JPH04227708A - ポリオレフィンの製造方法 - Google Patents
ポリオレフィンの製造方法Info
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高いアイソタクチック
性および高分子量および重合温度に実質的に無関係の多
分散性、分子量分布並びに分子量極大を持つ１−オレフ
ィン系ポリマー、特にバイモード− ポリプロピレンを
製造する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】アイソタクチック−ＰＰ はエチレン−
ビス−（４，５，６，７）− テトラヒドロ−１−
インデニル）−ジルコニウム− ジクロライドをアルミ
ノキサンと併用することによって懸濁重合反応で製造さ
れる （米国特許第 ４，７６９，５１０号明細書）
。このポリマーは狭い分子量分布（ＭＷ／Ｍｎ １．６
〜２．６）を有している。 【０００３】特別の予備活性化法によってこの触媒系の
活性を著しく向上させることもできた（ ドイツ特許第
３，７２６，０６７号明細書参照）。ポリマーの粒子
形態も同様にこの予備活性化法によって改善された。 【０００４】これらの二つの出願に従って得られるポリ
マーの分子量は工業的用途にとっては未だ小さ過ぎる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】それ故に、工業的に有
用な温度範囲において高い触媒活性を用いて実施するこ
とのできる高分子量でアイソタクチックのバイモード−
オレフィン系ポリマーの製造方法を見出すことが本発
明の課題である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、ある種のメ
タロセン触媒の存在下にオレフィンを重合することによ
ってこの課題が達成できることを見出した。 【０００７】従って、本発明は、式 Ｒ１１−ＣＨ＝Ｃ
ＨＲ１２ ［式中、Ｒ１１ およびＲ１２ は互いに同
じでも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数
１〜１４のアルキル基であるかまたは Ｒ１１ およびＲ１２ はそれらが結合する炭素原子と
一緒に炭素原子数 ４〜２８の環を形成する。］ で表
されるオレフィンを溶液状態で、懸濁状態でまたは気相
において ０〜１５０ ℃の温度、０．５ 〜１００
ｂａｒ の圧力のもとで、メタロセンと式（ＩＩ） 【０００８】 【化４】 【０００９】［ 式中、Ｒ１０は互いに同じでも異なっ
ていてもよく、水素原子、炭素原子数 １〜６のアルキ
ル基、フェニル基またはベンジル基でありそして ｎは
２〜５０の整数である。］で表される線状の種類およ
び／または式 （ＩＩＩ） 【００１０】 【化５】 【００１１】［ 式中、Ｒ１０ および ｎは上記の意
味を有する。］ で表される環状の種類のアルミノキサ
ンとより成る触媒の存在下に重合することによってポリ
オレフィンを製造するに当たって、メタロセンが式 （
Ｉ）【００１２】 【化６】 【００１３】［式中、Ｍ はジルコニウムまたはハフニ
ウムであり、Ｒ１およびＲ２は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、炭素原子数 １〜１０のアルキ
ル基、炭素原子数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子
数 ６〜１０のアリール基、炭素原子数 ６〜１０のア
リールオキシ基、炭素原子数 ２〜１０のアルケニル基
、炭素原子数 ７〜４０のアリールアルキル基、炭素原
子数７〜４０のアルキルアリール基、炭素原子数 ８〜
４０のアリールアルケニル基またはハロゲン原子であり
、Ｒ３およびＲ４は互いに同じでも異なっていてもよく
、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数１ 〜１０
のアルキル基であるかまたは二つの隣接するあらゆるＲ
３およびＲ４はそれらの結合する炭素原子と一緒に成っ
て環を形成し、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は互いに同
じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、
