JPS59206412A - オレフイン重合用触媒成分およびオレフインの重合方法 - Google Patents
オレフイン重合用触媒成分およびオレフインの重合方法Info
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- JPS59206412A JPS59206412A JP8279284A JP8279284A JPS59206412A JP S59206412 A JPS59206412 A JP S59206412A JP 8279284 A JP8279284 A JP 8279284A JP 8279284 A JP8279284 A JP 8279284A JP S59206412 A JPS59206412 A JP S59206412A
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- JP
- Japan
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- complex
- catalyst
- vanadium
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-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の背景
本発明は、オレフィン重合用の担持バナジウム触媒に関
する。
する。
バナジウム化合物は、多数の異なる化学反応において触
媒活性を発揮する。バナジウムは周期表中でクロムおよ
びチタンの両者と密接に関連するから、エチレンのよう
なモノオレフィンの重合用触媒としてクロムまたはチタ
ンの代りとして試験されていることは極く自然である。
媒活性を発揮する。バナジウムは周期表中でクロムおよ
びチタンの両者と密接に関連するから、エチレンのよう
なモノオレフィンの重合用触媒としてクロムまたはチタ
ンの代りとして試験されていることは極く自然である。
ペータース(peters)等は、米国特許明細書箱、
5,371,079号に、エチレンの重合用として助触
媒全件うシリカに支持された五酸化バナジウムを開示し
ている。
5,371,079号に、エチレンの重合用として助触
媒全件うシリカに支持された五酸化バナジウムを開示し
ている。
カービイ(Kearby)は米国特許明細書箱5,27
1,299号に、水素化触媒として燐酸アルミニウムに
支持された五酸化バナジウムを開示し、そして、エチレ
ンおよびプロピレンの重合用のクロムまたはモリブデン
の支持体として燐酸アルミニウムを提案している。しか
し、バナジウム触媒は、オレフィン重合用としてはチタ
ンまたはクロム触媒のように商業的には成功してい々い
。担持バナジウム触媒は、特に期待はずれに終っている
。極〈最近、バナジウムがオレフィン重合触媒として商
業的に利用されるようになったのは担持されないチタン
系と非常に類似の系、すなわち、水素化アルミニウムの
ような還元剤と共に使用されるVOCl2、vayz4
または■C13の系であった。しかし、重合とは別の反
応の触媒作用をするバナジウムの本来の傾向がバナジウ
ムのオレフィン重合用としての有用性金堂に限定してき
た問題である。ヤマグチ(Yamaguchi )等は
、米国特許明細書箱4,202.958号に、ナツタ(
Natta)等は、米国特許明細書箱3,260.70
8号に、触媒として非担持バナジウムハライド−エーテ
ル錯体を開示しているが、かような非担持方式は、反応
器の閉塞を起こす傾向がある。
1,299号に、水素化触媒として燐酸アルミニウムに
支持された五酸化バナジウムを開示し、そして、エチレ
ンおよびプロピレンの重合用のクロムまたはモリブデン
の支持体として燐酸アルミニウムを提案している。しか
し、バナジウム触媒は、オレフィン重合用としてはチタ
ンまたはクロム触媒のように商業的には成功してい々い
。担持バナジウム触媒は、特に期待はずれに終っている
。極〈最近、バナジウムがオレフィン重合触媒として商
業的に利用されるようになったのは担持されないチタン
系と非常に類似の系、すなわち、水素化アルミニウムの
ような還元剤と共に使用されるVOCl2、vayz4
または■C13の系であった。しかし、重合とは別の反
応の触媒作用をするバナジウムの本来の傾向がバナジウ
ムのオレフィン重合用としての有用性金堂に限定してき
た問題である。ヤマグチ(Yamaguchi )等は
、米国特許明細書箱4,202.958号に、ナツタ(
Natta)等は、米国特許明細書箱3,260.70
8号に、触媒として非担持バナジウムハライド−エーテ
ル錯体を開示しているが、かような非担持方式は、反応
器の閉塞を起こす傾向がある。
若干の応用のためには、クロム系から生成されるものと
は異った特性のポリマー、例えば粒子形状の異なるポリ
マーの製造が望ましい。また、チタン触媒によって示さ
れる水素に対する分子量感受性を非チタン触媒以外で得
ることも望ましいことであろう。
は異った特性のポリマー、例えば粒子形状の異なるポリ
マーの製造が望ましい。また、チタン触媒によって示さ
れる水素に対する分子量感受性を非チタン触媒以外で得
ることも望ましいことであろう。
本発明の概要
本発明の目的は、反応器のよごれfoulingなしで
運転できるバナジウム触媒を提供することである。
運転できるバナジウム触媒を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、高い活性度が得られるバナ
ジウム触媒を提供することである。
ジウム触媒を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、極めて高い分子量のポリマ
ーを生成することができる触媒系を提供することである
。
ーを生成することができる触媒系を提供することである
。
本発明のさらに別の目的は、高い活性比率で水素のよう
な分子量調節剤に対してすぐれた感受性を肩する触媒を
提供することである。
な分子量調節剤に対してすぐれた感受性を肩する触媒を
提供することである。
本発明によれば、バナジウムジノhライドーエーテル錯
体が多孔性支持体上に保持されている。
体が多孔性支持体上に保持されている。
好ましい態様の説明
本発明の担持バナジウムジノ・ライr−エーテル錯体を
製造するには2種の手段がある。これらは=(i)
VX2 k形成し、この物質とエーテルとで錯体を形成
す。
製造するには2種の手段がある。これらは=(i)
VX2 k形成し、この物質とエーテルとで錯体を形成
す。
(ii) VX4またはVX3とエーテル錯体を形成
し、その後に前記バナジウム化合物’6 VX2に還元
する。
し、その後に前記バナジウム化合物’6 VX2に還元
する。
の2種の方法である。
上記の2種の方法の各々にはある利点があるが、各側に
おいて得られた触媒は、歴史的にバナジウム触媒に関連
する不利益を克服することができるすぐれた物質である
。本発明の触媒を製造するために上記に示した2種の方
法を次に詳細に説明する。好ましいハライドは塩化物で
あるから次の説明ではXを塩素と仮定するが、フッ化物
、臭化物および沃化物、特に臭化物も各側において塩化
物と表示したところで使用できる。
おいて得られた触媒は、歴史的にバナジウム触媒に関連
する不利益を克服することができるすぐれた物質である
。本発明の触媒を製造するために上記に示した2種の方
法を次に詳細に説明する。好ましいハライドは塩化物で
あるから次の説明ではXを塩素と仮定するが、フッ化物
、臭化物および沃化物、特に臭化物も各側において塩化
物と表示したところで使用できる。
第一の方法を、VCl2の形成およびその後エーテルと
の錯体形成を含めて簡単に説明する。VC/2は500
℃またはそれより高い反応源V+必要とするので形成が
困難でおり、そして、VCl2は普通のエーテルと直接
反応して錯体を形成しないようであるから、アルコール
中でVCl3 f電解還元して得られるV[J2−アル
コール錯体のような中間体から付加物音製造しなければ
ならない。例えば、当業界で公知のようにメタノール中
におけるVCl5の電解還元によってVC)2,20H
30H’i生成できる。
の錯体形成を含めて簡単に説明する。VC/2は500
℃またはそれより高い反応源V+必要とするので形成が
困難でおり、そして、VCl2は普通のエーテルと直接
反応して錯体を形成しないようであるから、アルコール
中でVCl3 f電解還元して得られるV[J2−アル
コール錯体のような中間体から付加物音製造しなければ
ならない。例えば、当業界で公知のようにメタノール中
におけるVCl5の電解還元によってVC)2,20H
30H’i生成できる。
このことは、T、H,ディ7エル) (Sθ1fert
)およびT、オウエル(Auel)によって、ジャーナ
ル オデインオルガニック アンド ニューフレア ケ
ミス ト リ − (、Tournal of 工
norgan1Cana NuClea、rChem
istry) 30巻2081〜2086頁(1968
年)中に示されておシ、この開示を本明細書の参照とさ
れたい。得られるvaJ2−アルコール錯体を、次いで
エーテルと反応させてエーテル錯体を形成できる。J、
H,ディフェルトおよびT、オウェルは、また、Z、A
norg、 A11g、 Ohem、660巻、50〜
61(1968)中においてVBr2.20H30Hの
製法を開示しているので、これも本明細書の参照とされ
・たい。これらの方法によって、Vx2.エーテルが下
記のように製造できる。
)およびT、オウエル(Auel)によって、ジャーナ
ル オデインオルガニック アンド ニューフレア ケ
ミス ト リ − (、Tournal of 工
norgan1Cana NuClea、rChem
istry) 30巻2081〜2086頁(1968
年)中に示されておシ、この開示を本明細書の参照とさ
れたい。得られるvaJ2−アルコール錯体を、次いで
エーテルと反応させてエーテル錯体を形成できる。J、
H,ディフェルトおよびT、オウェルは、また、Z、A
norg、 A11g、 Ohem、660巻、50〜
61(1968)中においてVBr2.20H30Hの
製法を開示しているので、これも本明細書の参照とされ
・たい。これらの方法によって、Vx2.エーテルが下
記のように製造できる。
好適なエーテルは、1.6−ジオキサンおよび一般式R
−(QC!Hz(iH2)’n OR’ (式中、Rお
よびR′は同じか異なシ、炭素原子1〜12個を有する
炭化水素基を表わし、nはOt−たは1である)で示さ
れるエーテルである。前記のRおよびR′基は互−に結
合して猿ヲ形成してもよい。代表的化合物には、ジエチ
ルエーテル、ジインプロピルエーテル、ジ−n−アミル
エーテル、イソプロピルエチルエーテル、ジ−n−アミ
ルエーテル、エチルハーフチルエーテル、ジ−n−アミ
ルエーテル、ジ−n−オクチルエーテル、ジー n−デ
シルエーテルおよびジ−n−ドデシルエーテルのような
脂肪族エーテルが含まれる。好適な環状エーテルには、
テトラヒドロフラン(THF)およびテトラヒドロピラ
/が含まれ、THFが好ましい。エーテルとアルコール
との付加物は、メタノールと過剰のエーテルとを、周囲
温度からこれよシわずかに高い温度で接触させて反応さ
せることができるが、0℃〜約50℃の温度が使用でき
る。
−(QC!Hz(iH2)’n OR’ (式中、Rお
よびR′は同じか異なシ、炭素原子1〜12個を有する
炭化水素基を表わし、nはOt−たは1である)で示さ
れるエーテルである。前記のRおよびR′基は互−に結
合して猿ヲ形成してもよい。代表的化合物には、ジエチ
ルエーテル、ジインプロピルエーテル、ジ−n−アミル
エーテル、イソプロピルエチルエーテル、ジ−n−アミ
ルエーテル、エチルハーフチルエーテル、ジ−n−アミ
ルエーテル、ジ−n−オクチルエーテル、ジー n−デ
シルエーテルおよびジ−n−ドデシルエーテルのような
脂肪族エーテルが含まれる。好適な環状エーテルには、
テトラヒドロフラン(THF)およびテトラヒドロピラ
/が含まれ、THFが好ましい。エーテルとアルコール
との付加物は、メタノールと過剰のエーテルとを、周囲
温度からこれよシわずかに高い温度で接触させて反応さ
せることができるが、0℃〜約50℃の温度が使用でき
る。
二塩化バナジウム−エーテル錯体を製造するため現在の
ところ好ましい方法は、四塩化バナジウム−または三塩
化バナジウム−エーテル錯体を形成し、その後にその錯
