JPH04211406A - 高活性バナジウム−ベースの触媒 - Google Patents

高活性バナジウム−ベースの触媒

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JPH04211406A
JPH04211406A JP3009996A JP999691A JPH04211406A JP H04211406 A JPH04211406 A JP H04211406A JP 3009996 A JP3009996 A JP 3009996A JP 999691 A JP999691 A JP 999691A JP H04211406 A JPH04211406 A JP H04211406A
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JP
Japan
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ether
activity enhancer
carbon atoms
catalyst system
triethylaluminum
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JP3009996A
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Kevin Joseph Cann
ケビン・ジョゼフ・キャン
James W Nicoletti
ジェイムズ・ウィリアム・ニコレッティ
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Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/06—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen
    • C08F4/20—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen of antimony, bismuth, vanadium, niobium or tantalum

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレンポリマ−を、
高い触媒活性及びポリマ−生産性レベルで製造するのに
適したバナジウムベ−スの触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許4,508,842 号は、エ
チレンポリマ−を製造するのに適した,下記から成る高
活性のバナジウム含有触媒を開示している: (A)本質的に、(1)担体としての無機キャリヤーと
、(2)(a)三ハロゲン化バナジウムと、(b)電子
供与体との反応生成物と、(3)ハロゲン化ホウ素或は
アルキルアルミニウム調節剤とからなる固体触媒成分、 (B)アルキルアルミニウム助触媒、及び(C)ハロハ
イドロカ−ボン重合プロモ−タ−。 英国特許1,015,054 号は、同様に、不飽和脂
肪族化合物を重合させるのに有用なバナジウム含有触媒
組成物を開示している。  このような組成物は、バナ
ジウム化合物及び追加のアルミニウムアルキル化合物を
、ジイソプロピルエ−テルと共に混合して得られる。こ
の文献に従えば、追加の化合物は、等モル量のアルミニ
ウムアルキル及びジイソプロピルエ−テルから形成する
ことができるが、重合速度はエ−テルの濃度と共に増大
するので、エ−テルを過剰にするのが好ましい。
【0003】特開昭第61−126111 号(特願昭
第59−248159 号)は、オレフィンを重合させ
るのに有用なバナジウム含有触媒組成物を開示するなお
別の文献である。この文献の触媒組成物は、(a)四塩
化バナジウムとエ−テル或はエステルとの反応生成物と
、(b)エ−テル、エステル或はケトンで改質したオル
ガノアルミニウム化合物とを組み合わせて作られる。こ
の文献に従えば、重合活性は、かかる触媒を使用するこ
とによって高められるが、この活性増進が、四塩化バナ
ジウムベ−スの触媒に特有であるのは、明らかである。
【0004】
【発明の構成】本発明に従えば、今、エチレンポリマ−
を、下記を含むバナジウムベ−スの触媒系を用いて、高
い触媒活性及びポリマ−生産性レベルで製造し得ること
を見出した: (A)本質的に、(1)担体としての固体の粒状多孔質
無機キャリヤーと、(2)(a)三ハロゲン化バナジウ
ムと、(b)電子供与体との反応生成物と、(3)ハロ
ゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウム調節剤とから成
る固体触媒成分、 (B)トリエチルアルミニウム助触媒、(C)ハロハイ
