が良好であり射
出成形、フィルム成形、シート成形、ブロー成形等に利
用され、また、ポリプロピレンは低比重であり、容器、
包装材料等の分野で広く用いられている。そして、ポリ
α−オレフィンを製造するに、触媒として、マグネシウ
ム、チタン、ハロゲン及び電子供与性化合物を必須成分
とする固体触媒成分を含む触媒系が高活性であり脱触媒
工程が省略できることから、多く用いられる。
【0003】また、この触媒系にメタロセン化合物を組
み合わせてα−オレフィンを重合することにより、分子
量分布の広いポリオレフィンが得られることも知られて
いた(特開平3−70710号公報、特開平3−915
11号公報、特開平4−110308号公報、特開平4
−222804号公報)。広い分子量分布を持つポリプ
ロピレンは狭い分子量分布をもつポリプロピレンよりも
高い剪断速度における溶融粘度が低く、射出成形、延伸
フィルム、熱融着繊維などのような高い剪断速度で成形
するような製品では溶融粘度が低ければ生産性が改善さ
れ、エネルギーコストが低下し有利である。
【0004】更に、この触媒系においては、重合活性を
発現させるのに有機アルミニウム化合物に代表される有
機金属成分を触媒成分のひとつとして添加することが必
須であることも広く知られており、このような有機金属
成分としては、種々の有機アルミニウム化合物が知られ
ているが、専らトリエチルアルミニウムが用いられてお
り、該アルミニウム成分を用いると多量のメタロセン化
合物を用いなければならないという欠点があった。
【0005】また、マグネシウム、チタン、ハロゲン及
び電子供与性化合物を必須成分とする固体触媒成分を含
む触媒系を使用して分子量分布の広いポリプロピレンを
製造する方法として、反応容器を多段にして各反応容器
でそれぞれ異なった分子量のものをつくる方法もある。
しかしながら、この方法ではそれぞれの反応容器で製造
できる分子量には限界があり、また単段の反応容器しか
持たない製造装置においてはこの方法は使用できないこ
とから、触媒系の改良によって分子量分布を広げる方法
の確立が望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、重合触媒と
して特定の有機アルミニウム成分とメタロセン化合物と
の組合せからなる触媒を用いてα−オレフィンを重合す
ることにより、広い分子量分布を有し、成形性の改善さ
れた、かつ高い立体規則性を有するポリオレフィンの重
合方法を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、オレフィ
ン重合触媒系にメタロセン化合物を組み合わせた触媒に
おいて、有機アルミニウム成分に着眼し、有機アルミニ
ウム成分との反応でメタロセン化合物から生成するオレ
フィン水添触媒の活性について鋭意研究を行い、その結
果、有機アルミニウム成分として専ら使用されていたト
リエチルアルミニウム(TEAL)は水添触媒活性が低
く多量のメタロセン化合物を用いなければならないのに
比較して、トリイソブチルアルミニウム(TiBAL)
は少量のメタロセン化合物でも高い水添触媒活性を示す
ことを見出し、また、多段反応装置を用いて、より前段
で低分子量成分、より後段で高分子量成分を製造して広
い分子量分布を有する重合体を得る際に、分子量制御剤
として前段に添加した水素の一部が後段に漏れ込み、後
段で製造することのできる分子量の上限が制限される。
【0008】この場合、後段に本触媒成分の組合せを用
いることによって、少量のメタロセン化合物の使用で後
段での水素濃度を速やかに低減することができる結果、
メタロセン化合物を使用しない場合や有機アルミニウム
成分としてトリイソブチルアルミニウム以外のものを用
いた場合に比べて後段でより分子量の高い成分が製造で
き、分子量分布のより広い重合体を得ることができるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】発明の要旨 即ち、本発明の要旨は、(A)チタン、マグネシウム、
ハロゲン及び電子供与性化合物を必須成分とする固体触
媒成分、(B)トリイソブチルアルミニウム、(C)C
n MY4-n で表されるメタロセン化合物(式中、Cp
は置換又は非置換シクロペンタジエニル基、Mはチタ
ン、ジルコニウム、ハフニウムから選ばれる元素、Xは
水素、ハロゲン、アルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜
10個のアルキル又はアリール基から選ばれる基、nは
1〜3の整数、である。)、からなる触媒を用いること
を特徴とするα−オレフィンの重合方法、であり、更に
必須の触媒成分(A)、(B)及び(C)に加えて任意
の成分である(D)電子供与性化合物を添加してなる触
媒を用いる、及び/又は固体触媒成分(A)がチタン、
マグネシウム、ハロゲン及び電子供与性化合物の必須成
分に加えて更に(E)金属酸化物を含有してなる触媒を
用いるα−オレフィンの重合方法、である。
【0010】固体触媒成分 本発明で用いられる重合触媒の一成分である固体触媒成
分(以下、成分Aという。)は、マグネシウム、チタ
ン、ハロゲン及び電子供与性化合物を必須成分とする
が、このような成分は通常マグネシウム化合物、チタン
化合物及び電子供与性化合物、更に前記各化合物がハロ
ゲンを有しない化合物の場合には、ハロゲン含有化合物
を、それぞれ接触することにより調製される。
【0011】(1)マグネシウム化合物 マグネシウム化合物は、一般式MgR1 2 で表わされ
る。式において、R1及びR2 は同一か異なる炭化水素
基、OR′基(R′は炭化水素基)、ハロゲン原子を示
す。より詳細には、R1 及びR2 の炭化水素基として
は、炭素数1〜20個のアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルアルキル基が、OR′基として
は、R′が炭素数1〜12個のアルキル基、シクロアル
キル基、アリール基、アルアルキル基が、ハロゲン原子
としては塩素、臭素、ヨウ素、弗素等が挙げられる。
【0012】それら化合物の具体例を下記に示すが、化
学式において、Me:メチル、Et:エチル、Pr:プ
ロピル、Bu:ブチル、He:ヘキシル、Oct:オク
チル、Ph:フェニル、cyHe:シクロヘキシルをそ
れぞれ示す。MgMe2 、MgEt2 、Mgi−P
2 、MgBu2 、MgHe2 、MgOct2 、MgE
tBu、MgPh2 、MgcyHe2 、Mg(OMe)
2 、Mg(OEt)2 、Mg(OBu)2 、Mg(OH
e)2 、Mg(OOct)2 、Mg(OPh)2 、Mg
(OcyHe)2 、EtMgCl、BuMgCl、He
MgCl、i−BuMgCl、t−BuMgCl、Ph
MgCl、PhCH2 MgCl、EtMgBr、BuM
gBr、PhMgBr、BuMgI、EtOMgCl、
BuOMgCl、HeOMgCl、PhOMgCl、E
tOMgBr、BuOMgBr、EtOMgI、MgC
2 、MgBr2 、MgI2
【0013】上記マグネシウム化合物は、成分Aを調製
する際に、金属マグネシウム又はその他のマグネシウム
化合物から調製することも可能である。その一例とし
て、金属マグネシウム、ハロゲン化炭化水素及び一般式
n M(OR)m-n のアルコキシ基含有化合物〔式中、
Xは水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜20個の炭
化水素基、Mは硼素、炭素、アルミニウム、珪素又は燐
原子、Rは炭素数1〜20個の炭化水素基、mはMの原
子価、m>n≧0を示す。〕を接触させる方法が挙げら
れる。
【0014】該アルコキシ基含有化合物の一般式のX及
びRの炭化水素基としては、メチル(Me)、エチル