体のバナジウム2 VC72に還元する方法である。こ
の態様においては、エーテルは、これが環状でなければ
ならないことを前提として上記に記載のエーテルから選
ばれる。この場合も、好ましいエーテルはテトラヒドロ
フランでちる。この理由は、直鎖エーテルはV(V4と
反応し、次いで還元されて、それ以上の還元が困難な+
6状態のバナジウムを有する錯体を形成するためである
。
ところ好ましい方法は、四塩化バナジウム−または三塩
化バナジウム−エーテル錯体を形成し、その後にその錯
体のバナジウム2 VC72に還元する方法である。こ
の態様においては、エーテルは、これが環状でなければ
ならないことを前提として上記に記載のエーテルから選
ばれる。この場合も、好ましいエーテルはテトラヒドロ
フランでちる。この理由は、直鎖エーテルはV(V4と
反応し、次いで還元されて、それ以上の還元が困難な+
6状態のバナジウムを有する錯体を形成するためである
。
前記の錯体を形成するだめの出発物質は、VCl4また
はVCl3のいずれでもよく、両者は商業用として入手
できる物質でおる。
はVCl3のいずれでもよく、両者は商業用として入手
できる物質でおる。
錯体の形成は、室温でエーテルと四塩化バナジウムまた
は三塩化バナジウムと會単に接触させるだけで形成され
る。所望ならば、高められた温度または低められた温度
、すなわち、−100〜200°Cの温度も使用できる
が、室温が好適であるからその必要はない。あるいはぼ
た、溶剤を使用できる。好適な溶剤には、ヘキサン、ヘ
ゾタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジクロ
ロメタン、クロロホルムおよび四塩化炭素が含まれる。
は三塩化バナジウムと會単に接触させるだけで形成され
る。所望ならば、高められた温度または低められた温度
、すなわち、−100〜200°Cの温度も使用できる
が、室温が好適であるからその必要はない。あるいはぼ
た、溶剤を使用できる。好適な溶剤には、ヘキサン、ヘ
ゾタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジクロ
ロメタン、クロロホルムおよび四塩化炭素が含まれる。
ハロゲン化成分と芳香族成分との混合物を含む不活性溶
剤が他の溶剤より幾分有利である。錯体形成反応を加速
するのに触媒作用をする薬剤を使用できる。好適な触媒
には、元素亜鉛、元素マグネシウム、ナトリウムボロハ
イドライド、水素化ナトリウムが含まれ、水素化ナトリ
ウムが好ましい。VCl4の場合は、VCl3よシ低い
温度が好ましい。V(J、の場合最も好ましい温度は、
無溶剤で0〜20℃の温度である。VOJ、で溶剤使用
の場合は、上記よシ高い温度が使用できる(溶剤が発熱
反応からの熱の若干を運び去るため)がその必要はない
。VCl2の場合も溶剤を使用しない方が好ましいが、
比較的高い温度が好ましい。VCl3の場合は、無溶剤
でエーテルと還流温度(、THFでは65°C)で操作
するのが特に好適であるが、商業規模ではエーテルを液
体状態に保つのに十分なわずかに高い温度およびわずか
な圧力が使用されるであろう。
剤が他の溶剤より幾分有利である。錯体形成反応を加速
するのに触媒作用をする薬剤を使用できる。好適な触媒
には、元素亜鉛、元素マグネシウム、ナトリウムボロハ
イドライド、水素化ナトリウムが含まれ、水素化ナトリ
ウムが好ましい。VCl4の場合は、VCl3よシ低い
温度が好ましい。V(J、の場合最も好ましい温度は、
無溶剤で0〜20℃の温度である。VOJ、で溶剤使用
の場合は、上記よシ高い温度が使用できる(溶剤が発熱
反応からの熱の若干を運び去るため)がその必要はない
。VCl2の場合も溶剤を使用しない方が好ましいが、
比較的高い温度が好ましい。VCl3の場合は、無溶剤
でエーテルと還流温度(、THFでは65°C)で操作
するのが特に好適であるが、商業規模ではエーテルを液
体状態に保つのに十分なわずかに高い温度およびわずか
な圧力が使用されるであろう。
環状エーテルと四塩化バナジウムまたは三塩化バナジウ
ム錯体を形成した後、得られた錯体のバナジウムを二塩
化バナジウムになるように還元する。若干の還元は、有
機アルミニウム化合物または有機硼素化合物のような任
意の慣用の還元剤を使用して行うことができる。かよう
な化合物の例は、式R3Al、R2AIX 、 、RA
IX2およびR3B(式中、Rは炭素原子1〜12個、
好ましくは2〜4個のハイドロカルビル基であり、最も
好ましくはエチル、プロピルまたはエチルの各基であシ
、Xは塩素、フッ素または臭素であり、好ましくは塩素
である)で示される化合物である。しかし、還元の少な
くとも最終部分は、金属亜鉛または式R2Zn(Rは前
記した値を有する)のアルキル亜鉛化合物を用いて行な
われる。好ましい物質は、微細粉末の形態の元素金属で
ある。亜鉛または亜鉛化合物は、バナジウムを+2の原
子価に還元でき、支持体上に容易に分散され、支持体の
存在によって促進されるバナジウム亜鉛エーテル錯体生
成物が得られる。VOA!4の場合にはy+ 4→v+
3→y+ 2のように段階的還元が有利と思われる。
ム錯体を形成した後、得られた錯体のバナジウムを二塩
化バナジウムになるように還元する。若干の還元は、有
機アルミニウム化合物または有機硼素化合物のような任
意の慣用の還元剤を使用して行うことができる。かよう
な化合物の例は、式R3Al、R2AIX 、 、RA
IX2およびR3B(式中、Rは炭素原子1〜12個、
好ましくは2〜4個のハイドロカルビル基であり、最も
好ましくはエチル、プロピルまたはエチルの各基であシ
、Xは塩素、フッ素または臭素であり、好ましくは塩素
である)で示される化合物である。しかし、還元の少な
くとも最終部分は、金属亜鉛または式R2Zn(Rは前
記した値を有する)のアルキル亜鉛化合物を用いて行な
われる。好ましい物質は、微細粉末の形態の元素金属で
ある。亜鉛または亜鉛化合物は、バナジウムを+2の原
子価に還元でき、支持体上に容易に分散され、支持体の
存在によって促進されるバナジウム亜鉛エーテル錯体生
成物が得られる。VOA!4の場合にはy+ 4→v+
3→y+ 2のように段階的還元が有利と思われる。
単に亜鉛量が少なく、従って最終触媒中に残される亜鉛
が少ないという理由であるが、四塩化バナジウムから出
発するより三塩化バナジウムからこれらの原理を次に要
約する: 2VCJ、2 、 Z nC4、5T HFの製造は、
好ましくは約90℃で、VCl23 、3 THF ト
”/2 り7 A Fjc 子” ’k 鉛金属または
l/2モルのEt2zn (ジメチル亜鉛)/グラム原
子Vとを用いて最良に行なわれる。
が少ないという理由であるが、四塩化バナジウムから出
発するより三塩化バナジウムからこれらの原理を次に要
約する: 2VCJ、2 、 Z nC4、5T HFの製造は、
好ましくは約90℃で、VCl23 、3 THF ト
”/2 り7 A Fjc 子” ’k 鉛金属または
l/2モルのEt2zn (ジメチル亜鉛)/グラム原
子Vとを用いて最良に行なわれる。
VCj!3.3THFは、VCJ3+THFとNaH(
触媒量゛の)、またはTHF中のVIJ4と”/3Fi
t3B (トリエチルボラン)とから製造できる。Et
、Bの還元は一80℃に熱することによってさらに急速
に進行する。
触媒量゛の)、またはTHF中のVIJ4と”/3Fi
t3B (トリエチルボラン)とから製造できる。Et
、Bの還元は一80℃に熱することによってさらに急速
に進行する。
水素化ナトリウムの存在下、テトラヒドロフランで抽出
したとき三塩化バナジウムはVCJ3.3THFになる
。この赤橙色化合物は、さらに還元されて式2VcI2
.ZnCJ、2.5THFの緑色化合物になる。コノ還
元は、前記に開示した還元剤を用いて行うことができる
。広義には、VC’J3で出発したときの反応条件は次
の通りである:無水VIJ、と触媒量の水素化ナトリウ
ムのような触媒(〈0看モル%)とビTHII’中で赤
茶褐色の溶液になるまで数時間還流する。VCJ、3.
3THF’を単離することなく、l/2当量の亜鉛末を
添加し、さらに1詩間還流を続ける。室温に冷却後、2
WJ2 、 Zn(J2.5THFが反応容器のiに緑
色、微結晶質塊として観察される。反応溶液をデカント
し、生成物を冷THFで1回、ペンタンで1回洗浄し、
次いで、室温で減圧乾燥する。錯体の形成の場合と同様
に、商業規模の作業では、還流よりわずかに商い温度お
よび軽い圧力下で行うのが有オリであろう。
したとき三塩化バナジウムはVCJ3.3THFになる
。この赤橙色化合物は、さらに還元されて式2VcI2
.ZnCJ、2.5THFの緑色化合物になる。コノ還
元は、前記に開示した還元剤を用いて行うことができる
。広義には、VC’J3で出発したときの反応条件は次
の通りである:無水VIJ、と触媒量の水素化ナトリウ
ムのような触媒(〈0看モル%)とビTHII’中で赤
茶褐色の溶液になるまで数時間還流する。VCJ、3.
3THF’を単離することなく、l/2当量の亜鉛末を
添加し、さらに1詩間還流を続ける。室温に冷却後、2
WJ2 、 Zn(J2.5THFが反応容器のiに緑
色、微結晶質塊として観察される。反応溶液をデカント
し、生成物を冷THFで1回、ペンタンで1回洗浄し、
次いで、室温で減圧乾燥する。錯体の形成の場合と同様
に、商業規模の作業では、還流よりわずかに商い温度お
よび軽い圧力下で行うのが有オリであろう。
エーテルを液体状態に維持するために20〜130℃の
温度、大気圧〜100 psigの圧力を使用できる。
温度、大気圧〜100 psigの圧力を使用できる。
一般に、中程度の圧力が必要なように条件を選定する。
時間は、一般に15分〜2時fl+fたはそれ以上であ
る。VCJ、の場合は、エーテルは比較的高い温度で′
vcJ、3に還元する。このことは有オUでもあり、不
利もある。比較的低温度での作業は、還元剤量を正確に
決めることができるためにさらに簡単である。高温で若
干の未矧の桁の還元が起るならば、y + lにするに
要する還元剤(亜鉛金属または有機亜鉛金属)量の計算
がさらに困難になるが、かような条件下では比較的少な
い亜鉛が最終触媒中に存在するのが良い。
る。VCJ、の場合は、エーテルは比較的高い温度で′
vcJ、3に還元する。このことは有オUでもあり、不
利もある。比較的低温度での作業は、還元剤量を正確に
決めることができるためにさらに簡単である。高温で若
干の未矧の桁の還元が起るならば、y + lにするに
要する還元剤(亜鉛金属または有機亜鉛金属)量の計算
がさらに困難になるが、かような条件下では比較的少な
い亜鉛が最終触媒中に存在するのが良い。
出発物質として′vC14を使用したときは、vcz3
y用いたときより状況は幾分複雑になる。式V(44゜
2TJJFのTI(F’との錯体のようなMJ4とエー
テルとの錯体は、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン
、ペンセゝン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホル
ムおよび四塩化炭素のような溶剤中の反応によって製造
できる。芳香族および塩素化溶剤も好ましい。あるいは
また、エーテルが唯一の溶剤であり溶剤除去の工程を省
略することもできる。
y用いたときより状況は幾分複雑になる。式V(44゜
2TJJFのTI(F’との錯体のようなMJ4とエー
テルとの錯体は、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン
、ペンセゝン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホル
ムおよび四塩化炭素のような溶剤中の反応によって製造
できる。芳香族および塩素化溶剤も好ましい。あるいは
また、エーテルが唯一の溶剤であり溶剤除去の工程を省
略することもできる。
VCJ!4.2THF i亜鉛金属またはジエチル亜鉛
のような亜鉛化合物で還元する場合、Zn/V It子
比が生成混合物を決定する。例えば、Zn/V原子比か
一〇、5では、主要生成物は若干のVCl3.3THF
yll−含むVcJ3. ZnCJ2 、5THFで
あるo Zn7’V 原子比ミ1のときは、主要生成物
はVc″22. ZnCl2.4THF テあるがこれ
より低い比で形成されると同じ化合物がこの場合にも若
干生成する。触媒中のZn1V比は最終生成物中におい
て0〜1、一般には0.1〜1、さらに一般的には0.