ドロカ−ボン重合プロモ−タ−、及び(D)下記式を有
するエ−テル活性増進剤:  (式中、R1 及びR2
 は、独立に、炭素原子1ー20を含有する脂肪族不飽
和の無い一価炭化水素ラジカルであり、或は一緒になっ
て炭素原子2ー20を含有する脂肪族環を構成する)。
【0005】本発明に従うエ−テル活性増進剤を含有す
るバナジウム含有触媒系は、かかるエ−テルを含有しな
い同様の触媒系に比べて、相当に活性が高いことを見出
した。その結果、エチレンポリマ−を、かかる触媒系を
用いることによって、高い触媒活性及びポリマ−生産性
レベルで製造することが可能である。しかし、驚くべき
ことに、この活性増進は、トリエチルアルミニウムを助
触媒として用いる触媒系に特有であることを見出した。 他のアルキルアルミニウムを助触媒として用いた場合に
は、このような活性増進は得られないことを見出した。 触媒成分(A)は、本質的に下記からなる:(1)担体
としての固体の粒状多孔質無機キャリヤーと、(2)(
a)三ハロゲン化バナジウムと、(b)電子供与体との
反応生成物と、(3)ハロゲン化ホウ素或はアルキルア
ルミニウム調節剤。触媒成分(A)を製造する際に電子
供与体と反応させる三ハロゲン化バナジウムは、三塩化
バナジウムが好ましいが、三ハロゲン化バナジウムに存
在するハロゲンは塩素、臭素或はヨウ素、或はこれらの
任意の混合物にすることができる。
【0006】用いる電子供与体は、三ハロゲン化バナジ
ウムが溶解し得る液体有機リュイス塩基である。適した
電子供与体は下記を含む:脂肪族及び芳香族カルボン酸
のアルキルエステル、脂肪族ケトン、脂肪族アミン、脂
肪族アルコ−ル、脂肪族エ−テル、脂環式エ−テル。特
に有用なのは下記の通りである:炭素原子1−4を含有
する飽和脂肪族カルボン酸のアルキルエステル;炭素原
子7−8を含有する芳香族カルボン酸のアルキルエステ
ル;炭素原子3−6、好ましくは3−4を含有する脂肪
族ケトン;炭素原子1−14、好ましくは2−8を含有
する脂肪族アミン;炭素原子1−8、好ましくは2−8
を含有する脂肪族アルコ−ル;炭素原子2−8、好まし
くは4−5を含有する脂肪族エ−テル;炭素原子4−5
を含有する脂環式エ−テル、好ましくは炭素原子4を含
有するモノ−或はジ−エ−テル。脂肪族及び脂環式エ−
テルが最も好ましく、特にテトラヒドロフランが好まし
い。所望の場合、これらの電子供与体は、三ハロゲン化
バナジウムと反応する間、並びに触媒成分(A)を製造
する及び触媒成分(A)で重合させる間用いる反応条件
下で不活性な一種或はそれ以上の置換基で置換されても
よい。
【0007】触媒成分(A)を製造する際に用いる調節
剤は、下記式を有するハロゲン化ホウ素或はアルキルア
ルミニウム化合物である:MXa  ここで、Mはホウ素或はAlR3(3−a)(各々のR
3 は炭素原子1−14を含有するアルキルラジカルで
あり、該ラジカルは同じでも或は異なってもよい)であ
り、Xはフッ素、塩素、臭素及びヨウ素、及びこれらの
混合物からなる郡より選び、aは0、1或は2の値を有
する整数であり、ただし、Mがホウ素であるとき、aは
3である。調節剤に存在するハライドは塩素であり、か
つ存在するアルキルラジカルは炭素原子1−6を含有す
るのが好ましい。このようなアルキルラジカルは環状、
枝分れ或は直鎖でよく、かつ触媒成分(A)を製造する
及び触媒成分(A)で重合させる間用いる反応条件下で
不活性な一種或はそれ以上の置換基で置換されてもよい
。
【0008】固体の粒状多孔質無機物質を、触媒成分(
A)の製造において、キャリヤーとして用いる。キャリ
ヤーは、三ハロゲン化バナジウム/電子供与体反応生成
物、及びハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウム調
節剤用の担体として働く。適したキャリヤーは、ケイ素
、アルミニウム及びジルコニウムの酸化物、並びにアル
ミニウムのホスフェ−トを含む。これらの物質は、平均
粒径約10−約250ミクロン、好ましくは約20−約
150ミクロン及び表面積少なくとも3M2 /g,好
ましくは少なくとも50M2 /gを有するのが普通で
ある。触媒の重合活性は、平均細孔寸法少なくとも80
オングストロ−ム単位、好ましくは少なくとも100オ
ングストロ−ム単位を有するシリカ担体を用いることに
よって向上させることができる。キャリヤー物質は乾燥
させる、すなわち吸収水を無くすべきである。キャリヤ
ー物質の乾燥は、加熱することにより、例えば、シリカ
を担体として用いる場合、温度少なくとも600℃にお
いて加熱することによって行なうことができる。
【0009】触媒成分(A)は、固体の粒状多孔質無機
キャリヤーを下記で処理して作る:(1)(a)三ハロ
ゲン化バナジウムと、(b)電子供与体との反応生成物
