JPH0441164B2 - - Google Patents

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JPH0441164B2
JPH0441164B2 JP59101651A JP10165184A JPH0441164B2 JP H0441164 B2 JPH0441164 B2 JP H0441164B2 JP 59101651 A JP59101651 A JP 59101651A JP 10165184 A JP10165184 A JP 10165184A JP H0441164 B2 JPH0441164 B2 JP H0441164B2
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JP
Japan
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catalyst
polymerization
compound
cyclopentadienyl
transition metal
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JP59101651A
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JPS60245604A (ja
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Nobuhide Ishihara
Satoshi Asahi
Noritake Uoi
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフインの製造方法に関し、詳
しくは特定の成分組成からなる触媒を用いて、効
率よくポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフイン、特にポリエチレンや高分子量のアタク
チツクポリプロピレンを製造する方法に関する。
従来からポリオレフインの製造方法としては、
いわゆるチーグラー触媒を用いる方法が広く知ら
れているが、さらにチタンやジルコニウムなどの
シクロペンタジエニル化合物とアルミノキサンか
らなる重合触媒を用いる方法が提案されている
(米国特許第3242099号明細書、特開昭58−19309
号公報)。特に、特開昭58−19309号公報には、ビ
ス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リドと、トリアルキルアルミニウムを水と反応さ
せて得られるアルミノキサンとを触媒としてオレ
フインを重合する方法が示されている。
しかし、この方法では、得られるポリオレフイ
ン、特にアタクチツクポリプロピレンの分子量が
小さいという難点があるとともに、ここで用いる
アルミノキサンは、トリアルキルアルミニウムと
水との反応がきわめて激しいため製造安定性に乏
しく、性能の安定性が充分でないという難点があ
つた。また、これを用いてプロピレンを重合する
場合、十分に分子量の大きいポリプロピレンを得
ることが出来ないという難点がある。
そこで、本発明者らはこのような従来技術にお
ける難点を解決すべく種々の検討を重ねた結果、
シクロペンタジエニル基を有するチタン化合物な
らびに特定のジアルキルアルミニウム化合物と水
との反応によつて得られるアルミノキサンを触媒
として用いることにより、高分子量のアタクチツ
クポリプロピレンを効率良く得ることができると
ともに、極めて高い触媒活性にてポリエチレンを
製造し得ることを見出した。本発明はかかる知見
に基いて完成したものである。
すなわち本発明は、(A)遷移金属化合物および(B)
有機アルミニウム化合物を主成分とする触媒を用
いてオレフインを重合し、ポリオレフインを製造
するにあたり、(A)遷移金属化合物として一般式
(cp)TiR1R2R3(式中、cpはシクロペンタジエニ
ル基を示し、R1,R2,R3はそれぞれ炭素数1〜
6のアルキル基、シクロペンタジエニル基、水素
原子あるいはハロゲン原子を示す)。で表わされ
るチタン化合物を用いるとともに、(B)有機アルミ
ニウム化合物として一般式R4 2A1X(式中、R4
メチル基あるいはエチル基を示し、またXはハロ
ゲン原子を示す。)で表わされるジアルキルアル
ミニウム化合物と水との反応によつて得られるア
ルミノキサンを用いることを特徴とするポリオレ
フインの製造方法を提供するものである。
本発明の方法に用いる触媒は、上記(A),(B)成分
を主成分とするものである。この触媒の(A)成分で
ある遷移金属化合物としては、前述したように一
般式(cp)TiR1R2R3で表わされる化合物が用い
られるが、そのうち特に、ビス(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、ビス(シクロペ
ンタジエニル)チタニウムメチルクロリドなどが
好ましい。
また、この触媒の(B)成分である有機アルミニウ
ム化合物としては、前述した如く 一般式R4 2A1Xで表わされるジアルキルアルミ
ニウム化合物と水との反応によつて得られるアル
ミノキサンが用いられる。ここでジアルキルアル
ミニウム化合物としては、ジメチルアルミニウム
モノクロリド、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モノブロミド、ジエチ
