JP2895199B2 - Olefin polymerization catalyst - Google Patents
Olefin polymerization catalystInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塊状重合法、気相重合法に適したオレフィ
ンの重合触媒に関し、詳しくは、触媒当たり高収率でオ
レフィンを重合する新規な固体重合触媒に関するもので
ある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an olefin polymerization catalyst suitable for a bulk polymerization method and a gas phase polymerization method, and more specifically, a novel olefin polymerization catalyst for polymerizing an olefin at a high yield per catalyst. The present invention relates to a solid polymerization catalyst.
共役π電子を有する基、特にシクロペンタジエンおよ
びその誘導体を配位子として有するメタロセン化合物と
トリアルキルアルミニウムと水の反応で得られるメチル
アルミノキサンを触媒とするオレフィンの重合方法が知
られている。例えば、特開昭58−19303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、メチルアル
ミノキサンを触媒とするオレフィンの重合方法が開示さ
れている。2. Description of the Related Art There is known a method for polymerizing an olefin using a metallocene compound having a group having a conjugated π electron, particularly cyclopentadiene or a derivative thereof as a ligand, a trialkylaluminum, and methylaluminoxane obtained by a reaction with water as a catalyst. For example, JP-A-58-19303 discloses a method for polymerizing olefins using biscyclopentadienyl zirconium dichloride and methylaluminoxane as catalysts.
一方、シクロペンタジエンおよびその誘導体を配位子
として有するカチオン性メタロセン化合物が、メチルア
ルミノキサンを用いなくてもオレフィンを重合すること
が報告されている。例えば、R.F.JORDANらはJ.Am.Chem.
Soc.,1986年108巻7410頁にテトラフェニルボランをアニ
オンとして有し、ビスシクロペンタジエニル基とメチル
基を配位子として有するジルコニウムカチオン錯体がエ
チレンの重合活性を有する事を報告している。また、Tu
rnerらはJ.Am.Chem.Soc.,1989年111巻2728頁にイオンペ
アー型のジルコニウム錯体が同様にエチレンの重合活性
を有する事を報告している。この触媒系の重合が公表平
1−501950、公表平1−502036に記載されている。On the other hand, it has been reported that a cationic metallocene compound having cyclopentadiene or a derivative thereof as a ligand polymerizes an olefin without using methylaluminoxane. For example, RFJORDAN et al. J. Am. Chem.
Soc., 1986, 108: 7410, reports that a zirconium cation complex having tetraphenylborane as an anion and biscyclopentadienyl group and methyl group as ligands has ethylene polymerization activity. . Also, Tu
Rner et al., J. Am. Chem. Soc., 1989, 111: 2728 reported that an ion-pair zirconium complex also has ethylene polymerization activity. The polymerization of this catalyst system is described in Publications 1-501950 and 1-502036.
更に、Zambelli等はMaclomolecules,1989年22巻2186
−2189頁にシクロペンタジエンの誘導体を配位子として
有するジルコニウム化合物と、トリメチルアルミニウム
とフルオロジメチルアルミニウムの組合せで、アイソタ
クティックポリプロピレンが重合することを報告してい
る。Further, Zambelli et al., Macromolecules, 1989, 22: 2186.
On page −2189, it is reported that isotactic polypropylene is polymerized by a combination of a zirconium compound having a derivative of cyclopentadiene as a ligand and trimethylaluminum and fluorodimethylaluminum.
上記特開昭58−19303等による方法は遷移金属当たり
の活性が大きく優れた方法であるが、高価なアルミノキ
サンを大量に使用することが必要で、その為にコストが
高いばかりでなく、重合後、生成ポリマーからアルミノ
キサンを除去することが困難であるという問題があっ
た。The method according to the above-mentioned JP-A-58-19303 and the like is a method having a large activity per transition metal and excellent, but it requires the use of a large amount of expensive aluminoxane, so that not only the cost is high, but also after polymerization. There is a problem that it is difficult to remove the aluminoxane from the produced polymer.
