JPH10109946A - α−オレフィン低重合体の製造方法 - Google Patents

α−オレフィン低重合体の製造方法

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JPH10109946A
JPH10109946A JP9093685A JP9368597A JPH10109946A JP H10109946 A JPH10109946 A JP H10109946A JP 9093685 A JP9093685 A JP 9093685A JP 9368597 A JP9368597 A JP 9368597A JP H10109946 A JPH10109946 A JP H10109946A
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JP
Japan
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compound
chromium
halogen
catalyst
olefin
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Application number
JP9093685A
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English (en)
Inventor
Yoshitake Araki
良剛 荒木
Hirofumi Nakamura
宏文 中村
Yoshiaki Nanba
美明 難波
Takeshi Okano
丈志 岡野
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロム系触媒を用いてα−オレフィンを低重
合するに際し、三量体を触媒効率及び選択率よく生成さ
せる。 【解決手段】 クロム化合物(a)、アミン、アミド及
びイミドから成る群から選ばれた窒素含有化合物
(b)、アルキルアルミニウム化合物(c)及びハロゲ
ン含有化合物(d)から調整された触媒を用いて連続反
応方式で反応を行い、かつ反応帯域中のクロム濃度を1
ppm以下にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はα−オレフィン低重
合体の製造方法に関するものであり、特に、エチレンか
ら1−ヘキセンを主体としたα−オレフィン低重合体を
高収率かつ高選択率で製造することができる工業的有利
なα−オレフィン低重合体の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、エチレン等のα−オレフィン
の低重合方法として、クロム化合物と有機アルミニウム
化合物から成るクロム系触媒を使用する方法が知られて
いる。例えば、特公昭43−18707号公報には、ク
ロムを含む6族の遷移金属化合物とポリヒドロカルビル
アルミニウムオキシドから成るクロム系触媒を用いて、
エチレンから1−ヘキセンとポリエチレンを得る方法が
記載されている。
【0003】また、特開平3−128904号公報に
は、クロム−ピロリル結合を有する化合物と金属アルキ
ル又はルイス酸とを予め反応させて得られたクロム系触
媒を使用してα−オレフィンを三量化する方法が記載さ
れている。更に、南アフリカ特許ZA93/0350号
明細書には、クロム塩、ピロール環含有化合物、金属ア
ルキル及びハライド源を共通の溶媒中で混合することに
より得られたクロム系触媒を使用して、エチレンを三量
化する方法が記載されている。
【0004】一方、本発明者らは、特開平6−1452
41号公報において、クロム−ピロリル結合を持つ化合
物及びアルキルアルミニウムの組合せから成るクロム系
触媒を使用し、α−オレフィンと接触する前にはクロム
を含む化合物と金属アルキル化合物とが接触しない態様
を採用したα−オレフィンの低重合反応を提案した。こ
の方法に従えば、特に、エチレンの低重合反応により、
1−ヘキセンを高活性で得ることができる。
【0005】更に、本発明者らは、特開平6−1576
55号公報において、炭化水素溶媒中、クロム塩とピロ
ール環含有化合物とを反応させて得られる化合物とアル
キルアルミニウム化合物とを上記と同様の方法で接触さ
せるα−オレフィンの低重合反応を提案した。この方法
に従えば、特に、エチレンの三量化反応を高活性で行
い、純度の高い1−ヘキセンを製造することができる。
【0006】また、最近、本発明者らは、特開平8−3
216号公報において、クロム含有化合物、ピロール環
含有化合物、金属アルキル化合物及びハライド源の組合
せから成るクロム触媒を使用し、α−オレフィンと接触
する前にはクロム含有化合物と金属アルキル化合物とが
接触しない態様を採用したα−オレフィンの低重合反応
を提案した。この方法に従えば、特に、エチレンの低重
合反応により、1−ヘキセンをより高活性で得ることが
できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
43−18707号公報に記載された方法では、1−ヘ
キセンと同時に生成するポリエチレンの量が多く、ポリ
エチレンの副生量を少なくした条件では、触媒活性が低
下するという問題がある。また、特開平3−12890
4号公報に記載された方法では、高分子量重合体の生成
量は少ないが、触媒活性が十分でないという問題があ
る。
【0008】また、南アフリカ特許ZA93/0350
号明細書に記載された方法では、1−ヘキセンの選択率
は高いが、工業的なα−オレフィン低重合体の製造方法
という観点からは、触媒活性が未だ不十分である。更
に、特開平6−145241号公報及び特開平6−15
7655号公報に記載された方法でも、工業的なα−オ
レフィン低重合体の製造方法という観点からは、触媒性
能が未だ不十分である。一方、特開平8−3216号公
報に記載された方法では、工業的なα−オレフィン低重
合体の製造方法という観点からは、十分に高い活性が達
成されているが、1−ヘキセンの選択率が不十分である
欠点を有する。
【0009】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、1−ヘキセン等のα−オレフィン低重
