JPH09100308A - オレフィン重合触媒用担体、オレフィン重合触媒及びオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
オレフィン重合触媒用担体、オレフィン重合触媒及びオレフィン重合体の製造方法Info
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Abstract
重合活性で優れた粒子性状のオレフィン重合体を与える
オレフィン重合触媒、該触媒用担体、及びその重合触媒
を用いてオレフィン重合体を製造する方法を提供する。 【解決手段】極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポ
リマーよりなるオレフィン重合触媒用担体、該担体を含
有するオレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合
触媒及び該触媒を用いるオレフィン重合体の製造方法。
Description
用担体及びこれを用いたオレフィン重合体の製造方法に
関するものである。さらに詳しくは、本発明はスラリー
重合、気相重合に適用でき、その場合、高い重合活性で
優れた粒子性状のオレフィン重合体を与えるオレフィン
重合触媒のための担体及びこれを用いたオレフィン重合
体の製造方法に関するものである。
体の製造方法については既に多くの報告がなされてい
る。例えば、メタロセン系遷移金属化合物では、特開昭
58−19309号公報において、メタロセン触媒とア
ルミノキサンを用いたオレフィン重合体の製造方法が開
示されている。また、特表平1−502036号公報に
おいては、メタロセン触媒とホウ素化合物を用いたオレ
フィン重合体の製造方法が開示されている。しかしなが
ら、これらに提案された可溶性メタロセン触媒系から得
られるオレフィン重合体は不定形で嵩比重が小さく、ま
たスラリー重合や気相重合に適応した場合、塊状のポリ
マー生成や重合容器壁へのポリマー付着による伝熱不良
や生産性の低下を招くという問題があった。
の一部あるいは全部をシリカ等の無機酸化物担体に担持
する方法が、例えば、特開昭61−108610号公
報、特開昭61−276805号公報、特開昭61−2
96008号公報に開示されている。これらの方法によ
り粒子性状に優れたオレフィン重合体を得ることができ
る。しかしながら、生成重合体中に不純物として残る無
機酸化物が、ポリマー物性等に悪影響を及ぼすことが懸
念され、重合活性も十分ではない。
案されており、特開昭63−92621号公報には粒子
状ポリエチレンへの担持、特開平6−25348号公報
には微孔質ポリマー担体への担持が開示されている。し
かしながら、これらに提案される方法では触媒成分と担
体とが化学結合点を持ち得ないため、触媒成分が担体か
ら漏出しないよう触媒調製や重合において溶媒の使用が
制限されるなどの問題を持っている。また、米国特許5
362824号、特開平7−53623号公報には極性
官能基を持ったポリスチレン担体への触媒成分の担持が
開示されているが、極性官能基を有するアクリル系ポリ
マーを使用した例は知られていない。
諸事情の下で、スラリー重合や気相重合に適用した場
合、高い重合活性で優れた粒子性状のオレフィン重合体
を与えるオレフィン重合触媒、該触媒用担体、及びその
重合触媒を用いてオレフィン重合体を製造する方法を提
供することを目的とするものである。
を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定の担体を使用
した新しい触媒系を見いだし、本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明は、極性官能基を有する多孔質のアクリ
ル系ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用担体、該担
体を含有するオレフィン重合用固体触媒成分、オレフィ
ン重合触媒及び該触媒を用いるオレフィン重合体の製造
方法に関するものである。
する。本発明の極性官能基を有する多孔質のアクリル系
ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用担体は、母体と
なる多孔質のアクリル系ポリマー骨格と極性官能基とか
らなるものである。母体となる多孔質のアクリル系ポリ
マーとしてはあらゆる多孔質のアクリル系ポリマーが含
まれ、例えばアクリロニトリル、アクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、メタクリロニトリル等のアクリル系
モノマーの重合体や、それらと2個以上の不飽和結合を
有する架橋重合性化合物との共重合体が挙げられる。2
個以上の不飽和結合を有する架橋重合性化合物の具体例
としては、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジ
ビニルトルエン、ジビニルケトン、フタル酸ジアリル、
マレイン酸ジアリル、N,N’−メチレンビスアクリル
アミド、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。
多孔質のアクリル系ポリマーとして好ましくは、アクリ
ル系モノマーと2個以上の不飽和結合を有する架橋重合
性化合物との共重合体であり、特に好ましくは、アクリ
ル系モノマーとジビニルベンゼンとの共重合体である。
さらに好ましくは、アクリロニトリルとジビニルベンゼ
ンとの共重合体である。
なるオレフィン重合触媒用担体が有する極性官能基とし
ては、有機アルミニウム化合物又は有機アルミニウムオ
キシ化合物に対して化学結合を形成しうるあらゆる官能
基が含まれる。具体例としては1級アミノ基、2級アミ
ノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、ヒドラジド基、
アミジノ基、ヒドロキシ基、ヒドロペルオキシ基、カル
ボキシル基、ホルミル基、メチルオキシカルボニル基、
カルバモイル基、スルホン基、スルフィン基、スルフェ
ノ基、チオール基、チオカルボキシル基、チオホルミル