一方、F.R.JORDANら、TURNERらの方法はアルミノキサ
ンを用いることなくカチオン性のジルコニウム錯体がエ
チレンを重合するため上記のような問題はないが、これ
らの触媒は重合活性が非常に小さく、しかもプロピレン
は重合しないか立体規則性の低いものしか得られない。
またZambelliらの方法はトリメチルアルミニウムと弗化
ジメチルアルミニウムとジルコニウム錯体をプロピレン
の重合触媒として用いるアイソタクチックポリプロピレ
ンが得られる方法であるが、この触媒も重合活性が非常
に小さいという問題があり、さらに3種類の触媒成分を
もちいるため重合の手順が複雑になるという問題があ
る。また、これらの触媒系はいずれも均一系であるた
め、生成する重合体粒子が細かい微粉になり、取扱が困
難で、かさ密度も小さく、生産性を下げる原因となり、
また、重合容器中のあらゆる面に重合ポリマーの付着が
起こり、伝熱不良による重合コントロールの不能、連続
重合の中断を引き起こす等の問題があり、工業的な生産
を安定に行うことが困難であった。On the other hand, the methods of FRJORDAN et al. And TURNER et al. Do not have the above-mentioned problem because the cationic zirconium complex polymerizes ethylene without using aluminoxane, but these catalysts have a very low polymerization activity, and propylene is polymerized. Otherwise, only those with low stereoregularity can be obtained.
Further, the method of Zambelli et al. Is a method of obtaining isotactic polypropylene using trimethylaluminum, dimethylaluminum fluoride and zirconium complex as a polymerization catalyst of propylene, but this catalyst also has a problem that polymerization activity is very small, There is a problem that the polymerization procedure is complicated because three types of catalyst components are used. In addition, since all of these catalyst systems are homogeneous, the resulting polymer particles become fine and fine powder, which is difficult to handle, has a low bulk density, and lowers productivity.
In addition, there is a problem that the polymer is adhered to all surfaces in the polymerization vessel, which makes it impossible to control the polymerization due to poor heat transfer and causes interruption of continuous polymerization, which makes it difficult to stably perform industrial production. Was.
これらの問題を解決する目的で、遷移金属メタロセン
化合物とメチルアルミノキサンの触媒系を担体上に担持
する事が種々検討されている。例えば、特開昭61−1086
10、特開昭61−276805、特開昭61−296008、特開昭63−
199206において、シリカなどの無機金属酸化物に遷移金
属メタロセン化合物とメチルアルミノキサンの反応生成
物を担持させた固体触媒は均一系の触媒に比較して遷移
金属に対するアルミノキサンの量を1/10以下に減少させ
る事ができるが、固体触媒当りの重合活性が低下するた
め、生成した重合体に含まれるアルミノキサンの量はそ
れほど減少させることはできず、重合後、生成ポリマー
からアルミノキサンを除去する問題は解決されない。一
方、上記のイオン対型のメタロセン化合物はもともと活
性が小さい上、不純物の影響を受けやすく、微粒量の不
純物で活性がなくなるので、通常の方法では触媒を担体
と触媒させるだけで活性がなくなるため担持型の触媒を
合成する事は非常に困難であった。For the purpose of solving these problems, various studies have been made on supporting a catalyst system of a transition metal metallocene compound and methylaluminoxane on a carrier. For example, JP-A-61-1086
10, JP-A-61-276805, JP-A-61-296008, JP-A-63-296805
In 199206, the solid catalyst in which the reaction product of a transition metal metallocene compound and methylaluminoxane is supported on an inorganic metal oxide such as silica reduces the amount of aluminoxane to transition metal by 1/10 or less compared to a homogeneous catalyst. However, since the polymerization activity per solid catalyst decreases, the amount of aluminoxane contained in the produced polymer cannot be reduced so much, and the problem of removing aluminoxane from the produced polymer after polymerization cannot be solved. . On the other hand, the above-mentioned ion-pair type metallocene compound has a low activity from the beginning and is easily affected by impurities, and the activity is lost due to impurities in a fine particle amount. It was very difficult to synthesize a supported catalyst.
本発明者らは上記問題を解決して高活性にポリオレフ
ィンを生産性良く製造する方法について鋭意検討し本発
明を完成した。The present inventors have diligently studied a method for producing a polyolefin with high productivity with high productivity by solving the above problems, and completed the present invention.
即ち、本発明は、 a)一般式: (式中A、Bは互いに同じかあるいは異なる芳香族炭化
水素、RはA、Bを連結する炭素数1〜20の炭化水素残
基、あるいは珪素、ゲルマニウム、錫を含む化合物、X
は炭素数1〜20の炭化水素残基、Mはジルコニウム、チ
タン及びハフニウムから選ばれる金属原子。)で表され
る遷移金属化合物と、 b)遷移金属化合物a)と反応してイオン性化合物を形
成する化合物とを、 c)微粒子状担体上に担持し、 d)さらに一般式 AlRnX3-n(Rは炭化水素基、Xはハ
ロゲン又はアルコキシ基、nは1〜3)で表される有機
アルミニウム化合物で処理してなるオレフィンの重合触
媒である。That is, the present invention provides: a) a general formula: (Wherein A and B are the same or different aromatic hydrocarbons, R is a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms connecting A and B, or a compound containing silicon, germanium or tin, X
Is a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms, and M is a metal atom selected from zirconium, titanium and hafnium. B) a compound that reacts with the transition metal compound a) to form an ionic compound; c) supported on a particulate carrier; d) a compound of the general formula AlR n X 3 -n (R is a hydrocarbon group, X is a halogen or alkoxy group, n is 1 to 3) and is an olefin polymerization catalyst obtained by treatment with an organoaluminum compound.