炭素原子数 １〜３０のアルキル基、炭素原子数 １〜
１０のフルオロアルキル基、炭素原子数 ６〜１０のア
リール基、炭素原子数 ６〜１０のフルオロアリール基
、炭素原子数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子数
２〜１０のアルケニル基、炭素原子数７〜４０のアリー
ルアルキル基、炭素原子数 ８〜４０のアリールアルケ
ニル基、−ＳｉＭｅ３基、−ＯＳｉＭｅ３ 基または−
ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であるかまたはＲ５とＲ６または
Ｒ７とＲ８とがいずれの場合もそれらの結合する原子と
一緒に成って環を形成する。］ で表される化合物であ
りそしてこの式（Ｉ） の化合物がメタロセン製造時に
生じる少なくとも二つの立体異性体の状態で存在するこ
とを特徴とする、上記ポリオレフィンの製造方法に関す
る。 【００１４】本発明の方法で用いる触媒は、アルミノキ
サンと式 （Ｉ） 【００１５】 【化７】 【００１６】で表されるメタロセンとで構成されている
。 【００１７】式 （Ｉ）中、Ｍ１はハフニウムまたはジ
ルコニウム、特にジルコニウムであり、Ｒ１およびＲ２
は互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子、炭素
原子数 １〜１０、殊に １〜３ のアルキル基、炭素
原子数 １〜１０、殊に １〜３ のアルコキシ基、炭
素原子数 ６〜１０、殊に ６〜８ のアリール基、炭
素原子数 ６〜１０、殊に ６〜８のアリールオキシ基
、炭素原子数 ２〜１０、殊に ２〜４ のアルケニル
基、炭素原子数７〜４０、殊に ７〜１０のアリールア
ルキル基、炭素原子数 ７〜４０、殊に ７〜１２のア
ルキルアリール基、炭素原子数 ８〜４０、殊に ８〜
１２のアリールアルケニル基またはハロゲン原子、殊に
塩素原子である。 【００１８】Ｒ３およびＲ４は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、ハロゲン原子、殊に弗素原子、
塩素原子または臭素原子、炭素原子数 １〜１０、殊に
１〜３ のアルキル基であるかまたはあらゆる二つの
隣接する基Ｒ３およびＲ４はそれらが結合する炭素原子
と一緒に環を形成してもよく、殊に好ましい配位子はイ
ンデニル、フロオレニルおよびシクロペンタジエニルで
ある。 【００１９】Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は互いに同じ
でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭
素原子数 １〜３０、殊に １〜４ のアルキル基、特
にメチル基またはエチル基、炭素原子数 １〜１０のフ
ルオロアルキル基、殊にＣＦ３−基、炭素原子数 ６〜
１０のフルオロアリール基、殊にペンタフルオロフェニ
ル基、炭素原子数 ６〜１９、殊に ６〜８ のアリー
ル基、特に−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５ または−Ｃ６Ｈ５ 、
炭素原子数 １〜１０、殊に１〜４ のアルコキシ基、
殊にメトキシ基、炭素原子数 ２〜１０、殊に ２〜４
のアルケニル基、炭素原子数 ７〜４０、殊に ７〜
１０のアリールアルキル基、炭素原子数 ８〜４０、殊
に ８〜１２のアリールアルケニル基、−ＳｉＭｅ３基
、−ＯＳｉＭｅ３ 基または−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基、
特に−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であるかまたはＲ５とＲ６
またはＲ７とＲ８とはいずれの場合もそれらの結合する
原子と一緒に成って環を形成する。式（Ｉ） のメタロ
センは複数のそれの立体異性体の状態で存在している。 【００２０】Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも
一つが−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であり、他の三つの基の
各々が水素原子であるのが、特に好ましい。 【００２１】上記のメタロセンは以下の一般的反応式に