基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピペリジル基、イン
ダゾリル基、カルバゾリル基などが挙げられるが、好ま
しくは、1級アミノ基、2級アミノ基、イミノ基、アミ
ド基、イミド基、ヒドロキシ基、ホルミル基、カルボキ
シル基、スルホン基、チオール基である。特に好ましく
は、1級アミノ基、2級アミノ基である。
基を有する場合、そのまま担体として使用することがで
きるが、母体となるアクリル系ポリマーに適当な化学処
理を行い、一種類以上の極性官能基を導入することもで
きる。化学処理としてはアクリル系ポリマーに極性官能
基を導入することのできる方法ならいかなる方法でもよ
い。例えば、アクリル系ポリマーとエチレンジアミン、
プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチ
レンペンタミン、ジプロピレントリアミン等のポリアル
キレンポリアミンとの反応である。
ば、アクリル系ポリマー(例えばポリアクリロニトリ
ル)をエチレンジアミンと水の混合溶液のスラリー中
で、100℃以上、好ましくは120〜150℃で処理
する方法が挙げられる。
リル系ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用担体の単
位グラム当りの極性官能基の数は、特に限定されない
が、好ましくは、0.01〜50mmol/g、より好
ましくは、0.1〜20mmol/gである。
質のアクリル系ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用
担体は、好ましくは、細孔半径100A〜5,000A
における細孔容量が0.1ml/g以上、さらに好まし
くは、0.3ml/g以上であり、かつ該範囲の細孔容
量は、好ましくは、35A〜75,000Aにおける細
孔容量の35%以上、さらに好ましくは、40%以上で
ある。
質のアクリル系ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用
担体の平均粒子径は、好ましくは、5μm〜1,000
μmであり、さらに好ましくは、10μm〜500μm
である。
は、(A)遷移金属化合物、(B)有機アルミニウム化
合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物、及び
(C)上記の極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポ
リマーよりなるオレフィン重合触媒用担体を含有してな
る。
使用する遷移金属化合物(A)は、オレフィン重合活性
のある遷移金属化合物であればどれでも使用でき、例え
ば、メタロセン系遷移金属化合物が挙げられる。
般式 MLa Xn-a で表される。上式において、Mは元
素の周期表(1993年、IUPAC)の第4族又はラ
ンタナイド系列の遷移金属原子である。かかるMの具体
例としては、例えば、周期律表の第4族の遷移金属とし
ては、チタニウム原子、ジルコニウム原子、ハフニウム
原子、ランタナイド系列の遷移金属としては、サマリウ
ムなどが挙げられる。好ましくは、チタニウム原子、ジ
ルコニウム原子、ハフニウム原子である。
におけるLは、シクロペンタジエニル骨格を有する基又
はヘテロ原子を含有する基であり、少なくとも1つはシ
クロペンタジエニル骨格を有する基である。複数のLは
互いに架橋していても良い。シクロペンタジエニル骨格
を有する基は、例えば、シクロペンタジエニル基、置換
シクロペンタジエニル基又はシクロペンタジエニル骨格
を有する多環式基である。置換シクロペンタジエニル基
の場合には、該置換基は、炭素原子数1〜20の炭化水
素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、あ
るいは炭素原子数1〜60のシリル基等が、またシクロ
ペンタジエニル骨格を有する多環式基の場合には、イン
デニル基やフルオレニル基等が、ヘテロ原子を含有する
基の場合には、ヘテロ原子は窒素原子、酸素原子、燐原
子、硫黄原子等が挙げられる。
ては、例えば、メチルシクロペンタジエニル基、エチル
シクロペンタジエニル基、ノルマルプロピルシクロペン
タジエニル基、ノルマルブチルシクロペンタジエニル
基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、イソブチル
シクロペンタジエニル基、第2級ブチルシクロペンタジ
エニル基、第3級ブチルシクロペンタジエニル基、1,
2ージメチルシクロペンタジエニル基、1,3ージメチ
ルシクロペンタジエニル基、1,2,3ートリメチルシ
クロペンタジエニル基、1,2,4ートリメチルシクロ
ペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル
基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基などが挙げら
れる。また、シクロペンタジエニル骨格を有する多環式
基の具体例としては、インデニル基、4,5,6,7−
テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基などが挙げ
られる。ヘテロ原子を含有する基としては、メチルアミ
ノ基、tert−ブチルアミノ基、ベンジルアミノ基、
メトキシ基、tert−ブトキシ基、フェノキシ基、ピ
ロリル基、チオメトキシ基などが挙げられる。シクロペ
ンタジエニル骨格を有する基同士又はシクロペンタジエ
ニル骨格を有する基とヘテロ原子は、エチレン、プロピ
レンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフェニ
ルメチレンなどの置換アルキレン基、あるいは、シリレ
ン基、ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メ
チルシリルシリレン基などの置換シリレン基などにより
架橋されていても良い。
におけるXは、ハロゲンあるいは炭素数1〜20のアル
キル基である。aは0<a≦nなる数字、nは遷移金属
原子Mの原子価である。