本発明をオレフィン重合触媒の製造方法及びその触媒
を用いた重合方法により説明する。The present invention will be described with reference to a method for producing an olefin polymerization catalyst and a polymerization method using the catalyst.
本発明において、下記一般式で表される共役π電子を
有する基を配位子として有する遷移金属化合物として
は、上記文献に記載された化合物が例示できるが、異な
る構造であっても共役π電子を有する基を配位子として
有する遷移金属化合物であればよく、 一般式: (式中A,Bは互いに同じかあるいは異なる芳香族炭化水
素、RはA,Bを連結する炭素数1〜20の炭化水素残基、
あるいは珪素、ゲルマニウム、錫を含む化合物、Xは炭
素数1〜20の炭化水素基、Mはジルコニウム、チタン及
びハフニウムから選ばれる金属原子。)で表される遷移
金属化合物が好ましく利用できる。In the present invention, examples of the transition metal compound having a group having a conjugated π electron represented by the following general formula as a ligand include the compounds described in the above literatures. Any transition metal compound having a group having the general formula: (Where A and B are the same or different aromatic hydrocarbons, R is a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms connecting A and B,
Alternatively, a compound containing silicon, germanium, and tin, X is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and M is a metal atom selected from zirconium, titanium, and hafnium. The transition metal compound represented by ()) can be preferably used.
一般式において、A,Bとしては炭素数5〜30の単環、
あるいは多環の芳香族化合物が例示でき、具体的にはシ
クロペンタジエニル或いはその一部または全部の水素が
炭素数1〜10のアルキル基で置換したもの(ここでアル
キル基はその末端が再度シクロペンタジエン環に結合し
た構造であっても良い。)、インデニル、フルオレニル
などの多環芳香族化合物あるいはその水素の一部または
全部が炭素数1〜10のアルキル基で置換したものなどが
例示される。In the general formula, A and B are monocyclic rings having 5 to 30 carbon atoms,
Alternatively, a polycyclic aromatic compound can be exemplified. Specifically, cyclopentadienyl or a compound obtained by substituting a part or all of hydrogen with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (here, the terminal of the alkyl group is again It may have a structure bonded to a cyclopentadiene ring.), A polycyclic aromatic compound such as indenyl or fluorenyl, or a compound in which part or all of hydrogen atoms are substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. You.
Rとしては、ジアルキルメチレン基、ジアルキルシリ
レン基、ジアルキル錫基、ジアルキルゲルミレン基が好
ましく、例えば、R′2C、R′2Si、R′2Ge、R′2Sn
(式中R′は水素または炭素数1〜20のアルキル残基で
同じでも異なっても良い。)で表される化合物が好まし
く利用できるが、さらに−CR′−CR′−で表されるエチ
レン基も例示できる(式中R′は上記に同じ。)。As R, a dialkyl methylene group, dialkylsilylene group, dialkyl tin based, dialkyl gel Mi alkylene group preferably include, for example, R '2 C, R' 2 Si, R '2 Ge, R' 2 Sn
(Wherein R 'is hydrogen or an alkyl residue having 1 to 20 carbon atoms, which may be the same or different), and a compound represented by the formula: -CR'-CR'- A group can also be exemplified (wherein R 'is the same as described above).
Xとしてはメチル、エチル、プロピル、ブチル等のア
ルキル基、シクロペンタジエニル基などの芳香族化合物
が例示できる。Examples of X include an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl and butyl, and an aromatic compound such as cyclopentadienyl group.