よって製造できる： 【００２２】 【化８】 【００２３】（Ｘ ＝ Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ 、Ｏ−トシル
基、【００２４】 【化９】 【００２５】共触媒は、式（ＩＩ） 【００２６】 【化１０】 【００２７】で表される線状の種類のおよび／または式
（ＩＩＩ） 【００２８】 【化１１】 【００２９】で表される環状の種類のアルミノキサンで
ある。これらの式中、Ｒ１０ は炭素原子数 １〜６
のアルキル基、殊にメチル基、エチル基、イソブチル基
、特にメチル基であるのが好ましい。ｎ は ２〜５０
、殊に ５〜４０の整数である。しかしながらアルミノ
キサンの正確な構造は知られていない。 【００３０】アルミノサンは種々の方法で製造すること
ができる。例えば、特に Ｒ１０がアルキル基であるア
ルミノキサンの製造について以下に示す。 Ｒ１０がア
ルキル基でない化合物も相応する原料から同様に製造で
きる。 【００３１】可能な方法の一つは、アルミニウムトリア
ルキルの薄い溶液に水を注意深く添加するものであり、
この場合にはアルミニウム− トリアルキル、殊にアル
ミニウム− トリメチルの溶液および水を比較的多量の
不活性溶剤中にそれぞれ少量ずつ導入しそして各添加の
間、ガスの発生が終わるのを待つことによって行う。 【００３２】他の方法では、細かく粉砕した硫酸銅五水
和物をトルエンに懸濁させ、ガラス製フラスコ中で、不
活性ガス雰囲気にて約−２０ ℃で、４ 個の Ａｌ
原子当たり約 １ｍｏｌの ＣｕＳＯ４・５ Ｈ２Ｏ
を使用する程の量のアルミニウム− トリアルキルと混
合する。アルカンの放出下にゆっくり加水分解した後に
、反応混合物を室温で２４〜４８時間放置し、その間に
温度が約３０℃を超えないように冷却する必要が起こり
得る。次いでトルエンに溶解したアルミノキサンから硫
酸銅を濾去し、溶液を減圧下に濃縮する。この製造方法
では低分子量のアルミノキサンがアルミニウム− トリ
アルキルの放出下により大きいオリゴマーに縮合すると
考えられる。 【００３３】更にアルミノキサンは、不活性の脂肪族−
または芳香族溶剤、殊にヘプタンまたはトルエンに溶
解したアルミニウム− トリアルキル、殊にアルミニウ
ム− トリメチルを結晶水含有のアルミニウム塩、殊に
硫酸アルミニウムと −２０〜１００ ℃の温度で反応
させた場合にも得られる。この反応では溶剤と用いるア
ルミニウムアルキルとの容量比が １：１〜５０：１、
殊に５：１ であり、アルカンの放出によって監視でき
る反応時間は １〜２００ 時間、殊に１０〜４０時間
である。 【００３４】結晶水含有アルミニウム塩の内、沢山の結
晶水を含有するものを用いるのが有利である。特に、硫
酸アルミニウム水和物、なかでも １モルの Ａｌ２（
ＳＯ４）３当たりに１６あるいは１８モルのＨ２Ｏ を
持つ結晶水高含有量の Ａｌ２（ＳＯ４）３・１６Ｈ２
Ｏ および Ａｌ２（ＳＯ４）３・１８ Ｈ２Ｏが有利
である。 【００３５】アルミノキサンを製造する別の変法の一つ
は、アルミニウム− トリアルキル、殊にアルミニウム
− トリメチルを重合用容器中の懸濁剤、殊に液状モノ
マー中、ヘプタンまたはトルエン中に溶解し、次いでこ
れらアルミニウム化合物を水と反応させることより成る
。 【００３６】アルミノキサンを製造する為の上に外力的
に説明した方法の他に、別の方法も使用できる。 【００３７】製造方法に関係なく、全てのアルミノキサ
ン溶液は遊離状態でまたは付加物として存在する未反応
アルミニウム− トリアルキルを色々な量で含有してい
る。 【００３８】メタロセンを重合反応において使用する以
前に式 （ＩＩ）および／または式（ＩＩＩ） のアル
ミノキサンにて予備活性することができる。重合活性は
この方法で著しく向上しそして粒子形態を改善する。 【００３９】遷移金属化合物の予備活性化は溶液状態で
行う。この場合、メタロセンをアルミノキサンの不活性
炭化水素溶液に溶解するのが特に有利である。不活性炭
化水素としては脂肪族− または芳香族炭化水素が適し
ている。特にトルエンが有利である。アルミノキサン溶
液の濃度は約 １重量％ 乃至飽和限界までの範囲、殊
に ５〜３０重量％ の範囲内である（ それぞれの重
量％ は溶液全体を基準とする） 。メタロセンも同じ
濃度で使用することができるが、 １ ｍｏｌのアルミ
