JPH01101303A - オレフィン重合用触媒およびそれを用いた重合方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびそれを用いた重合方法

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JPH01101303A JP63228896A JP22889688A JPH01101303A JP H01101303 A JPH01101303 A JP H01101303A JP 63228896 A JP63228896 A JP 63228896A JP 22889688 A JP22889688 A JP 22889688A JP H01101303 A JPH01101303 A JP H01101303A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は遷移金属化合物と有機金属化合物とからなるオ
レフィン重合用触媒に関するものであり、特に触媒中の
有機金属化合物がヒドロキシ化合物と有機アルミニウム
化合物との反応生成物であるオレフィン重合用触媒に関
するものである。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)活性
共触媒を澱粉と^1−)リアルキルとの反応により製造
しメタロセンと共に重合に使用する、ポリオレフィンと
澱粉とからポリマー混合物を製造する方法は公知である
(ドイツ連邦共和国特許第3,007,433号参照)
。この際、澱粉の残余水分のためまずアルミノキサンが
生じ、アルミノキサンはさらに澱粉のOH基と反応する
(Kaminskyら。
Re1chert、 Polymer Reactio
ns Engineering+Hanser−Ver
lag 1983.20B−220頁、特に217頁。
第7図参照)。
しかしながら、このようなアルミノキサン含有生成物を
、有機担体に吸着作用で結合した水により製造すること
は、担体材料を一定の残余水の値に乾燥させねばならな
いため、困難である。この乾燥工程はエネルギーを消費
しかつ残余水含有量を一定の値にすることは困難である
。高度に乾燥した澱粉を用いる場合には、澱粉/^1−
)リアルキル/メタロセン系はもはや全く重合活性を示
さない。
(課題を解決するための手段) 本発明者は、高活性触媒が、1個またはそれ以上の充分
に酸性のヒドロキシル基を有する化合物とトリアルキル
アルミニウムとの反応生成物を共触媒として使用する場
合に、形成されることを見出した。
1個またはそれ以上の充分に酸性のヒドロキシル基を有
する適当な化合物は、例えば、C2−〜C,・−1好ま
しくは06−〜C@Cボーアルコール、C1−〜C6−
モツサツカリドおよびジフェノールである。上述の化合
物として、ソルビトール、グルコース、エリトリトール
、1,4.3.6−ジアンヒドソルビトール、モノアン
ヒドロソルビトール、ピロカテコール、レゾルシノール
、グリコール、ジフェノール、ヒドロキノンおよびイソ
ソルビトール、特にグルコースが挙げられる。
これらの物質を、アルキル鎖中の炭素原子数が5個まで
のトリアルキルアルミニウム、好ましくはトリメチルア
ルミニウムと反応させる。このために、ヒドロキシ化合
物を不活性溶剤に溶解または懸濁させ、そしてトリアル
キルアルミニウムを加える。この反応は、0〜60°C
1好ましくは20〜40″Cの温度で行われかつ15〜
240分、好ましくは100〜140分かかる。
担体材料の011基の数に当量のトリアルキルアルミニ
ウム(OH基1個あたりA11モル)が使用される。そ
の際、次の構造(ジアンヒドロソルビトールの例で表す
。)含有すると考えられる生成物が得られる。
H この反応には重合の際にも使用される溶剤を使用するの
が好ましい。
本発明による触媒の遷移金属化合物は式I(cp)t 
MeRHal     (I )〔式中、cp  はシ
クロペンタジェニル基を意味し、そしてMeはチタン、
ジルコニウムまたはハフニウム、好ましくはジルコニウ
ムを意味し、Rはシクロペンタジェニル基、ハロゲン原
子、好マしくは塩素原子、またはCI−〜C6−1好ま
しくはC1−〜C3−アルキル基を意味し、そしてHa