本発明において、上記遷移金属化合物と反応してイオ
ン性化合物を形成する化合物としては、カチオンとアニ
オンのイオン対から形成されるイオン性化合物や親電子
性の化合物が挙げられる。これらの化合物は通常、ルイ
ス酸化合物として知られている化合物で、適当なルイス
酸性を有しており、触媒として用いられる中性のメタロ
セン化合物と反応してイオン性化合物に変える性質を有
することが必要で、上記一般式で表される遷移金属化合
物と反応して、該式中Xで示される基が電子対としてル
イス酸化合物に移り、遷移金属カチオン化合物を生成な
らしめるものであり、ルイス酸自体あるいはイオン対と
なったアニオンが生成した遷移金属カチオン化合物に対
して再結合したり、強く配位して重合活性を不活性化し
ないものである。イオン性化合物のカチオンの例として
は、カルボニウムカチオン、トロピリウムカチオン、オ
キソニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニ
ウムカチオン、アンモニウムカチオン等が挙げられる。In the present invention, examples of the compound that reacts with the transition metal compound to form an ionic compound include an ionic compound formed from an ion pair of a cation and an anion, and an electrophilic compound. These compounds are generally known as Lewis acid compounds, have appropriate Lewis acidity, and have the property of reacting with a neutral metallocene compound used as a catalyst to convert them into ionic compounds. If necessary, it reacts with the transition metal compound represented by the above general formula, whereby the group represented by X is transferred to the Lewis acid compound as an electron pair to form a transition metal cation compound. It does not recombine with the transition metal cation compound formed by itself or the anion that has become an ion pair, or does not inactivate the polymerization activity due to strong coordination. Examples of the cation of the ionic compound include a carbonium cation, a tropylium cation, an oxonium cation, a sulfonium cation, a phosphonium cation, and an ammonium cation.
イオン性化合物のアニオンの例としては、有機硼素化
合物アニオン、有機アルミニウム化合物アニオン、有機
リン化合物アニオン、有機砒素化合物アニオン、有機ア
ンチモン化合物アニオン等であり、また、親電子性化合
物としてはハロゲン化金属や固体酸として知られている
金属酸化物等が挙げられる。Examples of the anion of the ionic compound include an organic boron compound anion, an organic aluminum compound anion, an organic phosphorus compound anion, an organic arsenic compound anion, an organic antimony compound anion, and the like. Examples include metal oxides known as solid acids.
上記遷移金属化合物に対する該遷移金属化合物と反応
してイオン性化合物を形成する化合物の使用割合として
は0.1〜10000モル倍、通常0.5〜5000モル倍である。The use ratio of the compound that reacts with the transition metal compound to form an ionic compound with respect to the transition metal compound is 0.1 to 10,000 mol times, usually 0.5 to 5000 mol times.
担体化合物に該遷移金属化合物および該遷移金属化合
物と反応してイオン性化合物を形成する化合物を担持す
る前に担体化合物をあらかじめ有機金属化合物で処理し
ておくことも必要により行うことができる。ここで使用
される有機金属化合物としては、周期律表第1、2、1
2、13、14族の金属の有機金属化合物であり、なかでも
アルミニウム、亜鉛、マグネシウムから選ばれる金属の
化合物が好ましく用いられる。これらの有機金属化合物
はハロゲン、酸素、水素、アルキル、アルコキシ、アリ
ールなどの残基を配位子として有し、これらの配位子は
それぞれ同一でも良いし、異なっていても構わないが、
少なくとも1つはアルキル基を有す。例えば、炭素数〜
12のアルキル残基が1〜n個結合したアルキル金属化合
物、アルキル金属ハライド、アルキル金属アルコキシド
などが利用できる。例えばアルキルアルミニウム化合物
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、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルア
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、ジイソプロピルアルミニウ
ムクロライド、ジイソプロピルアルミニウムイソプロポ
キシド、エチルアルミニウムジクロライド、エチルアル
ミニウムジイソプロポキシド等が挙げられる。また、ア
ルキル亜鉛化合物としては、ジエチル亜鉛、ジビニル亜
鉛等が挙げられる。また、アルキルマグネシウム化合物
としては、塩化メチルマグネシウム、臭化メチルマグネ
シウム、塩化エチルマグネシウム、塩化プロピルマグネ
シウム、塩化ブチルマグネシウム等のハロゲン化アルキ
ルマグネシウムやジメチルマグネシウム、ジエチルマグ
ネシウム、ブチルエチルマグネシウム等のジアルキルマ
グネシウム等が挙げられる。Before carrying the transition metal compound and the compound which reacts with the transition metal compound to form an ionic compound on the carrier compound, the carrier compound may be treated with an organometallic compound in advance if necessary. Examples of the organometallic compound used herein include the first, second and first periodic table.
It is an organometallic compound of a metal belonging to Groups 2, 13, and 14, and among them, a compound of a metal selected from aluminum, zinc, and magnesium is preferably used. These organometallic compounds have residues such as halogen, oxygen, hydrogen, alkyl, alkoxy and aryl as ligands, and these ligands may be the same or different, respectively.