ノキサン当たり１０−４〜１ ｍｏｌ の量で使用する
のが好ましい。予備活性化時間は ５分〜６０時間、殊
に５ 〜６０分である。−７８ 〜１００ ℃、殊に
０〜７０℃の温度を使用する。 【００４０】重合は公知の様に、溶液状態、懸濁状態ま
たは気相中で連続的にまたは不連続的に一段階または多
段階で ０〜１５０ ℃、好ましくは３０〜８０℃で実
施する。式 Ｒ１１−ＣＨ＝ＣＨＲ１２ のオレフィン
を重合する。この式中、Ｒ１１ およびＲ１２ は互い
に同じでも異なっていてもよく、水素原子または炭素原
子数 １〜２８のアルキル基である。 しかしながらＲ１１ およびＲ１２ はそれらが結合す
る原子と一緒に炭素原子数 ４〜２８の環を形成してい
てもよい。かゝるオレフィンの例には、エチレン、プロ
ピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−
ペンテン、１−オクテン、ノルボルネンまたはノルボ
ルナジエンがあり、特にプロピレンを重合する。 【００４１】転化する分子量調整剤は、必要な場合には
水素である。重合系の全圧は ０．５〜１００ ｂａｒ
である。特に工業的に有用な ５〜６４ ｂａｒの圧
力範囲内で重合するのが有利である。 【００４２】メタロセンは、１ ｄｍ３ の溶剤あるい
は １ｄｍ３の反応器容積当たり遷移金属に関して１０
−３〜１０−７モル、殊に１０−４〜１０−６モルの濃
度で使用する。アルミノキサンは、１ ｄｍ３ の溶剤
あるいは １ ｄｍ３の反応器容積当たり１０−５〜１
０−１モル、殊に１０−４〜１０−２モルの濃度で使用
する。しかしながら原則として更に高濃度も可能である
。 【００４３】用いるメタロセンは、メタロセンの製造時
に発生するその異性体の少なくともに２種類の式 （Ｉ
） の化合物である。 【００４４】重合を懸濁重合または溶液重合として実施
する場合には、チグラー低圧法で慣用される不活性の溶
剤を用いる。例えば重合を脂肪族− または脂環式炭化
水素中で実施する。挙げることのできるかゝる溶剤の例
にはブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、イソオク
タン、シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサンがあ
る。 【００４５】更に、石油または水素化ジーゼル油留分も
使用できる。トルエンも使用できる。重合を液状のモノ
マー中で実施するのが有利である。 【００４６】不活性溶剤を用いる場合には、モノマーを
気体状または液体状で配量供給する。 【００４７】本発明に従い用いる触媒系は重合活性が時
間に依存して僅かしか低下しないので、重合を所望の期
間の間実施することができる。 【００４８】本発明の方法は、用いるメタロセンが非常
に熱安定性であり、その結果９０℃までの温度でも高い
活性を持って使用できるという事実に特徴がある。また
、共触媒として用いるアルミノキサンは従来よりも低い
濃度で添加することができる。 【００４９】本発明に従って用いられるメタロセン混合
物は、一つの合成操作で一緒に製造する従来技術に比較
して、時間、空間、装置および溶剤を節約するという長
所を有している。このものは、１−オレフィン、特にプ
ロピレンを重合して７０，０００ ｇ／ｍｏｌより大き
い分子量を持つポリマーをもたらすこのできる化合物を
含有している。 これは、高い Ｍｗ／Ｍｎ 比 （＞２） を持つ分子
量分布によって確認される。分子量分布は、一部におい
てはバイモード（ｂｉｍｏｄａｌ） である。 【００５０】 【実施例】実施例１［（η５−１−インデニル−ＣＨ２
＊ ＣＨ（ＣＨ２ＳｉＭｅ３）（ η５−１−インデニ
ル）］ＺｒＣｌ２ １４ｃｍ３ の１．６Ｎ（２２．４
ｍｍｏｌ）のブチルリチウム／ヘキサン溶液を、５０
ｃｍ３ のＴＨＦに１２．２ ｇ（４２．５ ｍｍｏｌ
）のリガンド（ジアステレオマー混合物）の入った液に
室温で１時間にわたって滴加し、そしてこの混合物をブ
タンの発生停止０．５時間後まで、６０℃で攪拌する。 【００５１】得られたジリチウム塩溶液を、８０ｃｍ３
のテトラヒドロフランに４．２１ ｇ（１１．１６
ｍｍｏｌ）の ＺｒＣｌ４（ テトラヒドロフラン）２
を溶解した溶液と同時に３０ｃｍ３ のテトラヒドロフ
ランに室温で１時間にわたって滴加する。次いでこの混
合物を室温で８時間攪拌しそして濃縮する。濃縮の間に