合体を極めて高収率かつ高選択率で製造することができ
る工業的有利なα−オレフィン低重合体の製造方法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、クロム
系触媒を用いて、α−オレフィン低重合体を連続反応方
式で製造するに際し、クロム系触媒として、少なくとも
クロム化合物(a)、アミン、アミド及びイミドから成
る群から選ばれた窒素含有化合物(b)、アルキルアル
ミニウム化合物(c)及びハロゲン含有化合物(d)の
組合せから成るものを用い、かつ反応帯域におけるクロ
ム濃度が1ppm以下に保たれるように触媒を反応帯域
に連続的に供給することにより、α−オレフィン低重合
体を極めて高い触媒効率及び選択率で製造することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明においては、クロム系触媒
として、少なくとも、クロム化合物(a)、アミン、ア
ミド及びイミドより成る群から選ばれる1種以上の窒素
含有化合物(b)、アルキルアルミニウム化合物(c)
及びハロゲン含有化合物(d)から調製された触媒を使
用する。本発明で用いるクロム系触媒は公知の方法で調
製できる。クロム化合物としては、一般式CrXnで表
されるものが用いられる。但し、一般式中、Xは、任意
の有機若しくは無機の基又は陰性原子、nは1〜6の整
数を表し、そして、nが2以上の場合、Xは同一または
相互に異なっていてもよい。クロムの価数は0〜6価で
あり、上記の式中のnとしては2以上が好ましい。
【0012】有機基としては、炭素数が通常1〜30の
各種の基が挙げられる。具体的には、炭化水素基、カル
ボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、β−ジケト
ナート基、β−ケトカルボキシル基、β−ケトエステル
基及びアミド基などが例示される。炭化水素基として
は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アル
キルアリール基、アラルキル基、シクロペンタジエニル
基などが挙げられる。無機の基としては、硝酸基、硫酸
基などのクロム塩形成基が挙げられ、陰性原子として
は、酸素、ハロゲン等が挙げられる。
【0013】この範疇に属する好ましいクロム化合物
は、クロムのアルコキシ塩、カルボキシル塩、β−ジケ
トナート塩、β−ケトエステルのアニオンとの塩、また
は、クロムハロゲン化物であり、具体的には、クロム
(IV)tert−ブトキシド、クロム(III) アセチルア
セトナート、クロム(III) トリフルオロアセチルアセト
ナート、クロム(III) ヘキサフルオロアセチルアセトナ
ート、クロム(III) (2,2,6,6−テトラメチル−
3,5−ヘプタンジオナート)、Cr(PhCOCHC
OPh)3(但し、ここでPhはフェニル基を示
す。)、クロム(II)アセテート、クロム(III) アセテ
ート、クロム(III) 2−エチルヘキサノエート、クロム
(III) ベンゾエート、クロム(III) ナフテネート、Cr
(CH3COCHCOOCH33、塩化第一クロム、塩
化第二クロム、臭化第一クロム、臭化第二クロム、ヨウ
化第一クロム、ヨウ化第二クロム、フッ化第一クロム、
フッ化第二クロム等が挙げられる。また、上記のクロム
化合物と電子供与体から成る錯体も好適に使用すること
ができる。電子供与体としては、窒素、酸素、リン又は
硫黄を含有する化合物の中から選択される。
【0014】窒素を含有する電子供与体としては、ニト
リル、アミン、アミド、ニトロ化合物等が挙げられ、具
体的には、アセトニトリル、ピリジン、ジメチルピリジ
ン、ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、
アニリン、ニトロベンゼン、テトラメチルエチレンジア
ミン、ジエチルアミン、イソプロピルアミン、ヘキサメ
チルジシラザン、ピロリドン等が挙げられる。
【0015】酸素を含有する電子供与体としては、エス
テル、エーテル、ケトン、アルコール、アルデヒド等が
挙げられ、具体的には、エチルアセテート、メチルアセ
テート、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエ
ーテル、ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライ
ム、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタ
ノール、アセトアルデヒド等が挙げられる。
【0016】リンを含有する電子供与体としては、ヘキ
サメチルフォスフォルアミド、ヘキサメチルフォスフォ
ラストリアミド、トリエチルフォスファイト、トリブチ
ルフォスフィンオキシド、トリエチルフォスフィン等が
例示される。また、硫黄を含有する電子供与体として
は、二硫化炭素、ジメチルスルフォキシド、テトラメチ
レンスルフォン、チオフェン、ジメチルスルフィド等が
例示される。
【0017】クロム化合物と電子供与体から成る錯体の
例としては、例えばハロゲン化クロムのエーテル錯体、
エステル錯体、ケトン錯体、アルデヒド錯体、アルコー
ル錯体、アミン錯体、ニトリル錯体、ホスフィン錯体、
チオエーテル錯体などが挙げられる。具体的には、Cr
Cl3・3THF、CrCl3・3dioxane、Cr
Cl3・(CH3CO2n−C49)、CrCl3・(CH
3CO225)、CrCl3・3(i−C37OH)、
CrCl3・3〔CH3(CH23CH(C25)CH2
OH〕、CrCl3・3pyridine、CrCl3
2(i−C37NH2)、〔CrCl3・3CH3CN〕
・CH3CN、CrCl3・3PPh3、CrCl2・2T
HF、CrCl2・2pyridine、CrCl2・2
〔(C2 52 NH〕、CrCl2・2CH3CN、Cr
Cl2・2〔P(CH32Ph〕等が挙げられる。な
お、上記においてTHFはテトラヒドロフランを表わ
す。
【0018】クロム化合物としては、触媒調製に用いる
溶媒、通常は炭化水素溶媒に可溶な化合物が好ましい。
このようなクロム化合物としては、クロムのβ−ジケト