及び、(2)ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウ
ム調節剤。三ハロゲン化バナジウム/電子供与体反応生
成物は、少なくとも一種の三ハロゲン化バナジウムを、
少なくとも一種の電子供与体に、温度約20℃−電子供
与体の沸点までにおいて溶解させて作る。三ハロゲン化
バナジウムの電子供与体への溶解は、電子供与体中の三
ハロゲン化バナジウムを撹拌して、いくつかの場合には
、還流させて促進させることができる。完全に溶解させ
るのに、何時間かまでの加熱を要するかもしれない。 三ハロゲン化バナジウムを電子供与体に溶解させた後に
、反応生成物をキャリヤーに含浸させる。含浸は、キャ
リヤーを三ハロゲン化バナジウムの電子供与体溶液に加
え、次いで、混合物を乾燥させて過剰の電子供与体を除
いてもよい。キャリヤーは、乾燥粉末として単独で加え
てもよく、或は、所望の場合、追加の電子供与体中のス
ラリ−として加えてもよい。別法として、三ハロゲン化
バナジウムの電子供与体溶液をキャリヤーに加えてもよ
い。キャリヤーと三ハロゲン化バナジウムの電子供与体
溶液とを、含浸されたキャリヤーが、乾燥させた後に、
1グラム当たり、バナジウム約0.05−約1.0ミリ
モル、好ましくは約0.3−約0.8ミリモル、最も好
ましくは約0.3−約0.6ミリモルを含有するような
量で、一緒に混合するのが普通である。このようにして
調製した含浸された三ハロゲン化バナジウム/電子供与
体反応生成物は、三ハロゲン化バナジウム1モル当たり
、電子供与体約1−約5モル、好ましくは約2−約4モ
ル、最も好ましくは約3モルを含有する。三ハロゲン化
バナジウムと実際に錯形成しない過剰の電子供与体は、
キャリヤーに吸着されたままになり得るが、悪い作用を
与えない。
【0010】ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウ
ム調節剤は、それに三ハロゲン化バナジウム/電子供与
体反応生成物を含浸させた後に、キャリヤーに加えるの
が普通である。しかし、所望の場合、ハロゲン化ホウ素
或はアルキルアルミニウム調節剤は、それに三ハロゲン
化バナジウム/電子供与体反応生成物を含浸させる前に
、キャリヤーに加えてもよい。調節剤をキャリヤーに加
えるのは、一種あるいはそれ以上の調節剤を、調節剤を
溶解することができる一種あるいはそれ以上の不活性液
体溶媒に溶解し、キャリヤーを溶液に浸漬し、次いで、
混合物を乾燥させて溶媒を除いて行なってもよい。 調節剤を、三ハロゲン化バナジウム/電子供与体反応生
成物の後に適用する場合、溶媒は三ハロゲン化バナジウ
ム/電子供与体反応生成物を溶解しないものでなければ
ならない。キャリヤーは、乾燥粉末として単独で、或は
、所望の場合、追加の不活性液体溶媒中のスラリ−とし
て調節剤の溶液に加えてもよい。別法として、調節剤の
溶液をキャリヤーに加えてもよい。キャリヤーと、調節
剤を不活性液体溶媒に溶解した溶液とを、キャリヤーが
、乾燥させた後に、キャリヤー中に存在する(或は、調
節剤の後に適用する場合は、キャリヤーに加えるべき)
三ハロゲン化バナジウム/電子供与体反応生成物1モル
当たり、調節剤約0.1−約10モル、好ましくは約1
−約5モルを含有するような量で、一緒に混合するのが
普通である。
【0011】ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウ
ム調節剤を溶解するのに用いることができる溶媒の中に
、炭化水素溶媒、例えばイソペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、トルエン、キシレン、ナフサがある。本発明の触
媒系の成分(B)はトリエチルアルミニウムである。 上述した通りに、本発明の触媒系の活性増進は、トリエ
チルアルミニウムを助触媒として用いることに特有であ
り、トリエチルアルミニウムの他の助触媒を用いた場合
では、有意の活性増進は得られない。本発明の触媒系の
成分(C)は,下記式を有するハロハイドロカ−ボン重
合プロモ−タ−である:R4bCX´(4−b) ここ
で、R4 は水素もしくは炭素原子1−6を含有する未
置換の或はハロ置換されたアルキルラジカルであり、該
ラジカルは同じでも或は異なってもよく、X´はハロゲ
ンであり、bは0、1或は2である。好ましいプロモ−
タ−は下記を含む:クロロ−或はブロモ−置換されたエ
タン或はメタン、例えばCCl4 ,CHCl3 ,C
H2 Cl2 ,CBr4 ,CFCl3 ,CH3 
CCl3 ,CF2 ClCCl3 .特に好ましいプ
ロモ−タ−はCH3 CCl3 ,CFCl3 ,CH
Cl3 である。
【0012】本発明の触媒系の成分(D)は,下記式を
有するエ−テルである:R1−O− R2 ここで、R