(Et)、プロピル(Pr)、i−プロピル(i−P
r)、ブチル(Bu)、i−ブチル(i−Bu)、ヘキ
シル(He)、オクチル(Oct)等のアルキル基、シ
クロヘキシル(cyHe)、メチルシクロヘキシル等の
シクロアルキル基、アリル、プロペニル、ブテニル等の
アルケニル基、フェニル(Ph)、トリル、キシリル等
のアリール基、フェネチル、3−フェニルプロピル等の
アルアルキル基が挙げられる。これらの中でも、特に炭
素数1〜10個のアルキル基が望ましい。以下、アルコ
キシ基含有化合物の具体例を挙げる。
【0015】 Mが炭素の場合の化合物 式C(OR)4 に含まれるC(OMe)4 、C(OE
t)4 、C(OPr)4、C(OBu)4 、C(Oi−
Bu)4 、C(OHe)4 、C(OOct)4 :式XC
(OR)3 に含まれるHC(OMe)3 、HC(OE
t)3 、HC(OPr)3 、HC(OBu)3 、HC
(OHe)3 、HC(OPh)3 、MeC(OM
e)3 、MeC(OEt)3 、EtC(OMe)3 、E
tC(OEt)3 、cyHeC(OEt)3 、PhC
(OMe)3 、PhC(OEt)3 、CH2 ClC(O
Et)3 、MeCHBrC(OEt)3 ;MeCHCl
C(OEt)3 ;ClC(OMe)3 、ClC(OE
t)3 、ClC(Oi−Bu)3 、BrC(OE
t)3 ;式X2 C(OR)2 に含まれるMeCH(OM
e)2 、MeCH(OEt)2 、CH2 (OMe)2
CH2 (OEt)2 、CH2 ClCH(OEt)2 、C
HCl2 CH(OEt)2 、CCl3 CH(OE
t)2 、CH2 BrCH(OEt)2 、PhCH(OE
t)2 等が挙げられる。
【0016】 Mが珪素の場合の化合物 式Si(OR)4 に含まれるSi(OMe)4 、Si
(OEt)4 、Si(OBu)4 、Si(Oi−Bu)
4 、Si(OHe)4 、Si(OOct)4 、Si(O
Ph)4 :式XSi(OR)3 に含まれるHSi(OE
t)3 、HSi(OBu)3 、HSi(OHe)3 、H
Si(OPh)3 ;MeSi(OMe)3 、MeSi
(OEt)3 、MeSi(OBu)3 、EtSi(OE
t)3 、PhSi(OEt)3、EtSi(OP
h)3 ;ClSi(OMe)3 、ClSi(OE
t)3 、ClSi(OBu)3 、ClSi(OP
h)3 、BrSi(OEt)3 ;式X2 Si(OR)2
に含まれるMe2 Si(OMe)2 、Me2 Si(OE
t)2 、Et2 Si(OEt)2 ;MeClSi(OE
t)2 ;CHCl2 SiH(OEt)2 ;CCl3 Si
H(OEt)2 ;MeBuSi(OEt)2 :式X3
iORに含まれるMe3 SiOMe、Me3 SiOE
t、Me3 SiOBu、Me3 SiOPh、Et3 Si
OEt、Ph3 SiOEt、等が挙げられる。
【0017】 Mが硼素の場合の化合物 式B(OR)3 に含まれるB(OEt)3 、B(OB
u)3 、B(OHe)3、B(OPh)3 等が挙げられ
る。 Mがアルミニウムの場合の化合物 式Al(OR)3 に含まれるAl(OMe)3 、Al
(OEt)3 、Al(OPr)3 、Al(Oi−Pr)
3 、Al(OBu)3 、Al(Ot−Bu)3 、Al
(OHe)3 、Al(OPh)3 等が挙げられる。 Mが燐の場合の化合物 式P(OR)3 に含まれるP(OMe)3 、P(OE
t)3 、P(OBu)3、P(OHe)3 、P(OP
h)3 等が挙げられる。
【0018】更に、前記マグネシウム化合物は、周期表
第II族又は第IIIa族金属(M)の有機化合物との
錯体も使用することができる。該錯体は一般式MgR1
2・n(MR3 m )で表わされる。該金属としては、
アルミニウム、亜鉛、カルシウム等であり、R3 は炭素
数1〜12個のアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、アルアルキル基である。又、mは金属Mの原子価
を、nは0.1〜10の数を示す。MR3 m で表わされ
る化合物の具体例としては、AlMe3 、AlEt3
Ali−Bu3 、AlPh3 、ZnMe2 、ZnE
2 、ZnBu2 、ZnPh2 、CaEt2 、CaPh
2 等が挙げられる。
【0019】(2)チタン化合物 チタン化合物は、二価、三価及び四価のチタンの化合物
であり、それらを例示すると、四塩化チタン、四臭化チ
タン、トリクロルエトキシチタン、トリクロルブトキシ
チタン、ジクロルジエトキシチタン、ジクロルジブトキ
シチタン、ジクロルジフェノキシチタン、クロルトリエ
トキシチタン、クロルトリブトキシチタン、テトラブト
キシチタン、三塩化チタン等を挙げることができる。こ
れらの中でも、四塩化チタン、トリクロルエトキシチタ
ン、ジクロルジブトキシチタン、ジクロルジフェノキシ
チタン等の四価のチタンハロゲン化物が望ましく、特に
四塩化チタンが望ましい。
【0020】(3)電子供与性化合物 電子供与性化合物としては、カルボン酸類、カルボン酸
無水物、カルボン酸エステル類、カルボン酸ハロゲン化
物、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミン類、
アミド類、ニトリル類、アルデヒド類、アルコレート
類、有機基と炭素もしくは酸素を介して結合した燐、ヒ
素およびアンチモン化合物、ホスホアミド類、チオエー
テル類、チオエステル類、炭酸エステル等が挙げられ
る。これのうちカルボン酸類、カルボン酸無水物、カル
ボン酸エステル類、カルボン酸ハロゲン化物、アルコー
ル類、エーテル類が好ましく用いられる。
【0021】カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン
酸、ピバリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸等の脂肪族モノカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマ
ル酸等の脂肪族ジカルボン酸、酒石酸等の脂肪族オキシ
カルボン酸、シクロヘキサンモノカルボン酸、シクロヘ
キセンモノカルボン酸、シス−1,2−シクロヘキサン
ジカルボン酸、シス−4−メチルシクロヘキセン−1,
2−ジカルボン酸等の脂環式カルボン酸、安息香酸、ト
ルイル酸、アニス酸、p−第三級ブチル安息香酸、ナフ
トエ酸、ケイ皮酸等の芳香族モノカルボン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタル酸、トリメ
リト酸、ヘミメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、
メリト酸等の芳香族多価カルボン酸等が挙げられる。カ
ルボン酸無水物としては、上記のカルボン酸類の酸無水
物が使用し得る。
【0022】カルボン酸エステルとしては、上記のカル
ボン酸類のモノ又は多価エステルを使用することがで
き、その具体例として、ギ酸ブチル、酢酸エチル、酢酸
ブチル、イソ酪酸イソブチル、ピバリン酸プロピル、ピ
バリン酸イソブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチ
ル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジイソブチル、コハク
酸ジエチル、コハク酸ジブチル、コハク酸ジイソブチ
ル、グルタル酸ジエチル、グルタル酸ジブチル、グルタ
ル酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン
酸ジブチル、セバシン酸ジイソブチル、マレイン酸ジエ
チル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジイソブチル、