At least one has an alkyl group. For example, carbon number ~
An alkyl metal compound in which 1 to n 12 alkyl residues are bonded, an alkyl metal halide, an alkyl metal alkoxide and the like can be used. For example, as the alkylaluminum compound, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, tributylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisopropylaluminum isopropoxide, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum diisopropoxide, etc. No. Examples of the alkyl zinc compound include diethyl zinc, divinyl zinc and the like. Examples of the alkyl magnesium compound include alkyl magnesium halides such as methyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, ethyl magnesium chloride, propyl magnesium chloride, and butyl magnesium chloride, and dialkyl magnesium such as dimethyl magnesium, diethyl magnesium, and butyl ethyl magnesium. No.
本発明で用いられる担体化合物としては有機系の化合
物でも無機系の化合物でも固体であればいずれでもよ
く、微粒状の高分子化合物や無機酸化物、無機ハロゲン
化物、無機水酸化物、あるいは炭酸塩、過塩素酸塩等の
種々の金属塩、さらにはこれらの複合体が用いられる。The carrier compound used in the present invention may be any of an organic compound, an inorganic compound, and a solid, as long as it is a fine particle polymer compound, an inorganic oxide, an inorganic halide, an inorganic hydroxide, or a carbonate. And various metal salts such as perchlorate, and a complex thereof.
本発明で用いる担体化合物は無水物が好ましく、従っ
て担体化合物は無水物として工業的に得られるもの以外
は担体化合物を有機金属化合物で処理する前にあらかじ
め乾燥しておくことが必要である。乾燥の方法は通常、
真空中、あるいは乾燥した不活性ガス下で100℃〜1000
℃、好ましくは200℃〜800℃で所定時間熱処理すればよ
い。これらの担体化合物の大きさは通常直径が1μm〜
0.1mm程度のものが好ましく利用できる。The carrier compound used in the present invention is preferably an anhydride. Therefore, it is necessary to previously dry the carrier compound before treating the carrier compound with the organometallic compound, except for those obtained industrially as an anhydride. The drying method is usually
100 ° C ~ 1000 in vacuum or under dry inert gas
C., preferably 200 to 800 ° C. for a predetermined time. The size of these carrier compounds is usually from 1 μm to
Those having a thickness of about 0.1 mm can be preferably used.
また、遷移金属化合物と反応してイオン性化合物を形
成する化合物を担体化合物と接触させて固体触媒成分と
する方法については特に制限はなく、上記、担体化合物
を有機金属化合物で処理する方法と同様に液相中あるい
は固相で接触させればよい。すなわち、これらを溶媒中
で接触させる方法は炭化水素化合物等の不活性な溶媒中
に担体化合物を懸濁させておき、遷移金属化合物と反応
してイオン性化合物を形成する化合物の溶液を加えて撹
拌する方法などが挙げられる。In addition, there is no particular limitation on the method of contacting a compound that forms an ionic compound by reacting with a transition metal compound with a carrier compound to form a solid catalyst component, and is the same as the above-described method of treating the carrier compound with an organometallic compound. In a liquid phase or a solid phase. That is, the method of contacting these in a solvent involves suspending the carrier compound in an inert solvent such as a hydrocarbon compound and adding a solution of a compound that reacts with the transition metal compound to form an ionic compound. Stirring method and the like can be mentioned.
また、固相で接触させる方法としては同様に共粉砕す
る方法が挙げられる。In addition, as a method of bringing into contact with a solid phase, a method of similarly pulverizing may be mentioned.