5〜1と変化しうる。生成物を製造するためのz:vの
比は、0.5 : 1 [たはこれより少ないものから
2=1またはこれより多い比に変化しつるが一般には、
0.5 : 1〜1:1の範囲内であろう。本明細書に
示した最終生成物の構造式および原子比は、検合伽また
は平均価であり、正確な化合物と示されたものはあまり
多(ないか、ないかも知れない。これは亜鉛金属または
Et 2 Znのいずれな使用した場合にあてはまる。
のような亜鉛化合物で還元する場合、Zn/V It子
比が生成混合物を決定する。例えば、Zn/V原子比か
一〇、5では、主要生成物は若干のVCl3.3THF
yll−含むVcJ3. ZnCJ2 、5THFで
あるo Zn7’V 原子比ミ1のときは、主要生成物
はVc″22. ZnCl2.4THF テあるがこれ
より低い比で形成されると同じ化合物がこの場合にも若
干生成する。触媒中のZn1V比は最終生成物中におい
て0〜1、一般には0.1〜1、さらに一般的には0.
5〜1と変化しうる。生成物を製造するためのz:vの
比は、0.5 : 1 [たはこれより少ないものから
2=1またはこれより多い比に変化しつるが一般には、
0.5 : 1〜1:1の範囲内であろう。本明細書に
示した最終生成物の構造式および原子比は、検合伽また
は平均価であり、正確な化合物と示されたものはあまり
多(ないか、ないかも知れない。これは亜鉛金属または
Et 2 Znのいずれな使用した場合にあてはまる。
還元混合物の冷却はy + 2よりy + 3になり易
すいことは明らかである。トリエチルボランのような還
元剤l/3モルを使用することによ゛つてVCJ!4.
2TIHFを尾部で数日間または80℃、1時間で赤橙
色のVCj!3.3TE’Fに還元できる。有機ボラン
還元剤の代りに、上記に定義したような有機アルミニウ
ム還元剤を使用してもよい。単独還元剤として亜鉛成分
を使用する反応の生成物は、それぞれ明るい緑色、砦腺
色および赤橙色の式、VcJ5 、 ZnCJ、2 、
5TBF’ 、VcJ2. Zn(J2 。
すいことは明らかである。トリエチルボランのような還
元剤l/3モルを使用することによ゛つてVCJ!4.
2TIHFを尾部で数日間または80℃、1時間で赤橙
色のVCj!3.3TE’Fに還元できる。有機ボラン
還元剤の代りに、上記に定義したような有機アルミニウ
ム還元剤を使用してもよい。単独還元剤として亜鉛成分
を使用する反応の生成物は、それぞれ明るい緑色、砦腺
色および赤橙色の式、VcJ5 、 ZnCJ、2 、
5TBF’ 、VcJ2. Zn(J2 。
4THFおよびVCJ!3.3TEFを有する三種の化
合物の混合物から成っている。これら生成物の相対的割
合は、亜鉛のような還元剤の量および選択される反応条
件によって決まる。例えば比較的高い亜鉛水準Zn/V
加子比原子は、■ci2化合物に有利であるが、比較的
低い亜鉛水準Zn/V原子比=0.5はVC’i3生成
物に有利である。混合物の令聞」は、還元y VcJ3
で停止させるようである;■J3.3TBFの亜鉛瓜元
におけるようにy +にへの還元は、色の変化の肉眼観
察で硝められるように60℃より低い温度で徐々に起こ
る。従って、出発物質がVcJ、のときは、反応の少な
くとも一部は、少なくとも60℃ノ温度、好t L <
+’i (5’5°〜130 ℃、最モ好ましくは6
5’0〜1[10℃の温度で行うのが好ましい。
合物の混合物から成っている。これら生成物の相対的割
合は、亜鉛のような還元剤の量および選択される反応条
件によって決まる。例えば比較的高い亜鉛水準Zn/V
加子比原子は、■ci2化合物に有利であるが、比較的
低い亜鉛水準Zn/V原子比=0.5はVC’i3生成
物に有利である。混合物の令聞」は、還元y VcJ3
で停止させるようである;■J3.3TBFの亜鉛瓜元
におけるようにy +にへの還元は、色の変化の肉眼観
察で硝められるように60℃より低い温度で徐々に起こ
る。従って、出発物質がVcJ、のときは、反応の少な
くとも一部は、少なくとも60℃ノ温度、好t L <
+’i (5’5°〜130 ℃、最モ好ましくは6
5’0〜1[10℃の温度で行うのが好ましい。
このjfBi媒は好ましくは形成し、その後に支持体と
糾合させるが、最初に支持体と成分とを結合させ、その
後に錯体化および(寸たは)迄元反応を行うこともでき
る。結合後の蕪元は、ジアルキル亜鉛化合物のような炭
化水翼可溶性の還元剤を用いて行うのが好菫しい、すな
わち可溶性でない固体輸元剤は使用できない。
糾合させるが、最初に支持体と成分とを結合させ、その
後に錯体化および(寸たは)迄元反応を行うこともでき
る。結合後の蕪元は、ジアルキル亜鉛化合物のような炭
化水翼可溶性の還元剤を用いて行うのが好菫しい、すな
わち可溶性でない固体輸元剤は使用できない。
若干の例では、焔九とエーテル部体の形成とを本質的に
同時に行うのが望ましい。これは、前記に定義した還元
剤をエーテル中でVcJ3またVcJ、3と結合させる
ことで達成できる。Vcijとエーテルとからバナジウ
ム錯体の形成は、第一の方法と同様に水素化ナトリウム
のような触媒薬剤の存在によって加速することができる
。あるいはまた、出発物質はVα4でもよい、そして、
トリエチルボランのような還元剤の過当な(化学量論の
)蛍の存在によって+36化状態だけにするか、主要還
元剤7用いてVcJJ3、そして最長的にVCJ!2に
してもよい。この場合、R2Znは、次式の反応vcJ
t4+BR3→vci3+BC13BUJ3 +R2Z
n −+ RBCf2+RZnCJのため主還元剤とし
ては適当ではない。望ましくない二番目の反応は亜鉛金
属では起こらない。
同時に行うのが望ましい。これは、前記に定義した還元
剤をエーテル中でVcJ3またVcJ、3と結合させる
ことで達成できる。Vcijとエーテルとからバナジウ
ム錯体の形成は、第一の方法と同様に水素化ナトリウム
のような触媒薬剤の存在によって加速することができる
。あるいはまた、出発物質はVα4でもよい、そして、
トリエチルボランのような還元剤の過当な(化学量論の
)蛍の存在によって+36化状態だけにするか、主要還
元剤7用いてVcJJ3、そして最長的にVCJ!2に
してもよい。この場合、R2Znは、次式の反応vcJ
t4+BR3→vci3+BC13BUJ3 +R2Z
n −+ RBCf2+RZnCJのため主還元剤とし
ては適当ではない。望ましくない二番目の反応は亜鉛金
属では起こらない。
錯体形成と還元反応の同時実施は、20°〜160°0
、好ましくは70°〜100°Cの温度、エーテルを液
体に維持するための大気圧〜中程度の圧力で行なわれる
。薬剤は、段階的の還元が起こるように徐々に、または
適当な時間で増加させて添加しなければならない。室温
におけるトリエチルボランによる還元は数日7要するが
、90”0では反応は1時間で完結する。
、好ましくは70°〜100°Cの温度、エーテルを液
体に維持するための大気圧〜中程度の圧力で行なわれる
。薬剤は、段階的の還元が起こるように徐々に、または
適当な時間で増加させて添加しなければならない。室温
におけるトリエチルボランによる還元は数日7要するが
、90”0では反応は1時間で完結する。
前記の支持体は、8.*侠及応に慣用的に使用されてい
る任意の多孔質支持体でよい。しかし、非相持物質は、
触媒としての活性があっても反応器のよごれを起こすの
で突片性がないので支持体の存在は絶対に必須のもので
ある。好適な支持体には、プロピレン(Davison
) 952 MBのような、tinグレードのシリカ、
ケラジエン(xet;an)グレートBのようなアルミ
ナ、酸化マグネシウム、燐酸アルミニウムまたは燐酸化
アルミナが含まれる。燐ニアルミニウム比が約0.6
: 1〜0.9 : 1の981112アルミニウムお
よびアルミナをオルト鱗散のような燐酸処理剤で処理し
て製造され燐酸化アルミナも使用できる。一般に、表面
上の燐:アルミナ比は0.1 : 1〜1:1、好捷し
くは0.2 : 1〜0.9=1の範囲内である。好適
な燐含有基栃は、マクダニエル(Mc Daniel)
等の米国物許明a書第4.364.841号(1982
年12月21日)に詳細に開示されており、この開示を
本明細書の参照をされたい。
る任意の多孔質支持体でよい。しかし、非相持物質は、
触媒としての活性があっても反応器のよごれを起こすの
で突片性がないので支持体の存在は絶対に必須のもので
ある。好適な支持体には、プロピレン(Davison
) 952 MBのような、tinグレードのシリカ、
ケラジエン(xet;an)グレートBのようなアルミ
ナ、酸化マグネシウム、燐酸アルミニウムまたは燐酸化
アルミナが含まれる。燐ニアルミニウム比が約0.6
: 1〜0.9 : 1の981112アルミニウムお
よびアルミナをオルト鱗散のような燐酸処理剤で処理し
て製造され燐酸化アルミナも使用できる。一般に、表面
上の燐:アルミナ比は0.1 : 1〜1:1、好捷し
くは0.2 : 1〜0.9=1の範囲内である。好適
な燐含有基栃は、マクダニエル(Mc Daniel)
等の米国物許明a書第4.364.841号(1982
年12月21日)に詳細に開示されており、この開示を
本明細書の参照をされたい。
支持体は、tabするか、または尚められた温度で空気
のような酸素含有環境で処理し、触媒で処理される前の
、当業界で周知のものと同じ乾燥したおよび(−1′た
ば)活性支持体に−づ−る。←酸アルミニウム基材の場
合は、一般に、150〜800℃、好ましくは400〜
600℃の活性化温度が使用される。シリカ、アルξf
および燐酸化アルミナ基材は、一般に450〜i、’o
oo℃の温度で活性化される。活性化に続いて、前記基
材と触媒と?結合させる。多孔質基材とは、100〜6
00、好ましくは600〜500mに/yのiL囲内の
表面積を有する基材乞いう。
のような酸素含有環境で処理し、触媒で処理される前の
、当業界で周知のものと同じ乾燥したおよび(−1′た
ば)活性支持体に−づ−る。←酸アルミニウム基材の場
合は、一般に、150〜800℃、好ましくは400〜
600℃の活性化温度が使用される。シリカ、アルξf
および燐酸化アルミナ基材は、一般に450〜i、’o
oo℃の温度で活性化される。活性化に続いて、前記基
材と触媒と?結合させる。多孔質基材とは、100〜6
00、好ましくは600〜500mに/yのiL囲内の
表面積を有する基材乞いう。
バナジウム錯体触媒は、支持体が飽和される蛍で支持体
中に配合する。アルミナの場合には、これは支持体tj
frに基づいて約3重量係のバナジウムになり、活性度
は1%またはそれ以下に低下する。広範四には0.1〜
10、好複しくは肌5〜3重量%が使用される。
中に配合する。アルミナの場合には、これは支持体tj
frに基づいて約3重量係のバナジウムになり、活性度
は1%またはそれ以下に低下する。広範四には0.1〜
10、好複しくは肌5〜3重量%が使用される。
