JPH10298223A - オレフィン重合用触媒 - Google Patents

オレフィン重合用触媒

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JPH10298223A
JPH10298223A JP10866097A JP10866097A JPH10298223A JP H10298223 A JPH10298223 A JP H10298223A JP 10866097 A JP10866097 A JP 10866097A JP 10866097 A JP10866097 A JP 10866097A JP H10298223 A JPH10298223 A JP H10298223A
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JP
Japan
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group
compound
olefin polymerization
catalyst
component
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JP10866097A
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English (en)
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Satoshi Ishigaki
聡 石垣
Shinji Hikuma
新次 日隈
Shintaro Inasawa
伸太郎 稲沢
Kazumi Futaki
一三 二木
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Japan Polyolefins Co Ltd
Original Assignee
Japan Polyolefins Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファウリングを伴うことなく粒子状のオレフ
ィン重合体を与えるオレフィン重合用触媒の提供。 【構成】 [M(R1)a(R2)b(R3)c(R4−L)d-
[D]+ (1) で表わされるイオン性化合物と微粒子担体とを接触させ
て得られるオレフィン重合用助触媒成分(A)、メタロ
セン化合物(B)および有機アルミニウム化合物(C)
からなり、成分(B)中の遷移金属原子に対する成分
(A)中のMの原子比が2.5未満であるオレフィン重合
用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオレフィン重合用触
媒に関する。さらに詳しく言えばファウリングを伴うこ
となく、粒子状のオレフィン重合体を与えるオレフィン
重合用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】メタロセン化合物とアルミノキサンある
いは有機ホウ素化合物などの助触媒から成る触媒により
ポリオレフィンを得ることは公知である。しかし、生成
する重合体が塊状となる、あるいは重合体粒子が嵩比重
の低い取り扱い困難な粉体となる、さらには重合体が反
応器の器壁に付着するファウリングが発生するなどの問
題を有するため、これらの技術を工業的な生産に適用す
ることは困難である。
【0003】上記問題を解決する試みとしては、メタロ
セン化合物やアルミノキサンを微粒子担体上に担持する
方法が提案されている。これらは、例えば特開昭61-108
610号報、同61-296008号公報、同63-280703号公報、同6
3-22804号公報、同63-51405号公報、同63-51407号公
報、同63-55403号公報、同63-61010号公報、同63-24880
3号公報、特開平4-100808号公報、同3-74412号公報、同
3-709号公報、同4-7306公報等に記載されている。また
同様に、有機ホウ素化合物を担体上に担持することも提
案されており、例えば特開平5-239138号公報、特開平5-
247128号公報、特開平7-10917号公報などに開示されて
いる。しかしながらこれらはいずれもファウリングや塊
状の重合体生成といった問題が十分に解決されていると
は言い難く、工業的な生産への適用は困難である。
【0004】また、特表平7-501573号公報には本発明に
類似した触媒成分とメタロセン化合物からなる触媒が開
示されており、さらに本出願人はすでに本発明の成分
(A)および成分(B)からなる触媒を提案している
(特願平7-142145号)。しかしこれらにおいてはメタロ
セン化合物の活性化やモノマー中の不純物を取り除く目
的で添加する有機アルミニウム化合物など有機金属化合
物の使用量を増加させると、ファウリングや塊状重合体
の生成が起こる。このため、メタロセン化合物の活性化
やモノマー中の不純物を取り除くに十分な量の有機金属
化合物を使用することが困難となり、その結果、これら
が本来有する重合活性を発揮できないという問題があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、触媒
活性が高く、ファウリングや塊状重合体の生成が抑制さ
れたオレフィン重合用触媒を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記状況に鑑
み鋭意検討した結果、特定のイオン性化合物を微粒子担
体に接触させて得られる触媒成分とメタロセン化合物か
らなる触媒において、メタロセン化合物に対するイオン
性化合物の使用量を特定の値未満とすることにより、触
媒活性が向上しファウリングや塊状重合体の生成が抑制