ナート塩、カルボン酸塩、β−ケトエステルのアニオン
との塩、β−ケトカルボン酸塩、アミド錯体、カルボニ
ル錯体、カルベン錯体、シクロペンタジエニル錯体、ア
ルキル錯体、フェニル錯体などが挙げられる。クロムの
カルボニル錯体、カルベン錯体、シクロペンタジエニル
錯体、アルキル錯体、フェニル錯体の具体例としては、
Cr(CO)6、(C66)Cr(CO)3、(CO)5
Cr(=CCH3(OCH3))、(CO)5Cr(=C
65(OCH3))、CpCrCl2(ここでCpはシ
クロペンタジエニル基を示す。)、(Cp*CrClC
32(ここでCp*はペンタメチルシクロペンタジエ
ニル基を示す。)、(CH32CrCl等が挙げられ
る。
【0019】クロム化合物は、無機酸化物などの担体に
担持して使用することもできるが、担体に担持させず
に、他の触媒成分と組み合わせて使用するのが好まし
い。すなわち、本発明において用いるクロム系触媒は、
その調製条件を適切に制御することにより、クロム化合
物の担体への担持を行わなくとも高い触媒活性が得られ
る。そして、クロム化合物を担体に担持させずに使用す
る場合は、複雑な操作を伴う担体への担持を省略でき、
しかも、担体の使用による総触媒使用量(担体と触媒成
分の合計量)の増大と言う問題をも回避することができ
る。
【0020】触媒調製に用いる窒素含有化合物(b)
は、アミン、アミド及びイミドからなる群から選ばれる
一種以上の化合物である。アミンとしては、1級若しく
は2級アミン、またはこれらの混合物が用いられる。1
級アミンとしてはアンモニア、エチルアミン、イソプロ
ピルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、
アニリン、ナフチルアミン等が例示され、2級アミンと
しては、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジシ
クロヘキシルアミン、ジベンジルアミン、ビス(トリメ
チルシリル)アミン、モルホリン、イミダゾール、イン
ドリン、インドール、ピロール、2,5−ジメチルピロ
ール、3,4−ジメチルピロール、3,4−ジエチルピ
ロール、2,3,4−トリメチルピロール、3,4−ジ
クロロピロール、2,3,4,5−テトラクロロピロー
ル、2−アセチルピロール、3,3′,4,4′−テト
ラメチルジピロロメタン、ピラゾール、ピロリジン等が
例示される。
【0021】アミドとしては、上述の1級または2級ア
ミンと、周期律表の1族、2族、4族及び13族から成
る群から選択される金属との反応により得られるものが
用いられる。このような金属アミドとしては、例えばリ
チウムアミド、ナトリウムエチルアミド、カルシウムジ
エチルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、カリウ
ムベンジルアミド、ナトリウムビス(トリメチルシリ
ル)アミド、リチウムインドリド、ナトリウムピロリ
ド、リチウムピロリド、カリウムピロリド、カリウムピ
ロリジド、アルミニウムジエチルピロリド、エチルアル
ミニウムジピロリド、アルミニウムトリピロリド、リチ
ウム(2,5−ジメチルピロリド)等が挙げられる。ま
た、下記(1)〜(3)で表される酸アミドやイミドも
用いられる。
【0022】
【化1】
【0023】これらの(1)〜(3)式において、M1
〜M4は、それぞれ独立して、水素原子又は1族、2
族、11族若しくは13族から選ばれる金属元素であ
る。R1は水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、ア
ルケニル基、アラルキル基、置換基を有していてもよい
アリール基、または、ヘテロ元素を含んでいてもよいア
リール基を表し、R2は、水素原子、炭素数1〜30の
アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、置換基を有
していてもよいアリール基、ヘテロ元素を含んでいても
よいアリール基、または、アシル基C(=O)R3(R3
の定義はR1と同じであるが、R1と異なっていてもよ
い)を表し、R1とR2とは環を形成していてもよい。
【0024】R4及びR5は、水素原子、炭素数1〜30
のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、置換基を
有していてもよいアリール基、または、ヘテロ元素を含
んでいてもよいアリール基を表し、R4とR5とは環を形
成していてもよく、Aは不飽和結合を含んでいてもよい
アルキレン基を表す。R6は、水素原子、炭素数1〜3
0のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、置換基
を有していてもよいアリール基、または、ヘテロ元素を
含んでいてもよいアリール基を表し、R7は、水素原
子、炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、アラ
ルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ヘテ
ロ元素を含んでいてもよいアリール基、または、SO2
8基(R8の定義はR6と同じであるが、R6と異なって
いてもよい)を表し、R6とR7とは環を形成していても
よい。
【0025】式(1)又は式(2)で表される酸アミド
類としては、例えば、アセトアミド、N−メチルヘキサ
ンアミド、スクシンアミド、マレアミド、N−メチルベ
ンズアミド、イミダゾール−2−カルボキサミド、ジ−
2−テノイルアミン、β−ラクタム、δ−ラクタム、ε
−カプロラクタム、及び、これらと周期律表の1族、2
族、11族または13族の金属との塩が挙げられる。
【0026】式(3)で示されるスルホンアミド類及び
スルホンイミド類としては、例えば、ベンゼンスルホン
アミド、N−メチルメタンスルホンアミド、N−メチル
トリフルオロメタンスルホンアミド、及び、これらと周
期律表の1族、2族、11族または13族の金属との塩
が挙げられる。イミド類としては、例えば、1,2−シ
クロヘキサンジカルボキシミド、スクシンイミド、フタ
ルイミド、マレイミド、2,4,6−ピペリジントリオ
ン、ペルヒドロアゼシン−2,10−ジオン、及び、こ