バナジウム釧体触fs成分は、支持体表面に触媒成分を
確実に分散させる任意の鋤当か方法で支持体と結合させ
る。一般に、この方法は、8+11媒成分用の醪剤中で
該/!IIJI f)jすy1分と支持体とのスラリー
を形成し、かように含浸させた相持か媒を泊熱1な溶液
から分離する。好ましい溶剤は、極性の、非プロトン性
で、常態で液体の物質、例えばジクロロメタン徒たはク
ロロホルムであり、ジクロロメタンが好ましい。この方
法は、闘遜、次いで溶剤による洗浄で行なわれ、所望に
より、その後にペンタン、ヘプタンずたは任意の常態で
液体の挑発性脂肪族炭化水素で洗浄する。前記のスラリ
ーは、先づバナジウム錯体馨溶解させ、シリカと共にス
ラリ〜にして形成するか、固体を混合し、次いで溶剤を
ふ力Pして形成する。バナジウム錯体を溶lNする任焦
゛の不活性溶剤が使用できるが、メチレンクロライドが
特に好適である。洗浄工程後に残留している溶剤は、絣
和な条件下および減圧または流刑jしている窒素あるい
はアルゴン流のような不活性雰囲気中で除去できる。5
0℃葉での室温が好適である。所望により、錯体をEζ
化水素洗液中に入れたままてしておくこともできろ。
確実に分散させる任意の鋤当か方法で支持体と結合させ
る。一般に、この方法は、8+11媒成分用の醪剤中で
該/!IIJI f)jすy1分と支持体とのスラリー
を形成し、かように含浸させた相持か媒を泊熱1な溶液
から分離する。好ましい溶剤は、極性の、非プロトン性
で、常態で液体の物質、例えばジクロロメタン徒たはク
ロロホルムであり、ジクロロメタンが好ましい。この方
法は、闘遜、次いで溶剤による洗浄で行なわれ、所望に
より、その後にペンタン、ヘプタンずたは任意の常態で
液体の挑発性脂肪族炭化水素で洗浄する。前記のスラリ
ーは、先づバナジウム錯体馨溶解させ、シリカと共にス
ラリ〜にして形成するか、固体を混合し、次いで溶剤を
ふ力Pして形成する。バナジウム錯体を溶lNする任焦
゛の不活性溶剤が使用できるが、メチレンクロライドが
特に好適である。洗浄工程後に残留している溶剤は、絣
和な条件下および減圧または流刑jしている窒素あるい
はアルゴン流のような不活性雰囲気中で除去できる。5
0℃葉での室温が好適である。所望により、錯体をEζ
化水素洗液中に入れたままてしておくこともできろ。
本発明の触媒は、1分子当り2〜8個の炭素原子を有す
る少なくとも一種のモノ−1−オレフィンの重合(L’
C使用できる。前記のか媒は、また、バナジウム編媒の
使用で周知のイmの反応の触媒とし2ても匣用できるが
、本発明の第1点の一つは、前記の触媒が望ましくない
副反応を起さずにオレフィンポリマーを効果的に失敗す
ることである。この触、媒は、エチL/ンホモポリマー
およびエチレンとプロピレン、1−ヘキセンおよび1−
オクテンのような1分子当り6〜8個の炭素原子を有す
る1−オレフィンから選ばれる1種またはそれ以上のコ
モノマーとのコポリマーの製造に特に適用性がある。コ
ポリマー製造が目的の場合は、0.5〜20モル%のコ
モノマーまたはそれ以上を使用でき、0.4〜3重量%
のコモノマーの配合が好ましい。
る少なくとも一種のモノ−1−オレフィンの重合(L’
C使用できる。前記のか媒は、また、バナジウム編媒の
使用で周知のイmの反応の触媒とし2ても匣用できるが
、本発明の第1点の一つは、前記の触媒が望ましくない
副反応を起さずにオレフィンポリマーを効果的に失敗す
ることである。この触、媒は、エチL/ンホモポリマー
およびエチレンとプロピレン、1−ヘキセンおよび1−
オクテンのような1分子当り6〜8個の炭素原子を有す
る1−オレフィンから選ばれる1種またはそれ以上のコ
モノマーとのコポリマーの製造に特に適用性がある。コ
ポリマー製造が目的の場合は、0.5〜20モル%のコ
モノマーまたはそれ以上を使用でき、0.4〜3重量%
のコモノマーの配合が好ましい。
これらのポリマーは、慣用の装置および接触方法乞使用
する溶液重合またはスラリー重合にょって恥造できる。
する溶液重合またはスラリー重合にょって恥造できる。
モノマーまたはコモノマーと触媒との接触は、固体触媒
に関して当業界で公知の任意の方法で行うことができる
。ある便利な方法は、触媒?有機媒体中に懸濁さぞ一1
重合工程の間触媒をサスペンション中に維持するように
攪拌する方法である。
に関して当業界で公知の任意の方法で行うことができる
。ある便利な方法は、触媒?有機媒体中に懸濁さぞ一1
重合工程の間触媒をサスペンション中に維持するように
攪拌する方法である。
本発明の触媒は、これらのスラリー重合方式用として特
に好適であり、単一触媒を使用して、超高分子量ポリマ
〜を含めてメルトフローに関する餓りポリマーの全額M
を製造することができる。
に好適であり、単一触媒を使用して、超高分子量ポリマ
〜を含めてメルトフローに関する餓りポリマーの全額M
を製造することができる。
水素は、分子量調節剤として公知であるが、本発明の触
媒は水素に対して極めて感受性が高いため使用する水素
11のm!I御によって超高分子量ポリマーから成型用
または射出成型グレードのポリマーに至るまですべて製
造できる。
媒は水素に対して極めて感受性が高いため使用する水素
11のm!I御によって超高分子量ポリマーから成型用
または射出成型グレードのポリマーに至るまですべて製
造できる。
従来技術において水素を使用する場合は、一般に120
p81a (0,8MPa )まで、好ましくは20
〜100 pSi& (0,14〜’0.69 MPa
)の範囲内の水素分圧が使用されている。この同じ量
の水素が本発明でも使用できるが、水素に対する感受性
が高いため、本発明では比較的高分子量ポリマーを所望
の場合には、5〜20 psiaの水素分圧の使用が好
ましい。
p81a (0,8MPa )まで、好ましくは20
〜100 pSi& (0,14〜’0.69 MPa
)の範囲内の水素分圧が使用されている。この同じ量
の水素が本発明でも使用できるが、水素に対する感受性
が高いため、本発明では比較的高分子量ポリマーを所望
の場合には、5〜20 psiaの水素分圧の使用が好
ましい。
水素を使用するときは活性が低下する傾向があるので、
かような場合は補助剤(活性剤)の使用が望ましい。好
適な補助剤には、ジブロモメタン、ブロモクロロメタン
、ジクロロメタン、1.1゜6−ドリクロロトリフルオ
ロメタン、1.2−ジクロロテトラフルオロエタンおよ
びジクロロゾフトオロメタンが含まれる。特に好適な物
質は、1゜2−ジフルオロテトラクロロエタンである。
かような場合は補助剤(活性剤)の使用が望ましい。好
適な補助剤には、ジブロモメタン、ブロモクロロメタン
、ジクロロメタン、1.1゜6−ドリクロロトリフルオ
ロメタン、1.2−ジクロロテトラフルオロエタンおよ
びジクロロゾフトオロメタンが含まれる。特に好適な物
質は、1゜2−ジフルオロテトラクロロエタンである。
もちろん、これらの補助剤は、水素の不存在下でも使用
できるが、前記触媒の極めて高い活性のため一般にはこ
tらの使用は必要でない。活性剤は、−穀圧重合ゾーン
内の溶剤に基づいて1〜5.000])I)mの範囲内
の量で使用されるが、活性剤が異なれは異った範囲が適
用される。0Fci2oFci2の場合は、20〜50
0 ppmが好ましい。
できるが、前記触媒の極めて高い活性のため一般にはこ
tらの使用は必要でない。活性剤は、−穀圧重合ゾーン
内の溶剤に基づいて1〜5.000])I)mの範囲内
の量で使用されるが、活性剤が異なれは異った範囲が適
用される。0Fci2oFci2の場合は、20〜50
0 ppmが好ましい。
エチレンおよび主要量がエチレンのコポリマー系のスラ
リー重合の好ましい温度範囲は、一般に約200〜26
0°F’(93〜110″0)である力\66〜110
℃の温度も使用できる。本発明の触媒は、モノマーとの
初期接触と重合開始との間に任意の鋼重しく、 tar
い誘導時間がない。
リー重合の好ましい温度範囲は、一般に約200〜26
0°F’(93〜110″0)である力\66〜110
℃の温度も使用できる。本発明の触媒は、モノマーとの
初期接触と重合開始との間に任意の鋼重しく、 tar
い誘導時間がない。
好適な重合溶剤ずたは希釈剤には、n−ペンタン、n−
ヘキサン、シクロヘキサンのよ’+ 7”、 ’M 鉛
および堤状炭化水素および佃の使用の重合用溶剤が含ま
れる。
ヘキサン、シクロヘキサンのよ’+ 7”、 ’M 鉛
および堤状炭化水素および佃の使用の重合用溶剤が含ま
れる。
本発明の触媒は、助触媒と共に使用さハる。この助触媒
は、有機金属化合物を含む有機金属化合物である。好適
な化合物には、(1)式ちAlX3〜m(式中、Rは炭
素原子1〜12個の炭化水素基であり、又は水素または
ハロゲンノル子もしくはアルコキシ基であり、mは1〜
3である)で示さ′1する套機アルミニウム化合物、(
11)式R,B (RはMjTWeと同じである)で示
される有機金属化合物、(lll)弐R2Mg (Rは
前記と同じである)で示される頁機マグネシウム化合物
、(炭素原子2〜6個を有するジアルキルマグネシヮム
化合物が好ましい)が含まれる。好ましい助触媒は、R
が炭素原子2〜4個のアルキル基である上式のアルキル
アルミニウム化合物であり、トリヱチルアルミニウムが
最も好ましい。
は、有機金属化合物を含む有機金属化合物である。好適
な化合物には、(1)式ちAlX3〜m(式中、Rは炭
素原子1〜12個の炭化水素基であり、又は水素または
ハロゲンノル子もしくはアルコキシ基であり、mは1〜
3である)で示さ′1する套機アルミニウム化合物、(
11)式R,B (RはMjTWeと同じである)で示
される有機金属化合物、(lll)弐R2Mg (Rは
前記と同じである)で示される頁機マグネシウム化合物
、(炭素原子2〜6個を有するジアルキルマグネシヮム
化合物が好ましい)が含まれる。好ましい助触媒は、R
が炭素原子2〜4個のアルキル基である上式のアルキル
アルミニウム化合物であり、トリヱチルアルミニウムが
最も好ましい。
前記の助触媒は、全人;4・または句:」素:パナジウ
ムのP子片が1000:1〜1:1、好ましくは200
:1−10:1の範囲内のtで使用さ1+、る。
ムのP子片が1000:1〜1:1、好ましくは200
:1−10:1の範囲内のtで使用さ1+、る。
重合ゾーン内の浴剤に基づいて、金属化合物助触媒の量
は、前記溶斧Jまたは#i釈剤1量の100口〜1好寸
しくけ500〜10重量ppmの範囲内であり、溶剤ま
たは希釈剤乞使用しないとぎのこ訊らの斧は全反応器内
容物に基づく。助触媒は溶媒と20レミツクスされるか
、分別ざtした流才1として泳方rされるかまたは両者
である。
は、前記溶斧Jまたは#i釈剤1量の100口〜1好寸
しくけ500〜10重量ppmの範囲内であり、溶剤ま
たは希釈剤乞使用しないとぎのこ訊らの斧は全反応器内
容物に基づく。助触媒は溶媒と20レミツクスされるか
、分別ざtした流才1として泳方rされるかまたは両者
である。
A 比較触媒