されることを見出し本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、以下の構成からなるオレフィン重合用触
媒を提供するものである。
【0007】1)一般式(1)
【化2】 [M(R1)a(R2)b(R3)c(R4−L)d-・[D]+ (1) (式中、Mはホウ素またはアルミニウムであり、R1
2およびR3は、互いに同一でも異なってもよく、炭素
数1〜20の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、アル
コキシ基、フェノキシ基またはハロゲン原子であり、R
4は炭素数1〜20のヘテロ原子を含んでいてもよい炭
化水素基であり、Lはシリル基、ヒドロキシル基、カル
ボキシル基またはアミノ基であり、a〜cは0または1
〜3の整数、dは1〜4の整数で、かつa+b+c+d
=4であり、Dは1価のカチオンである。)で示される
イオン性化合物(a-1)と微粒子担体(a-2)を接触させて得
られるオレフィン重合用助触媒成分(A)、メタロセン
化合物(B)および有機アルミニウム化合物(C)から
なり、成分(B)中の遷移金属原子に対する成分(A)
中のMの原子比が2.5未満であることを特徴とするオレ
フィン重合用触媒。 2)R1、R2およびR3がペンタフルオロフェニル基で
あり、R4がテトラフルオロフェニレン基である前記1
のオレフィン重合用触媒。 3)Lがトリクロロシリル基、メチルジクロロシリル基
またはジメチルクロロシリル基である前記1〜2のオレ
フィン重合用触媒。 4)有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物およ
び有機亜鉛化合物の中から選ばれる1以上の有機金属化
合物(D)を含有する前記1〜3に記載のポリオレフィ
ン製造用触媒。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の触媒成分(A)に使用されるイオン性化合物(a-
1)は下記一般式(1)で表わされる。
【化3】 [M(R1)a(R2)b(R3)c(R4−L)d-・[D]+ (1) 式中、Mはホウ素またはアルミニウムであり、好ましく
はホウ素である。R1、R2およびR3は、炭素数1〜2
0の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、アルコキシ
基、フェノキシ基またはハロゲン原子であり、これらは
互いに異なっても同一でもよい。炭化水素基としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基等のア
ルキル基、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基
等のアリール基、ハロゲン化アリール基等が挙げられ
る。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。これらのう
ち好ましいのはアルキル基、アリール基およびハロゲン
化アリール基であり、特に好ましいのはアリール基およ
びハロゲン化アリール基である。
【0009】ハロゲン化アリール基の具体例としては、
4−フルオロフェニル基等のフルオロフェニル基、2,
4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニ
ル基等のジフルオロフェニル基、2,3,4−トリフル
オロフェニル基、2,4,5−トリフルオロフェニル
基、2,4,6−トリフルオロフェニル基等のトリフル
オロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェ
ニル基等のテトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロ
フェニル基、3,4−ビス(トリフルオロメチル)フェ
ニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル
基等のビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,
3,4−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基、
2,3,5−トリス(トリフルオロメチル)フェニル
基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニ
ル基等のトリス(トリフルオロメチル)フェニル基、
2,3,5,6−テトラキス(トリフルオロメチル)フ
ェニル基等のテトラキス(トリフルオロメチル)フェニ
ル基、ペンタキス(トリフルオロメチル)フェニル基等
およびこれらのフッ素原子を塩素原子、臭素原子等、他
のハロゲン原子に置き換えたものなどが挙げられる。
【0010】これらハロゲン化アリール基の中でも、ト
リフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペ
ンタフルオロフェニル基などのフルオロフェニル基が好
ましく、さらにはテトラフルオロフェニル基、ペンタフ
ルオロフェニル基が好ましく、特にペンタフルオロフェ
ニル基が好ましい。
【0011】前記イオン性化合物(a-1)において、R4
は炭素数1〜20のヘテロ原子を含んでいてもよい炭化
水素基であり、具体的にはメチレン基、エチレン基、プ
ロピレン基、ブチレン基、エチリデン基、プロピリデン
基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニ
レン基、3−フルオロ−o−フェニレン基、4−フルオ
ロ−m−フェニレン基、2−フルオロ−p−フェニレン
基等のフルオロフェニレン基、3,4−ジフルオロ−o