フマル酸モノメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジイ
ソブチル、酒石酸ジエチル、酒石酸ジブチル、酒石酸ジ
イソブチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香
酸メチル、安息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p
−第三級ブチル安息香酸エチル、p−アニス酸エチル、
α−ナフトエ酸エチル、α−ナフトエ酸イソブチル、ケ
イ皮酸エチル、フタル酸モノメチル、フタル酸モノブチ
ル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル
酸ジヘキシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジ2−エ
チルヘキシル、フタル酸ジアリル、フタル酸ジフェニ
ル、イソフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジイソブチ
ル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、ナ
フタル酸ジエチル、ナフタル酸ジブチル、トリメリト酸
トリエチル、トリメリト酸トリブチル、ピロメリト酸テ
トラメチル、ピロメリト酸テトラエチル、ピロメリト酸
テトラブチル等が挙げられる。
【0023】カルボン酸ハロゲン化物としては、上記の
カルボン酸類の酸ハロゲン化物を使用することができ、
その具体例として、酢酸クロリド、酢酸ブロミド、酢酸
アイオダイド、プロピオン酸クロリド、酪酸クロミド、
酪酸ブロミド、酪酸アイオダイド、ピバリン酸クロリ
ド、ピバリン酸ブロミド、アクリル酸クロリド、アクリ
ル酸ブロミド、アクリル酸アイオダイド、メタクリル酸
クロリド、メタクリル酸ブロミド、メタクリル酸アイオ
ダイド、クロトン酸クロリド、マロン酸クロリド、マロ
ン酸ブロミド、コハク酸クロリド、コハク酸ブロミド、
グルタル酸クロリド、グルタル酸ブロミド、アジピン酸
クロリド、アジピン酸ブロミド、セバシン酸クロリド、
セバシン酸ブロミド、マレイン酸クロリド、マレイン酸
ブロミド、フマル酸クロリド、フマル酸ブロミド、酒石
酸クロリド、酒石酸ブロミド、シクロヘキサンカルボン
酸クロリド、シクロヘキサンカルボン酸ブロミド、1−
シクロヘキセンカルボン酸クロリド、シス−4−メチル
シクロヘキセンカルボン酸クロリド、シス−4−メチル
シクロヘキセンカルボン酸ブロミド、塩化ベンゾイル、
臭化ベンゾイル、p−トルイル酸クロリド、p−トルイ
ル酸ブロミド、p−アニス酸クロリド、p−アニス酸ブ
ロミド、α−ナフトエ酸クロリド、ケイ皮酸クロリド、
ケイ皮酸ブロミド、フタル酸ジクロリド、フタル酸ジブ
ロミド、イソフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジブロ
ミド、テレフタル酸ジクロリド、ナフタル酸ジクロリド
が挙げられる。又、アジピン酸モノメチルクロリド、マ
レイン酸モノエチルクロリド、マレイン酸モノメチルク
ロリド、フタル酸ブチルクロリドのようなジカルボン酸
のモノアルキルハロゲン化物も使用し得る。
【0024】アルコール類は、一般式R4 OHで表わさ
れる。一般式においてR4 は炭素数1〜12個のアルキ
ル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、アルアル
キルである。その具体例としては、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、
イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタ
ノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノー
ル、ベンジルアルコール、アリルアルコール、フェノー
ル、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、イ
ソプロピルフェノール、p−ターシャリーブチルフェノ
ール、n−オクチルフェノール等である。
【0025】エーテル類は、一般式R5 OR6 で表わさ
れる。一般式においてR5 ,R6 は炭素数1〜12個の
アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、ア
ルアルキルであり、R5 とR6 は同じでも異ってもよ
い。その具体例としては、ジエチルエーテル、ジイソプ
ロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエー
テル、ジイソアミルエーテル、ジ−2−エチルヘキシル
エーテル、ジアリルエーテル、エチルアリルエーテル、
ブチルアリルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソー
ル、エチルフェニルエーテル等である。
【0026】成分Aの調製法としては、 マグネシウム化合物(成分1)、チタン化合物(成分
2)及び電子供与性化合物(成分3)をその順序に接触
させる、 成分1と成分3を接触させた後、成分2を接触させ
る、 成分1、成分2及び成分3を同時に接触させる、 等の方法が採用し得る。又、成分2を接触させる前にハ
ロゲン含有化合物と接触させることもできる。
【0027】ハロゲン含有化合物としては、ハロゲン化
炭化水素、ハロゲン含有アルコール、水素−珪素結合を
有するハロゲン化珪素化合物、周期表第IIa族、IV
a族、Va族元素のハロゲン化物(以下、「金属ハライ
ド」という。)等を挙げることができる。
【0028】ハロゲン化炭化水素としては、炭素数1〜
12個の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及び芳香族炭
化水素のモノ及びポリハロゲン置換体である。それら化
合物の具体的な例は、脂肪族化合物では、メチルクロラ
イド、メチルブロマイド、メチルアイオダイド、メチレ
ンクロライド、メチレンブロマイド、メチレンアイオダ
イド、クロロホルム、ブロモホルム、ヨードホルム、四
塩化炭素、四臭化炭素、四沃化炭素、エチルクロライ
ド、エチルブロマイド、エチルアイオダイド、1,2−
ジクロルエタン、1,2−ジブロムエタン、1,2−ジ
ヨードエタン、メチルクロロホルム、メチルブロモホル
ム、メチルヨードホルム、1,1,2−トリクロルエチ
レン、1,1,2−トリブロモエチレン、1,1,2,
2−テトラクロルエチレン、ペンタクロルエタン、ヘキ
サクロルエタン、ヘキサブロモエタン、n−プロピルク
ロライド、1,2−ジクロルプロパン、ヘキサクロロプ
ロピレン、オクタクロロプロパン、デカブロモブタン、
塩素化パラフィン等が挙げられ、脂環式化合物では、ク
ロロシクロプロパン、テトラクロルシクロペンタン、ヘ
キサクロロシクロペンタジエン、ヘキサクロルシクロヘ
キサン等が挙げられ、芳香族化合物では、クロルベンゼ
ン、ブロモベンゼン、o−ジクロルベンゼン、p−ジク
ロルベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、ヘキサブロモベ
ンゼン、ベンゾトリクロライド、p−クロロベンゾトリ
クロライド等が挙げられる。これらの化合物は、一種の
みならず二種以上用いてもよい。
【0029】ハロゲン含有アルコールとしては、一分子
中に一個又は二個以上の水酸基を有するモノ又は多価ア
ルコール中の、水酸基以外の任意の一個又は二個以上の
水素原子がハロゲン原子で置換された化合物である。ハ
ロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素、弗素原子が