1 及びR2 は、独立に、炭素原子1−20を含有す
る、脂肪族不飽和の無い一価炭化水素ラジカルであり、
或は一緒になって炭素原子2−20を含有する脂環式環
を構成する。R1 及びR2 が独立のラジカルである
とき、該ラジカルは炭素原子1−6を含有するアルキル
、シクロアルキル或はアリ−ルラジカルであるのが普通
である。R1 及びR2 が一緒になって脂環式環を構
成する場合、該ラジカルは炭素原子2−6を含有するの
が普通である。これらのラジカルは、また、酸素原子を
更に1或はそれ以上含有してもよく、かつ本発明の触媒
系によって重合させる間に用いる反応条件下で不活性な
一種或はそれ以上の置換基で置換されてもよい。本発明
の触媒系において活性増進剤として用いるエ−テルは、
触媒化合物(A)において電子供与体として用いるエ−
テルと同じでも或は異なってもよい。このようなエ−テ
ルは下記を含む:線状及び環状脂肪族エ−テル、例えば
メチルt−ブチルエ−テル、ジエチルエ−テル、ジイソ
プロピルエ−テル、ジ−n−プロピルエ−テル、イソプ
ロピルエチルエ−テル、ジ−n−ブチルエ−テル、ジ−
n−オクチルエ−テル、ジ−n−デシルエ−テル、ジ−
n−ドデシルエ−テル、ジシクロヘキシルエ−テル;脂
環式エ−テル、例えばテトラヒドロフラン、テトラヒド
ロピラン、トリメチレンオキシド、ジオキサン及びトリ
オキサン;芳香族エ−テル、例えばジフェニルエ−テル
、アニソ−ル。
【0013】重合は、本発明の触媒系を使用して、エチ
レン或はエチレンと炭素原子3−8を有する少なくとも
一種のα−オレフィンとの混合物を、触媒系の4成分、
すなわち、固体触媒成分、トリエチルアルミニウム助触
媒、ハロハイドロカ−ボン重合プロモ−タ−及びエ−テ
ル活性増進剤に接触させて行なう。重合は、溶液、スラ
リ−或は気相技法のいずれかを用いて行なう。適した流
動床反応系は、例えば、米国特許4,302,565 
号、同4,302,566 号、同4,303,771
 号に記載されており、これらの米国特許を本明細中に
援用する。固体触媒成分、トリエチルアルミニウム助触
媒、重合プロモ−タ−及びエ−テル活性増進剤を別々の
供給管路より重合反応装置に導入することができ或は、
所望の場合、成分の内の二種或はそれ以上を互いに部分
或は完全に混合した後に反応装置に導入してもよい。何
にしても、トリエチルアルミニウム助触媒及び重合プロ
モ−タ−は、プロモ−タ−対トリエチルアルミニウム助
触媒のモル比を約0.1:1−約10:1、好ましくは
約0.2:1−約2:1にするような量で用い、トリエ
チルアルミニウム助触媒及び固体触媒成分は、助触媒中
のアルミニウム対固体触媒成分中のバナジウムの原子比
を約10:1−約400:1、好ましくは約15:1−
約60:1にするような量で用いる。
【0014】本発明の触媒系におけるエ−テルの使用量
は、用いる特定のエ−テル及び所望の触媒活性増進度に
依存する。温度が一定ならば、エ−テル対トリエチルア
ルミニウム助触媒のモル比が増すにつれて、触媒活性は
増大するのが普通である。しかし、その比が約0.2:
1より低いと、活性増進は最小である。更に、その比が
約0.8:1を越えると、触媒活性の増進は減少し始め
、最終的に約1.0:1を越える比において、活性はか
かるエ−テルを含有しない同様の触媒よりも低いレベル
に低下する。この理由から、エ−テルは、エ−テル対ト
リエチルアルミニウム助触媒のモル比を約0.2:1−
約1.0:1、好ましくは約0.5:1−約0.8:1
にするような量で用いのが普通である。しかし、重合を
気相、例えば流動床で行なう場合、エ−テルを、最適の
結果を得るための量よりやや多く使用するのが望ましい
かもしれない。所望の場合、エ−テルとトリエチルアル
ミニウム助触媒とを予備反応させた後に反応装置に導入
してリュイス酸/塩基付加体を形成してもよい。トリエ
チルアルミニウム助触媒、重合プロモ−タ−及びエ−テ
ル活性増進剤を不活性液体溶媒、すなわち触媒系のすべ
ての成分、並びに反応系のすべての成分と非反応性の溶
媒に溶解して反応装置に導入してもよい。炭化水素、例
えばイソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キ
シレン、ナフサ、鉱油がこの目的にとって好ましい。 かかる溶液は、これらの物質を1−75重量%含有する
のが普通である。所望の場合、溶液の濃度を一層低く或
は高くして用いることができ、或はまた、トリエチルア
ルミニウム助触媒、重合プロモ−タ−及びエ−テル活性
増進剤を、溶媒を存在させないで加え、或は、所望の場
合、液化モノマ−流中に懸濁させて加えることができる
。溶媒を使用しかつ重合を気相で行なう場合、反応装置
に導入する溶媒の量は、液体を過剰量で使用して重合に