ルアルミニウムモノアイオダイド、ジイソプロピ
ルアルミニウムモノクロリド、ジイソブチルアル
ミニウムモノクロリドなど各種のものがあげられ
る。また、このアルミノキサンを調製するにあた
つては、様々な条件下で行なうことができるが、
通常はベンゼン、トルエン、キシレン等の有機溶
媒に、ジアルキルアルミニウム化合物を加えて混
合し、しかる後に硫酸銅5水塩(CuSO4・5H2
O)などの結晶水を有する塩あるいは水を加え
て、室温〜加温下で反応させれば、目的とするア
ルミノキサンが得られる。
本発明の方法では、上述の(A)遷移金属化合物お
よび(B)有機アルミニウム化合物の(A),(B)両成分を
触媒として用いてオレフインを重合し、ポリオレ
フインを製造する。
オレフインの重合にあたつては、反応系に上述
の触媒成分を加え、次いでこの系に原料であるオ
レフインを導入する。重合方法ならびに条件等は
特に制限はなく、溶液重合、懸濁重合、気相重合
等のいずれも可能であり、また連続重合、非連続
重合のどちらも可能である。触媒成分の添加量
は、溶液重合あるいは懸濁重合の場合を例にとれ
ば、(A)成分をチタン原子に換算して0.0001〜0.5
ミリモル/、好ましくは0.001〜0.1ミリモル/
とし、(B)成分を(A)成分に対して、アルミニウム
原子/チタン原子として1〜100000、好ましくは
100〜10000とする。また反応系のオレフイン圧
は、常圧〜50Kg/cm2Gが好ましく、反応温度は0
〜200℃、好ましくは20〜150℃とする。重合に際
しての分子量調節は公知の手段、例えば水素等に
より行なうことができる。なお反応時間は、原料
であるオレフインの種類等により異なるが、例え
ばエチレンの場合には1分間〜2時間、プロピレ
ンの場合には30分間〜100時間の範囲で選定され
る。
本発明の方法で重合できるオレフインは、各種
のものがあり、例えばエチレン、プロピレン、ブ
テン−1、ヘキセン−1、オクテン−1等の直鎖
モノオレフイン類をはじめ、4−メチル−ペンテ
ン−1等の分岐モノオレフイン類、ブタジエン等
のジエン類その他のものがあげられ、本発明は、
これらの単独重合、あるいは各種オレフイン相互
の共重合に有効に利用できる。
本発明の方法によれば、用いる触媒の調製が容
易であるとともに、この調製に際しての遷移金属
化合物の消費量が少なく、また使用される遷移金
属化合物はほとんど全量が触媒として利用される
ため、廃棄処理のための設備を必要としない。し
かも触媒活性が非常に高く、とりわけエチレンに
対する重合活性が著しく高いため脱灰工程(触媒
除去工程)が不要であり、その結果、ポリオレフ
インの製造が極めて効率よく行なわれる。またこ
のポリオレフインは、特に原料オレフインとして
プロピレンを用いた場合には、高分子量のアタク
チツクポリプロピレンとなり、各種用途に有効に
利用しうるものである。
次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。
実施例 1 (1) アルミノキサンの調製 トルエン100ml中にジメチルアルミニウムモノ
クロリド195ミリモルを加えたのち、これに2時
間ボールミル粉砕した硫酸銅5水塩(CuSO4
5H2O)56.2ミリモルを添加し、20℃にて24時間
反応させた。この間に、約0.2モルのメタンが発
生した。次に、得られた反応溶液から硫酸銅を濾
別し、トルエンを留去することにより、クロルア
ルミノキサン11.8gを得た。ここで得られたクロ
ルアルミノキサンは、ベンゼンの凝固点降下法に
より測定した分子量は730であつた。
(2) エチレンの重合 内容積1のオートクレーブに、トルエン400
mlと上記(1)で得られたクロルアルミノキサン8.0
ミリモルおよびビス(シクロペンタジエニル)チ
タニウムジクロリド0.002ミリモルを加えて50℃
に昇温した。次に、このオートクレーブ中にエチ
レンを連続的に導入し全圧を8Kg/cm2Gに維持
し、1時間重合反応を行なつた。反応終了後、メ
タノールを添加して重合を停止した後、乾燥して
ポリエチレン38.5gを得た。この触媒の重合活性
は402Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 2 実施例1(2)におけるクロルアルミノキサンの使
用量を4.0ミリモルとしたこと以外は、実施例1
(2)と同様にしてポリエチレン20.8gを得た。触媒
の重合活性は217Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 3 実施例1(2)におけるクロルアルミノキサンの使
用量を2.0ミリモルとし、かつビス(シクロペン
タジエニル)チタニウムジクロリドの使用量を
0.004ミリモルとしたこと以外は、実施例1(2)と
同様にしてポリエチレン22.5gを得た。触媒の重
合活性は117Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 4 実施例1(2)における重合溶媒としてトルエンに
代えてヘキサン400mlを用いたこと以外は、実施
例1(2)と同様にしてポリエチレン27.0gを得た。
触媒の重合活性は282Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 5 実施例1(2)におけるクロルアルミノキサンの使