としては、例えば、ハロゲン原子として、フッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜20のア
ルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピ
ル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ベンジル基
などが挙げられる。
系遷移金属化合物の内、Mがジルコニウムである化合物
の具体例としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス
(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマ
イド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジメチル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(インデニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス
(インデニル)ジルコニウムジメチル、ビス(4,5,
6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロ
リド、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(4,5,6,7
−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチル、ビ
ス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(フ
ルオレニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(フルオ
レニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジブロマイド、エチレンビス(イン
デニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(4,
5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジ
クロリド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−
フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7
−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル−フルオレニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス
(インデニル)ジルコニウムジクロリド、シクロペンタ
ジエニルジメチルアミノジルコニウムジクロリド、シク
ロペンタジエニルフェノキシジルコニウムジクロリド、
ジメチル(tert−ブチルアミノ)(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)シランジルコニウムジクロリドな
どが挙げられる。
ジルコニウムをチタン、ハフニウムに置き換えた化合物
も同様に例示することができる。
は、(B)有機アルミニウム化合物(B1)及び/又は
有機アルミニウムオキシ化合物(B2)を使用する。有
機アルミニウム化合物(B1)としては公知の有機アル
ミニウム化合物が使用できる。好ましくは、一般式 R
1 a AlY3-a (但し、R1 は、炭素数1〜8の炭化水
素基、Yは、水素及び/又はハロゲン、aは 、0〜3
の整数を表す。)で示される有機アルミニウム化合物を
例示することができる。
有機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、トリノルマル
プロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、
トリノルマルヘキシルアルミニウム等のトリアルキルア
ルミニウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチ
ルアルミニウムクロライド、ジノルマルプロピルアルミ
ニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライ
ド、ジノルマルヘキシルアルミニウムクロライド等のジ
アルキルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウム
ジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、ノル
マルプロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルア
ルミニウムジクロライド、ノルマルヘキシルアルミニウ
ムジクロライド等のアルキルアルミニウムジクロライ
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、ジノルマル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、ジノルマルヘキシルアルミニウムハイドライド等の
ジアルキルアルミニウムハイドライド等を例示すること
ができる。これらの内、好ましく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
ニウムである。
しては公知の有機アルミニウムオキシ化合物が使用でき
る。好ましくは、一般式{−Al(R2)−O−}b で示
される構造を有する環状のアルミノキサン及び/又は一
般式 R3(−Al(R3)−O−)c AlR3 2で示される
構造を有する線状のアルミノキサン(但し、R2 及びR
3 は、炭素数1〜8の炭化水素基であり、全てのR2 及
び全てのR3 は、同じであっても異なっていても良い。
Yは、水素及び/又はハロゲン、aは、0〜3の整数
で、b及びcは、1以上の整数を表す。)を例示するこ