支障を来たさないように、注意深く調節すべきである。
【0015】また、トリエチルアルミニウム助触媒、重
合プロモ−タ−及びエ−テル活性増進剤を溶解するのに
用いる溶媒を使用して、固体触媒成分を反応装置に導入
してもよい。沸点の高い溶媒、例えば鉱油がこの目的に
好ましい。固体触媒成分は、また、溶媒を存在させない
で、或は液化モノマ−中に懸濁させて反応装置に導入し
てもよいが、かかる溶媒を、固体触媒成分を分散させて
反応装置に流れるのを容易にさるのに用いてもよい。か
かる分散液は、固体触媒成分を1−75重量%含有する
のが普通である。エチレンと重合させるのに用い得るα
−オレフィンは、1分子当り炭素原子3−8を含有する
。これらのα−オレフィンは、二重結合から2個の炭素
原子より近い位置の原子のいずれにも枝分れを含有すべ
きでない。適したα−オレフィンは下記を含む: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、ヘプテン−1、オクテン−1。 好ましいα−オレフィンはプロピレン、ブテン−1、ヘ
キセン−1、4−メチル−ペンテン−1、オクテン−1
である。
【0016】重合させる間用いる温度は、重合を気相で
或はスラリ−中で行なう場合、約10°−約115℃、
好ましくは約80°−約110℃の範囲に、重合を溶液
中で行なう場合、約150°−約250℃の範囲にする
ことができる。重合を気相でで行なう場合、温度は、ポ
リマ−の凝集を防止するために、生成するポリマ−の焼
結温度より低く保たなければならない。他方、気相重合
の間用いる温度は、十分高くして反応混合物が相当凝縮
して液状になるのを防がなければならない。凝縮は、生
成するポリマ−粒子を互いに凝集させてポリマ−凝集問
題いを同様に悪化させる。この困難は、炭素原子が5以
上の露点が比較的高いα−オレフィンを使用することに
伴うのが普通である。最少の凝縮はある程度許容し得る
が、これを越えると、反応装置のファウリングを引き起
こす。使用する圧力は減圧から過圧の範囲にすることが
できる。圧力約7000kPaまで、好ましくは約70
−約3500kPaが気相、スラリ−、溶液重合に適し
ている。所望の場合、重合は、不活性ガス、すなわち重
合の間用いる条件下で非反応性のガスの存在において行
なってもよい。しかし、反応装置には、水分、酸素、一
酸化炭素、二酸化炭素、アセチレン、等のような望まし
くない触媒毒を実質的に存在させるべきでない。
【0017】重合を流動床で行なう場合、床を通るガス
状反応混合物の空間ガス速度は、流動床を活性に保つた
めに、流動化させるのに要する最少流量を越えなければ
ならない。本発明の触媒系によって作られるポリマ−は
、メルトインデックス0より大きい−約500g/10
分、通常約0.1−100g/10分を有する。ポリマ
−のメルトインデックスは分子量と反対に変わり、反応
系において用いる水素/モノマ−比、重合温度及びポリ
マ−の密度の関数である。すなわち、メルトインデック
スは、反応系において用いる水素/モノマ−比、重合温
度、及び/又は高級α−オレフィン対エチレンの比を増
大させると、上がる。本発明の触媒系によって作られる
ポリマ−は、また、密度約0.86−約0.96g/c
m3 を特徴とする。かかるポリマ−は、重合エチレン
少なくとも50モル%及びおよび炭素原子3−8を含有
するα−オレフィンの重合物および必要に応じて重合ジ
エン50モル%以下を含有するのが普通である。重合ジ
エンが存在する場合、ポリマ−は、少なくとも一種の該
ジエン0.01−10モル%、炭素原子3−8を含有す
るα−オレフィンの少なくとも一種の重合物6−55モ
ル%、重合エチレン35−94モル%を含有するのが普
通である。
【0018】下記の例は、本発明の方法を例示する意図
であり、本発明を制限するつもりのものではない。例に
おいて作られたポリマ−の性質は、下記の試験方法によ
って求めた: メルトインデックス(MI) ASTM  D−1238,コンディションE.190
℃において測定し、g/10分として報告。 フロ−インデックス(FI) ASTM  D−1238,コンディションF.上記の
メルトインデックス試験において用いた重量の10倍で
測定。 メルトフロ−レ−ショ(MFR) フロ−インデックス:メルトインデックスの比。 活性 活性値は、生成したポリマ−g/触媒中のバナジウム1
ミリモル/時間/エチレン重合圧100psiを基準に
した標準化した値。
【0019】
【実施例】
例1  VCl3 /THF反応生成物によるキャリヤ
ーの含浸 機械的撹拌機を装備したフラスコに、無水テトラヒドロ
フラン(THF)4リットルを加え、次いで、固体VC
l3 64g(0.406モル)を加えた。混合物を、
VCl3 を完全に溶解するために、窒素下で、温度6