lはハロゲン原子、好ましくは塩素原子を意味する。〕 で表される化合物または式■ VO,C12−11(II ) c式中nは0〜3を意味する。〕 で表される化合物である。
本発明による触媒は、式 %式% 〔式中、Rは水素原子または炭素原子数1〜28、好ま
しくは1〜10、特に1のアルキル基を意味する。〕 で表される1−オレフィン、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブドー1−エイ、ヘキス−1−エン、4−メチルベ
ント−1−エンまたはオクト−1−エンの重合に使用さ
れる。特にエチレンが好ましい。
重合は既知の方法で溶液状態、懸濁状態または気相中で
、連続的にまたは断続的に、−段階または多段階で−6
0〜100°C1好ましくは一20〜80″Cの温度で
行われる。圧力は0.5〜64 barである。
5〜64 barの圧力範囲における重合は、特に工業
的に重要であり、好ましい。
その際、遷移金属化合物は、チタン、ジルコニウムまた
はバナジウムを基準とした、溶剤1dI11!または反
応器容積11あたり10−3〜10−7、好ましくは1
0−’ 〜10−’モルのTi、、ZrまたはVの濃度
で使用される。有機金属化合物は溶剤16m’または反
応器容積1 dm’あたり101〜IO−1モル、好ま
しくは10−’〜10−2モルの濃度で使用される。し
かしながら、原則的に更に高い濃度も可能である。
重合は、チーグラー低圧法で通常用いられる不活性溶剤
、例えば、脂肪族または脂環式炭化水素中で行われる。
上記炭化水素の例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、イソオクタン、シクロヘキサンおよびメ
チルシクロヘキサンが挙げられる。さらに、完全に酸素
、硫黄化合物および水分を除去したベンジンまたは水素
添加したディーゼル油フラクシゴンも使用できる。同様
にトルエンも使用できる。最後に、重合するモノマーを
溶剤または懸濁剤として使用することもで。
きる。ポリマーの平均モル質量は既知の方法で調節可能
である。水素がこの目的のため好ましく使用される。 
 − これらの新規触媒系の大きな利点は、特に、この新規共
触媒が同時に不活性充填剤であって活性触媒化合物であ
ることにある。
さらに、非常に高い平均モル質量を有しかつ工業的に特
に重要なポリオレフィンを、この新規触媒系を用いて製
造できる。
(実施例) 以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する
例1 トルエン100cdを250cdの丸底フラスコに入れ
、この中にグルコース5g(28ミリモル)を¥!濁す
る。トルエン50cmNに溶解したトリメチルアルミニ
ウム140ミリモルを激しく攪拌しながら30分以内に
滴加する。この混合物をさらに120時間室温で後反応
させる。
この反応生成物は直接重合用サスペンションとして使用
できる。
例2 手順は例1と同様である。但し、ソルビトール5 g 
(27,4ミリモル)を入れ、トリメチルアルミニウム
165ミリモルと反応させる。
例3 イソソルビトールおよびAI(CH+)sからのアルミ
ノキサン類似共触媒の製造: 1.4:3.6−ジアンヒドロ−D−ソルビトール80
1.4■(5,2ミリモル)を250c4の丸底フラス
コに導入し無水トルエン20cJに懸濁する。トルエン
(20,8ミリモル)に溶解したAI (CH2) 3
の溶液80cJをできるだけ素早く0〜10°Cで激し
く攪拌しながら滴加する。ヒドロキシル基のAIMe:
+に対するモル比は1:2である。
まず激しいガスの発生が起こり、混合物は温かくなる。
予備反応を攪拌しながらさらに約48時間道行させる。
しかしながら、2時間反応後すでに、前に不均一であっ
たサスペンションは乳濁した溶液に変化していた。溶解
しないイソソルビトールはもはや存在しない。トルエン
をこの試験が終わった後除去すると、無色のガラス様固
体物質が得られる。メチルアルミノキサンに類似のこの
物質は空気中で発火性である。凝固点降下法で求められ
たオリゴマー化の程度はn・4 (M・1120g/m
ol)である。
例4 エリトリトールと^1 (CHz) yとからの共触媒
の製造: エリトリトール3.175g(乾燥したもの、26ミリ
モル)を無水トルエン100calに懸濁する。トルエ
ン(104ミリモル)に溶解したAl(CH3)3の溶