挙げられるが、塩素原子が望ましい。
【0030】それら化合物を例示すると、2−クロルエ
タノール、1−クロル−2−プロパノール、3−クロル
−1−プロパノール、1−クロル−2−メチル−2−プ
ロパノール、4−クロル−1−ブタノール、5−クロル
−1−ペンタノール、6−クロル−1−ヘキサノール、
3−クロル−1,2−プロパンジオール、2−クロルシ
クロヘキサノール、4−クロルベンズヒドロール、
(m,o,p)−クロルベンジルアルコール、4−クロ
ルカテコール、4−クロル−(m,o)−クレゾール、
6−クロル−(m,o)−クレゾール、4−クロル−
3,5−ジメチルフェノール、クロルハイドロキノン、
2−ベンジル−4−クロルフェノール、4−クロル−1
−ナフトール、(m,o,p)−クロルフェノール、p
−クロル−α−メチルベンジルアルコール、2−クロル
−4−フェニルフェノール、6−クロルチモール、4−
クロルレゾルシン、2−ブロムエタノール、3−ブロム
−1−プロパノール、1−ブロム−2−プロパノール、
1−ブロム−2−ブタノール、2−ブロム−p−クレゾ
ール、1−ブロム−2−ナフトール、6−ブロム−2−
ナフトール、(m,o,p)−ブロムフェノール、4−
ブロムレゾルシン、(m,o,p)−フロロフェノー
ル、p−イオドフェノール:2,2−ジクロルエタノー
ル、2,3−ジクロル−1−プロパノール、1,3−ジ
クロル−2−プロパノール、3−クロル−1−(α−ク
ロルメチル)−1−プロパノール、2,3−ジブロム−
1−プロパノール、1,3−ジブロム−2−プロパノー
ル、2,4−ジブロムフェノール、2,4−ジブロム−
1−ナフトール:2,2,2−トリクロルエタノール、
1,1,1−トリクロル−2−プロパノール、β,β,
β−トリクロル−tert−ブタノール、2,3,4−
トリクロルフェノール、2,4,5−トリクロルフェノ
ール、2,4,6−トリクロルフェノール、2,4,6
−トリブロムフェノール、2,3,5−トリブロム−2
−ヒドロキシトルエン、2,3,5−トリブロム−4−
ヒドロキシトルエン、2,2,2−トリフルオロエタノ
ール、α,α,α−トリフルオロ−m−クレゾール、
2,4,6−トリイオドフェノール:2,3,4,6−
テトラクロルフェノール、テトラクロルハイドロキノ
ン、テトラクロルビスフェノールA、テトラブロムビス
フェノールA、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−
プロパノール、2,3,5,6−テトラフルオロフェノ
ール、テトラフルオロレゾルシン等が挙げられる。
【0031】水素−珪素結合を有するハロゲン化珪素化
合物としては、HSiCl3 、H2SiCl2 、H3
iCl、H(CH3 )SiCl2 、H(C2 5 )Si
Cl2 、H(t−C4 9 )SiCl2 、H(C
6 5 )SiCl2 、H(CH3 2 SiCl、H(i
−C3 7 2 SiCl、H2 (C2 5 )SiCl、
2(n−C4 9 )SiCl、H2 (C6 4
3 )SiCl、H(C6 5 2 SiCl等が挙げら
れる。
【0032】金属ハライドとしては、B、Al、Ga、
In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、B
iの塩化物、弗化物、臭化物、ヨウ化物が挙げられ、特
にBCl3 、BBr3 、BI3 、AlCl3 、AlBr
3 、GaCl3 、GaBr3、InCl3 、TlC
3 、SiCl4 、SnCl4 、SbCl5 、SbF5
等が好適である。
【0033】成分1、成分2及び成分3、更に必要に応
じて接触させることのできるハロゲン含有化合物との接
触は、不活性媒体の存在下、又は不存在下、混合攪拌す
るか、機械的に共粉砕することによりなされる。接触は
40〜150℃の加熱下で行うことができる。不活性媒
体としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の飽和脂
肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の飽
和脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素が使用し得る。
【0034】成分Aの調製法の具体例を、以下に列挙す
る。 ハロゲン化マグネシムとアルコールとを接触させた
後、電子供与性化合物と接触させ、ついで金属ハライド
と接触させ、更にチタン化合物と接触させる方法(特開
昭51−92885号公報)、 マグネシム化合物とアルコールとを接触させた後、
電子供与性化合物と接触させ、更にチタン化合物と接触
させる方法(特開昭56−811号公報)、
【0035】 ハロゲン化マグネシムとアルコールと
電子供与性化合物とを接触させた後、金属ハライドと接
触させ、更にチタン化合物と接触させる方法(特開昭5
6−11908号公報)、 有機マグネシム化合物と金属ハライドとを電子供与
性化合物の存在下接触させ、次いでチタン化合物と接触
させる方法(特開昭53−43094号公報)、 ハロゲン化マグネシム又はそれと有機酸エステルと
の接触物を、有機ポリシロキサンの存在下接触させ、次
いでハロゲン化チタン又はその有機酸エステル付加物と
接触させる方法(特開昭51−20297号公報)、
【0036】 (イ)金属マグネシウム、(ロ)ハロ
ゲン化炭化水素、(ハ)一般式Xn M(OR)m-n の化
合物(前記のアルコキシ基含有化合物と同じ)を接触さ
せることにより得られるマグネシウム含有固体を(ニ)
ハロゲン含有アルコールと接触させ、次いで(ホ)電子
供与性化合物及び(ヘ)チタン化合物と接触させる方法
(特開昭63−264607号公報)、 (イ)マグネシウムジアルコキシドと(ロ)水素−
珪素結合を有するハロゲン化珪素化合物を接触させた
後、(ハ)ハロゲン化チタン化合物を接触させ、次いで
(ニ)電子供与性化合物と接触させ(必要に応じて更に
ハロゲン化チタン化合物と接触させる)る方法(特開昭
62−146904号公報)、
【0037】 (イ)マグネシウムジアルコキシドと
(ロ)水素−珪素結合を有するハロゲン化珪素化合物を
接触させた後、(ハ)電子供与性化合物と接触させ、次
いで(ニ)チタン化合物と接触させる方法(特開昭58
−198503号公報)。 かくすることにより、マグネシム、チタン、ハロゲン及
び電子供与性化合物を含有する成分Aが調製できるが、
成分Aは更に金属酸化物(以下「成分E」という。)を
含有したものでもよい。
【0038】金属酸化物としては、元素の周期律表第I
I族〜第IV族の元素の群から選ばれる元素の酸化物で
あり、それらを例示すると、B2 3 、MgO、Al2
3、SiO2 、CaO、TiO2 、ZnO、Zr
2 、SnO2 、BaO、ThO2 等が挙げられる。
これらの中でもB2 3 、MgO、Al2 3 、SiO
2、TiO2 、ZrO2 が望ましく、特にSiO2 が望
ましい。更に、これら金属酸化物を含む複合酸化物、例
えば、SiO2 −MgO、SiO2 −Al2 3 、Si
2 −TiO2 、SiO2 −V2 5 、SiO2 −Cr
2 3 、SiO2 −TiO2 −MgO等も使用し得る。
【0039】これら金属酸化物の形状は通常粉末状のも
のが用いられる。粉末の大きさ及び形状等の形体は、得
られるオレフィン重合体の形体に影響を及ぼすことが多
いので、適宜調節することが望ましい。金属酸化物は、
使用に当って被毒物質を除去する目的等から、可能な限
り高温で焼成し、更に大気と直接接触しないように取扱
うのが望ましい。
【0040】金属酸化物を含有した成分Aの調製法とし
ては、例えば下記のものが挙げられる。 金属酸化物とマグネシムジアルコキシドとの反応生
成物を、電子供与性化合物及び4価のハロゲン化チタン