(it Vci3 、3THF (THFはテトラヒ
ドロフラン)亜鉛末1.58 y (24,1ミリモル
)とVCJ4 、2THF 1.6.269 (48,
2ミ!J %ル)と(1) fQ h vlJ’a’、
グローブボックス中のガラス耐圧ビンに入れ、水浴中で
冷却の間に50d(425ミリモル)のTHFを添加す
ると劇しい反応が起こり、赤色スラリーが形成された。
ドロフラン)亜鉛末1.58 y (24,1ミリモル
)とVCJ4 、2THF 1.6.269 (48,
2ミ!J %ル)と(1) fQ h vlJ’a’、
グローブボックス中のガラス耐圧ビンに入れ、水浴中で
冷却の間に50d(425ミリモル)のTHFを添加す
ると劇しい反応が起こり、赤色スラリーが形成された。
この反応混合物を約25°Cに暖め、次いで、80℃で
1時間熱した。−晩冷却後、その混合物を濾逼して18
.7 Fの赤色と緑色の固体が得られた。この粗生成物
&150dのTHFでスラリーにし、還流で熱し、急過
した。砲液乞わずかに濃縮すると赤色の結晶が形成され
、これを集めて秤量すると2.761であった。分析の
結果、この生成物はWJi、3THFであった。原子上
、S:V+4/zn0−2であツf、−0(ii) W
J3.Zn(J2.5TE’?コンデンサー乞備えた三
つロフラスコに、16.5P (49,0ミ17 %
ル) (1) VIJ、、2THIFと’IMFとを装
填し、サスペンション形成した。この混合物乞還流まで
加熱し、3.20 y(49,0ミリモル)の亜鉛末を
徐々に添加すると劇しい反応が起こった。
1時間熱した。−晩冷却後、その混合物を濾逼して18
.7 Fの赤色と緑色の固体が得られた。この粗生成物
&150dのTHFでスラリーにし、還流で熱し、急過
した。砲液乞わずかに濃縮すると赤色の結晶が形成され
、これを集めて秤量すると2.761であった。分析の
結果、この生成物はWJi、3THFであった。原子上
、S:V+4/zn0−2であツf、−0(ii) W
J3.Zn(J2.5TE’?コンデンサー乞備えた三
つロフラスコに、16.5P (49,0ミ17 %
ル) (1) VIJ、、2THIFと’IMFとを装
填し、サスペンション形成した。この混合物乞還流まで
加熱し、3.20 y(49,0ミリモル)の亜鉛末を
徐々に添加すると劇しい反応が起こった。
この混合物を1時間還流して、熱いうちに誂過した。う
すい青色固体が得られ、次いで、分析によりVCJ、2
、 ZnCJ、2−4THF (本発明触媒(11)
の相持mと同じである)であることが証明され、亀液内
でうすい緑色のは1体が徐々に結晶した。この緑色固体
を集め、THFで洗浄し、減圧];で乾燥5.8 I
yを得た。分析によって、この緑色生成物は、′vc′
i3゜Z nC12、5T HFであることが証明され
た。原子比:■+4/zn″−1であった。
すい青色固体が得られ、次いで、分析によりVCJ、2
、 ZnCJ、2−4THF (本発明触媒(11)
の相持mと同じである)であることが証明され、亀液内
でうすい緑色のは1体が徐々に結晶した。この緑色固体
を集め、THFで洗浄し、減圧];で乾燥5.8 I
yを得た。分析によって、この緑色生成物は、′vc′
i3゜Z nC12、5T HFであることが証明され
た。原子比:■+4/zn″−1であった。
B 発明触媒
(i) 2VCJ2.Zn(J!2.5THFグロー
ブボツクス(ドライボックス)甲に置いたガラス耐圧ビ
ンにI O,OF (2’6.8ミリモル)のvcz3
.3T′Hr 、 0.881 (13,4ミリモル
ノの亜鉛末と40mJ([40ミリモル)の°1゛1P
と乞装横した。このビンン、仄いで油浴中に入n、90
℃で60分おき、仄いで冷却して濃い黄色がかった緑色
の結晶性固体が得られた。この直I体乞回収し、減圧下
で乾燥した。分析によってこの生成物は、’)−’VC
J2. ZnC’12 、5THFであることか証明さ
才(た。
ブボツクス(ドライボックス)甲に置いたガラス耐圧ビ
ンにI O,OF (2’6.8ミリモル)のvcz3
.3T′Hr 、 0.881 (13,4ミリモル
ノの亜鉛末と40mJ([40ミリモル)の°1゛1P
と乞装横した。このビンン、仄いで油浴中に入n、90
℃で60分おき、仄いで冷却して濃い黄色がかった緑色
の結晶性固体が得られた。この直I体乞回収し、減圧下
で乾燥した。分析によってこの生成物は、’)−’VC
J2. ZnC’12 、5THFであることか証明さ
才(た。
原子比: V+3/Zn 0= 2であった。
(Ifl 、VCJ2. Z nc12 、4 T
E F比較触媒2に前記した。
E F比較触媒2に前記した。
(llll VCJ2− Z nC4、4T HFガ
ラス耐圧ビンに18.149 (53,8ミリモル)ノ
VIJ4. 、 :2THFと3.52 F (53,
8ミリモル)の押鉛末とを装増し、50me(425ミ
リモル)のTEF 4添加した。*l」Lい反応が起こ
った、これに続いて、ビンと反応混合物を70℃で1時
間熱した。グローブボックス中で黄かつ色の固体ヲ急別
し、THFで洗浄するとうすい緑色固体が残った。
ラス耐圧ビンに18.149 (53,8ミリモル)ノ
VIJ4. 、 :2THFと3.52 F (53,
8ミリモル)の押鉛末とを装増し、50me(425ミ
リモル)のTEF 4添加した。*l」Lい反応が起こ
った、これに続いて、ビンと反応混合物を70℃で1時
間熱した。グローブボックス中で黄かつ色の固体ヲ急別
し、THFで洗浄するとうすい緑色固体が残った。
この固体の一部15.95.f’&ソックスレー中で2
00−のTJJFで抽出した。抽出物から4.1グのう
すい緑青色の結晶性固体が得られた。分析によってこの
生成物がwノ。、 ZnCJ2−.4THFであること
が示された。原子比: 、V+4/Zn’ −1であっ
た。
00−のTJJFで抽出した。抽出物から4.1グのう
すい緑青色の結晶性固体が得られた。分析によってこの
生成物がwノ。、 ZnCJ2−.4THFであること
が示された。原子比: 、V+4/Zn’ −1であっ
た。
任意の、穿たばすべての前記の触媒は、本明細書に前記
したように支持体上に別々に支持することができる。例
えは、予め600℃で・囲焼した11のケラジエン(K
etjen)グレードBアルミナケ、本発明触媒(1)
の2VCJ、2 、 ZnC’J2 、5THF 0.
40’ Pと共にアルゴン下でシュレンク% (Sch
lenk tube) IC添加した。この管を振とう
して内容物?混合させ、20−のメチレンクロライドを
添加し、混合物をてみじかに攪拌した。この管をグロー
ブボックス中に移し、無色の上澄液を確過によって除去
した。
したように支持体上に別々に支持することができる。例
えは、予め600℃で・囲焼した11のケラジエン(K
etjen)グレードBアルミナケ、本発明触媒(1)
の2VCJ、2 、 ZnC’J2 、5THF 0.
40’ Pと共にアルゴン下でシュレンク% (Sch
lenk tube) IC添加した。この管を振とう
して内容物?混合させ、20−のメチレンクロライドを
添加し、混合物をてみじかに攪拌した。この管をグロー
ブボックス中に移し、無色の上澄液を確過によって除去
した。
生成物乞新しい20一部のメチレンクロライドで数回洗
浄し、鯖素流中で緩和に熱して乾燥させ、5すい緑色触
媒を得た。含役させた触媒は、使用した二価のバナジウ
ム化合物の色を保持しているので、含反自体がバナジウ
ムの原子価状態乞食えないと思われる。
浄し、鯖素流中で緩和に熱して乾燥させ、5すい緑色触
媒を得た。含役させた触媒は、使用した二価のバナジウ
ム化合物の色を保持しているので、含反自体がバナジウ
ムの原子価状態乞食えないと思われる。
希釈剤として2ノのイソブタン、代罎的ハロカーボン活
性剤として使用する場合は2.0ミリモルの1.2−ジ
ンルオロテトラクロロエタン(Cに12CPcJ2)、
別記しない限り助触媒としてn−ヘプタン中に溶解した
1、0ミリモルのトリエチルアルミニウム(TEA)お
よび使用する場合は80IH31(0,55MPa )
の水素?使用し、1ガロン(3,8i )の攪拌してい
るステンレス鋼反応梅中で100℃1時Uでエチレンを
重合させた。各笑験にどいて、希釈剤、助触媒、使用す
る場合のCに220 FC!J2、触媒、使用する場合
の水素乞、約20℃で乾燥した、きれいな反応器に装填
した。
性剤として使用する場合は2.0ミリモルの1.2−ジ
ンルオロテトラクロロエタン(Cに12CPcJ2)、
別記しない限り助触媒としてn−ヘプタン中に溶解した
1、0ミリモルのトリエチルアルミニウム(TEA)お
よび使用する場合は80IH31(0,55MPa )
の水素?使用し、1ガロン(3,8i )の攪拌してい
るステンレス鋼反応梅中で100℃1時Uでエチレンを
重合させた。各笑験にどいて、希釈剤、助触媒、使用す
る場合のCに220 FC!J2、触媒、使用する場合
の水素乞、約20℃で乾燥した、きれいな反応器に装填
した。
次いで、温度?100°Cに上げ、230 psi(1
,6MPa )の差圧が得られるような十分な水素を装
填し、笑験ン開始した。実験中の全反応缶圧力は、約5
05〜555 psia (3,5〜3.8 MPa
)の範囲であり、この圧力は、加圧貯槽から心安に応じ
てエチレンを追加して所望圧力ヲ維持した。
,6MPa )の差圧が得られるような十分な水素を装
填し、笑験ン開始した。実験中の全反応缶圧力は、約5
05〜555 psia (3,5〜3.8 MPa
)の範囲であり、この圧力は、加圧貯槽から心安に応じ
てエチレンを追加して所望圧力ヲ維持した。
種々の実験において、TEA中のアルミニウム:触媒に
含まれるバナジウムの原子比は約17:1の低いものか
ら約10.2:1の筒い変化ンするか、大部分は約17
=1〜約70=1であった。
含まれるバナジウムの原子比は約17:1の低いものか
ら約10.2:1の筒い変化ンするか、大部分は約17
=1〜約70=1であった。
i、o o o、o o o部のイソブタン希釈剤当り
TFiAのx−nは、実験2の約50 ppm TgA
〜実&2〜14の約100 ppm TEAと変化した
。前記の範囲に亘る、使用されたTIIA量の変化は、
重合結果ビ評価する上でM喪でばないと思われる。
TFiAのx−nは、実験2の約50 ppm TgA
〜実&2〜14の約100 ppm TEAと変化した
。前記の範囲に亘る、使用されたTIIA量の変化は、
重合結果ビ評価する上でM喪でばないと思われる。
反応器から回収した各ポリエチレンは乾燥し、収曾の確
認のため秤量し、メルトインデックスなASTM D
1258−65、条件E(M工)および条件F(LIL
ムクエ)によって測定した。
認のため秤量し、メルトインデックスなASTM D
1258−65、条件E(M工)および条件F(LIL
ムクエ)によって測定した。
この結果を第1表に示す。
第1表で使用した触媒は、活性剤としてCFCJ 2.