れらと周期律表の1族、2族、11族または13族の金
属との塩が挙げられる。上記の酸アミド又はイミド化合
物の中では、式(1)で表される化合物が好ましく、特
に、式(1)中のR2がアシル基C(=O)R3を表し、
1とR3とが環を形成しているイミド化合物が好まし
い。
【0027】触媒調製に用いる含窒素化合物としては、
2級アミン又はこれから誘導される金属アミドが好適で
ある。特に好適なのはピロール環を有する化合物、すな
わちピロール、2,5−ジメチルピロール、3,4−ジ
メチルピロール、2,3,4−トリメチルピロール、
3,4−ジクロロピロール、2,3,4,5−テトラク
ロロピロール、2−アセチルピロール、3,3′−4,
4′−テトラメチルジピロロメタン、アルミニウムピロ
リド、エチルアルミニウムジピロリド、アルミニウムト
リピロリド、ナトリウムピロリド、リチウムピロリド、
カリウムピロリド、アルミニウム(2,5−ジメチルピ
ロリド)、エチルアルミニウムビス(2,5−ジメチル
ピロリド)、アルミニウムトリス(2,5−ジメチルピ
ロリド)、ナトリウム(2,5−ジメチルピロリド)、
リチウム(2,5−ジメチルピロリド)、カリウム
(2,5−ジメチルピロリド)などの、ピロール、ピロ
ール誘導体又はこれらの金属ピロリドである。なかでも
2,5−ジメチルピロールのようなピロール環に炭化水
素基を有するものが好ましい。
【0028】アルキルアルミニウム化合物(c)として
は、下記の式(4)で示されるものが好適に用いられ
る。 R9mAl(OR10)n Hp Xq …(4) 式(4)中、R9及びR10は、炭素数が通常1〜15、
好ましくは1〜8の炭化水素基であり、互いに同一でも
異なっていてもよく、Xはハロゲン原子を表す。m、
n、p及びqはそれぞれ数を表し、mは0<m≦3、n
は0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3であっ
て、m+n+p+q=3である。上記のアルキルアルミ
ニウム化合物としては、例えば下記の式(5)で示され
るトリアルキルアルミニウム化合物、式(6)で示され
るハロゲン化アルキルアルミニウム化合物、式(7)で
示されるアルコキシアルキルアルミニウム化合物、式
(8)で示される水素化アルキルアルミニウム化合物な
どが挙げられる。
【0029】 R9 3Al …(5) R9m AlX3-m (1.5≦m<3) …(6) R9m Al(OR10)3-m (0<m<3、好ましくは1.5≦m<3) …(7) R9m AlH3-m (0<m<3、好ましくは1.5≦m<3) …(8) なお、各式中のR9、X及びR10の定義はそれぞれ式
(4)におけると同じである。
【0030】上記のアルキル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、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアル
ミニウムモノクロリド、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ヒドリド等が挙げられる。ま
た、これらのアルキルアルミニウム化合物は、2種以上
の混合物であってもよく、例えばトリアルキルアルミニ
ウム化合物とハロゲン化アルキルアルミニウム化合物と
の混合物を用いることもできる。これらの中では、ポリ
マーの副生が少ないという点で、トリアルキルアルミニ
ウムが特に好ましい。
【0031】ハロゲン含有化合物(d)としては、ハロ
ゲン原子を含むものであれば任意のものを用いることが
できるが、通常は下記のハロゲン含有化合物(1)〜
(4)のいずれかを用いる ハロゲン含有化合物(1)は、周期律表の3族、4族、
5族、6族、13族、14族及び15族から選ばれる元
素を含むハロゲン含有化合物である。例えば塩化スカン
ジウム、塩化イットリウム、塩化ランタン、四塩化チタ
ン、四塩化ジルコニウム、四塩化ハフニウム、三塩化ホ
ウ素、塩化アルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリ
ド、エチルアルミニウムセスキクロリド、塩化ガリウ
ム、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロ
ロエタン、ヘキサクロロベンゼン、1,3,5−トリク
ロロベンゼン、トリチルクロリド、四塩化シラン、トリ
メチルクロロシラン、四塩化ゲルマニウム、四塩化ス
ズ、トリブチルスズクロリド、三塩化リン、三塩化アン
チモン、トリチルヘキサクロロアンチモネート、五塩化
アンチモン、三塩化ビスマス、三臭化ホウ素、三臭化ア
ルミニウム、四臭化炭素、ブロモホルム、ブロモベンゼ
ン、ヨードメタン、四臭化ケイ素、ヘキサフルオロベン
ゼン、フッ化アルミニウム等が挙げられる。これらの中
では、ハロゲン原子の数が多い化合物が好ましく、ま
た、低重合反応を行う溶媒に可溶の化合物が好ましい。
ハロゲンとしては、臭素または塩素、中でも活性、目的
生成物の選択性等総合的にみて塩素が好ましく、特に好
ましいハロゲン含有化合物(1)は、四塩化炭素、クロ
ロホルム、ジクロロエタン、四塩化チタン、四塩化ゲル
マニウム、四塩化スズである。これらの2種以上の混合
物を用いることもできる。
【0032】ハロゲン含有化合物(2)は、3個以上の
ハロゲン原子で置換された炭素数2以上の直鎖状炭化水
素類である。ハロゲン含有化合物(2)における直鎖状
炭化水素類としては、直鎖状飽和炭化水素類が好まし
い。隣り合った2個の炭素に3個以上のハロゲン原子が
置換した直鎖状炭化水素類が好ましく、式(9)、(1
0)、(11)で表わされる直鎖状ハロゲン化炭化水素
類が特に好ましい。
【0033】
【化2】
【0034】式(9)中、X1〜X8は水素原子またはハ
ロゲン原子を表わし、X1〜X5のうち、少なくとも3個
はハロゲン原子であり、rは0〜8である。
【0035】
【化3】
【0036】式(10)中、X9〜X11はハロゲン原子
を表わし、X12〜X16はハロゲン原子または水素原子で
あり、sは0〜8である。
【0037】
【化4】
【0038】式(11)中、X17〜X20はハロゲン原子
を表わし、X21〜X24はハロゲン原子または水素原子で