と接触させる方法(特開昭58−162607号公
報)、 無期酸化物とマグネシムヒドロカルビルハライド化
合物との反応生成物を、ルイス塩基化合物及び四塩化チ
タンと接触させる方法(特開昭55−94909号公
報)、
【0041】 シリカ等の多孔質担体とアルキルマグ
ネシム化合物との反応生成物を、チタン化合物と接触さ
せる前に電子供与性化合物及びハロゲン化珪素化合物と
接触させる方法(特開昭55−115405号、同57
−108107号公報)、 金属酸化物、アルコキシ含有マグネシム化合物、オ
ルト位にカルボキシル基を持つ芳香族多価カルボン酸若
しくはその誘導体及びチタン化合物を接触させる方法
(特開昭61−174204号公報)、
【0042】 金属酸化物、アルコキシ含有マグネシ
ム化合物、水素−珪素結合を有する珪素化合物、電子供
与性化合物及びチタン化合物を接触させる方法(特開昭
61−174205号公報)、 金属酸化物、アルコキシ含有マグネシム化合物、ハ
ロゲン元素若しくはハロゲン含有化合物、電子供与性化
合物及びチタン化合物を接触させる方法(特開昭61−
174206号公報)、
【0043】 金属酸化物、ジヒドロカルビルマグネ
シム及びハロゲン含有アルコールを接触させることによ
って得られる反応生成物を、電子供与性化合物及びチタ
ン化合物を接触させる方法(特開昭61−21109号
公報)、 金属酸化物、ヒドロカルビルマグネシム及びヒドロ
カルビルオキシ基含有(前記アルコキシ基含有化合物に
相当)を接触させることによって得られる固体を、ハロ
ゲン含有アルコールと接触させ、更に電子供与性化合物
及びチタン化合物を接触させる方法(特開昭62−77
06号公報)である。これらの内でも〜の方法が、
特に、の方法が望ましい。
【0044】上記のようにして成分Aは調製されるが、
成分Aは必要に応じて前記の不活性媒体で洗浄してもよ
く、更に乾燥してもよい。又、成分Aは、更に有機アル
ミニウム化合物の存在下、オレフィンと接触させて成分
A中に生成するオレフィンポリマーを含有させてもよ
い。
【0045】有機アルミニウム化合物としては、一般式
7 n AlX′3-n (但し、R7 はアルキル基又はアリ
ール基、X′はハロゲン原子、アルコキシ基又は水素原
子を示し、nは1≦n≦3の範囲の任意の数である。)
で示されるものであり、例えばトリアルキルアルミニウ
ム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、モノアルキ
ルアルミニウムジハライド、アルキルアルミニウムセス
キハライド、ジアルキルアルミニウムモノアルコキシド
及びジアルキルアルミニウムモノハイドライドなどの炭
素数1ないし18個、好ましくは炭素数2ないし6個の
アルキルアルミニウム化合物又はその混合物若しくは錯
化合物が特に好ましい。
【0046】具体的には、トリメチルアルミニウム、ト
リエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、ト
リイソプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミ
ニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジメチルアル
ミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジ
エチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムア
イオダイド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどの
ジアルキルアルミニウムモノハライド、メチルアルミニ
ウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、メチ
ルアルミニウムジブロミド、エチルアルミニウムジブロ
ミド、エチルアルミニウムジアイオダイド、イソブチル
アルミニウムジクロリドなどのモノアルキルアルミニウ
ムジハライド、
【0047】エチルアルミニウムセスキクロリドなどの
アルキルアルミニウムセスキハライド、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、
ジエチルアルミニウムフェノキシド、ジプロピルアルミ
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、ジイソブチルアルミニウムフェノキシドなどのジア
ルキルアルミニウムモノアルコキシド、ジメチルアルミ
ニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライ
ド、ジプロピ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などのジアルキルアルミニ
ウムハイドライドが挙げられる。
【0048】オレフィンとしては、エチレンの他プロピ
レン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペ
ンテン等のα−オレフィンが使用し得る。オレフィンと
の接触は、前記の不活性媒体の存在下で行うのが望まし
い。接触は、通常100℃以下、望ましくは−10℃〜
+50℃の温度で行われる。成分A中に含有させるオレ
フィンポリマーの量は、成分A1g当り通常0.1〜2
00gである。
【0049】成分Aとオレフィンの接触は、有機アルミ
ニウム化合物と電子供与性化合物を存在させてもよい。
電子供与性化合物は、成分Aを調製させる際に用いられ
る化合物およびSi−O−C結合若しくはSi−N−C
結合を有する有機珪素化合物の中から選択される。オレ
フィンと接触した成分Aは必要に応じて前の不活性媒体
で洗浄することができ、又更に乾燥することができる。
【0050】トリイソブチルアルミニウム 本発明の触媒の一成分は、トリイソブチルアルミニウム
(TiBAL)(以下、成分Bという。)である。前記
の固体触媒成分Aの如きオレフィン重合触媒系にメタロ
セン化合物および有機アルミニウム化合物を組み合わせ
てなる触媒においては、有機アルミニウム化合物として
は種々の化合物が用いられるが通常はトリエチルアルミ
ニウムが用いられている。
【0051】該触媒系においては、メタロセン化合物と
有機アルミニウム成分との反応でメタロセン化合物から
生成するオレフィン水添触媒の作用を用いて系中の水素
濃度を制御し、生成ポリオレフィンの分子量、分子量分
布を制御するのであるが、その際有機アルミニウム成分
としてトリエチルアルミニウムを用いると、水添触媒活
性が低く、そのため多量のメタロセン化合物を使用しな
ければならず、コストアップにつながり、また生成ポリ
オレフィン中の触媒残渣が増えてしまう。
【0052】しかるに、有機アルミニウム成分としてト
リイソブチルアルミニウム(以下、「TiBAL」とい
う。)を用いると、水添触媒活性が高く、メタロセン化
合物が少量でも高い水添触媒活性を示す。トリイソブチ
ルアルミニウム(TiBAL)の使用量は任意である
が、一般的には、成分A中のチタン1グラム原子当りT
IBALが1〜2,000グラムモル、好ましくは20
〜500グラムモルの範囲である。
【0053】メタロセン化合物 本発明の触媒の一成分であるメタロセン化合物(以下、
成分Cという。)は、前記一般式Cpn MY4-n で表さ
れるメタロセン化合物であり、式中、Cpは置換又は非
置換シクロペンタジエニル基、Mはチタン、ジルコニウ
ム、ハフニウムから選ばれる元素、Yは水素、ハロゲ
ン、アルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜10個のアル
キル又はアリール基から選ばれる基をそれぞれ示し、、