−フェニレン基、4,5−ジフルオロ−m−フェニレン
基、3,5−ジフルオロ−p−フェニレン基等のジフル
オロフェニレン基、2,3,5−トリフルオロ−p−フ
ェニレン基、2,3,6−トリフルオロ−p−フェニレ
ン基等のトリフルオロフェニレン基、2,4,5,6−
テトラフルオロ−m−フェニレン基、2,3,5,6−
テトラフルオロ−p−フェニレン基等のテトラフルオロ
フェニレン基が挙げられる。これらのうち好ましいの
は、2,4,5−トリフルオロ−m−フェニレン基、
2,4,6−トリフルオロ−m−フェニレン基、4,
5,6−トリフルオロ−m−フェニレン基、2,3,5
−トリフルオロ−p−フェニレン基、2,3,6−トリ
フルオロ−p−フェニレン基、3,4,5,6−テトラ
フルオロ−o−フェニレン基、2,4,5,6−テトラ
フルオロ−m−フェニレン基、2,3,5,6−テトラ
フルオロ−p−フェニレン基であり、特に好ましいの
は、2,4,5,6−テトラフルオロ−m−フェニレン
基、2,3,5,6−テトラフルオロ−p−フェニレン
基である。
【0012】イオン性化合物(a-1)中のLは、シリル
基、ヒドロキシル基、カルボキシル基またはアミノ基で
あり、好ましくはシリル基またはヒドロキシル基であ
る。シリル基の例としては、下記一般式(2)で表わさ
れるものが挙げられる。
【化4】 ―〔Si(Z12)−Z6−〕nSiZ345 (2)
【0013】一般式(2)において、Z1、Z2、Z3
4およびZ5はハロゲン原子、アルコキシ基、フェノキ
シ基、アシルオキシ基および炭素数1〜20の炭化水素
基の中から選ばれ、Z3、Z4、Z5のうち少なくとも一
つはハロゲン原子、アルコキシ基、フェノキシ基または
アシルオキシ基である。Z6は酸素原子、イミノ基、炭
素数1〜20のアルキレン基または炭素数1〜20のオ
キサアルキレン基である。nは0〜10の整数である。
【0014】上記シリル基の具体例としては、トリクロ
ロシリル基、トリブロモシリル基等のトリハロゲノシリ
ル基、メチルジクロロシリル基、エチルジクロロシリル
基、n−プロピル−ジクロロシリル基等のアルキルジハ
ロゲノシリル基、ジメチルクロロシリル基、メチルエチ
ルクロロシリル基、ジエチルクロロシリル基等のジアル
キルハロゲノシリル基、フェニルジクロロシリル基、フ
ェニルジブロモシリル基、クロロフェニルジクロロシリ
ル基等のアリールジハロゲノシリル基、ジフェニルクロ
ロシリル基、ジフェニルブロモシリル基等のジアリール
ハロゲノシリル基、トリメトキシシリル基、トリエトキ
シシリル基、トリ−n−プロポキシシリル基等のトリア
ルコキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、エチル
ジメトキシシリル基、メチルジエトキシシリル基、エチ
ルジエトキシシリル基等のアルキルジアルコキシシリル
基、ジメチルメトキシシリル基、ジエチルメトキシシリ
ル基、ジメチルエトキシシリル基、ジエチルエトキシシ
リル基等のジアルキルアルコキシシリル基、フェニルジ
メトキシシリル基、トリルジメトキシシリル基、フェニ
ルジエトキシシリル基、トリルジエトキシシリル基等の
アリールジアルコキシシリル基、ジフェニルメトキシシ
リル基、ジトリルメトキシシリル基、ジフェニルエトキ
シシリル基、ジトリルエトキシシリル基等のジアリール
アルコキシシリル基などのアルコキシ基含有シリル基、
トリアセトキシシリル基等のトリアシルオキシシリル
基、メチルジアセトキシシリル基等のアルキルジアシル
オキシシリル基、ジメチルアセトキシシリル基等のジア
ルキルアシルオキシシリル基、フェニルジアセトキシシ
リル基等のアリールジアシルオキシシリル基、ジフェニ
ルアセトキシシリル基等のジアリールアシルオキシシリ
ル基、ジメチルヒドロキシシリル基、メチルジヒドロキ
シシリル基、ジフェニルヒドロキシシリル基、フェニル
ジヒドロキシシリル基等のアルキルまたはアリールヒド
ロキシシリル基、トリヒドロキシシリル基等が挙げられ
る。
【0015】これらのうち好ましいのは、トリクロロシ
リル基、メチルジクロロシリル基、ジメチルクロロシリ
ル基、トリメトキシシリル基、メチルジメトキシシリル
基、ジメチルメトキシシリル基、トリエトキシシリル
基、メチルジエトキシシリル基、ジメチルエトキシシリ
ル基、トリアセトキシシリル基、メチルジアセトキシシ
リル基、ジメチルアセトキシシリル基、トリヒドロキシ
シリル基、メチルジヒドロキシシリル基、ジメチルヒド
ロキシシリル基であり、特に好ましいのはトリクロロシ
リル基、メチルジクロロシリル基、ジメチルクロロシリ
ル基である。
【0016】また前記イオン性化合物(a-1)におい
て、a〜cは0または1〜3の整数、dは1〜4の整数
であり、かつa+b+c+d=4である。これらのうち
でも好ましいのはd=1の化合物である。
【0017】前記イオン性化合物(a-1)において、D
は1価のカチオンである。具体的にはプロトン、トリフ
ェニルカルベニウムイオン、トリ−(p−トリル)カル
ベニウムイオンなどのトリアリールカルベニウムイオン
やトリメチルカルベニウムイオン等のカルベニウムイオ
ン、トロピリウムイオン、フェロセニウムイオン、トリ
メチルアンモニウムイオン、トリ−n−ブチルアンモニ
ウムイオン、N,N−ジメチルアニリニウムイオン等の
アンモニウムイオン、トリメチルオキソニウムイオン、
トリエチルオキソニウムイオン等のオキソニウムイオ
ン、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属
イオンなどが挙げられる。これらのうち好ましいのは、
プロトン、トリフェニルカルベニウムイオン、トリ−
(p−トリル)カルベニウムイオン等のトリアリールカ
ルベニウムイオン、N,N−ジメチルアニリニウムイオ