液100critを0°Cで素早く滴加する。1時間後
、このパッチを室温に加熱しさらに48時間反応を続け
る。このようなバッチの175が典型的な重合の際に重
合用共触媒として使用される。
例5 変性触媒系1,4;3,6−ジアンヒドロソルビトール
/AI(Cl13)z−VCl2を用いた重合:VCh
 504mg(3,2XIO−’モル/dI113)、
無水トルエン310cfllおよび例3により予め製造
された、1,4;3.6−ジアンヒドロソルビトールと
AI(CHi)+との反応生成物の溶液10dを、予め
減圧処理し充分に加熱しアルゴンで洗浄した1 6m3
のガラスオートクレーブ中にアルゴンとの向流で相前後
して加える。
溶液の温度を70℃に調整した後、重合をエチレンを圧
入(8bar)することにより開始させ、2時間持続さ
せる。
収量: 34.7g 生産性: V IgあたりPE 212g粘度: 34
.1 cd7g 例6 例1で製造された共触媒をトルエンに懸濁する。
アルミニウムを基準としてこのサスペンション10ペモ
ルをトルエン300dを満たしたガラスオートクレーブ
に導入する。このサスペンションの温度を70℃に調整
し、3X10−’モルのジシクロペンタジェニル−ジル
コニウムジクロリドを加え、重合をエチレンを用いて7
 barの圧力下に1時間行う。
収量:3.1g 生産性:Zr1gあたりPH11230gモル質僅: 
80.000 密度: 0.98g/c艷

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)遷移金属化合物と有機金属化合物とからなるオレ
    フィン重合用触媒において、 遷移金属化合物は式 I (cp)_2MeRHal( I ) 〔式中、 cpはシクロペンタジエニル基を意味し、 Meはチタン、ジルコニウムまたはハフニウムを意味し
    、 Rはシクロペンタジエニル基、ハロゲン原子またはC_
    1〜C_6−アルキル基を意味し、そして Halはハロゲン原子を意味する。〕 で表される化合物または式II VO_nCl_3_−_n(II) 〔式中、nは0〜3である。〕 で表される化合物であり、そして 有機金属化合物は1個またはそれ以上の酸性のヒドロキ
    シル基を有する化合物とトリアルキルアルミニウムとの
    反応によって得られるたものである ことを特徴とするオレフィン重合用触媒。
  2. (2)遷移金属化合物を有機金属化合物と一緒にするこ
    とによりオレフィン重合用触媒を製造する方法において
    、1個またはそれ以上のヒドロキシル基を有する化合物
    とトリアルキルアルミニウムとの反応生成物を有機金属
    化合物として使用することを特徴とするオレフィン重合
    用触媒を製造する方法。
  3. (3)請求項1に記載の触媒を、式 R−CH=CH_2 〔式中、Rは水素原子または炭素原子数1〜28のアル
    キレン基を意味する。〕 で表される1−オレフィンの重合に使用する方法。
  4. (4)式 R−CH=CH_2 〔式中、Rは水素原子または炭素原子数1〜28のアル
    キル基を意味する。〕 で表される1−オレフィンを、−60℃〜100℃の温
    度でかつ0.5〜64barの圧力下で溶液状態、懸濁
    状態または気相中で、遷移金属化合物と有機金属化合物
    とからなる触媒の存在下に重合することにより1−オレ
    フィンポリマーを製造する方法において、 遷移金属化合物が式 I (cp)_2MeRHal( I ) 〔式中、 cpはシクロペンタジエニル基を意味し、 Meはチタン、ジルコニウムまたはハフニウムを意味し
    、 Rはシクロペンタジエニル基、ハロゲン原子またはC_
    1−〜C_6−アルキル基を意味し、そして Halはハロゲン原子を意味する。〕 で表される化合物または式II VO_nCl_3_−_n(II) 〔式中、nは0〜3である〕 で表される化合物であり、そして 有機金属化合物が1個またはそれ以上の酸性のヒドロキ
    シル基を有する化合物とトリアルキルアルミニウムとの
    反応によって得られるものである 触媒の存在下に重合を行うことを特徴とする、1−オレ
    フィンポリマーを製造する方法。
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