あり、wは0〜8である。ハロゲン含有化合物(2)に
おけるハロゲンとしては、塩素または臭素、中でも活
性、目的生成物の選択性等総合的にみて塩素が好まし
く、また、式(9)〜(11)におけるr、s及びwと
しては、各々0〜3が好ましい。式(9)〜(11)で
表わされる直鎖状ハロゲン化炭化水素類としては、具体
的には、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−
トリクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタ
ン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエタン、1,
1,1−トリクロロプロパン、1,1,2,2−テトラ
クロロプロパン、1,1,1−トリクロロブタン、1,
1,2,2−テトラクロロブタン、1,1,1−トリク
ロロペンタン、1,1,2,2−テトラクロロペンタ
ン、1,1,1−トリブロモエタン、1,1,2,2−
テトラブロモエタン等が挙げられる。これらの中では、
特に、1,1,1−トリクロロエタン、ペンタクロロエ
タン、ヘキサクロロエタン、1,1,2,2−テトラク
ロロエタンが好適である。
【0039】ハロゲン含有化合物(2)の使用は、触媒
活性及び三量体化物の選択率が著しく向上するだけでな
く触媒の経時劣化を改善できるという利点がある。ハロ
ゲン含有化合物(3)はハロゲン化環状炭化水素であ
る。環状炭化水素としては、環状飽和炭化水素が好まし
く、ハロゲン含有化合物(3)としては3個のハロゲン
原子で置換された環状飽和炭化水素が特に好ましい。そ
して、ハロゲン原子としては塩素または臭素、中でも活
性、目的生成物の選択性等、総合的にみて塩素が好まし
い。
【0040】ハロゲン含有化合物(3)の具体例として
は、1,2,3−トリクロロシクロプロパン、1,1,
2−トリクロロシクロプロパン、1,2,3−トリブロ
モシクロプロパン、1,1,2−トリブロモシクロプロ
パン等のトリハロゲン化シクロプロパン、1,1,2,
3−テトラクロロシクロプロパン、1,1,2,2−テ
トラクロロシクロプロパン、1,1,2,3−テトラブ
ロモシクロプロパン、1,1,2,2−テトラブロモシ
クロプロパン等のテトラハロゲン化シクロプロパン、ペ
ンタクロロシクロプロパン、ペンタブロモシクロプロパ
ン等のペンタハロゲン化シクロプロパン、ヘキサクロロ
シクロプロパン、ヘキサブロモシクロプロパン等のヘキ
サハロゲン化シクロプロパン、1,2,3−トリクロロ
シクロブタン、1,1,2−トリクロロシクロブタン、
1,2,3−トリブロモシクロブタン、1,1,2−ト
リブロモシクロブタン等のトリハロゲン化シクロブタ
ン、1,2,3,4−テトラクロロシクロブタン、1,
1,2,3−テトラクロロシクロブタン、1,2,3,
4−テトラブロモシクロブタン、1,1,2,3−テト
ラブロモシクロブタン等のテトラハロゲン化シクロブタ
ン、1,1,2,3,4−ペンタクロロシクロブタン、
1,1,2,2,3−ペンタクロロシクロブタン、1,
1,2,3,4−ペンタブロモシクロブタン、1,1,
2,2,3−ペンタブロモシクロブタン等のペンタハロ
ゲン化シクロブタン、1,1,2,2,3,4−ヘキサ
クロロシクロブタン、1,1,2,2,3,3−ヘキサ
クロロシクロブタン、1,1,2,2,3,4−ヘキサ
ブロモシクロブタン、1,1,2,2,3,3−ヘキサ
ブロモシクロブタン等のヘキサハロゲン化シクロブタ
ン、ヘプタクロロシクロブタン、ヘプタブロモシクロブ
タン等のヘプタハロゲン化シクロブタン、オクタクロロ
シクロブタン、オタクブロモシクロブタン等のオクタハ
ロゲン化シクロブタン等が挙げられる。
【0041】また、1,2,3−トリクロロシクロペン
タン、1,1,2−トリクロロシクロペンタン、1,
2,3−トリブロモシクロペンタン、1,1,2−トリ
ブロモシクロペンタン等のトリハロゲン化シクロペンタ
ン、1,2,3,4−テトラクロロシクロペンタン、
1,1,2,3−テトラクロロシクロペンタン、1,
2,3,4−テトラブロモシクロペンタン、1,1,
2,3−テトラブロモシクロペンタン等のテトラハロゲ
ン化シクロペンタン、1,2,3,4,5−ペンタクロ
ロシクロペンタン、1,1,2,3,4−ペンタクロロ
シクロペンタン、1,1,2,2,3−ペンタクロロシ
クロペンタン、1,2,3,4,5−ペンタブロモシク
ロペンタン、1,1,2,3,4−ペンタブロモシクロ
ペンタン、1,1,2,2,3−ペンタブロモシクロペ
ンタン等のペンタハロゲン化シクロペンタン、1,1,
2,3,4,5−ヘキサクロロシクロペンタン、1,
1,2,3,4,5−ヘキサブロモシクロペンタン等の
ヘキサハロゲン化シクロペンタン、1,1,2,2,
3,4,5−ヘプタクロロシクロペンタン、1,1,
2,2,3,4,5−ヘプタブロモシクロペンタン等の
ヘプタハロゲン化シクロペンタン、1,1,2,2,
3,3,4,5−オクタクロロシクロペンタン、1,
1,2,2,3,3,4,5−オクタブロモシクロペン
タン等のオクタハロゲン化シクロペンタン、ノナクロロ
シクロペンタン等のノナハロゲン化シクロペンタン、デ
カクロロシクロペンタン等のデカハロゲン化シクロペン
タン等が挙げられる。
【0042】更に、1,2,3−トリクロロシクロヘキ
サン、1,1,2−トリクロロシクロヘキサン、1,
2,3−トリブロモシクロヘキサン、1,1,2−トリ
ブロモシクロヘキサン等のトリハロゲン化シクロヘキサ
ン、1,2,3,4−テトラクロロシクロヘキサン、
1,1,2,3−テトラクロロシクロヘキサン、1,
2,3,4−テトラブロモシクロヘキサン、1,1,
2,3−テトラブロモシクロヘキサン等のテトラハロゲ
ン化シクロヘキサン、1,2,3,4,5−ペンタクロ
ロシクロヘキサン、1,1,2,3,4−ペンタクロロ
シクロヘキサン、1,1,2,2,3−ペンタクロロシ
クロヘキサン、1,2,3,4,5−ペンタブロモシク
ロヘキサン、1,1,2,3,4−ペンタブロモシクロ
ヘキサン、1,1,2,2,3−ペンタブロモシクロヘ
キサン等のペンタハロゲン化シクロヘキサン、1,2,
3,4,5,6−ヘキサクロロシクロヘキサン、1,
2,3,4,5,6−ヘキサブロモシクロヘキサン等の