本発明では、遷移金属化合物と該遷移金属化合物と反
応してイオン性化合物を形成する化合物を担持した固体
触媒成分を更に有機金属化合物で処理する事が特徴であ
る。この場合、担体化合物を有機金属化合物で処理する
方法については特に制限はなく両成分を溶媒中あるいは
固相で接触させればよい。これらを溶媒中で接触させる
方法としては炭化水素化合物等の不活性な溶媒中に担体
化合物を懸濁させておき、有機金属化合物を加えて撹拌
する方法などが挙げられる。処理に際し利用する溶剤と
しては例えば、プロパン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、シクロペンタン、シク
ロヘキサンなどの飽和炭化水素化合物の他にベンゼン、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物やジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物
あるいはエステル化合物も利用できる。また、固相で接
触させる方法としては共粉砕する方法が挙げられる。共
粉砕の方法については特に制限はなく、通常用いられて
いる、ボールミル、振動ミルなどを用いる方法がそのま
ま採用できる。また、粉砕助剤として種々の化合物を共
粉砕条件下に触媒成分を分解しない限り併用することも
可能である。ここで使用される有機金属化合物は、一般
式AlRnX3-n(Rは炭化水素基、Xはハロゲン又はアルコ
キシ基、nは1〜3)で表される有機アルミニウム化合
物である。具体的には、トリメチルアルミニウム、トリ
エチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、
トリブチルアルミニウム、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、ジイソプロピ
ルアルミニウムクロライド、ジイソプロピルアルミニウ
ムイソプロポキシド、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イソプロポキシド等が挙げら
れる。The present invention is characterized in that a solid catalyst component carrying a transition metal compound and a compound that reacts with the transition metal compound to form an ionic compound is further treated with an organometallic compound. In this case, the method of treating the carrier compound with the organometallic compound is not particularly limited, and both components may be brought into contact in a solvent or in a solid phase. As a method of bringing them into contact with each other in a solvent, there is a method in which a carrier compound is suspended in an inert solvent such as a hydrocarbon compound, and an organic metal compound is added and stirred. As the solvent used in the treatment, for example, propane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclopentane, benzene in addition to saturated hydrocarbon compounds such as cyclohexane,
Aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, and ether compounds or ester compounds such as diethyl ether and tetrahydrofuran can also be used. In addition, as a method of contacting with a solid phase, a method of co-milling may be mentioned. There is no particular limitation on the method of co-milling, and a commonly used method using a ball mill, vibration mill, or the like can be employed as it is. In addition, various compounds can be used together as a grinding aid as long as the catalyst component is not decomposed under the co-grinding conditions. The organic metal compound used herein has the general formula AlR n X 3-n (the R hydrocarbon group, X is a halogen or alkoxy group, n represents 1 to 3) is an organoaluminum compound represented by the. Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum,
Examples include tributylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisopropylaluminum isopropoxide, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum diisopropoxide and the like.
上記遷移金属化合物に対する有機金属化合物の使用割
合としては1〜10000モル倍、通常10〜50モル倍であ
る。The use ratio of the organometallic compound to the transition metal compound is 1 to 10,000 mole times, usually 10 to 50 mole times.
本発明においてオレフィンとしてはエチレン、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、ウ
ンデセン−1、ドデセン−1、トリデセン−1、テトラ
デセン−1、ペンタデセン−1、ヘキサデセン−1、オ
クタデセン−1などの直鎖α−オレフィンの他に3−メ
チルブテン−1、4−メチルペンテン−1、4,4−ジメ
チルペンテン−1等の分岐α−オレフィンが例示され、
これらのα−オレフィンの単独のみならず相互の混合物
も使用することができる。In the present invention, the olefins include ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, heptene-1, octene-1, nonene-1, decene-1, undecene-1, dodecene-1, tridecene-1, and the like. In addition to linear α-olefins such as tetradecene-1, pentadecene-1, hexadecene-1, and octadecene-1, branched α such as 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, and 4,4-dimethylpentene-1 Olefins are exemplified;
These α-olefins can be used not only alone but also in a mixture with each other.
本発明における重合条件については特に制限はなく、
このようにして合成された固体触媒は単独でオレフィン
集合触媒として使用する事ができるので重合の操作が非
常に簡略化できるため不活性媒体を用いる溶媒重合法、
或いは実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合法、気
相重合法に利用できる。特に塊状重合法、気相重合法に
用いた場合には嵩比重の大きな重合体粒子が得られる等
好ましい。There is no particular limitation on the polymerization conditions in the present invention,
The solid catalyst synthesized in this manner can be used alone as an olefin assembly catalyst, so that the polymerization operation can be greatly simplified, so that a solvent polymerization method using an inert medium,
Alternatively, it can be used for a bulk polymerization method and a gas phase polymerization method in which substantially no inert medium is present. In particular, when used in a bulk polymerization method or a gas phase polymerization method, polymer particles having a large bulk specific gravity are preferably obtained.
重合温度としては−100〜200℃、重合圧力としては常
圧〜100kg/cm2で行うのが一般的である。好ましくは−1
0〜100℃、常圧〜50kg/cm2である。In general, the polymerization is carried out at a temperature of -100 to 200 ° C. and at a pressure of normal pressure to 100 kg / cm 2 . Preferably -1
0 to 100 ° C, normal pressure to 50 kg / cm 2 .
以下に実施例を示しさらに本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples.