最初に沈澱する塩を濾去し、そしてこの混合物を最終的
に乾燥するまで濃縮する。残留物をｎ−ペンタンに懸濁
させそして分離処理する。次いでこの固体をエーテルに
とり、エステル可溶性成分を濾過によって分離しそして
エーテルを除くと、３８ ｇ（５．９４ ｍｍｏｌ 、
５３％ ）の黄色の粉末が残る。このもののＮＭＲスペ
クトルは少なくとも三種類の化合物の錯塩混合物が存在
していることを示した。元素分析では以下の結果が得ら
れた： Ｃ ５５．８（計算値 ５７．１２） 、Ｈ ５．４
（計算値５．１９）およびＣｌ １４．１（計算値 １
４．０５） （ 全て％ 表示である） 。実施例２〜
５乾燥した１６ｄｍ３ の反応器を窒素でフラッシュ洗
浄しそしてこれに １０ｄｍ３の液状のプロピレンを注
入する。 次いで、それぞれの実験について表に示したメチルアル
ミノキサン−（ＭＡＯ）量の２／３をトルエン溶液とし
て添加しそして混合物を３０℃で１５分間攪拌する。 【００５２】これに平行して、メタロセン溶液を表のＭ
ＡＯ量の１／３中で製造し、そして１５分間放置して予
備活性化する。 【００５３】次いでこの溶液を反応器に導入する。重合
系を適当な重合温度に加熱し、重合を開始する。この重
合を６０分後に反応器を冷却することによって中止しそ
して内容物を圧力開放する。得られたポリマー収率およ
び測定した分析データを表に示す。 【００５４】表中では以下の略字が用いられている：
ＶＮ ＝ 粘度数（ ｃｍ３／ｇ）、 Ｍｗ ＝ 重量平均分子量 （ｇ／ｍｏｌ）、Ｍｗ ／
Ｍｎ ＝ ゲルパーミッションクロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ） よって測定される多分散性 ［（ＩＮＤ）−ＣＨ＊ ＣＨ２ＳｉＭｅ３−ＣＨ２−
（ＩＮＤ）］ＺｒＣｌ２を用いる重合実験
性および高分子量および重合温度に実質的に無関係の多
分散性、分子量分布並びに分子量極大を持つ１−オレフ
ィン系ポリマー、特にバイモード− ポリプロピレンを
製造する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】アイソタクチック−ＰＰ はエチレン−
ビス−（４，５，６，７）− テトラヒドロ−１−
インデニル）−ジルコニウム− ジクロライドをアルミ
ノキサンと併用することによって懸濁重合反応で製造さ
れる （米国特許第 ４，７６９，５１０号明細書）
。このポリマーは狭い分子量分布（ＭＷ／Ｍｎ １．６
〜２．６）を有している。 【０００３】特別の予備活性化法によってこの触媒系の
活性を著しく向上させることもできた（ ドイツ特許第
３，７２６，０６７号明細書参照）。ポリマーの粒子
形態も同様にこの予備活性化法によって改善された。 【０００４】これらの二つの出願に従って得られるポリ
マーの分子量は工業的用途にとっては未だ小さ過ぎる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】それ故に、工業的に有
用な温度範囲において高い触媒活性を用いて実施するこ
とのできる高分子量でアイソタクチックのバイモード−
オレフィン系ポリマーの製造方法を見出すことが本発
明の課題である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、ある種のメ
タロセン触媒の存在下にオレフィンを重合することによ
ってこの課題が達成できることを見出した。 【０００７】従って、本発明は、式 Ｒ１１−ＣＨ＝Ｃ
ＨＲ１２ ［式中、Ｒ１１ およびＲ１２ は互いに同
じでも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数
１〜１４のアルキル基であるかまたは Ｒ１１ およびＲ１２ はそれらが結合する炭素原子と
一緒に炭素原子数 ４〜２８の環を形成する。］ で表
されるオレフィンを溶液状態で、懸濁状態でまたは気相
において ０〜１５０ ℃の温度、０．５ 〜１００
ｂａｒ の圧力のもとで、メタロセンと式（ＩＩ） 【０００８】 【化４】 【０００９】［ 式中、Ｒ１０は互いに同じでも異なっ
ていてもよく、水素原子、炭素原子数 １〜６のアルキ
ル基、フェニル基またはベンジル基でありそして ｎは
２〜５０の整数である。］で表される線状の種類およ