ン、N,N−ジエチルアニリニウムイオン等のジアルキ
ルアニリニウムイオン、トリメチルオキソニウムイオン
やトリエチルオキソニウムイオン等のトリアルキルオキ
ソニウムイオンである。
【0018】本発明において、触媒成分(A)に使用さ
れる微粒子担体(a-2)としては、金属酸化物、金属ハ
ロゲン化物、金属水酸化物、金属アルコキシド、炭酸
塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、珪酸塩や有機高分子化合
物等が挙げられる。
【0019】金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、
チタニア、マグネシア、ジルコニア、カルシア、酸化亜
鉛等が、金属ハロゲン化物としては、塩化マグネシウ
ム、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ナトリウム等
が例示できる。金属水酸化物としては、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、金属アルコキ
シドとしては、マグネシウムエトキシド、マグネシウム
メトキシド等が挙げられる。炭酸塩としては、炭酸カル
シウム、塩基性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、塩
基性炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。
硫酸塩としては、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硫酸バリウム等が挙げられる。酢酸塩としては、酢酸カ
ルシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられる。珪酸塩と
しては、雲母、タルク等の珪酸マグネシウムや珪酸カル
シウム、珪酸ナトリウム等が挙げられる。これらのうち
好ましいのは、シリカ、アルミナ、雲母やタルク等の珪
酸マグネシウムや珪酸カルシウム、珪酸ナトリウムなど
の珪酸塩である。
【0020】有機高分子化合物としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、
エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−ビニル
エステル共重合体の部分あるいは完全鹸化物等のポリオ
レフィンやその変性物、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性
樹脂が挙げられる。これら有機高分子化合物のうちでも
好ましいのは、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ア
ミド基等の極性基を有するものであり、具体的には水酸
基含有不飽和化合物、不飽和カルボン酸等でグラフト変
性した変性ポリオレフィン、エチレン−ビニルエステル
共重合体の部分あるいは完全鹸化物等が挙げられる。
【0021】これら微粒子担体(a-2)の平均粒子径
は、特に制限はないが、通常0.01〜2,000μの範囲であ
り、好ましくは0.1〜1,000μm、さらに好ましくは1〜
200μm、よりさらに好ましくは5〜100μmの範
囲である。また比表面積は、特に制限はないが、通常1
〜2,000m2/gの範囲であり、好ましくは50〜1,500
2/gの範囲であり、さらに好ましくは200〜1,000
2/gの範囲である。
【0022】本発明の触媒成分(A)の製造は、前記イ
オン性化合物(a-1)と微粒子担体(a-2)を任意の方法
で接触させることにより行うことができる。有機溶剤の
非存在下で直接接触させても良いが、一般的には有機溶
剤中で接触が行われる。使用可能な有機溶剤としては、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の脂肪族炭化
水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメン
等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、ク
ロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン
等のハロゲン化炭化水素、ジエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の
エーテル類やN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−
ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサ
メチルホスホルアミド等のアミド類、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、n−ブタノール、2−エチルヘ
キシルアルコール、デカノール等のアルコール類および
これらの混合物等が挙げられる。
【0023】前記イオン性化合物(a-1)と微粒子担体
(a-2)との接触は、使用する有機溶剤やその他の条件
を考慮して任意の温度で可能であるが、通常−80℃〜
300℃の範囲で行われる。好ましい接触温度の範囲は
−50℃〜200℃であり、さらに好ましい範囲は0℃
〜150℃である。また、前記イオン性化合物(a-1)
の微粒子担体(a-2)に対する使用量に特に制限はない
が、通常微粒子担体(a-2)100重量部に対し、イオ
ン性化合物(a-1)が0.0001〜1,000,000重量部の範囲で
ある。(a-1)の使用量を多くすると、ポリオレフィン
製造用触媒の重合活性は向上する傾向にあるが、重合活