CFCJ 2の有り、無しおよび(または)ポリマー
の分子量調節用の水素有り、無しの実験全部で反応器の
よごれを生じた。比較触媒(i) (vcz3゜3TH
F)を使用した実験ろおよび発明触媒を使用した実験6
.7.8.10.11および14では活性剤が存在した
とき良好な生産性が得られた。二価のバナジウムを含有
する触媒は、比較触媒中に含有される三価のバナジウム
よりわずかに活性であるようにみえる。
CFCJ 2の有り、無しおよび(または)ポリマー
の分子量調節用の水素有り、無しの実験全部で反応器の
よごれを生じた。比較触媒(i) (vcz3゜3TH
F)を使用した実験ろおよび発明触媒を使用した実験6
.7.8.10.11および14では活性剤が存在した
とき良好な生産性が得られた。二価のバナジウムを含有
する触媒は、比較触媒中に含有される三価のバナジウム
よりわずかに活性であるようにみえる。
細孔容積約、1.7 cclg、表面積約320 m”
7gを有する商業用物質であるケッジエングレードBア
ルミナをこの実施例の支持体に使用した。典型的の活性
化方法において、バナジウム化合物と接触させる前に、
50gの支持体を石英管内で600℃で6時間空気で流
動化した。400℃に冷却後、空気流を乾燥窒素に代え
、試料を約25°Gに冷却した。これを密閉したフラス
コ中に窒素下で貯蔵した。
7gを有する商業用物質であるケッジエングレードBア
ルミナをこの実施例の支持体に使用した。典型的の活性
化方法において、バナジウム化合物と接触させる前に、
50gの支持体を石英管内で600℃で6時間空気で流
動化した。400℃に冷却後、空気流を乾燥窒素に代え
、試料を約25°Gに冷却した。これを密閉したフラス
コ中に窒素下で貯蔵した。
1.0gの■焼したアルミナと10m1のエチレンクロ
ライドとをシュレンク管中、アルゴン下で接触させ、こ
ねに約0.5gの/々ナジウムイヒ金物を添刀口し、混
合物を良く振と5する方法による典型的製法によって担
持接触を製造した。含浸させた触媒は、グローブボック
ス中で濾過して回収し、新しいメチレンクロライド20
71Leで数回洗浄した。
ライドとをシュレンク管中、アルゴン下で接触させ、こ
ねに約0.5gの/々ナジウムイヒ金物を添刀口し、混
合物を良く振と5する方法による典型的製法によって担
持接触を製造した。含浸させた触媒は、グローブボック
ス中で濾過して回収し、新しいメチレンクロライド20
71Leで数回洗浄した。
担持触媒の製造においては、支持体を確実に飽和させる
ための十分な/ぐナジウム右有混合物を使用した。最終
生成物は、窒素流下で緩和に熱して乾燥させた。触媒の
プラズマ発光分析(plasmaemission a
nalysis )で(工1これら力ぶ約2−6iff
c%のバナジウムを含有することカー証明さhた。
ための十分な/ぐナジウム右有混合物を使用した。最終
生成物は、窒素流下で緩和に熱して乾燥させた。触媒の
プラズマ発光分析(plasmaemission a
nalysis )で(工1これら力ぶ約2−6iff
c%のバナジウムを含有することカー証明さhた。
含浸触媒は、これらを製造するときに使用した7寸ナジ
ウム化合物の色を保持して(・た。
ウム化合物の色を保持して(・た。
実施例2に記載した反応器中で、この担持触媒を用い1
00°Q、1時間の実験でエチレンを1合させた。各側
において、希釈剤として2!のイソブタンを使用し、助
触媒として1.0ミ1ノモルのTEAを使用し、活性剤
として2.[]ミリモルのCFCJ−、C!FCl2、
水素を使用する場合は80 psiの水素、そして、2
30Dsiのエチレン差圧を使用した。
00°Q、1時間の実験でエチレンを1合させた。各側
において、希釈剤として2!のイソブタンを使用し、助
触媒として1.0ミ1ノモルのTEAを使用し、活性剤
として2.[]ミリモルのCFCJ−、C!FCl2、
水素を使用する場合は80 psiの水素、そして、2
30Dsiのエチレン差圧を使用した。
実験中の全反応器圧力は、515〜535 psia(
i6−3.7 MPa )と変化した。
i6−3.7 MPa )と変化した。
得られた結果および各種ポリマーについて測定したメル
トインデックスを第■表に示す、これらの実験において
、Al/V原子比は、各担持接触が6重量%のバナジウ
ムを含有すると仮定すると、約15〜19と変化した。
トインデックスを第■表に示す、これらの実験において
、Al/V原子比は、各担持接触が6重量%のバナジウ
ムを含有すると仮定すると、約15〜19と変化した。
2重量%のバナジウムを含有するとすれば、Al/V原
子比は約22〜164と変化する。
子比は約22〜164と変化する。
第■表の結果は、水素の添加がアルミナに支持されたバ
ナジウムの化合物の触媒活性を著しく低下させることを
示している。活性に及ぼす触媒支持体の影響については
実施例4において詳述する。
ナジウムの化合物の触媒活性を著しく低下させることを
示している。活性に及ぼす触媒支持体の影響については
実施例4において詳述する。
各バナジウムの酸化状態における同様な実験を比較する
と、触媒の亜鉛含量が増加すると触媒活性が低下するこ
とが示される。例えば、実験1のように三価のバナジウ
ムを用い、水素の不存在下および亜鉛の不存在下では、
触媒の生産性は9.490.9 PE/11触媒/時間
である。実験6では水素の不存在下で約10重量%の計
算亜鉛含量を含有する三価亜鉛化合物を用いV/Zn原
子比=子片は、触媒の生産性は2,520 gPE/g
触媒/時間である。二価のバナジウムでは、実験5の生
産性の値、40.5009 pE/1!触媒/時間と実
験7の生産性の値、8.7409pE/9触媒/時間、
または実験8の値10,200.9 pE/g触媒/時
間とを比較すると同様な傾向が観察される。実験5の触
媒、工、わ8.8゜k%。□00ゆ含オケ有、M子片=
2である、これに対して実験7または8の触媒は、約1
2重量%の計算亜鉛含量を有し、V/Zn原子比=子片
ある。
と、触媒の亜鉛含量が増加すると触媒活性が低下するこ
とが示される。例えば、実験1のように三価のバナジウ
ムを用い、水素の不存在下および亜鉛の不存在下では、
触媒の生産性は9.490.9 PE/11触媒/時間
である。実験6では水素の不存在下で約10重量%の計
算亜鉛含量を含有する三価亜鉛化合物を用いV/Zn原
子比=子片は、触媒の生産性は2,520 gPE/g
触媒/時間である。二価のバナジウムでは、実験5の生
産性の値、40.5009 pE/1!触媒/時間と実
験7の生産性の値、8.7409pE/9触媒/時間、
または実験8の値10,200.9 pE/g触媒/時
間とを比較すると同様な傾向が観察される。実験5の触
媒、工、わ8.8゜k%。□00ゆ含オケ有、M子片=
2である、これに対して実験7または8の触媒は、約1
2重量%の計算亜鉛含量を有し、V/Zn原子比=子片
ある。
触媒活性に及ぼすバナジウムの酸化状態の影響のさらに
公平な比較は、同じV/Zn原子比を有する触媒の比較
によって得られる。例えは、実験ろに使用した三価のバ
ナジウム触媒は、計算V/Zn原子比=1であり、2,
520 、!i’ PE/&触媒/時間の生産性であり
、計算V/Zn原子比=1を有する実験7または8は同
一条件下で、それぞれ8,740と10,2009 P
El&触媒/時間の生産性を示す。
公平な比較は、同じV/Zn原子比を有する触媒の比較
によって得られる。例えは、実験ろに使用した三価のバ
ナジウム触媒は、計算V/Zn原子比=1であり、2,
520 、!i’ PE/&触媒/時間の生産性であり
、計算V/Zn原子比=1を有する実験7または8は同
一条件下で、それぞれ8,740と10,2009 P
El&触媒/時間の生産性を示す。
また、実験1.2(亜鉛なし)の三価のバナジウム触媒
と実験5および6(V/Zn原子比=子片の二価バナジ
ウム触媒とを比較すると二価の触媒の方が活性であるこ
とは明らかである。
と実験5および6(V/Zn原子比=子片の二価バナジ
ウム触媒とを比較すると二価の触媒の方が活性であるこ
とは明らかである。
実施例4−各種基材に支持されたバナジウム化合本実施
例に使用した支持体は、ケンジエングレードB(実施例
乙に開示した)、表面積540m27gと細孔容積2.
0 cc15’とを有するデービン/(Davison
)高細孔アルミナ、表面積300 m”7gと細孔容
積’1.6cc19とを有するデービラン952シリカ
の群から成る商業的に得ら第1る物質と、P/AI N
子片= 0.9、表面lk350 m”/jiオよび細
孔容ft1t 0.8 cc / iを有する実数用A
lPO4から選んだ。燐酸化アルミナ、P/Al2O3
は、予め■焼した(600℃)デービソンアルミナ試料
なP/Al原子比が所望の0.1になるに必依な濃屁で
H3PO4のメタノール溶液で処理することによって製
造した。吸引濾過によって過剰のメタノールを除去し、
支持体を詠圧下、80°Cで12時間乾燥させた。
例に使用した支持体は、ケンジエングレードB(実施例
乙に開示した)、表面積540m27gと細孔容積2.