ヘキサハロゲン化シクロヘキサン、1,1,2,3,
4,5,6−ヘプタクロロシクロヘキサン、1,1,
2,3,4,5,6−ヘプタブロモシクロヘキサン等の
ヘプタハロゲン化シクロヘキサン、1,1,2,2,
3,4,5,6−オクタクロロシクロヘキサン、1,
1,2,2,3,4,5,6−オクタブロモシクロヘキ
サン等のオクタハロゲン化シクロヘキサン、1,1,
2,2,3,3,4,5,6−ノナクロロシクロヘキサ
ン等のノナハロゲン化シクロヘキサン、1,1,2,
2,3,3,4,4,5,6−デカクロロシクロヘキサ
ン等のデカハロゲン化シクロヘキサン、ウンデカクロロ
シクロヘキサン等のウンデカハロゲン化シクロヘキサ
ン、ドデカクロロシクロヘキサン等のドデカハロゲン化
シクロヘキサン等が挙げられる。
【0043】上記の中では、特に1,2,3−トリクロ
ロシクロプロパン、ペンタクロロシクロプロパン、1,
2,3,4−テトラクロロシクロブタン、1,2,3,
4,5−ペンタクロロシクロペンタン、1,2,3,
4,5,6−ヘキサクロロシクロヘキサンが好適であ
る。ハロゲン含有化合物(3)の使用は、触媒活性及び
三量体化物の選択率が著しく向上するだけでなく触媒の
経時劣化を改善できるという利点がある。ハロゲン含有
化合物(4)は、下記式(12)で表わされる。
【0044】
【化5】
【0045】式(12)中、R11〜R14は水素又はアル
キル基を表わし、X25は水素原子、アルキル基又はハロ
ゲン原子を表わし、X26はハロゲン原子を表わす。ま
た、ハロゲンとしては塩素又は臭素、中でも活性、目的
生成物の選択性等総合的にみて塩素が好ましい。ハロゲ
ン含有化合物(4)としては具体的には、塩化アリル、
3,3−ジクロロ−1−プロペン、3−クロロ−1−ブ
テン、3,3−ジクロロ−1−ブテン、1−クロロ−2
−ブテン、1,1−ジクロロ−2−ブテン、3−クロロ
−3−メチル−1−ブテン、3−クロロ−1−ペンテ
ン、3,3−ジクロロ−1−ペンテン、4−クロロ−2
−ペンテン、4,4−ジクロロ−2−ペンテン、1−ク
ロロ−2−ペンテン、1,1−ジクロロ−2−ペンテン
等が挙げられるが、塩化アリルが最も好ましい。
【0046】ハロゲン含有化合物(4)の使用は、触媒
活性、三量体化物の選択率が著しく向上するだけでな
く、ハロゲン原子当りの活性が高い為、使用するハロゲ
ン含有化合物の量が少量ですみ、また反応工程あるいは
蒸留精製時に生成するハロゲン含有分解物が少量である
為、得られた三量体化物を精製する際ハロゲン含有不純
物を容易に分離でき目的生成物を高純度で回収すること
ができるという利点がある。
【0047】また、本発明においては、ハロゲン含有化
合物として、t−ブチルジメチルシリルトリフラート
(t−BuMe2SiOSO2CF3)、トリスペンタフ
ルオロフェニルボロン(B(C653)、トリフルオ
ロメタンスルホン酸(CF3SO 3H)、)、ヘキサフル
オロイソプロパノール((CF32CHOH)等も好適
に使用することができる。
【0048】なお、触媒調製に用いるクロム化合物とし
て塩化第一クロムを用いたり、アルキルアルミニウム化
合物としてジエチルアルミニウムクロリドを用いたりす
る場合のように、クロム化合物及びアルキルアルミニウ
ム化合物のいずれかにハロゲンを含むものを用いる場合
には、これらがハロゲン含有化合物としても機能するの
で、所望ならば別途ハロゲン含有化合物(d)を用いる
のを省略することができる。
【0049】触媒調製に際してのクロム化合物(a)、
窒素含有化合物(b)、アルキルアルミニウム化合物
(c)及びハロゲン含有化合物(d)の使用比率は、ク
ロム化合物1モルに対して、窒素含有化合物は0.1〜
100モル、好ましくは0.1〜10モル、アルキルア
ルミニウム化合物は0.1〜500モル、好ましくは1
〜100モル、ハロゲン含有化合物は0.1〜100モ
ル、好ましくは0.1〜20モルである。特に好ましい
のは、クロム化合物1モルに対して窒素含有化合物1〜
5モル、アルキルアルミニウム化合物5〜50モル、ハ
ロゲン含有化合物1〜10モルの範囲である。触媒の調
製は、溶媒中でクロム化合物、窒素含有化合物、アルキ
ルアルミニウム化合物及びハロゲン含有化合物を混合す
ることにより行われる。溶媒としては通常は炭化水素溶
媒が用いられる。またハロゲン化炭化水素を溶媒として
用いることもできる。
【0050】触媒の調製に際しては、クロム化合物
(a)とアルキルアルミニウム化合物(c)とを、オレ
フィンの存在下に接触させるのが好ましい。これによ
り、触媒活性及び三量化物の選択率のいずれにも非常に
優れた触媒が得られる。その理由の詳細は不明である
が、クロム化合物とアルキルアルミニウム化合物との反
応により生ずる不安定なクロム錯体が、共存するオレフ
ィンにより安定化することによるものと考えられる。オ
レフィンは、触媒調製の媒体中に高濃度で存在させるの
が好ましく、通常は5〜100モル%となるように存在
させる。好ましくは10〜100モル%、特に20〜1
00モル%となるように存在させる。また、エチレン等
の低沸点α−オレフィンの存在する雰囲気中で触媒を調
製する場合には、その分圧は通常、約3〜250kg/
cm2となるようにする。低沸点α−オレフィンの圧力
が約5〜100kg/cm2、特に約5〜50kg/c
2の雰囲気中で触媒調製を行うのが好ましい。
【0051】クロム化合物(a)とアルキルアルミニウ
ム化合物(c)とをオレフィンの存在下に接触させて触
媒を調製する態様としては、例えば (1)窒素含有化合物(b)、アルキルアルミニウム化
合物(c)及びハロゲン含有化合物(d)を含む溶液中
にクロム化合物(a)及びα−オレフィンを導入する。 (2)クロム化合物(a)、ハロゲン含有化合物(d)
及び窒素含有化合物(b)を含む溶液中にアルキルアル
ミニウム化合物(c)及びα−オレフィンを導入する。 (3)クロム化合物(a)及びハロゲン含有化合物
(d)を含む溶液中に窒素含有化合物(b)、アルキル
アルミニウム化合物(c)及びα−オレフィンを導入す
る。 (4)アルキルアルミニウム化合物(c)及びハロゲン
含有化合物(d)を含む溶液中にクロム化合物(a)、
窒素含有化合物(b)及びα−オレフィンを導入する。
【0052】(5)クロム化合物(a)及び窒素含有化