性と製造コストのバランスを考慮すると(a-1)の使用
量は(a-2)の微粒子担体100重量部に対し、好まし
くは0.1〜10,000重量部の範囲であり、さらに好ましく
は1〜1,000重量部の範囲である。このような方法によ
り前記イオン性化合物(a-1)が物理的吸着あるいは化
学結合により、微粒子担体(a-2)に担持され、本発明
の触媒成分(A)を与えることとなる。
【0024】本発明のポリオレフィン製造用触媒は、前
記ポリオレフィン製造用触媒成分(A)と成分(B)と
してのメタロセン化合物とを接触させることにより調製
することができる。本発明に使用されるメタロセン化合
物(B)をより具体的に例示すれば、ビス(η5−シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(η5
−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(η5−1,3−ジ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(η5−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(η5−エ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(η5−n−プロピルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(η5−i−プ
ロピ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(η5−n−ブ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(η5−i−ブチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(η5
t−ブ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(η5−メチル−n−ブチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロライド等が挙げられる。
【0025】またメタロセン化合物の他の例としては、
ビス[2,4,7−トリメチル−(η5−1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
[2,4−ジメチル−(η5−1−インデニル)]ジメ
チルシランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチ
ル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデニル)]ジメチ
ルシランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル
−4−フェニル−(η5−1−インデニル)]ジメチル
シランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル−
4−(1−ナフチル)−(η5−1−インデニル)]ジ
メチルシランジルコニウムジクロライド、1,2−ビス
[2,4−ジメチル−(η5−1−インデニル)]エタ
ンジルコニウムジクロライド、1,2−ビス[2,4,
7−トリメチル−(η5−1−インデニル)]エタンジ
ルコニウムジクロライドが挙げられる。更に上記化合物
のジルコニウムをチタンやハフニウム等の他の金属に置
換したもの、塩素原子を他のハロゲン原子や水素原子、
アミド基、アルコキシ基、メチル基やベンジル基などの
炭化水素基に置換したものなどをも使用することができ
る。
【0026】本発明のオレフィン重合用触媒において
は、前記メタロセン化合物(B)の活性化およびモノマ
ー中の不純物を取り除く目的で有機アルミニウム化合物
(C)が添加される。このような有機アルミニウム化合
物の例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチル
アルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ
−n−ブチルアルミニウム、トリ−i−ブチルアルミニ
ウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オ
クチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、
ジエチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウ
ムジクロライド等のジアルキルアルミニウムハライドや
アルキルアルミニウムジハライド、ジイソブチルアルミ
ニウムヒドリド等のジアルキルアルミニウムヒドリド、
ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウ
ムフェノキシド等のジアルキルアルミニウムアルコキシ
ドあるいはフェノキシドやこれらの混合物などが挙げら
れる。
【0027】これらのうち好ましいのは、トリメチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−ブチ
ルアルミニウム、トリ−i−ブチルアルミニウム、トリ
−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアル
ミニウムなどのトリアルキルアルミニウムであり、さら
に好ましいのは、トリ−i−ブチルアルミニウム等の分
岐アルキル基を有するトリアルキルアルミニウムであ
る。
【0028】本発明のオレフィン重合用触媒における、