0 cc15’とを有するデービン/(Davison
)高細孔アルミナ、表面積300 m”7gと細孔容
積’1.6cc19とを有するデービラン952シリカ
の群から成る商業的に得ら第1る物質と、P/AI N
子片= 0.9、表面lk350 m”/jiオよび細
孔容ft1t 0.8 cc / iを有する実数用A
lPO4から選んだ。燐酸化アルミナ、P/Al2O3
は、予め■焼した(600℃)デービソンアルミナ試料
なP/Al原子比が所望の0.1になるに必依な濃屁で
H3PO4のメタノール溶液で処理することによって製
造した。吸引濾過によって過剰のメタノールを除去し、
支持体を詠圧下、80°Cで12時間乾燥させた。
触媒は、2vCJ12 、 Zn(第2 、5TIHF
まfCハV(第3.3 THFのいずれかから成り、特
定の支持体は、前記のようにして製造した。
まfCハV(第3.3 THFのいずれかから成り、特
定の支持体は、前記のようにして製造した。
エチレンの重合は、1.25ボンド(約5679または
11)のイソブタンを希釈剤として含有する21の攪拌
付きステンレス鋼反応器中で行った。
11)のイソブタンを希釈剤として含有する21の攪拌
付きステンレス鋼反応器中で行った。
装填順序、こねもの実験では約565 psia (3
,9MPa )であった反応器圧力の維持方法およびポ
リマーの回収は前記の通りに行った。装填した触媒の重
量、使用した重合温度、使用した場合の使用した水素、
ハロカーボン活性剤および得られた結果を第111A表
およびmB衣に示す。ジエチルアルミニウムクロライド
を使用したもの以外は、各実験において一般的に’I’
EAである助触媒1ミリモルを使用した。
,9MPa )であった反応器圧力の維持方法およびポ
リマーの回収は前記の通りに行った。装填した触媒の重
量、使用した重合温度、使用した場合の使用した水素、
ハロカーボン活性剤および得られた結果を第111A表
およびmB衣に示す。ジエチルアルミニウムクロライド
を使用したもの以外は、各実験において一般的に’I’
EAである助触媒1ミリモルを使用した。
< l:Q 23 旦 旦3 三 3233デル透過ク
ロマトグラフィーで測定した不均質性指数(hezer
ogeneity 1ndex ) (Mw/Mn )
は実験1のポリマーが11、実験2が8.7であり実験
3が17である。これらの結果は、中程度に広いものか
ら広い分子量分布のポリマーが製造できることを示して
いる。
ロマトグラフィーで測定した不均質性指数(hezer
ogeneity 1ndex ) (Mw/Mn )
は実験1のポリマーが11、実験2が8.7であり実験
3が17である。これらの結果は、中程度に広いものか
ら広い分子量分布のポリマーが製造できることを示して
いる。
水素およびハロカーボン活性剤の存在に対する触媒の生
産性および感受性は、支持体の性質の影響を受けるので
触媒の選択においては支持体の性質も重要な役割をする
。例えば、支持体としてAlPO4、A1203N L
びSiO2を使用する実験1〜ろの触媒の生産性とポリ
マーのHLMIを考察すると、同じ二価のバナジウム化
合物を使用した結果は、触媒活性の順位がAl2O3>
、AIPOa ) 3102 であることを示して
いる。これに対して、水素に対する感受性は、支持体と
して5i02 、Al2O3およびAlPO4の減少順
位となる。
産性および感受性は、支持体の性質の影響を受けるので
触媒の選択においては支持体の性質も重要な役割をする
。例えば、支持体としてAlPO4、A1203N L
びSiO2を使用する実験1〜ろの触媒の生産性とポリ
マーのHLMIを考察すると、同じ二価のバナジウム化
合物を使用した結果は、触媒活性の順位がAl2O3>
、AIPOa ) 3102 であることを示して
いる。これに対して、水素に対する感受性は、支持体と
して5i02 、Al2O3およびAlPO4の減少順
位となる。
水素の不存在下では、製造されるポリマーは実験4〜6
に基づいてHLMIがOの高分子量の性状である。一般
に、ハロカーボン活性剤の不存在もまた触媒活性を著し
く低下させる。
に基づいてHLMIがOの高分子量の性状である。一般
に、ハロカーボン活性剤の不存在もまた触媒活性を著し
く低下させる。
活性剤なしでは、二塩化/々ナジウム錯体を使用する発
明触媒は、三塩化/々ナジウム錯体を使用する対照触媒
に比較して明瞭な優位性をまなく、若干の例では実験6
と7との比較で示されるように三塩化バナジウムの方が
高(・生産性i=得られることすらある。しかし、発明
触媒レエ、活性斉」の存在に対してはるかに敏感であり
、また発明触媒(工 水素の存在に対してはるかに敏感
である。
明触媒は、三塩化/々ナジウム錯体を使用する対照触媒
に比較して明瞭な優位性をまなく、若干の例では実験6
と7との比較で示されるように三塩化バナジウムの方が
高(・生産性i=得られることすらある。しかし、発明
触媒レエ、活性斉」の存在に対してはるかに敏感であり
、また発明触媒(工 水素の存在に対してはるかに敏感
である。
第m Aと第111B表に示した実験に使用したA1(
またはB ) / V原子比は、各担持触媒が2重量%
のバナジウムを含有すると仮定して約14〜126の範
囲である。6重量%のバナジウムと仮定すると、相当す
る原子比は、約17〜102の範囲である。
またはB ) / V原子比は、各担持触媒が2重量%
のバナジウムを含有すると仮定して約14〜126の範
囲である。6重量%のバナジウムと仮定すると、相当す
る原子比は、約17〜102の範囲である。
第111A、第mB表の結果をまとめて考察すると支持
体を使用する二価のバナジウム触媒の水素感受性に支持
体の性質が顕著な影響を及ぼすことが分かる。例えば、
第1II ’A表の実験2のポリマ・−の0.52のメ
ルトインデックスと触媒製造のときにP/Al原子比=
子片1の燐酸化アルミナを使用したilm B表の実験
14のポリマーの15のメルトインデックスとを比較す
ると、バナジウム/燐酸化アルミナの組合せの有利性を
明らかに示している。
体を使用する二価のバナジウム触媒の水素感受性に支持
体の性質が顕著な影響を及ぼすことが分かる。例えば、
第1II ’A表の実験2のポリマ・−の0.52のメ
ルトインデックスと触媒製造のときにP/Al原子比=
子片1の燐酸化アルミナを使用したilm B表の実験
14のポリマーの15のメルトインデックスとを比較す
ると、バナジウム/燐酸化アルミナの組合せの有利性を
明らかに示している。
反応器水素およびハロカーボン活性剤の不存在下では、
燐酸化アルミナ、バナジウムハライド触媒は十分良好な
活性、例えば、6.ろ50.9 PE/g触媒/時間を
示し、また実験9に示されるような約0.92817C
Cの密度を有する超高分子量ポリエチレン(UHMWP
E )が生産される。
燐酸化アルミナ、バナジウムハライド触媒は十分良好な
活性、例えば、6.ろ50.9 PE/g触媒/時間を
示し、また実験9に示されるような約0.92817C
Cの密度を有する超高分子量ポリエチレン(UHMWP
E )が生産される。
反応器水素の不存在下、ただし、 CFCjl、2CF
(J2のようなハロカーボン活性剤の0.1〜2ミリモ
ルを添加した実験10.11:sよび18では、触媒活
性が、例えば実験9に基づいて8〜10倍も増力口し、
UH1#PE も約0.9289/CCの密度を有す
るものが生産されることを証明している。
(J2のようなハロカーボン活性剤の0.1〜2ミリモ
ルを添加した実験10.11:sよび18では、触媒活
性が、例えば実験9に基づいて8〜10倍も増力口し、
UH1#PE も約0.9289/CCの密度を有す
るものが生産されることを証明している。
1.0ミリモルのCFCヱ、C′FC2□と1〜50
psiの水素との存在下で、実験12〜16は、実験1
5の1 ps工の水素によるUHMWPE から実験1
ろの209のメルトインデックスの低分子量ポリマーに
至る範囲のポリエチレンが製造できることを示す。実験
15には、また、1.0ミリモルの710カーボ/と使
用する反応器中の少量の水素は、水素と)・ロカーボン
との不存在下の約0.928 g/cc (実験9)か
ら約0.940.!iI/ccのようにポリマー密度を
著しく増加させ、しかも、tJHlviWPEが生産さ
れることが示されている。
psiの水素との存在下で、実験12〜16は、実験1
5の1 ps工の水素によるUHMWPE から実験1
ろの209のメルトインデックスの低分子量ポリマーに
至る範囲のポリエチレンが製造できることを示す。実験
15には、また、1.0ミリモルの710カーボ/と使
用する反応器中の少量の水素は、水素と)・ロカーボン
との不存在下の約0.928 g/cc (実験9)か
ら約0.940.!iI/ccのようにポリマー密度を
著しく増加させ、しかも、tJHlviWPEが生産さ
れることが示されている。
両実験共に80psiの水素および2.0 ミ!Jモル
の活性剤が存在する第mB表の発明実験17と対照実験
19との比較では、生産さねるポリマーのHLMIが、
実験19のポリマーの0.6に対して51であるから発
明触媒の方が水素に対してはるかに感受性が大きいこと
は明らかである。しかし使用した条件下では、生理性に
基づく本発明の二価バナジウム触媒の活性度は、対照の
三価バナジウム触媒の約半分である。
の活性剤が存在する第mB表の発明実験17と対照実験
19との比較では、生産さねるポリマーのHLMIが、
実験19のポリマーの0.6に対して51であるから発
明触媒の方が水素に対してはるかに感受性が大きいこと
は明らかである。しかし使用した条件下では、生理性に
基づく本発明の二価バナジウム触媒の活性度は、対照の
三価バナジウム触媒の約半分である。
反応器水素は不存在であるが、2.0 ミ!Jモルの活
性剤の存在下では、実験18の本発明の二価バナジウム
触媒は、実験20に使用された対照の三価バナジウム触
媒の活性度の約2倍である。両触媒共に、はぼ同じ分子
量のU巳濯匹を生成する。
性剤の存在下では、実験18の本発明の二価バナジウム
触媒は、実験20に使用された対照の三価バナジウム触
媒の活性度の約2倍である。両触媒共に、はぼ同じ分子
量のU巳濯匹を生成する。
しかし、発明触媒では0.927 fj/ ccに対し
てやや低い密度0.925 g/CCのポリマーが得ら
れる。
てやや低い密度0.925 g/CCのポリマーが得ら
れる。
溶融粘度値は、平行板構造を使用して23 口’0でレ
オメトリックスダイナミックスペクトロメーター(Rh
eomezrics Dynamic 5pect、r
omet;er (RDS)によって得られる。正振幅
は5%であり、試料室には窒素ガスを使用し、振動数は
0.1〜500ラジアン/秒と変化させた。得られたデ
ータは、振動数の函数としての貯蔵弾性率および損失弾
性率で示される。これらのデータから、1961年ウィ
リー(Wile7 )社から出版されたフェリー(ll
i’erry )著「ポリマーの粘弾(qj (Vis
co−elaszic Properzies of
Polymers ) の第1章に記載されているダ
イナミックコンブレクスビスコシティ(dynamic
complex viscosIy ) /η*/
75に計算できろ。得られた値は、ポリマーの分子量に
直接関連する。この値が高けれは分子量も高い。
オメトリックスダイナミックスペクトロメーター(Rh
eomezrics Dynamic 5pect、r
omet;er (RDS)によって得られる。正振幅
は5%であり、試料室には窒素ガスを使用し、振動数は
0.1〜500ラジアン/秒と変化させた。得られたデ
ータは、振動数の函数としての貯蔵弾性率および損失弾
性率で示される。これらのデータから、1961年ウィ
リー(Wile7 )社から出版されたフェリー(ll
i’erry )著「ポリマーの粘弾(qj (Vis
co−elaszic Properzies of
Polymers ) の第1章に記載されているダ
イナミックコンブレクスビスコシティ(dynamic
complex viscosIy ) /η*/
75に計算できろ。得られた値は、ポリマーの分子量に
直接関連する。この値が高けれは分子量も高い。
商業的に入手できるUHMWPE の0.1ラジアン/
秒および190℃で測定した/ηンは約30Mポアズの
値を有することが示されている。これより高い値は、さ
らに高い分子量のポリマーであることを示す。第mA表
の実験4〜8および第mBiの実験9.11および15
で得られた値は、UHMWPEが得られた証拠である。
秒および190℃で測定した/ηンは約30Mポアズの