nは1〜3の整数、である。
【0054】具体的には、ビス(シクロペンタジエニ
ル)チタニウムモノクロリドハイドライド、ビス(シク
ロペンタジエニル)チタニウムモノブロミドハイドライ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジブロミ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムメチルク
ロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムエチ
ルクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウム
フェニルクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタ
ニウムメチルハイドライド、ビス(シクロペンタジエニ
ル)チタニウムエチルハイドライド、ビス(シクロペン
タジエニル)チタニウムフェニルハイドライド、ビス
(シクロペンタジエニル)チタニウムジハイドライド、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムブチルブトキ
シド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムブトキ
シクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウム
ジエチルアミノクロリド、ビス(メチルシクロペンタジ
エニル)チタニウムジクロリド、ビス(1,2−ジメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、ビス
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジク
ロリド、シクロペンタジエニルチタニウムトリクロリ
ド、シクロペンタジエニルチタニウムメチルジクロリ
ド、シクロペンタジエニルチタニウムエチルジクロリ
ド、シクロペンタジエニルチタニウムトリメチル、シク
ロペンタジエニルチタニウムトリフェニル、シクロペン
タジエニルチタニウムジメチルハイドライド、などが挙
げられ、更にそれらのチタニウム化合物に代えジルコニ
ウム、ハフニウム化合物が挙げられる。これらのうち、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジブロミドな
どが好ましい。
【0055】成分Cの使用量は、成分A中のTi1グラ
ム原子当たり0.0001〜1モル、好ましくは0.0
01〜0.5モルの範囲である。以上の必須成分の他
に、任意成分(D)としてアルコール類、エーテル類、
エステル類、アミン類、有機珪素化合物、無機アルコキ
シ化合物等の電子供与性化合物を使用することができ
る。この中でもSi−O−C結合を有する有機珪素化合
物が好ましく選ばれる。
【0056】有機珪素化合物 Si−O−C結合を有する有機珪素化合物は、代表的に
は一般式R8 9 10Si(OR11)で表される化合物
である。一般式において、R8 、R9 及びR10は、同一
か異なる炭素数1〜10個の炭化水素基、R12O、R13
3 Si若しくはR14 3 SiOであり、R11は炭素数1〜
10個の炭化水素基を示す。又、R12、R13及びR14
炭素数1〜10個の炭化水素基を示す。該式におけるR
8 〜R14の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロ
アルカジエニル基、アリール基、アルアルキル基等が挙
げられる。
【0057】アルキル基としては、メチル、エチル、プ
ロピル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、s−ブチ
ル、t−ブチル、アミル、i−アミル、t−アミル、ヘ
キシル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル基等
が、アルケニル基としては、ビニル、アリル、プロペニ
ル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、
1−オクテニル、1−デセニル、1−メチル−ペンチニ
ル、1−メチル−1−ヘプテニル基等が、シクロアルキ
ル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチ
ルシクロヘキシル基等が、シクロアルケニル基として
は、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、メチルシク
ロヘキセニル基等が、シクロアルカジエニル基として
は、シクロペンタジエニル、メチルシクロペンタジエニ
ル、インデニル基等が、アリール基としては、フェニ
ル、トリル、キシリル基等が、アルアルキル基として
は、ベンジル、フェネチル、3−フェニルプロピル基等
があげられる。
【0058】珪素化合物の具体例を以下に列挙する。な
お、具体例において、Me:メチル、Et:エチル、P
r:プロピル、Bu:ブチル、Amy:アミル、He
x:ヘキシル、Oct:オクチル、Dec:デシル、P
h:フェニルを示す。
【0059】(Et)2 Si(OMe)2 〔以下、Si
(OMe)2 をAと略す。〕、(n、i−Pr)2 A、
(n、i、t−Bu)2 A、(n、i、t−Amy)2
A、(シクロペンチル)2 A、(シクロヘキシル)
2 A、(Hex)2 A、(Oct)2 A、(Ph)
2 A、(Me)(n、i、t−Bu)A、(Me)(シ
クロペンチル)A、(Me)(シクロヘキシル)A、
(Et)(n、i−Pr)A、(Et)(n、i、t−
Bu)A、(n、i、t−Bu)(n、i、t−Am
y)A、(n、i、t−Bu)(Hex)A、(n、
i、t−Bu)(Oct)A;(EtO)(Et)A、
(EtO)(n、i−Pr)A、(EtO)(n、i、
t−Bu)A、(EtO)(n、i、t−Amy)A、
(EtO)(シクロペンチル)A、(EtO)(シクロ
ヘキシル)A、(EtO)(Oct)A、(n、i−P
rO)(Me)A、(n、i−PrO)(Et)A、
(n、i−PrO)(n、i、t−Bu)A、(n、i
−PrO)(n、i、t−Amy)A、(n、i−Pr
O)(シクロペンチル)A、(n、i−PrO)(シク
ロヘキシル)A、(n、i、t−BuO)(Me)A、
(n、i、t−BuO)(Et)A、(n、i、t−B
uO)(n、i−Pr)A、(n、i、t−BuO)
(n、i、t−Bu)A、(n、i、t−BuO)
(n、i、t−Amy)A、(n、i、t−BuO)
(シクロペンチル)A、(n、i、t−BuO)(He
x)A、(n、i、t−BuO)(シクロヘキシル)
A、(n、i、t−BuO)(Oct)A、(n、i、
t−AmyO)(Et)A、(n、i、t−AmyO)
(n、i、t−Bu)A、(n、i、t−AmyO)
(シクロペンチル)A、(n、i、t−AmyO)(H
ex)A、(n、i、t−AmyO)(シクロヘキシ
ル)A、(HexO)(Me)A、(HexO)(E
t)A、(HexO)(n、i、t−Bu)A、(He
xO)(シクロペンチル)A、(HexO)(シクロヘ
キシル)A、(OctO)(Me)A、(OctO)
(Et)A、(OctO)(n、i、t−Bu)A、
(OctO)(シクロペンチル)A、(OctO)(シ
クロヘキシル)A;
【0060】(Me3 Si)(Me)A、(Me3
i)(Et)A、(Me3 Si)(n、i−Pr)A、
(Me3 Si)(n、i、t−Bu)A、(Me3
i)(シクロペンチル)A、(Me3 Si)(シクロヘ
キシル)A、(Et3 Si)(Me)A、(Et3
i)(Et)A、(Et3 Si)(n、i−Pr)A、
(Et3 Si)(n、i、t−Bu)A、(Et3