とができる。
される構造を有する環状のアルミノキサン及び/又は一
般式 R3(−Al(R3)−O−)c AlR3 2で示される
構造を有する線状のアルミノキサンにおけるR2 、R3
の具体例としては、メチル、エチル、ノルマルプロピ
ル、イソプロピル、ノルマルブチル、イソブチル、ノル
マルペンチル、ネオペンチル、等の、アルキル基を例示
することができる。好ましくは、メチル又はイソブチル
であり、より好ましくは、メチルである。b及びcは、
1〜40の整数であり、好ましくは、3〜20である。
られる。その手段については、特に制限はなく、公知の
方法に準じて作ればよい。例えば、少なくとも1種類の
トリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミ
ニウムなど)を、適当な有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭
化水素など)に溶かした溶液を、水と接触させて作る。
別法として、少なくとも1種類のトリアルキルアルミニ
ウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を、結晶
水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)に
接触させて作ることができる。
は、遷移金属化合物(A)、有機アルミニウム化合物及
び/又は有機アルミニウムオキシ化合物(B)、及び極
性官能基を有する多孔質のアクリル系ポリマーよりなる
オレフィン重合触媒用担体(C)を接触させることで得
られるものである。接触する順序及び組み合わせは任意
であるが、好ましくは、(C)を(B)と接触させた
後、(A)と接触させる方法、(A)と(B)を接触さ
せた後、(C)と接触させる方法である。接触操作は不
活性気体雰囲気にて実施されるのが好ましく、接触操作
の温度は、−80℃〜200℃であり、好ましくは、0
℃〜100℃である。接触操作の時間は、1分間〜36
時間であり、好ましくは、10分間〜24時間である。
固体触媒成分の調製に使用される溶媒は、遷移金属化合
物及び有機アルミニウム化合物及び有機アルミニウムオ
キシ化合物に対して不活性である脂肪族系溶媒もしくは
芳香族系の溶媒であることが好ましい。具体例としては
ノルマルブタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トル
エン、ジクロロメタン、クロロホルムなどが挙げられ
る。(C)に対して(A)及び/又は(B)を接触した
後の処理操作としては、上澄み液を濾過し、不活性溶媒
で洗浄する方法、溶媒を減圧又は不活性気体流下で留去
する方法が挙げられるが、これらの操作を行わなくとも
良い。
化合物(A)は、乾燥状態の固体触媒成分1g中の遷移
金属原子(M)にして、0.001mmol〜10mm
olであり、好ましくは、0.01mmol〜5mmo
lである。また、得られた固体触媒成分中で(A)によ
る遷移金属原子(M)に対する(B)によるアルミニウ
ム原子の比(Al/M)は、3以上であり、好ましく
は、5〜1,000であり、より好ましくは、10〜5
00である。得られた固体触媒成分は流動性の乾燥又は
半乾燥粉末状態で重合に用いても良いし、不活性溶媒に
懸濁した状態で重合に用いても良い。
まま使用できるが、有機アルミニウム化合物及び/又は
有機アルミニウムオキシ化合物と組み合わせて使用する
ことが好ましい。その際の有機アルミニウム化合物及び
有機アルミニウムオキシ化合物としては、(B)として
例示したものと同様の化合物が挙げられるが、好ましく
は、トリアルキルアルミニウム化合物であり、さらに好
ましく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である。添加される
化合物によるAl原子と固体触媒成分による遷移金属原
子(M)の比(Al/M)は、0.01〜10,000
であり、好ましくは、0.1〜1,000である。
は、炭素数2〜20個からなるオレフィン、ジオレフィ
ン等のいずれをも用いることができ、同時に2種類以上
のモノマーを用いて共重合することもできる。これらの
具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、
ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン
−1、ノネン−1、デセン−1、ヘキサデセン−1、エ
イコセン−1、4−メチルペンテン−1、5−メチル−
2−ペンテン−1、ビニルシクロヘキサン、スチレン、
ノルボルネン等が例示されるが、本発明は上記化合物に
限定されるべきものではない。共重合体を構成するモノ
マーの具体例としては、エチレンとプロピレン、エチレ
ンとブテン−1、エチレンとヘキセン−1、プロピレン
とブテン−1等が例示されるが、本発明は、上記化合物
に限定されるべきものではない。
液相重合法、気相重合法のいずれも可能である。液相重
合に用いる溶媒としては、ブタン、ペンタン、ヘプタ
ン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン
等の芳香族炭化水素、又はメチレンクロライド等のハロ
ゲン化炭化水素が挙げられ、オレフィン自身を溶媒に用
いることも可能である。重合は、回分式、半回分式、連
続式のいずれでも可能であり、さらに重合を反応条件の
異なる2段以上に分けて行っても良い。重合温度は、−
50℃〜200℃であり、好ましくは0℃〜100℃で
ある。重合圧力は、常圧〜100kg/cm2 であり、
好ましくは常圧〜50kg/cm2 である。重合時間
は、目的とするオレフィン重合体の種類、反応装置によ
り適宜決定されるが、一般的に1分間〜20時間の範囲
を取ることができる。また、本発明では、オレフィン重
合体の分子量を調節するために、重合時、水素等の連鎖
移動剤を添加しても良い。
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。実施例におけるオレフィン重合体の性質
は下記の方法により測定した。 (1)担体の細孔容量および細孔分布は、水銀圧入法に