実施例1 無水塩化マグネシウム10gとトリエチルアルミニウム
0.38gを含むトルエン溶液1.9mlを混合して振動ミル(ポ
ットの内容積1000ml、直径12.7mmのSUS製ボール2kg)に
入れて17時間共粉砕した。さらにトリフェニルメタンテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素2.2gと遷移金
属触媒成分として、常法にしたがって合成したイソプロ
ピルシクロペンタジエニル−1−フルオレンをリチウム
化し、四塩化ジルコニウムと反応することで得たイソプ
ロピレン(シクロペンタジエニル−1−フルオレニル)
ジルコニウムジクロリドをメチルリチウムでジメチル化
して得たイソプロピル(シクロペンタジエニル−1−フ
ルオレニル)ジルコニウムジメチル0.95gを振動ミルに
入れて4時間粉砕した。Example 1 10 g of anhydrous magnesium chloride and triethylaluminum
1.9 ml of a toluene solution containing 0.38 g was mixed, put in a vibration mill (1000 ml of inner volume of a pot, and 2 kg of SUS balls having a diameter of 12.7 mm) and ground together for 17 hours. Further, 2.2 g of triphenylmethanetetrakis (pentafluorophenyl) boron and isopropylcyclopentadienyl-1-fluorene synthesized according to a conventional method as a transition metal catalyst component are lithiated and reacted with zirconium tetrachloride. Propylene (cyclopentadienyl-1-fluorenyl)
0.95 g of isopropyl (cyclopentadienyl-1-fluorenyl) zirconium dimethyl obtained by dimethylating zirconium dichloride with methyllithium was put in a vibration mill and ground for 4 hours.
上記共粉砕物200mgを100mlのヘキサン中に懸濁させ、
トリエチルアルミニウム0.46gを加えて室温で17時間撹
拌した。上澄み液を除き更にヘキサン100mlで洗浄し
た。200 mg of the co-ground product was suspended in 100 ml of hexane,
0.46 g of triethylaluminum was added, and the mixture was stirred at room temperature for 17 hours. The supernatant was removed and further washed with 100 ml of hexane.
このようにして合成した固体触媒100mgを内容積5
のオートクレーブに入れプロピレン1.5kgを加えて50℃
で2時間重合した。未反応のプロピレンをパージしてポ
リマーを取り出し、乾燥してポリマーを311g得た(これ
は重合1時間当り1559gポリプロピレン/固体触媒1gに
相当する)。また、13C−NMRによればシンジオタクチッ
クペンタッド分率は0.80であり、135℃テトラリン溶液
で測定した極限粘度(以下、ηと記す)は0.75、1,2,4
−トリクロロベンゼンを溶媒として、ゲル透過クロマト
グラフィーを用いて測定した重量平均分子量と数平均分
子量との比(以下、MW/MNと記す)は2.3であった。また
嵩比重は0.36g/mlであり、重合物の重合機への壁付着は
少なかった。100 mg of the solid catalyst synthesized in this way was
Put 1.5 kg of propylene in an autoclave at 50 ℃
For 2 hours. Unreacted propylene was purged and the polymer was removed and dried to give 311 g of polymer (equivalent to 1559 g polypropylene / g solid catalyst per hour of polymerization). According to 13 C-NMR, the syndiotactic pentad fraction was 0.80, and the intrinsic viscosity (hereinafter referred to as η) measured with a tetralin solution at 135 ° C. was 0.75, 1,2,4.
-The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (hereinafter referred to as MW / MN) measured by gel permeation chromatography using trichlorobenzene as a solvent was 2.3. The bulk specific gravity was 0.36 g / ml, and the amount of the polymer adhered to the wall of the polymerization machine was small.
実施例2 トリフェニルメタンテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)硼素の代わりにトリス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼素2.4gを用いた他は実施例1と同様にして固体触
媒を合成した。Example 2 A solid catalyst was synthesized in the same manner as in Example 1 except that 2.4 g of tris (pentafluorophenyl) boron was used instead of triphenylmethanetetrakis (pentafluorophenyl) boron.
この固体触媒100mgを使用して、プロピレンの重合を
行ったところ、ポリマーを36.2gを得た。ポリマーのη
は0.79、シンジオタクチックペンタッド分率は0.78であ
り、MW/MNは2.2であった。また嵩比重は0.28g/mlであ
り、重合物の重合機への壁付着は少なかった。When propylene was polymerized using 100 mg of the solid catalyst, 36.2 g of a polymer was obtained. Η of polymer
Was 0.79, the syndiotactic pentad fraction was 0.78, and the MW / MN was 2.2. In addition, the bulk specific gravity was 0.28 g / ml, and the adhesion of the polymer to the polymerization machine was small.