i)(シクロペンチル)A、(Et3 Si)(シクロヘ
キシル)A;
【0061】(Me3 SiO)(Me)A、(Me3
iO)(Et)A、(Me3 SiO)(n、i、t−B
u)A、(Et3 SiO)(Me)A、(Et3 Si
O)(Et)A、(Et3 SiO)(n、i、t−B
u)A;(EtO)2 A、(n、i−PrO)2 A、
(n、i、t−BuO)2 A、(HexO)2 A、(O
ctO)2 A、(EtO)(n、i−PrO)A、(E
tO)(n、i、t−BuO)A、(EtO)(n、
i、t−AmyO)A、(n、i−PrO)(n、i、
t−BuO)A、(n、i、t−BuO)(n、i、t
−AmyO)A、(n、i、t−BuO)(HexO)
A、(HexO)(OctO)A;
【0062】(Me3 SiO)2 A、(Et3 SiO)
2 A;(Me)2 Si(OEt)2 〔以下、Si(OE
t)2 をBと略す。〕、(Et)2 B、(n、i−P
r)2 B、(n、i、t−Bu)2 B、(n、i、t−
Amy)2 B、(シクロペンチル)2 B、(Hex)2
B、(シクロヘキシル)2 B、(Oct)2 B、(P
h)2 B、(Me)(n、i、t−Bu)B、(Me)
(シクロペンチル)B、(Me)(シクロヘキシル)
B、(Et)(n、i、t−Bu)B、(n、i、t−
Bu)(Hex)B、(n、i、t−Bu)(Oct)
B;
【0063】(MeO)(Me)B、(MeO)(n、
i、t−Bu)B、(MeO)(シクロペンチル)B、
(MeO)(Hex)B、(MeO)(シクロヘキシ
ル)B、(MeO)(Oct)B、(n、i−PrO)
(Et)B、(n、i−PrO)(n、i、t−Bu)
B、(n、i−PrO)(シクロペンチル)B、(n、
i−PrO)(Hex)B、(n、i−PrO)(シク
ロヘキシル)B、(n、i、t−BuO)(Me)B、
(n、i、t−BuO)(n、i−Pr)B、(n、
i、t−BuO)(n、i、t−Bu)B、(n、i、
t−BuO)(シクロペンチル)B、(n、i、t−B
uO)(Hex)B、(n、i、t−BuO)(シクロ
ヘキシル)B、(n、i、t−BuO)(Oct)B、
(n、i、t−AmyO)(n、i−Pr)B、(n、
i、t−AmyO)(シクロペンチル)B、(n、i、
t−AmyO)(Hex)B、(n、i、t−Amy
O)(シクロヘキシル)B、(HexO)(Me)B、
(HexO)(n、i、t−Bu)B、(HexO)
(シクロペンチル)B、(HexO)(シクロヘキシ
ル)B、(OctO)(Me)B、(OctO)(E
t)B、(OctO)(n、i、t−Bu)B、(Oc
tO)(シクロペンチル)B、(OctO)(シクロヘ
キシル)B;
【0064】(Me3 Si)(Me)B、(Me3
i)(Et)B、(Me3 Si)(n、i−Pr)B、
(Me3 Si)(n、i、t−Bu)B、(Me3
i)(シクロペンチル)B、(Me3 Si)(シクロヘ
キシル)B、(Et3 Si)(Me)B、(Et3
i)(Et)B、(Et3 Si)(n、i−Pr)B、
(Et3 Si)(n、i、t−Bu)B、(Et3
i)(シクロペンチル)B、(Et3 Si)(シクロヘ
キシル)B;(Me3 SiO)(Me)B、(Me3
iO)(Et)B、(Me3 SiO)(n、i、t−B
u)B、(Et3 SiO)(Me)B、(Et3 Si
O)(Et)B、(Et3 SiO)(n、i、t−B
u)B;
【0065】(n、i−PrO)2 B、(n、i、t−
BuO)2 B、(HexO)2 B、(OctO)2 B、
(MeO)(n、i−PrO)B、(MeO)(n、
i、t−BuO)B、(MeO)(n、i、t−Amy
O)B、(n、i−PrO)(n、i、t−BuO)
B、(n、i、t−BuO)(n、i、t−AmyO)
B、(n、i、t−BuO)(HexO)B、(Hex
O)(OctO)B;
【0066】(Me3 SiO)2 B、(Et3 SiO)
2 B;(Me)Si(OMe)3 〔以下、Si(OM
e)3 をDと略す。〕、(Et)D、(n、i−Pr)
D、(n、i、t−Bu)D、(n、i、t−Amy)
D、(シクロペンチル)D、(Hex)D、(シクロヘ
キシル)D、(Oct)D、(Ph)D;(EtO)
D、(n、i−PrO)D、(n、i、t−BuO)
D、(HexO)D;
【0067】(Me3 Si)D、(Et3 Si)D;
(Me3 SiO)D、(Et3 SiO)D;(Me)S
i(OEt)3 〔以下、Si(OEt)3 をEと略
す。〕、(Et)E、(n、i−Pr)E、(n、i、
t−Bu)E、(シクロペンチル)E、(Hex)E、
(シクロヘキシル)E、(Oct)E、(Ph)E;
(MeO)E、(n、i−PrO)E、(n、i、t−
BuO)E、(n、i、t−AmyO)E、(Oct
O)E;(Me3 Si)E、(Et3 Si)E;(Me
3 SiO)E、(Et3 SiO)E;Si(OM
e)4 、Si(OEt)4 、Si(On、i−B
u)4 、Si(OHex)4 、Si(OOct)4 、S
i(OPh)4
【0068】これらは、一種に限らず二種以上用いるこ
とができる。任意成分の使用量は任意であるが、一般的
にはTiBAL1モルに対して0.001〜10モル、
好ましくは0.01から1.0モルの範囲である。本発
明の触媒系で重合するα−オレフィン類は、一般式、R
−CH=CH2 (式中、Rは水素原子、炭素数1〜10
個の直鎖もしくは分岐の炭化水素残基である。)で表さ
れるものである。
【0069】具体的には、エチレン、プロピレン、ブテ
ン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペン
テン−1等のα−オレフィン類があり、特にプロピレン
が好ましい。これらのα−オレフィンは、他のα−オレ
フィン若しくは共重合性モノマー(例えば、ジオレフィ
ン等)と共重合を行うこともできる。
【0070】本発明におけるα−オレフィンの重合は、
気相、液相のいずれでもよく、液相で重合させる場合
は、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、
イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロ
ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭
化水素中及び液状モノマー中で行うことができる。重合
温度は、通常−80℃〜+150℃、好ましくは40〜
120℃の範囲である。重合圧力は、例えば1〜60気
圧でよい。又、得られる重合体の分子量の調節は、水素
を存在せしめることにより行われる。重合反応は、連続
又はバッチ式反応で行い、その条件は通常用いられる条
件でよい。又、重合反応は一段で行ってもよく、二段以
上で行ってもよい。多段反応は、その段階で得られるポ
リマーの分子量を変化させるために行われる。この場合
1つ以上の段階若しくは全ての段階においてメタロセン
化合物を使用することができる。
【0071】
【実施例】本発明を実施例及び比較例により具体的に説
明する。なお、例におけるパーセント(%)は特に断ら
ない限り重量による。ポリマー中の結晶性ポリマーの割
合を示すヘプタン不溶分(以下「HI〕という。)は、
改良型ソックスレー抽出器で沸騰n−ヘプタンにより6
時間抽出した場合の残量である。ガスクロマトグラフ測
定は、ジーエルサイエンス社製VZ−10 60/80
3φ×3mカラムを装着した島津製作所製GC−12A
型を用い、カラム温度50℃、キャリアガス;ヘリウ
ム、流量35ml/分、で行った。
【0072】触媒成分Aの調製 還流冷却器をつけた1リットルの反応容器に、窒素ガス
雰囲気下で、チップ状の金属マグネシウム(純度99.