5℃において、連続して撹拌しながら5時間加熱した。 シリカゲル800g、を窒素下で、温度600℃におい
て20時間加熱して脱水させた。脱水させたゲルを、上
述した通りにして調製した溶液に加え、混合物を窒素下
で1時間還流させた。この時間の終りに、混合物を温度
55℃において、乾燥窒素をパ−ジしながら約6時間加
熱して、THF約8重量%を含有する乾燥した自由流動
性粉末を生成した。
【0020】 例2  塩化ジエチルアルミニウムによるキャリヤーの
処理 例1に従ってVCl3 /THF反応生成物を含浸させ
たシリカキャリヤー500gを、無水ヘキサン4リット
ル中にスラリ−化した。スラリ−を連続して撹拌し、そ
の間に、塩化ジエチルアルミニウムの無水ヘキサン10
重量%溶液を30分かけて加えた。含浸させたキャリヤ
ー及び塩化ジエチルアルミニウム溶液は、アルミニウム
対バナジウムの原子比を2.5:1にする量で用いた。 塩化ジエチルアルミニウム溶液の添加を完了した後に、
混合物を温度45℃において、乾燥窒素をパ−ジしなが
ら約6時間加熱して乾燥した自由流動性粉末を生成した
。
【0021】 例3−25  エチレンとヘキセン−1との共重合例3
−25は、本発明の触媒系を用いたエチレンとヘキセン
−1との共重合を例示する。 例3−6 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のクロロホルム(CHCl3 );活性増進剤としての
ジイソプロピルエ−テルと共に用いて、エチレンとヘキ
セン−1とを共重合させた。各々の重合において、4触
媒成分を、ヘキサン100mlを収容する6オンスビン
中で予備混合した後に、反応装置に加えた。予備混合し
た触媒成分にヘキセン−120.0mlを加えた後に、
生成した混合物を反応装置に移した。常に、無水状態を
保った。重合反応装置を、乾燥窒素を流しながら、96
℃において20分間加熱して乾燥させた。反応装置を5
0℃に冷却した後に、ヘキサン500mlを反応装置に
加え、反応装置の内容物を、窒素を穏やかに流しながら
、撹拌した。次いで、予備混合した触媒成分を、窒素を
流しながら、反応装置に移して反応装置をシ−ルした。 反応装置の温度を徐々に上げて70℃にし、反応装置を
水素で圧力30kPaに、次いで、エチレンで圧力10
50kPaに加圧した。加熱を、所望の重合温度85℃
に達するまで、続けた。重合を30分間続けさせ、その
間、エチレンを連続して反応装置に加えて圧力を一定に
保った。30分の終りに、反応装置をベントさせて開放
した。
【0022】下記の表1−4に、これらの重合において
用いた触媒の組成、並びに、重合の間用いた反応条件、
生成したポリマ−の性質及び各々の触媒系の生産性を含
む詳細を挙げる。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【0023】表1−4において用いた略表示は、下記の
通りに定義する: 例7−12 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のクロロホルム(CHCl3 );活性増進剤としての
ジ−n−ブチルエ−テルと共に用いて、エチレンとヘキ
セン−1とを共重合させた。例7及び8において用いた
手順は例3−6の手順と同様であったが、ジイソプロピ
ルエ−テルに代えてジ−n−ブチルエ−テルを用いた。 例9の手順もまた同様であったが、ジ−n−ブチルエ−
テルを、他の触媒成分と予備混合するよりもむしろ、重
合を開始させて10分した後に、重合反応装置に注入し
た。例10−12の手順もまた同様であったが、ジ−n
−ブチルエ−テルを、トリエチルアルミニウム助触媒と
予備混合した後に、他の触媒成分に加えた。これらの重
合の詳細を、例3−6の詳細と共に表1−2に挙げる。
【0024】 例13−19 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のクロロホルム(CHCl3 );活性増進剤としての
テトラヒドロフランと共に用いて、エチレンとヘキセン
−1とを共重合させた。例13−14及び17−19に
おいて用いた手順は例3−6の手順と同様であったが、
ジイソプロピルエ−テルに代えてテトラヒドロフランを
用いた。例15−16の手順もまた同様であったが、テ
トラヒドロフランを、トリエチルアルミニウム助触媒と
予備混合した後に、他の触媒成分に加えた。これらの重
合の詳細を、例3−12の詳細と共に表1−3に挙げる
。 例20−21 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のクロロホルム(CHCl3 );活性増進剤としての
メチルt−ブチルエ−テルと共に用いて、エチレンとヘ
キセン−1とを共重合させた。例20−21において用
いた手順は例3−6の手順と同様であったが、ジイソプ