前記成分(B)中の遷移金属原子に対する成分(A)中
のMの原子比は2.5未満であり、好ましくは0.2〜2.3、
さらに好ましくは0.5〜2.0、特に好ましくは0.8〜1.8の
範囲である。成分(B)中の遷移金属原子に対する成分
(A)中のMの原子比を2.5以上にすると、ファウリン
グの発生や塊状重合体の生成を抑制するために前記有機
アルミニウム化合物(C)の使用量を減らさなければな
らず、その結果として触媒活性が低下する。一方、触媒
活性を向上させるために十分な量の有機アルミニウム化
合物(C)を使用すると、ファウリングの発生や塊状重
合体の生成が起こる。
【0029】本発明のオレフィン重合用触媒において、
前記成分(C)と前記成分(B)中の遷移金属原子との
モル比は特に制限はなく、通常1.0〜100,000の範囲であ
ればよい。触媒活性をさらに向上させるためには前記モ
ル比を5.0〜10,000の範囲とすることが好ましく、さら
に好ましくは10.0〜5,000であり、よりさらに好ましく
は20.0〜2,000であり、特に好ましくは30.0〜1,000の範
囲である。
【0030】本発明のオレフィン重合用触媒には、前記
オレフィン重合用触媒成分(A)、メタロセン化合物
(B)、有機アルミニウム化合物(C)以外の成分を含
有していても構わない。このような成分としては有機リ
チウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合
物等の有機金属化合物が挙げられる。有機リチウムとし
ては、フェニルリチウム等のアリールリチウムや、メチ
ルリチウム、n−ブチルリチウム、i−ブチルリチウ
ム、s−ブチルリチウム等のアルキルリチウムなどが挙
げられる。有機亜鉛としては、ジメチル亜鉛、ジエチル
亜鉛等が挙げられ、有機マグネシウムとしてはジn−ブ
チルマグネシウム、n−ブチルエチルマグネシウム等の
ジアルキルマグネシウム、メチルマグネシウムブロマイ
ド、エチルマグネシウムブロマイド、n−プロピルマグ
ネシウムブロマイド、i−プロピルマグネシウムブロマ
イド、n−ブチルマグネシウムクロライド、i−ブチル
マグネシウムクロライド、s−ブチルマグネシウムクロ
ライド、t−ブチルマグネシウムクロライド、フェニル
マグネシウムブロマイドやこれらの塩素原子や臭素原子
を他のハロゲン原子に変えたものなどのアルキルマグネ
シウムハライド等が挙げられる。これらのうち好ましい
のは有機リチウム、有機マグネシウムであり、さらに好
ましいのはアルキルリチウムやジアルキルマグネシウム
であり、最も好ましいのはアルキルリチウムである。
【0031】本発明のオレフィン重合用触媒は、前記成
分を任意の方法で接触させることにより調製することが
できる。各成分は、重合反応器中に別々に導入し、重合
反応容器中で接触させてもよく、あらかじめ各成分を接
触させた後に重合反応器に導入してもよい。重合反応器
外で各成分を予め接触させてオレフィン重合用触媒を調
製する場合、各成分の接触後はそのままスラリー状で保
存することも可能であるが、さらに各種の後処理を行っ
たうえで保存してもよい。具体的には、液体を除去した
後に担持されなかった成分を洗浄除去し固体状で保存す
る方法や、減圧により液体を留去して固体状で保存する
方法などである。さらにはこれら固体状の触媒に少量の
ヘキサンやトルエン等の炭化水素やオイル、グリース等
を加えたスラリーなど、重合反応器に添加しやすい形態
で保存することも可能である。
【0032】本発明のオレフィン重合用触媒を用いる重
合方法は、特に制限なく任意の方法が可能である。具体
的には、液体オレフィン中で行う塊状重合、不活性溶剤
の存在下に液相中で行う溶液重合やスラリー重合、気相
オレフィン中で行う気相重合などが挙げられる。これら
のうちでも好ましいのは塊状重合および気相重合であ
る。重合温度は、生産性や製造するポリオレフィンの分
子量を考慮して適宜選択すればよいが、通常0〜130
℃の範囲であり、好ましくは20〜100℃の範囲であ
り、特に好ましくは45〜80℃の範囲である。圧力は
液相中の重合において常圧〜70kg/cm2、気相中
では常圧〜50kg/cm2の範囲が一般的であり、得
ようとするオレフィン重合体の性質や、生産性などを考
慮して適当な範囲を選択できる。また重合時には、水素
の導入や温度、圧力の選定など任意の手段により分子量
を調節することが可能である。
【0033】本発明のオレフィン重合用触媒により重合
可能なオレフィンは、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、ビニルシクロヘキサ
ン等およびこれらの混合物である。また、ファウリング
を伴うことなく、粒子状のオレフィン重合体を与えると
いう本発明の主旨を逸脱しない範囲において、スチレ
ン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物、ブタジ
エン、イソプレン、クロロプレン、1,4−ヘキサジエ
ンなどの共役あるいは非共役ジエンを少量使用し共重合
することも可能である。これらのうち好ましいのは、エ
チレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−
オクテンおよびこれらの混合物である。
【0034】
【発明の効果】本発明は、特定のイオン性化合物を微粒
子担体に接触させて得られる触媒成分とメタロセン化合
物からなる触媒において、メタロセン化合物に対するイ
オン性化合物の使用量を特定の値未満としたものであっ
て、触媒活性が向上しファウリングや塊状重合体の生成
が抑制される。
【0035】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において
これらに限定されるものではない。