よりマイクロメリティクス社製ポアライザ9310を用
いて測定した。 (2)担体の平均粒子径は、光学顕微鏡観察により求め
た。 (3)α−オレフィンの含有量は、赤外分光光度計(パ
ーキンエルマー社製1600シリーズ)を用い、エチレ
ンとα−オレフィンの特性吸収より検量線を用いて求
め、1000C当たりの短鎖分岐数(SCB)として表
した。 (4)MFRはJIS K6760に規定された方法に
従い、190℃にて測定した。
円筒型フラスコにアクリロニトリル−ジビニルベンゼン
共重合体(細孔半径100A〜5,000Aにおける細
孔容量0.62ml/g、細孔半径35A〜50,00
0Aにおける細孔容量0.71ml/g、平均粒子径5
0μm)60gを採取し、ジエチレントリアミン206
gと蒸留水36gを加えた。130℃から140℃にお
いて4時間反応を行い、上澄み液を濾過し、蒸留水1リ
ットルで2回洗浄を行った。減圧乾燥することで流動性
固体158gを得た。得られたオレフィン重合用触媒担
体は、細孔半径100A〜5,000Aにおける細孔容
量0.46ml/g、細孔半径35A〜50,000A
における細孔容量0.48ml/g、平均粒子径45μ
mであった。
フラスコを窒素置換した後、その中に(1)において調
製したオレフィン重合用触媒担体8.05gを採取し
た。トルエンを100ml加えてスラリーとし、4℃に
冷却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソー
アクゾ社製、1.97mmol/ml)20.4mlを
滴下したところ、ガスの発生を伴った。4℃で30分
間、25℃で2時間撹拌した後、上澄み液を濾過によっ
て除き、トルエン100mlで3回洗浄を行った。次に
エチレンビスインデニルジルコニウムジクロライドのト
ルエン溶液(2.2μmol/ml)73.1mlを加
え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除
き、トルエン100mlで2回、ヘキサン100mlで
1回洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒
成分を得た。こうして得られた固体触媒成分1g中に含
まれるジルコニウムは9.86μmol、アルミニウム
は2.74mmolであった。
とし、ブタン96グラム、ブテン−1を4グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(2)において調製した固
体触媒成分8.9mgを投入した。全圧を一定に保つよ
うにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行っ
た。60分後、エタノール3mlを投入することで重合
を停止した。オレフィン共重合体20.6gが得られ、
オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなか
った。遷移金属当たりの重合活性は2.3×108 (g
/mol)であった。得られたオレフィン重合体は、S
CB=19.6、MFR<0.1であった。
円筒型フラスコにアクリロニトリル−ジビニルベンゼン
共重合体(細孔半径100A〜5,000Aにおける細
孔容量0.62g/ml、細孔半径35A〜50,00
0Aにおける細孔容量0.71g/ml、平均粒子径5
0μm)71.1gを採取し、エチレンジアミン356
gと蒸留水78.9gを加えた。130℃において7.
5時間反応を行い、上澄み液を濾過し、蒸留水1リット
ルで2回洗浄を行った。減圧乾燥することで流動性固体
36.3gを得た。得られたオレフィン重合用触媒担体
は、細孔半径100A〜5,000Aにおける細孔容量
1.31ml/g、細孔半径35A〜50,000Aに
おける細孔容量1.56ml/g、平均粒子径40μm
であった。
フラスコを窒素置換した後、その中に(1)において調
製したオレフィン重合用触媒担体0.921gを採取し
た。トルエンを40ml加えてスラリーとし、4℃に冷
却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーア
クゾ社製、1.97mmol/ml)4.67mlを滴
下したところ、ガスの発生を伴った。4℃で30分間、
25℃で2.5時間撹拌した後、上澄み液を濾過によっ
て除き、トルエン50mlで2回洗浄を行った。次にエ
チレンビスインデニルジルコニウムジクロライドのトル
エン溶液(2.2μmol/ml)13.8mlを加
え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除
き、トルエン50mlで2回、ヘキサン50mlで1回
洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒成分
を得た。こうして得られた固体触媒成分1g中に含まれ
るジルコニウムは15.3μmol、アルミニウムは
5.23mmolであった。
とし、ブタン96グラム、ブテン−1を4グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(2)において調製した固
体触媒成分10.8mgを投入した。全圧を一定に保つ
ようにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行
った。30分後、エタノール3mlを投入することで重
合を停止した。オレフィン共重合体17.5gが得ら
れ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められ
なかった。遷移金属当たりの重合活性は2.1×108
(g/mol)であった。得られたオレフィン重合体
は、SCB=20.9、MFR<0.1であった。
円筒型フラスコにアクリロニトリル−ジビニルベンゼン
共重合体(細孔半径100A〜5,000Aにおける細
孔容量0.62g/ml、細孔半径35A〜50,00
0Aにおける細孔容量0.71g/ml、平均粒子径5
0μm)71.1gを採取し、プロパンジアミン447
gと蒸留水78.9gを加えた。130℃において7.