5%、平均粒径1.6mm)8.3g及びn−ヘキサン
250mlを入れ、68℃で1時間攪拌後、金属マグネ
シウムを取出し、65℃で減圧乾燥するという方法で予
備活性した金属マグネシウムを得た。
【0073】次に、この金属マグネシウムに、n−ブチ
ルエーテル140ml及びn−ブチルマグネシウムクロ
リドのn−ブチルエーテル溶液(1.75モル/l)を
0.5ml加えた懸濁液を55℃に保ち、更にn−ブチ
ルエーテル50mlにn−ブチルクロライド38.5m
lを溶解した溶液を50分間で滴下した。攪拌下70℃
で4時間反応を行った後、反応液を25℃に保持した。
次いで、この反応液にHC(OC2 5 3 55.7m
lを1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で15分間
反応を行い、反応生成固体をn−ヘキサン各300ml
で6回洗浄し、室温で1時間減圧乾燥し、マグネシウム
19.0%、塩素を28.9%を含むマグネシウム含有
固体31.6gを回収した。
【0074】還流冷却器、攪拌機及び滴下ロートを取付
けた300mlの反応容器に、窒素ガス雰囲気下マグネ
シウム含有固体6.3g及びn−ヘプタン50mlを入
れ懸濁液とし、室温で攪拌しながら2,2,2−トリク
ロルエタノール20ml(0.02ミリモル)とn−ヘ
プタン11mlの混合溶液を滴下ロートから30分間で
滴下し、さらに80℃で1時間攪拌した。得られた固体
を濾過し、室温のn−ヘキサン各100mlで4回洗浄
し、更にトルエン各100mlで2回洗浄して固体成分
を得た。
【0075】上記の固体成分にトルエン40mlを加
え、更に四塩化チタン/トルエンの体積比が3/2にな
るように四塩化チタンを加えて90℃に昇温した。攪拌
下、フタル酸ジn−ブチル2mlとトルエン5mlの混
合溶液を5分間で滴下した後、120℃で2時間攪拌し
た。得られた固体状物質を90℃で濾別し、トルエン各
100mlで2回、90℃で洗浄した。更に、新たに四
塩化チタン/トルエンの体積比が3/2になるように四
塩化チタンを加え、120℃で2時間攪拌した。得られ
た固体物質を110℃で濾別し、室温の各100mlの
n−ヘキサンにて7回洗浄して成分A5.5gを得た。
【0076】(実施例1)プロピレンの重合 攪拌機を取付けた1.5リットルのステンレス製オート
クレーブに、窒素ガス雰囲気下、上記で得られた触媒成
分A9.5mg、n−ヘプタン1リットル中に0.4モ
ルのトリイソブチルアルミニウム(TiBAL)を含む
溶液4ml、n−ヘプタン1リットル中に0.08モル
のシクロヘキシルメチルジメトキシシラン を含む溶液
1ml、トルエン1リットル中に2.5×10-4モルの
チタノセンジクロライドを含む溶液1mlを混合し5分
間保持したものを入れた。
【0077】次いで、液体プロピレン1リットルを圧入
した後、このオートクレーブに流量計と圧力コントロー
ルバルブ(PCV)のついた水素ラインを接続し、反応
系を70℃に昇温した。反応系が70℃に達すると同時
にPCVをバイパスして一気に水素0.15モルを導入
し、続いてこのバイパスを閉じてPCVを開きこの時の
圧力を保持するようにオートクレーブ内に水素を導入し
た。
【0078】水添反応速度は水素消費速度とみなすこと
ができ、初期水添反応速度は5.3×10-2モル/分で
あった。1時間のプロピレン重合後、オートクレーブ中
のガスをサンプリングし、ガスクロマトグラフィー(G
C)によりプロピレン/プロパンのモル比を測定した。
生成プロパンを導入した水素総量は誤差範囲内で一致し
た。HI96.9%の白色ポリプロピレン粉末が得られ
た。重合活性は32.4kg/g・成分Aであった。
【0079】(比較例1)TiBALの代わりにトリエ
チルアルミニウムを用いた以外は実施例1と同様にして
プロピレンの重合を行った。初期水添反応速度は3.5
×10-3モル/分であり、TiBALを用いた場合の1
/15であった。1時間のプロピレン重合後、オートク
レーブ中のガスをサンプリングし、GCによりプロピレ
ン/プロパンのモル比を測定した。生成したプロパンと
導入した水素総量誤差範囲内で一致した。HI97.1
%の白色ポリプロピレン粉末が得られた。重合活性は3
4.8kg/g・成分Aであった。
【0080】(比較例2)チタノセンジクロライドを用
いないこと以外は実施例1と同様にしてプロピレンの重
合を行った。水素消費速度は1.1×10-4モル/分で
あり、実施例1の1/500、比較例1の1/30であ
り、チタノセンの水添反応活性を評価する際十分無視で
きる。1時間のプロピレン重合後、未反応のプロピレン
をパージし、HI96.9%の白色ポリプロピレン粉末
が得られた。重合活性は31.8kg/g・成分Aであ
った。
【0081】
【発明の効果】本発明は、重合触媒として特定の有機ア
ルミニウム成分、即ちトリイソブチルアルミニウム(T
iBAL)を有する触媒を用いてα−オレフィンを重合
する際にメタロセン化合物を共存させ、α- オレフィン
の水素添加反応により、反応系内の水素濃度を低減する
ことにより、広い分子量分布を有し、成形性の改善され
た、かつ高い立体規則性を有するポリオレフィンを製造
することができた。
【0082】本発明の触媒成分の組合せにより、メタロ
セン化合物が微量でよいため、触媒残渣が少ない。ま
た、多段反応装置を用いて、より前段で低分子量成分、
より後段で高分子量成分を製造して広い分子量分布を有
する重合体を得る際に、分子量制御剤として前段に添加
した水素の一部が後段に漏れ込み、後段で製造すること
のできる分子量の上限が制限される。
【0083】この場合、後段に本触媒成分の組合せを用
いることによって、少量のメタロセン化合物の使用で後
段での水素濃度を速やかに低減することができる結果、
メタロセン化合物を使用しない場合や有機アルミニウム
成分としてトリイソブチルアルミニウム以外のものを用
いた場合に比べて後段でより分子量の高い成分が製造で
き、分子量分布のより広い重合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用する触媒のフローチャート図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 聰 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡1−3−1 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)チタン、マグネシウム、ハロゲン
    及び電子供与性化合物を必須成分とする固体触媒成分、
    (B)トリイソブチルアルミニウム、(C)Cpn MY
    4-n で表されるメタロセン化合物(式中、Cpは置換又
    は非置換シクロペンタジエニル基、Mはチタン、ジルコ
    ニウム、ハフニウムから選ばれる元素、Yは水素、ハロ
    ゲン、アルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜10個のア
    ルキル又はアリール基から選ばれる基、nは1〜3の整
    数、である。)、からなる触媒を用いることを特徴とす
    るα−オレフィンの重合方法。
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