値を有することが示されている。これより高い値は、さ
らに高い分子量のポリマーであることを示す。第mA表
の実験4〜8および第mBiの実験9.11および15
で得られた値は、UHMWPEが得られた証拠である。
第mB表の実験15のポリマーは、商業的に得られるU
HMWPE(アメリカヘキスト社のホスタレ:/ (H
o5talen ) GURと確認)とほぼ同じ値であ
った。
HMWPE(アメリカヘキスト社のホスタレ:/ (H
o5talen ) GURと確認)とほぼ同じ値であ
った。
固有粘度は、0.05重量裂の代りに0.015重量チ
の溶解ポリマーを使用するように変更してAs瓢、 D
401−61によって測定した。溶解困難なUHMW
PE試料をより良く溶解させるために変更した。目下の
ところUHMWPEを約20またはこれより高い固有粘
度を有するポリエチレンと定義する。第mB表の実験1
8と20のポリマーは、それぞれ28.6と294との
固有粘度を示す。
の溶解ポリマーを使用するように変更してAs瓢、 D
401−61によって測定した。溶解困難なUHMW
PE試料をより良く溶解させるために変更した。目下の
ところUHMWPEを約20またはこれより高い固有粘
度を有するポリエチレンと定義する。第mB表の実験1
8と20のポリマーは、それぞれ28.6と294との
固有粘度を示す。
要約すると、第111A表の発明実験4〜6および第m
B表の発明実験9〜11.15および18で製造された
ポリマーは、ずべてUHMW’PEとしての特徴を示す
。
B表の発明実験9〜11.15および18で製造された
ポリマーは、ずべてUHMW’PEとしての特徴を示す
。
本発明を説明のため詳細に記載したが、これによって限
定されるものと解釈すべきではなく、本発明の精神およ
び範囲内のすべての変化および改良を包含する積りであ
る。
定されるものと解釈すべきではなく、本発明の精神およ
び範囲内のすべての変化および改良を包含する積りであ
る。
代理人 浅 村 晧
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)固体多孔質担体上のバナジウムシバライド−エー
テル錯体、および所望によシ、触媒を得るだめの助触媒
が含まれていることを特徴とするオレフィン重合用触媒
成分。 (2) 前記のハライドが、クロライドである特許請
求の範囲第1項に記載の成分。 (3) 前記の錯体が、環状エーテルから形成される
特許請求の範囲第1項または第2項に記載の成分。 (4) 前記の環状エーテルが、テトラヒドロ7ラン
でおる特許請求の範囲第6項に記載の成分。 (5) 前記の多孔質担体が、少なくとも1種のシリ
カ、鱗敵アルミニウム、燐酸化アルミナまたはアルミナ
である特許請求の範囲第1〜第4項の任意の1項に記載
の成分。 16) 前記の触媒の前記の助触媒が、有機アルミニ
ウム化合物でおる特許請求の範囲第1〜第5項の任意の
1項に記載の成分。 (7)前記の有機アルミニウム化合物が、トリエチルア
ルミニウムである特許請求の範囲第6項に記載の成分。 (8) 前記の助触媒が、有機硼素化合物である特許
請求の範囲第1〜第5項の任意の1項に記載の成分。 (9) 前記の有機硼素化合物が、トリエチルがラン
でおる特許請求の範囲第8項に記載の成分。 uo) VX2 k形成し、該vx2とエーテルとで
錯体を形成しく式中、Xはノ・ロデンである)、そして
、該錯体と多孔質固体支持体とを結合させることを特徴
とする触媒成分の製造方法。 (11) Xが塩素である特許請求の範囲第10項に
記載の方法。 (1,21アルコール中でvaz3の電解還元全行い、
va12−アルコール錯体を生成させ、次いで、該錯体
とエーテルとを反応させてvcz2−エーテル錯体を形
成することによって前記の錯体を特徴する特許請求の範
囲第10項または第11項に記載の方法。 (13) 前記のエーテルが、環状エーテルである特
許請求の範囲第10〜第12項の任意の1項に記載の方
法。 ■ 前記のエーテルが、テトラヒドロフランである特許
請求の範囲第10〜第12項の任意の1項に記載の方法
。 霞 前記の支持体が、少なくともシリカ、燐酸アルミニ
ウム、燐酸化アルミナ、またはアルミナである特許請求
の範囲第10〜第14項の任意の1項に記載の方法。 tit’a 環状エーテルと式VX、またはVX3(
式中、Xはハロゲンである)を有するバナジウム化合物
とを接触させて錯体を形成し、 該錯体と、少なくとも一部が亜鉛金属または有機亜鉛化
合物である還元剤とを、前記のバナジウムの原子価を+
2に減少させるように接触させ、そして、 かようにして生成させたVX2−エーテル−亜鉛錯体と
多孔質支持体とを結合させる ことを特徴とする触媒成分の製造方法。 (17)前記のバナジウム化合物がVOA!、であり、
該VO114’f塩素化炭化水素溶剤中で前記のエーテ
ルがTHFである該エーテルと反応させ、VCl2−T
HF錯体を生成させ、 その後に、該VO14−THF錯体を、少なくとも一部
が亜鉛金属または有機亜鉛化合物である還元剤と接触さ
せ、VOA!2・Zn(J2.4 THFがら成る生成
物を得る特許請求の範囲第16項に記載の方法。 (1秒 前記のvB、−エーテル錯体と前記の亜鉛金属
または有機亜鉛化合物とを接触させる前に、そのVow
4を別の還元剤でVCl3に還元する特許請求の範囲第
17項に記載の方法。 [9前記の別の還元剤が、有機硼素化合物または有機ア
ルミニウム化合物である特許請求の範囲第18項に記載
の方法。 (20)前記の別の還元剤が、トリエチルボランである
特許請求の範囲第18項に記載の方法。 Cυ 前記の塩素化炭化水素溶剤が、ジクロロメタンで
ある特許請求の範囲第17〜第20項の任意01項に記
載の方法。 (2り 前記のバナジウム化合物がVCII4であシ、
該VOA4 i唯一の溶剤としての前記のエーテル中に
溶解させ、前記のV(J4−エーテル錯体を形成する特
許請求の範囲第16項に記載の方法。 (23) 前記のバナジウム化合物がvalsであり
、前記の錯体を、該■c13と前記のエーテルとを触媒
の存在下で接触させることによって製造する特許請求の
範囲第16項に記載の方法。 シカ 前記の触媒が、水素化ナトリウムである特許請求
の範囲第22項に記載の方法。 (ハ) 前記のエーテルが、テトラヒドロフランである
特許請求の範囲第16〜第24項の任意の1項に記載の
方法。 (26)炭素原子2〜8個を有する少なくとも1種のモ
ノ−1−オレフィンと、固体多孔質担体上にバナジウム
シバライド−エーテル錯体を含む触媒とを、助触媒の存
在下で接触させることを特徴とする重合方法。 (27J 前記のオレフィンが、エチレン、プロピレ
ン、1−ブテンまたは1−ヘキセンである特許請求の範
囲第26項に記載の方法。 例 前記のオレフィンが、エチレンを含む特許請求の範
囲第27項に記載の方法。 (29)前記の重合方法を、66〜110°Cの範囲内
の温度で行う特許請求の範囲第26〜第28項の任意の
1項に記載の方法。 (30)前記の重合の間存在する前記の助触媒が、有機
金属化合物である特許請求の範囲第26〜第29項の任
意の1項に記載の方法。 (3I)前記の助触媒が、トリエチルアルミニウムであ
る特許請求の範囲第60項に記載の方法。 (3壜 前記の重合の間、活性剤が存在する特許請求
の範囲第26〜第61項の任意の1項に記載の方法。 (ト)前記の活性剤が、ハロゲン化炭化水素である、特
許請求の範囲第62項に記載の方法。 (ロ) 前記の活性剤が、(OF(12)+である特許
請求の範囲第66項に記載の方法。 3つ 分子量調節剤として水素’z2用する特許請求の
範囲第26〜第64項の任意の1項に記載の方法。 C3G1 VX2を形成し、該VX2(式中、Xld
ハoryである)とエーテルとで錯体を生成させること
によって前記のバナジウムシバライド−エーテル錯体を
形成する特許請求の範囲第26〜第64項の任意の1項
に記載の方法。 C37) m状エーテルと式VX、または■x3(式
中、又はハロゲンである)を有するバナジウム化合物と
を接触させて錯体を形成し、該錯体と少なくとも一部が
亜鉛金属または有機亜鉛化合物でおる還元剤とを、前記
のバナジウム化合物の原子価ヲ+2に減少させるように
接触させて前記のバナジウムシバライド−エーテル錯体
を形成する特許請求の範囲第26〜第64項の任意の1
項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US48888783A | 1983-04-26 | 1983-04-26 | |
| US488887 | 1983-04-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206412A true JPS59206412A (ja) | 1984-11-22 |
Family
ID=23941518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8279284A Pending JPS59206412A (ja) | 1983-04-26 | 1984-04-24 | オレフイン重合用触媒成分およびオレフインの重合方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0123317A1 (ja) |
| JP (1) | JPS59206412A (ja) |
| CA (1) | CA1225983A (ja) |
| ES (1) | ES8608544A1 (ja) |
| HU (1) | HUT36725A (ja) |
| NO (1) | NO841670L (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MA21070A1 (fr) * | 1986-09-30 | 1988-04-01 | Union Carbide Corp | Catalyseur de polymerisation de l'ethytene . |
| US4948771A (en) * | 1988-12-07 | 1990-08-14 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Ethylene copolymerization catalyst |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156195A (en) * | 1976-06-22 | 1977-12-26 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of solid catalyst and olefin polymers |
| JPS5391992A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-12 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of olefin polymer |
-
1984
- 1984-04-03 CA CA000451174A patent/CA1225983A/en not_active Expired
- 1984-04-24 JP JP8279284A patent/JPS59206412A/ja active Pending
- 1984-04-25 ES ES531882A patent/ES8608544A1/es not_active Expired
- 1984-04-25 EP EP84104646A patent/EP0123317A1/en not_active Withdrawn
- 1984-04-25 HU HU169684A patent/HUT36725A/hu unknown
- 1984-04-26 NO NO841670A patent/NO841670L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT36725A (en) | 1985-10-28 |
| CA1225983A (en) | 1987-08-25 |
| NO841670L (no) | 1984-10-29 |
| ES531882A0 (es) | 1986-06-16 |
| ES8608544A1 (es) | 1986-06-16 |
| EP0123317A1 (en) | 1984-10-31 |
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