5時間反応を行い、上澄み液を濾過し、蒸留水1リット
ルで2回洗浄を行った。減圧乾燥することで流動性固体
42gを得た。得られたオレフィン重合用触媒担体は、
細孔半径100A〜5,000Aにおける細孔容量0.
54ml/g、細孔半径35A〜50,000Aにおけ
る細孔容量0.64ml/g、平均粒子径45μmであ
った。
フラスコを窒素置換した後、その中に(1)において調
製したオレフィン重合用触媒担体0.846gを採取し
た。トルエンを50ml加えてスラリーとし、4℃に冷
却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーア
クゾ社製、1.97mmol/ml)6.44mlを滴
下したところ、ガスの発生を伴った。4℃で30分間、
25℃で2.5時間撹拌した後、上澄み液を濾過によっ
て除き、トルエン50mlで2回洗浄を行った。次にエ
チレンビスインデニルジルコニウムジクロライドのトル
エン溶液(2.0μmol/ml)19.0mlを加
え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除
き、トルエン50mlで2回、ヘキサン50mlで1回
洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒成分
を得た。こうして得られた固体触媒成分1g中に含まれ
るジルコニウムは23.0μmol、アルミニウムは
6.60mmolであった。
とし、ブタン95グラム、ブテン−1を5グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(2)において調製した固
体触媒成分8.4mgを投入した。全圧を一定に保つよ
うにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行っ
た。20分後、エタノール3mlを投入することで重合
を停止した。オレフィン共重合体21.1gが得られ、
オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなか
った。遷移金属当たりの重合活性は3.3×108 (g
/mol)であった。得られたオレフィン重合体は、S
CB=22.8、MFR=0.316であった。
フラスコを窒素置換した後、その中に実施例1(1)に
おいて調製したオレフィン重合用触媒担体2.10gを
採取した。トルエンを40ml加えてスラリーとし、ト
リイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1.0mm
ol/ml)12.6mlを滴下したところ、ガスの発
生を伴った。そのまま室温において2時間撹拌後、上澄
み液を濾過によって除きトルエン40mlで洗浄を行っ
た。トルエン30mlを加えて再びスラリーとし、メチ
ルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーアクゾ社製、
1.97mmol/ml)13.3mlを滴下したとこ
ろ、ガスの発生を伴った。室温で30分間、80℃で2
時間撹拌した後、上澄み液を濾過によって除き、トルエ
ン40mlで3回洗浄を行った。トルエン40mlを加
えて再びスラリーとし、ジシクロペンタジエニルジルコ
ニウムジクロライドのトルエン溶液(0.035mmo
l/ml)4.80mlを加え、室温で1時間撹拌し
た。上澄み液を濾過によって除き、トルエン40mlで
3回、ヘキサン40mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥す
ることで流動性の固体触媒成分を得た。こうして得られ
た固体触媒成分1g中に含まれるジルコニウムは32.
9μmol、アルミニウムは6.08mmolであっ
た。
とし、ブタン85グラム、ブテン15グラムを仕込み、
70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6kg/
cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリイソ
ブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/m
l)1mlを投入、続いて(1)において調製した固体
触媒成分60.0mgを投入した。全圧を一定に保つよ
うにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行っ
た。60分後、エタノール3mlを投入することで重合
を停止した。オレフィン共重合体21.9gが得られ、
オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなか
った。遷移金属当たりの重合活性は1.1×107 (g
/mol)であった。得られたオレフィン重合体は、S
CB=22.6、MFR=0.63であった。
フラスコを窒素置換した後、その中にアクリロニトリル
−ジビニルベンゼン共重合体1.21g(細孔半径10
0A〜5,000Aにおける細孔容量0.62ml/
g、細孔半径35A〜50,000Aにおける細孔容量
0.71ml/g、平均粒子径50μm)を採取した。
トルエン25mlを加えてスラリーとし、4℃に冷却
後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーアク
ゾ社製、1.97mmol/ml)3.07mlを滴下
した。4℃で30分間、25℃で2.5時間撹拌した
後、上澄み液を濾過によって除き、トルエン50mlで
2回洗浄を行った。トルエン40mlを加えて再びスラ
リーとし、エチレンビスインデニルジルコニウムジクロ
ライドのトルエン溶液(2.0μmol/ml)12.