実施例3 遷移金属触媒成分として常法にしたがって合成したエ
チレンビステトラヒドロインデニルをリチウム化し、四
塩化ジルコニウムと反応することで得たエチレンビス
(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリドを
メチルリチウムでジメチル化して得たエチレンビス(テ
トラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチル0.95g
を、イソプロピル(シクロペンタジエニル−1−フルオ
レニル)ジルコニウムジメチルの代わりに用いた他は実
施例1と同様にして固体触媒を合成した。この固体触媒
50mgを使用して、プロピレンの重合を行ったところ、ポ
リマーを198gを得た。ポリマーのηは1.09、アイソタク
チックペンタッド分率は0.90であり、MW/MNは2.6であっ
た。また嵩比重は0.34g/mlであり、重合物の重合機への
壁付着は少なかった。Example 3 Ethylenebis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride obtained by lithiating ethylenebistetrahydroindenyl synthesized according to a conventional method as a transition metal catalyst component and reacting with zirconium tetrachloride was obtained by dimethylation with methyllithium. 0.95 g of ethylenebis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl
Was used in place of isopropyl (cyclopentadienyl-1-fluorenyl) zirconium dimethyl to synthesize a solid catalyst in the same manner as in Example 1. This solid catalyst
When propylene was polymerized using 50 mg, 198 g of a polymer was obtained. The η of the polymer was 1.09, the isotactic pentad fraction was 0.90, and the MW / MN was 2.6. The bulk specific gravity was 0.34 g / ml, and the amount of the polymer adhered to the wall of the polymerization machine was small.
実施例4 トリエチルアルミニウムの代わりにトリオクチルアル
ミニウムを用いた他は実施例1と同様にして、プロピレ
ンの重合を行ったところ、ポリマーを300gを得た。ポリ
マーのηは0.82、シンジオタクチックペンタッド分率は
0.80であった。MW/MNは2.4であった。また嵩比重は0.35
g/mlであり、重合物の重合機への壁付着は少なかった。Example 4 Propylene was polymerized in the same manner as in Example 1 except that trioctyl aluminum was used instead of triethyl aluminum, to obtain 300 g of a polymer. The η of the polymer is 0.82 and the syndiotactic pentad fraction is
It was 0.80. MW / MN was 2.4. The bulk specific gravity is 0.35
g / ml, and the adhesion of the polymer to the wall of the polymerization machine was small.
本発明の方法を実施することにより触媒当たり高活性
で嵩比重の大きいポリオレフィンを得ることができ工業
的に極めて価値がある。By carrying out the process of the present invention, a polyolefin having a high bulk specific gravity and a high activity per catalyst can be obtained, which is extremely valuable industrially.
第1図は、本発明の理解を助けるためのフロー図であ
る。FIG. 1 is a flowchart for helping the understanding of the present invention.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−234709(JP,A) 特開 平3−203914(JP,A) 特開 平3−179005(JP,A) 特開 平3−207704(JP,A) 特表 平5−505838(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/60 - 4/70 Continuation of front page (56) References JP-A-3-234709 (JP, A) JP-A-3-203914 (JP, A) JP-A-3-179005 (JP, A) JP-A-3-207704 (JP) , A) Special Table Hei 5-505838 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C08F 4/60-4/70
Claims (1)
水素、RはA、Bを連結する炭素数1〜20の炭化水素残
基、あるいは珪素、ゲルマニウム、錫を含む化合物、X
は炭素数1〜20の炭化水素残基、Mはジルコニウム、チ
タン及びハフニウムから選ばれる金属原子。)で表され
る遷移金属化合物と、 b)遷移金属化合物a)と反応してイオン性化合物を形
成する化合物とを、 c)微粒子状担体上に担持し、 d)さらに一般式 AlRnX3-n(Rは炭化水素基、Xはハ
ロゲン又はアルコキシ基、nは1〜3)で表される有機
アルミニウム化合物で処理してなるオレフィンの重合触
媒。1. A) General formula: (Wherein A and B are the same or different aromatic hydrocarbons, R is a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms connecting A and B, or a compound containing silicon, germanium or tin, X
Is a hydrocarbon residue having 1 to 20 carbon atoms, and M is a metal atom selected from zirconium, titanium and hafnium. B) a compound that reacts with the transition metal compound a) to form an ionic compound; c) supported on a particulate carrier; d) a compound of the general formula AlR n X 3 An olefin polymerization catalyst obtained by treating with an organoaluminum compound represented by -n (R is a hydrocarbon group, X is a halogen or alkoxy group, and n is 1 to 3).
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JPH04142306A JPH04142306A (en) | 1992-05-15 |
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DE19806435A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-19 | Basf Ag | Simple production method for supported catalysts used in the production of polyolefins |
US6211312B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-04-03 | Univation Technologies | Olefin polymerization process using activated lewis acid-base complexes |
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- 1990-10-02 JP JP26298390A patent/JP2895199B2/en not_active Expired - Lifetime
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