用量を5.0ミリモルとし、かつ遷移金属化合物と
してシクロペンタジエニルチタニウムトリクロリ
ド0.005ミリモルを用いたこと以外は、実施例1
(2)と同様にしてポリエチレン6.2gを得た。触媒の
重合活性は26Kg/g・Ti・hrであつた。
比較例 1 実施例2において遷移金属化合物としてビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ドを0.002ミリモル用いたこと以外は、実施例2
と同様にしてポリエチレン0.1gを得た。触媒の重
合活性は0.5Kg/g・Zr・hrであつた。
実施例 6 内容積1のオートクレーブに、トルエン200
ml、実施例1で得られたクロルアルミノキサン
4.0ミリモルおよびビス(シクロペンタジエニル)
チタニウムジクロリド0.002ミリモルを加えた。
次に、このオートクレーブ中にプロピレンを連続
的に導入し、20℃にて全圧を8Kg/cm2Gに維持
し、7時間重合反応を行なつた。その結果ポリプ
ロピレン9.6gが得られた。触媒の重合活性は100
Kg/g・Tiであり、このポリプロピレンの分子
量は64000であつた。なお、ここで得られたポリ
プロピレンは100%アタクチツクポリプロピレン
であつた。
実施例 7 実施例6におけるクロルアルミノキサンの使用
量を1.2ミリモルとしたこと以外は、実施例6と
同様にしてアタクチツクポリプロピレン5.2gを得
た。触媒の重合活性は54Kg/g・Tiであり、得
られたポリプロピレンの分子量は123000であつ
た。
実施例 8 実施例6における重合温度を50℃としたこと以
外は、実施例6と同様にしてアタクチツクポリプ
ロピレン12.5gを得た。触媒の重合活性は130Kg/
g・Tiであり、得られたポリプロピレンの分子
量は21000であつた。
比較例 2 実施例6において遷移金属化合物としてビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ドを0.002ミリモル用いたこと以外は、実施例6
と同様に反応を行なつたがポリプロピレンは得ら
れなかつた。
実施例 9 実施例1(2)において、遷移金属化合物として、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムクロリ
ドハイドライドを用いたこと以外は、実施例1(2)
と同様にしてポリエチレン37.0gを得た。触媒の
重合活性は386Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 10 実施例1(2)において、遷移金属化合物として、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジメチ
ルを用いたこと以外は、実施例1(2)と同様にして
ポリエチレン40.0gを得た。触媒の重合活性は418
Kg/g・Ti・hrであつた。
実施例 11 実施例1(2)において、遷移金属化合物として、
ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムメチル
クロリドを用いたこと以外は、実施例1(2)と同様
にしてポリエチレン39.0gを得た。触媒の重合活
性は407Kg/g・Ti・hrであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法で用いる触媒の調製工
程を表わした図面である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 (A)遷移金属化合物および(B)有機アルミニウム
    化合物を主成分とする触媒を用いてオレフインを
    重合し、ポリオレフインを製造するにあたり、(A)
    遷移金属化合物として一般式(cp)TiR1R2R3
    (式中、cpはシクロペンタジエニル基を示し、
    R1,R2,R3はそれぞれ炭素数1〜6のアルキル
    基、シクロペンタジエニル基、水素原子あるいは
    ハロゲン原子を示す。)で表わされるチタン化合
    物を用いるとともに、(B)有機アルミニウム化合物
    として一般式R4 2A1X(式中、R4はメチル基ある
    いはエチル基を示し、またXはハロゲン原子を示
    す。)で表わされるジアルキルアルミニウム化合
    物と水との反応によつて得られるアルミノキサン
    を用いることを特徴とするポリオレフインの製造
    方法。
JP59101651A 1984-05-22 1984-05-22 ポリオレフィンの製造方法 Granted JPS60245604A (ja)

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JPH0714965B2 (ja) * 1985-03-15 1995-02-22 三井石油化学工業株式会社 オレフインの重合方法
JP3272371B2 (ja) * 1991-05-09 2002-04-08 三井化学株式会社 エチレン・高級α−オレフィン共重合体およびその製造方法
JP3219277B2 (ja) * 1993-12-28 2001-10-15 出光興産株式会社 オレフィン系重合体の製造方法及びエチレン系重合

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