1mlを加え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過
によって除き、トルエン50mlで2回、ヘキサン50
mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固
体触媒成分を得た。こうして得られた固体触媒成分1g
中に含まれるジルコニウムは7.67μmol、アルミ
ニウムは1.18mmolと極性官能基を有するアクリ
ル系有機ポリマーよりなるオレフィン重合用触媒担体を
使用した場合に比べ、少ないものであった。。
とし、ブタン95グラム、ブテン−1を5グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(1)において調製した固
体触媒成分11.7mgを投入した。全圧を一定に保つ
ようにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行
った。60分後、エタノール3mlを投入することで重
合を停止した。得られたオレフィン共重合体は0.2g
以下であり、遷移金属当たりの重合活性は、極性官能基
を有するアクリル系有機ポリマーよりなるオレフィン重
合用触媒担体を用いた場合に比べ著しく低いものであっ
た。
フラスコを窒素置換した後、その中にスチレン−ジビニ
ルベンゼン共重合体21.4g(細孔半径100A〜
5,000Aにおける細孔容量1.08ml/g、細孔
半径35A〜50,000Aにおける細孔容量1.36
ml/g、平均粒子径40μm)を採取した。ジクロロ
メタン400mlを加えてスラリーとし、撹拌下、3℃
において、三塩化アルミニウム48.8gを添加した。
続いて、3℃において、アセチルクロライド22mlを
徐々に滴下し、滴下終了後、25℃で3時間、35℃で
4時間反応させた。3℃に冷却した後、激しく撹拌しな
がら、37%塩酸100mlと蒸留水300mlからな
る水溶液を徐々に滴下した。液部を濾過によって除き、
蒸留水200ml、エタノール200ml、アセトン2
00ml、ヘキサン200mlで洗浄し、減圧乾燥する
ことで白色の流動性固体23.5gを得た。撹拌機、滴
下ロートおよび温度計を備えた200mlのフラスコを
窒素置換した後、前記で得られたアシル化ポリスチレン
10.5gを採取した。メタノール40mlを加えてス
ラリーとし、撹拌下、3℃において、水素化ホウ素ナト
リウム5.3gを5%の水酸化ナトリウム水溶液50m
lに溶解したものを徐々に滴下したところ、ガスの発生
を伴った。滴下終了後、25℃で12時間反応し、3℃
において、アセトン20mlを徐々に加えた。液部を濾
過によって除き、蒸留水100ml、メタノール100
ml,ヘキサン100mlで洗浄し、減圧乾燥すること
で白色の流動性固体9.63gを得た。得られたオレフ
ィン重合用触媒担体は、細孔半径100A〜5,000
Aにおける細孔容量1.21ml/g、細孔半径35A
〜50,000Aにおける細孔容量1.36ml/g、
平均粒子径40μmであった。
フラスコを窒素置換した後、その中に(1)において調
製したオレフィン重合用触媒担体0.992gを採取し
た。トルエンを50ml加えてスラリーとし、4℃に冷
却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーア
クゾ社製、1.97mmol/ml)2.52mlを滴
下したところ、ガスの発生を伴った。4℃で30分間、
25℃で2.5時間撹拌した後、上澄み液を濾過によっ
て除き、トルエン50mlで2回洗浄を行った。トルエ
ン40mlを加えて再びスラリーとし、エチレンビスイ
ンデニルジルコニウムジクロライドのトルエン溶液
(2.0μmol/ml)6.61mlを加え、室温で
1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除き、トルエ
ン50mlで2回、ヘキサン50mlで1回洗浄を行
い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒成分を得た。
こうして得られた固体触媒成分1g中に含まれるジルコ
ニウムは9.87μmol、アルミニウムは2.50m
molであった。
とし、ブタン95グラム、ブテン−1を5グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(2)において調製した固
体触媒成分9.4mgを投入した。全圧を一定に保つよ
うにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行っ
た。60分後、エタノール3mlを投入することで重合
を停止した。オレフィン共重合体10.9gが得られ、
オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなか
った。遷移金属当たりの重合活性は1.2×108 (g
/mol)であった。得られたオレフィン重合体は、S
CB=19.4、MFR=0.127であった。
フラスコを窒素置換した後、その中に窒素気流下300
℃において5時間焼成したシリカ(クロスフィールド社
製 ES70X)9.78gを採取した。トルエンを1
20ml加えてスラリーとし、4℃に冷却後、メチルア
ルミノキサンのトルエン溶液(東ソーアクゾ社製、1.