ロピルエ−テルに代えてメチルt−ブチルエ−テルを用
いた。これらの重合の詳細を、例3−19の詳細と共に
表1−3に挙げる。
【0025】 比較例A 比較のために、エ−テル活性増進剤の使用を省いた他は
、例3−21の通りにしてエチレンとヘキセン−1とを
共重合させた。この重合の詳細を、例3−21の詳細と
共に表1−3に挙げる。 例22−24 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のトリクロロフルオロメタン(CFCl3 );活性増
進剤としてのテトラヒドロフランと共に用いて、エチレ
ンとヘキセン−1とを共重合させた。例22−24にお
いて用いた手順は例3−6の手順と同様であったが、ク
ロロホルムに代えてトリクロロフルオロメタンを用い、
かつジイソプロピルエ−テルに代えてテトラヒドロフラ
ンを用いた。これらの重合の詳細を、例3−21の詳細
と共に表1−3に挙げる。
【0026】 例25 1リットルオ−トクレ−ブ反応装置において、例2に記
載する通りにして調製した固体触媒成分を、助触媒とし
てのトリエチルアルミニウム;重合プロモ−タ−として
のトリクロロフルオロメタン(CFCl3 );活性増
進剤としてのジ−n−ブチルエ−テルと共に用いて、エ
チレンとヘキセン−1とを共重合させた。例25におい
て用いた手順は例3−6の手順と同様であったが、クロ
ロホルムに代えてトリクロロフルオロメタンを用い、か
つジイソプロピルエ−テルに代えてジ−n−ブチルエ−
テルを用いた。これらの重合の詳細を、例3−24の詳
細と共に表1−3に挙げる。
【0027】 比較例B 比較のために、エ−テル活性増進剤の使用を省いた他は
、例22−25の通りにしてエチレンとヘキセン−1と
を共重合させた。この重合の詳細を、例22−25の詳
細と共に表3−4に挙げる。 比較例C−D 比較例Cでは、トリエチルアルミニウムの代わりにトリ
イソブチルアルミニウムを使用した他は、比較例Aの通
りにしてエチレンとヘキセン−1とを共重合させた。比
較例Dでは、ジ−n−ブチルエ−テルを活性増進剤とし
て使用して、手順を繰り返した。これらの重合の詳細を
、表4に挙げる。比較例C及びDから、トリイソブチル
アルミニウムを助触媒として使用した場合に、エ−テル
活性増進剤の使用によって、活性が再び得られないこと
は、明らかである。しかしながら、表1−4のデ−タか
ら明らかな通りに、エ−テル活性増進剤をトリエチルア
ルミニウム助触媒と共に用いた場合に、効果は全く異な
る。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (A)本質的に、(1)担体としての
    固体の粒状多孔質無機キャリヤーと、(2)(a)三ハ
    ロゲン化バナジウムと、(b)電子供与体との反応生成
    物と、(3)ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウ
    ム調節剤とから成る固体触媒成分、 (B)トリエチルアルミニウム助触媒、(C)ハロハイ
    ドロカーボン重合プロモーター、(D)下記式を有する
    エーテル活性増進剤:及び  (式中、R1 及びR2
     は、独立に、炭素原子1−20を含有する、脂肪族不
    飽和の無い一価炭化水素ラジカルであり、或は一緒にな
    って炭素原子2−20を含有する脂肪族環を構成する)
    を含み、前記エーテル活性増進剤は、エーテル対トリエ
    チルアルミニウム助触媒のモル比0.2:1−0.8:
    1となる程の量で存在する触媒系。
  2. 【請求項2】  前記エーテル活性増進剤が、エーテル
    対トリエチルアルミニウム助触媒のモル比0.5:1−
    0.8:1となる程の量で存在する請求項1の触媒系。
  3. 【請求項3】  R1 及びR2 が炭素原子1−6を
    含有するアルキルラジカルであり、或は一緒になって炭
    素原子2−6含有する脂環式環を構成する請求項1或は
    2の触媒系。
  4. 【請求項4】  エーテル活性増進剤がジイソプロピル
    エーテルである請求項1或は2の触媒系。
  5. 【請求項5】  エーテル活性増進剤がジ−n−ブチル
    エーテルである請求項1或は2の触媒系。
  6. 【請求項6】  エーテル活性増進剤がメチルt−ブチ
    ルエーテルである請求項1或は2の触媒系。
  7. 【請求項7】  (A)本質的に、(1)担体としての
    固体の粒状多孔質無機キャリヤーと、(2)(a)三ハ
    ロゲン化バナジウムと、(b)電子供与体との反応生成
    物と、(3)ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニウ
    ム調節剤とからなる固体触媒成分、 (B)トリエチルアルミニウム助触媒、及び(C)ハロ
    ハイドロカーボン重合プロモーターを含む触媒系におい
    て、 下記式を有するエーテル活性増進剤:   (式中、R1 及びR2 は、独立に、炭素原子1
    −20を含有する、脂肪族不飽和の無い一価炭化水素ラ
    ジカルであり、或は一緒になって炭素原子2−20を含
    有する脂肪族環を構成する)が触媒系中に存在し、前記
    エーテル活性増進剤は、エーテル対トリエチルアルミニ
    ウム助触媒のモル比0.2:1−0.8:1となる程の
    量で存在することを特徴とする触媒系。
  8. 【請求項8】  前記エーテル活性増進剤が、エーテル
    対トリエチルアルミニウム助触媒のモル比0.5:1−
    0.8:1となる程の量で存在する請求項7の触媒系。
  9. 【請求項9】  R1 及びR2 が炭素原子1−6を
    含有するアルキルラジカルであり、或は一緒になって炭
    素原子2−6含有する脂環式環を構成する請求項7或は
    8の触媒系。
  10. 【請求項10】  エーテル活性増進剤がジイソプロピ
    ルエーテルである請求項7或は8の触媒系。
  11. 【請求項11】  エーテル活性増進剤がジ−n−ブチ
    ルエーテルである請求項7或は8の触媒系。
  12. 【請求項12】  エーテル活性増進剤がメチルt−ブ
    チルエーテルである請求項7或は8の触媒系。
  13. 【請求項13】  (A)本質的に、(1)担体として
    の固体の粒状多孔質無機キャリヤーと、(2)(a)三
    ハロゲン化バナジウムと、(b)電子供与体との反応生
    成物と、(3)ハロゲン化ホウ素或はアルキルアルミニ
    ウム調節剤とからなる固体触媒成分、 (B)トリエチルアルミニウム助触媒、及び(C)ハロ
    ハイドロカ−ボン重合プロモーターを含む触媒系によっ
    てエチレンを単独重合させ、或はエチレンと炭素原子3
    −8を含有するα−オレフィンとを共重合させる方法に
    おいて、  下記式を有するエーテル活性増進剤:   (式中、R1 及びR2 は、独立に、炭素原子1
    −20を含有する、脂肪族不飽和の無い一価炭化水素ラ
    ジカルであり、或は一緒になって炭素原子2−20を含
    有する脂肪族環を構成する)を触媒系に加え、前記エー
    テル活性増進剤は、エーテル対トリエチルアルミニウム
    助触媒のモル比0.2:1−0.8:1となる程の量で
    存在することを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】  前記エーテル活性増進剤が、エーテ
    ル対トリエチルアルミニウム助触媒のモル比0.5:1
    −0.8:1となる程の量で存在する請求項13の方法
    。
  15. 【請求項15】  R1 及びR2 が炭素原子1−6
    を含有するアルキルラジカルであり、或は一緒になって
    炭素原子2−6含有する脂環式環を構成する請求項13
    或は14の方法。
  16. 【請求項16】  エーテル活性増進剤がジイソプロピ
    ルエーテルである請求項13或は14の方法。
  17. 【請求項17】  エーテル活性増進剤がジ−n−ブチ
    ルエーテルである請求項13或は14の方法。
  18. 【請求項18】  エーテル活性増進剤がメチルt−ブ
    チルエーテルである請求項13或は14の方法。
  19. 【請求項19】  重合を、温度10°−115℃のス
    ラリー中で行なう請求項13の方法。
  20. 【請求項20】  重合を、温度80°−110℃のス
    ラリー中で行なう請求項13の方法。
  21. 【請求項21】  前記エーテル活性増進剤が、エーテ
    ル対トリエチルアルミニウム助触媒のモル比0.5:1
    −0.8:1となる程の量で存在する請求項19或は2
    0の方法。
  22. 【請求項22】  R1 及びR2 が炭素原子1−6
    を含有するアルキルラジカルであり、或は一緒になって
    炭素原子2−6含有する脂環式環を構成する請求項19
    ,20或は21の方法。
  23. 【請求項23】  エーテル活性増進剤がジイソプロピ
    ルエーテルである請求項19,20或は21の方法。
  24. 【請求項24】  エーテル活性増進剤がジ−n−ブチ
    ルエーテルである請求項19,20或は21の方法。
  25. 【請求項25】  エーテル活性増進剤がメチルt−ブ
    チルエーテルである請求項19,20或は21の方法。
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