【0036】実施例1 1)イオン性化合物(a-1)の製造 1−ブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン
3.85g(1.68mmol)をジエチルエーテル50mlに
溶解した。さらに−78℃でn−ブチルリチウムのヘキ
サン溶液(1.6mol/l)10.5mlを滴下し、30分
間撹拌した。得られた溶液をトリス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボランのヘキサン溶液(50mmol/l)2
00mlに添加し、25℃で20分間撹拌することで、
生成物を固体として得た。溶液層を除去後、得られた固
体をヘキサンで洗浄し真空乾燥を行った。上記で得られ
た固体1.66gをテトラヒドロフラン10mlに溶解し−
78℃まで冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン
溶液(1.6mol/l)1.5mlを滴下し45分間撹拌し
た。この溶液をジクロロジメチルシラン3.5mlをテト
ラヒドロフラン10mlに溶解した溶液に添加し、25
℃で15分間撹拌した。この溶液にヘプタン100ml
を加えた後、テトラヒドロフランを留去した。ヘプタン
層を除去した残分をヘキサンで洗浄後、真空乾燥した。
さらにジクロロメタン50mlを加え不溶分を除去した
後、ジクロロメタンを留去することで1.65gの生成物を
得た。この生成物1.65gをジクロロメタン30mlに溶
解した後、ジメチルアニリニウムクロライド0.31gを添
加し、25℃で5分間撹拌した。不溶分を除去後、ジク
ロロメタンを留去、真空乾燥することでN,N−ジメチ
ルアニリニウムトリス(ペンタフルオロフェニル)〔p
−(クロロジメチルシリル)テトラフルオロフェニル〕
ボラート1.7gを得た。
【0037】2)オレフィン重合用触媒成分の調製 ジクロロメタン30mlに微粒子担体(a-2)として富
士シリシア製シリカ(平均粒子径56μm、比表面積7
15m2/g、細孔容積1.98ml/g)1.0gを加えたス
ラリーに対し、前記イオン性化合物(a-1)0.5gをジク
ロロメタン6mlに溶解させた溶液を添加した。撹拌下
2時間還流させた後、上澄みを除去しジクロロメタンで
洗浄し、オレフィン重合用触媒成分を得た。得られたオ
レフィン重合用触媒成分中のホウ素原子を元素分析によ
り定量しところ0.21mmol/gであった。
【0038】3)オレフィン重合用触媒の調製 ビス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデ
ニル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライドの0.
5mmol/l−トルエン溶液12mlと0.5mol/l
トリイソブチルアルミニウム(以下、TIBAと略
す。)トルエン溶液1mlを混合した溶液に、上記オレ
フィン重合用触媒成分を30mg添加し3分間撹拌し
た。その後上澄み液を除去しヘキサン5mlを加えオレ
フィン重合用触媒のスラリーを得た(オレフィン重合用
触媒成分中のホウ素とメタロセン化合物中の遷移金属の
モル比は1.1である。)。
【0039】4)プロピレンの重合 1.5リットルのオートクレーブに1.0mol/lのTIB
A―トルエン溶液6ml、プロピレン8molを加え5
0℃に昇温した。その後、上記オレフィン重合用触媒を
オートクレーブ中に圧入し、60分間重合を行い、プロ
ピレン単独重合体96gを粒子状で得た。オートクレー
ブ中にファウリングは見られなかった。オレフィン重合
用触媒1g当たりの活性は3200(触媒1g当たり得られ
たポリプロピレンの重量:以下単位をg−PP/g−cat
とする。)であった。
【0040】実施例2 ビス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライドの0.5m
mol/l−トルエン溶液を8.0ml使用した以外は実
施例1と同様に行い(オレフィン重合用触媒成分中のホ
ウ素とメタロセン化合物中の遷移金属のモル比は1.6で
ある。)、プロピレン単独重合体99gを粒子状で得
た。オートクレーブ中にファウリングは見られなかっ
た。オレフィン重合用触媒1g当たりの活性は3300g−
PP/g−catであった。
【0041】実施例3 ビス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライドの0.5m
mol/l−トルエン溶液を6.0ml使用した以外は実
施例1と同様に行い(オレフィン重合用触媒成分中のホ
ウ素とメタロセン化合物中の遷移金属のモル比は2.1で
ある。)、プロピレン単独重合体87gを粒子状で得
た。オートクレーブ中にファウリングは見られなかっ
た。オレフィン重合用触媒1g当たりの活性は2900g−
PP/g−catであった。
【0042】比較例1 ビス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライドの0.5m
mol/l−トルエン溶液を4.0ml使用した以外は実
施例1と同様に行い(オレフィン重合用触媒成分中のホ
ウ素とメタロセン化合物中の遷移金属のモル比は3.2で
ある。)、プロピレン単独重合体81gを互着した粒子
として得た。オートクレーブ中にファウリングが見られ
た。オレフィン重合用触媒1g当たりの活性は2700g−
PP/g−catであった。
【0043】比較例2 ビス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5−1−インデ
ニル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライドの0.