合物(b)を含む溶液中にアルキルアルミニウム化合物
(c)、ハロゲン含有化合物(d)及びα−オレフィン
を導入する。 (6)窒素含有化合物(b)及びアルキルアルミニウム
化合物(c)を含む溶液中にクロム化合物(a)、ハロ
ゲン含有化合物(d)及びα−オレフィンを導入する。 (7)アルキルアルミニウム化合物(c)を含む溶液中
に、クロム化合物(a)、窒素含有化合物(b)、ハロ
ゲン含有化合物(d)及びα−オレフィンを導入する。
【0053】(8)クロム化合物(a)を含む溶液中に
ハロゲン含有化合物(d)、窒素含有化合物(b)、ア
ルキルアルミニウム化合物(c)及びα−オレフィンを
導入する。 などが挙げられる。なお、触媒は予め調製して用いる以
外に、α−オレフィン低重合反応の反応帯域に、クロム
化合物(a)、窒素含有化合物(b)、アルキルアルミ
ニウム化合物(c)及びハロゲン含有化合物(d)をそ
れぞれ供給して、反応帯域で触媒を形成させることもで
きる。エチレンの低重合に際しこの態様によるときは、
前述の如く、α−オレフィンの圧力が約3〜250kg
/cm2の帯域に触媒を形成する各成分を供給するのが
好ましい。
【0054】低重合反応に供するα−オレフィンとして
は、炭素数2〜30の置換または非置換のα−オレフィ
ンが挙げられる。例えば、エチレン、プロピレン、1−
ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、3−メチル−1
−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
特に、エチレンが好適であり、エチレンからその三量体
である1−ヘキセンを高収率かつ高選択率で得ることが
できる。
【0055】低重合反応の反応溶媒としては、ブタン、
ペンタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
2−メチルヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、メチ
ルシクロヘキサン、デカリン等の炭素数1〜20の鎖状
または脂環式の飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、エチルベンゼン、メシチレン、テトラリン等の
芳香族炭化水素などが使用される。これらは、単独で使
用する他、混合溶媒として使用することもできる。ま
た、反応原料のα−オレフィンそれ自体または主原料以
外のα−オレフィンを反応溶媒として使用することもで
きる。反応溶媒用としては、炭素数が4〜30のα−オ
レフィンが使用されるが、常温で液状のα−オレフィン
が特に好ましい。
【0056】溶媒として特に好ましいのは、炭素数が4
〜7の鎖状飽和炭化水素または脂環式飽和炭化水素であ
る。これらの溶媒を使用することにより、ポリマーの副
生を抑制することができ、更に、脂環式飽和炭化水素を
使用した場合は、高い触媒活性が得られるという利点が
ある。反応温度は、通常0〜250℃、好ましくは10
〜150℃、更に好ましくは20〜100℃である。一
方、反応圧力は、通常、3〜250kg/cm2の範囲
から選択し得るが、好ましくは、約5〜100kg/c
2である。そして、滞留時間は、通常1分から20時
間、好ましくは0.5〜6時間の範囲とされる。
【0057】また、反応時に水素を共存させるならば、
触媒活性及び三量体の選択率の向上が認められるので好
ましい。共存させる水素の量は、水素分圧として、通常
0.1〜100kg/cm2、好ましくは1〜80kg
/cm2の範囲とされる。反応は連続反応方式、すなわ
ち反応帯域に原料α−オレフィンが連続的に供給され、
かつ生成した低重合体が反応帯域から連続的に排出され
る方式で行われる。反応器としては、撹拌槽、管式反応
器、気泡塔など、連続反応に常用される任意のものを用
いることができる。
【0058】本発明においては、この反応帯域に触媒を
連続的に供給するが、その供給速度は、反応帯域の液相
中のクロム濃度が1ppm以下となるようにすることが
必要である。反応帯域のクロム濃度が高すぎると、触媒
活性及びα−オレフィン低重合体の選択率のいずれもが
低下する。しかし、反応帯域のクロム濃度が低すぎても
反応速度が低下して実用的でなくなるので、反応帯域の
クロム濃度は0.01〜1ppm、特に0.1〜0.5
ppmの範囲に制御するのが好ましい。なお、本発明に
おいてクロム濃度とは、溶液単位重量当りのクロム金属
としての重量である。反応帯域から流出した反応液から
の生成物の分離は常法に従って行うことができる。通常
は先ず適宜の固液分離装置を用いて反応液中の副生ポリ
マーを除去し、次いで蒸留により各成分に分離する。
【0059】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 実施例1 2本の触媒供給管と1本の反応液抜出し管とを有する2
リットルのオートクレーブを、150℃の乾燥器で乾燥
して組立て、次いで真空窒素置換した。このオートクレ
ーブに、一方の触媒供給管から2,5−ジメチルピロー
ルを0.031mmol/hr、トリエチルアルミニウ
ムを0.16mmol/hr、及び四塩化炭素を0.0
21mmol/hrの供給速度で、それぞれn−ヘプタ
ン溶液として連続的に供給した。他方の触媒供給管から
は、エチレンと共にクロム(III) 2−エチルヘキサノエ
ートを0.010mmol/hr(5.0mg/hr)
の供給速度でn−ヘプタン溶液として連続的に供給し
た。オートクレーブへのn−ヘプタンの全供給量は1リ
ットル/hrである。オートクレーブを80℃に保ち、
エチレンを全圧が35kg/cm2Gとなるように連続
的に供給して、エチレンの低重合反応を行わせた。オー
トクレーブからは、内容液が1リットルとなるように、
反応液抜出し管を経て反応液を抜出した。抜出した反応
液は脱ガス槽に導入し、常圧まで脱ガスしたのち、液成
分及びガス成分をガスクロマトグラフで分析した。結果
を表1に示す。
【0060】実施例2 オートクレーブへの触媒形成成分の供給速度を、 2,5−ジメチルピロール 0.062mmol/hr トリエチルアルミニウム 0.31mmol/hr 四塩化炭素 0.042mmol/hr クロム(III) 2−エチルヘキサノエート 0.021mmol/hr と変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行っ