97mmol/ml)34.8mlを徐々に滴下したと
ころ、ガスの発生を伴った。4℃で30分間、80℃で
5時間撹拌した後、上澄み液を濾過によって除き、トル
エン100mlで2回洗浄を行った。撹拌機、滴下ロー
トおよび温度計を備えた100mlのフラスコを窒素置
換した後、その中に得られたメチルアルミノキサン処理
シリカ1.10gを採取した。トルエンを50mlを加
えてスラリーとし、エチレンビスインデニルジルコニウ
ムジクロライドのトルエン溶液(2.0μmol/m
l)7.49mlを加え、室温で1時間撹拌した。上澄
み液を濾過によって除き、トルエン50mlで2回、ヘ
キサン50mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥することで
流動性の固体触媒成分を得た。こうして得られた固体触
媒成分1g中に含まれるジルコニウムは13.6μmo
l、アルミニウムは3.41mmolであった。
とし、ブタン95グラム、ブテン−1を5グラム仕込
み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧6k
g/cm2 となるように加え、系内が安定した後、トリ
イソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/
ml)1mlを投入、続いて(1)において調製した固
体触媒成分13.3mgを投入した。全圧を一定に保つ
ようにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行
った。60分後、エタノール3mlを投入することで重
合を停止した。オレフィン共重合体22.6gが得ら
れ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められ
なかった。遷移金属当たりの重合活性は1.2×108
(g/mol)であった。得られたオレフィン重合体
は、SCB=20.3、MFR=0.119であった。
ィン重合用触媒および該触媒を用いたオレフィン重合体
の製造方法を適用することで、高い重合活性で優れた粒
子性状のオレフィン重合体を得ることができる。
ート図である。本フローチャート図は、本発明の実施態
様の代表例であり、本発明は何等これに限定されるもの
ではない。
Claims (12)
- 【請求項1】極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポ
リマーよりなることを特徴とするオレフィン重合触媒用
担体。 - 【請求項2】極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポ
リマーが、細孔半径100A〜5,000Aにおける細
孔容量が0.1ml/g以上であり、かつ該範囲の細孔
容量が35A〜50,000Aにおける細孔容量の35
%以上であることを特徴とする請求項1記載のオレフィ
ン重合触媒用担体。 - 【請求項3】極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポ
リマーの平均粒子径が、5μm〜1,000μmである
ことを特徴とする請求項1記載のオレフィン重合触媒用
担体。 - 【請求項4】多孔質のアクリル系ポリマーが、アクリル
系モノマーと2個以上の不飽和結合を有する架橋重合性
化合物との共重合体であることを特徴とする請求項1記
載のオレフィン重合触媒用担体。 - 【請求項5】多孔質のアクリル系ポリマーが、アクリロ
ニトリルとジビニルベンゼンの共重合体であることを特
徴とする請求項1記載のオレフィン重合触媒用担体。 - 【請求項6】極性官能基が有機アルミニウム化合物又は
有機アルミニウムオキシ化合物に対して化学結合を形成
しうる官能基であることを特徴とする請求項1記載のオ
レフィン重合触媒用担体。 - 【請求項7】極性官能基が1級アミノ基、2級アミノ
基、イミノ基、アミド基、イミド基、ヒドロキシ基、ホ
ルミル基、カルボキシル基、スルホン基及びチオール基
から選ばれた一種以上の極性官能基であることを特徴と
する請求項1記載のオレフィン重合触媒用担体。 - 【請求項8】極性官能基が1級アミノ基及び/又は2級
アミノ基であることを特徴とする請求項1記載のオレフ
ィン重合触媒用担体。 - 【請求項9】(A)遷移金属化合物 (B)有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニ
ウムオキシ化合物 (C)極性官能基を有する多孔質のアクリル系ポリマー
よりなるオレフィン重合触媒用担体 を含有してなることを特徴とするオレフィン重合用固体
触媒成分。 - 【請求項10】遷移金属化合物が、メタロセン系遷移金
属化合物であることを特徴とする請求項9記載のオレフ
ィン重合用固体触媒成分。 - 【請求項11】請求項9記載のオレフィン重合用固体触
媒成分と、有機アルミニウム化合物及び/又は有機アル
ミニウムオキシ化合物からなる有機金属成分とを含有し
てなることを特徴とするオレフィン重合触媒。 - 【請求項12】請求項11記載のオレフィン重合触媒を
用いてオレフィンを重合又は共重合させることを特徴と
するオレフィン重合体の製造方法。
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