5mmol/l−トルエン溶液を4.0ml使用し、オート
クレーブに添加した1.0mol/lのTIBA―トルエ
ン溶液を3.0mlとした以外は実施例1と同様に行い
(オレフィン重合用触媒成分中のホウ素とメタロセン化
合物中の遷移金属のモル比は3.2である。)、プロピレ
ン単独重合体45gを粒子状で得た。オートクレーブ中
にファウリングは見られなかった。オレフィン重合用触
媒1g当たりの活性は1500g−PP/g−catであった。
【0044】以上の実施例および比較例の結果を表1に
まとめて示す。
【0045】表1より明らかなように、メタロセン化合
物(B)中の遷移金属原子に対する助触媒成分(A)中
のホウ素の原子比が3.2と大きな場合は(比較例1)、
ファウリングが発生し、得られる重合体粒子が互着す
る。また、前記原子比が3.2と大きくても有機アルミニ
ウム化合物の使用量を減らすことでファウリングが抑制
されるが、その結果として重合活性が低下してしまう
(比較例2)。これらに対して、前記原子比を2.5未満
とした本発明触媒を使用した場合には(実施例1〜
3)、重合活性が高く、ファウリングを生じることなく
粒子状の重合体が得られることが分る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の触媒を用いたオレフィン重合のフロ
ーチャート図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二木 一三 大分県大分市大字中ノ洲2番地 日本ポリ オレフィン株式会社大分研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 [M(R1)a(R2)b(R3)c(R4−L)d-・[D]+ (1) (式中、Mはホウ素またはアルミニウムであり、 R1、R2およびR3は、互いに同一でも異なってもよ
    く、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素
    基、アルコキシ基、フェノキシ基またはハロゲン原子で
    あり、 R4は炭素数1〜20のヘテロ原子を含んでいてもよい
    炭化水素基であり、 Lはシリル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基または
    アミノ基であり、 a〜cは0または1〜3の整数、dは1〜4の整数で、
    かつa+b+c+d=4であり、 Dは1価のカチオンである。)で示されるイオン性化合
    物(a-1)と微粒子担体(a-2)を接触させて得られるオレフ
    ィン重合用助触媒成分(A)、メタロセン化合物(B)
    および有機アルミニウム化合物(C)からなり、成分
    (B)中の遷移金属原子に対する成分(A)中のMの原
    子比が2.5未満であることを特徴とするオレフィン重合
    用触媒。
  2. 【請求項2】 R1、R2およびR3がペンタフルオロフ
    ェニル基であり、R4がテトラフルオロフェニレン基で
    ある請求項1記載のオレフィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】 Lがトリクロロシリル基、メチルジクロ
    ロシリル基またはジメチルクロロシリル基である請求項
    1または2記載のオレフィン重合用触媒。
  4. 【請求項4】 有機リチウム化合物、有機マグネシウム
    化合物および有機亜鉛化合物の中から選ばれる1以上の
    有機金属化合物(D)を含有する請求項1乃至3のいず
    れかに記載のポリオレフィン製造用触媒。
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JP2007520597A (ja) * 2004-01-09 2007-07-26 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 触媒組成物及び押出コーティング用途のポリオレフィン

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