た。結果を表1に示す。
【0061】実施例3 オートクレーブの圧力を50kg/cm2Gとなるよう
にエチレンを供給した以外は、実施例2と同様にして反
応を行った。結果を表1に示す。
【0062】比較例1 オートクレーブへの触媒形成成分の供給速度を、 2,5−ジメチルピロール 0.37mmol/hr トリエチルアルミニウム 1.9mmol/hr 四塩化炭素 0.26mmol/hr クロム(III) 2−エチルヘキサノエート 0.13mmol/hr と変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行っ
た。結果を表1に示す。
【0063】比較例2 オートクレーブへの触媒形成成分の供給速度を表1のよ
うに変更した以外は、実施例1と同様にして反応を行っ
た。結果を表1に示す。
【0064】実施例4 2本の触媒供給管と1本の反応液抜出し管とを有する2
リットルのオートクレーブを、150℃の乾燥機で乾燥
して組み立て、次いで真空窒素置換した。このオートク
レーブに、一方の触媒供給管から2,5−ジメチルピロ
ールを0.067mmol/hr、トリエチルアルミニ
ウムを0.448mmol/hr、及びヘキサクロロエ
タンを0.045mmol/hrの供給速度で、それぞ
れn−ヘプタン溶液として連続的に供給した。他方の触
媒供給管からは、エチレンと共にクロム(III) 2−エチ
ルヘキサノエートを0.011mmol/hr(5.4
mg/hr)の供給速度でn−ヘプタン溶液として連続
的に供給した。オートクレーブへのn−ヘプタンの全供
給量は1.8リットル/hrである。オートクレーブを
80℃に保ち、エチレンを全圧が35kg/cm2Gと
なるように連続的に供給して、エチレンの低重合反応を
行わせた。オートクレーブからは、内容液が1リットル
となるように、反応液抜出し管を経て反応液を抜出し
た。抜出した反応液は脱ガス槽に導入し、常圧まで脱ガ
スしたのち、液成分及びガス成分をガスクロマトグラフ
で分析した。結果を表1に示す。
【0065】実施例5〜16 オートクレーブへの触媒形成成分の供給速度、又は反応
条件を表1及び表2のように変更した以外は、実施例4
と同様にして反応を行った。その結果を表1及び表2に
示す。
【0066】
【表1】
【0067】
【表2】
【0068】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、1−ヘキセ
ン等のα−オレフィン低重合体を極めて高収率かつ高選
択率で製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 岡野 丈志 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社水島事業所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロム系触媒を用いて、α−オレフィン
    低重合体を連続反応方式で製造するに際し、クロム系触
    媒として、少なくともクロム化合物(a)、アミン、ア
    ミド及びイミドから成る群から選ばれた窒素含有化合物
    (b)、アルキルアルミニウム化合物(c)及びハロゲ
    ン含有化合物(d)の組合せから成るものを用い、かつ
    反応帯域におけるクロム濃度が1ppm以下に保たれる
    ように触媒を反応帯域に連続的に供給することを特徴と
    するα−オレフィン低重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 クロム化合物(a)及びアルキルアルミ
    ニウム化合物(c)の少なくとも一方がハロゲンを含む
    化合物であり、かつこのものがハロゲン含有化合物
    (d)を兼ねて用いられていることを特徴とする請求項
    1記載のα−オレフィン低重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 クロム化合物(a)として少なくとも触
    媒調製に用いる溶媒に可溶性の化合物を用い、窒素含有
    化合物(b)として少なくともピロール環を有する化合
    物を用い、アルキルアルミニウム化合物(c)として少
    なくともトリアルキルアルミニウムを用いることを特徴
    とする請求項1又は2記載のα−オレフィン低重合体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 クロム系触媒が、クロム化合物(a)と
    アルキルアルミニウム化合物(c)とを、α−オレフィ
    ンの存在下に接触させる過程を経て調製されたものであ
    ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
    のα−オレフィン低重合体の製造方法。
  5. 【請求項5】 クロム系触媒が、反応帯域において調製
    されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに
    記載のα−オレフィン低重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】 低重合反応に供するα−オレフィンがエ
    チレンであり、主生成物が1−ヘキセンであることを特
    徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のα−オレ
    フィン低重合体の製造方法。
JP9093685A 1996-08-12 1997-04-11 α−オレフィン低重合体の製造方法 Pending JPH10109946A (ja)

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JP8-212535 1996-08-12
JP21253596 1996-08-12
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