び／または式 （ＩＩＩ） 【００１０】 【化５】 【００１１】［ 式中、Ｒ１０ および ｎは上記の意
味を有する。］ で表される環状の種類のアルミノキサ
ンとより成る触媒の存在下に重合することによってポリ
オレフィンを製造するに当たって、メタロセンが式 （
Ｉ）【００１２】 【化６】 【００１３】［式中、Ｍ はジルコニウムまたはハフニ
ウムであり、Ｒ１およびＲ２は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、炭素原子数 １〜１０のアルキ
ル基、炭素原子数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子
数 ６〜１０のアリール基、炭素原子数 ６〜１０のア
リールオキシ基、炭素原子数 ２〜１０のアルケニル基
、炭素原子数 ７〜４０のアリールアルキル基、炭素原
子数７〜４０のアルキルアリール基、炭素原子数 ８〜
４０のアリールアルケニル基またはハロゲン原子であり
、Ｒ３およびＲ４は互いに同じでも異なっていてもよく
、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数１ 〜１０
のアルキル基であるかまたは二つの隣接するあらゆるＲ
３およびＲ４はそれらの結合する炭素原子と一緒に成っ
て環を形成し、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は互いに同
じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、
炭素原子数 １〜３０のアルキル基、炭素原子数 １〜
１０のフルオロアルキル基、炭素原子数 ６〜１０のア
リール基、炭素原子数 ６〜１０のフルオロアリール基
、炭素原子数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子数
２〜１０のアルケニル基、炭素原子数７〜４０のアリー
ルアルキル基、炭素原子数 ８〜４０のアリールアルケ
ニル基、−ＳｉＭｅ３基、−ＯＳｉＭｅ３ 基または−
ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であるかまたはＲ５とＲ６または
Ｒ７とＲ８とがいずれの場合もそれらの結合する原子と
一緒に成って環を形成する。］ で表される化合物であ
りそしてこの式（Ｉ） の化合物がメタロセン製造時に
生じる少なくとも二つの立体異性体の状態で存在するこ
とを特徴とする、上記ポリオレフィンの製造方法に関す
る。 【００１４】本発明の方法で用いる触媒は、アルミノキ
サンと式 （Ｉ） 【００１５】 【化７】 【００１６】で表されるメタロセンとで構成されている
。 【００１７】式 （Ｉ）中、Ｍ１はハフニウムまたはジ
ルコニウム、特にジルコニウムであり、Ｒ１およびＲ２
は互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子、炭素
原子数 １〜１０、殊に １〜３ のアルキル基、炭素
原子数 １〜１０、殊に １〜３ のアルコキシ基、炭
素原子数 ６〜１０、殊に ６〜８ のアリール基、炭
素原子数 ６〜１０、殊に ６〜８のアリールオキシ基
、炭素原子数 ２〜１０、殊に ２〜４ のアルケニル
基、炭素原子数７〜４０、殊に ７〜１０のアリールア
ルキル基、炭素原子数 ７〜４０、殊に ７〜１２のア
ルキルアリール基、炭素原子数 ８〜４０、殊に ８〜
１２のアリールアルケニル基またはハロゲン原子、殊に
塩素原子である。 【００１８】Ｒ３およびＲ４は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、ハロゲン原子、殊に弗素原子、
塩素原子または臭素原子、炭素原子数 １〜１０、殊に
１〜３ のアルキル基であるかまたはあらゆる二つの
隣接する基Ｒ３およびＲ４はそれらが結合する炭素原子
と一緒に環を形成してもよく、殊に好ましい配位子はイ
ンデニル、フロオレニルおよびシクロペンタジエニルで
ある。 【００１９】Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は互いに同じ
でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭
素原子数 １〜３０、殊に １〜４ のアルキル基、特
にメチル基またはエチル基、炭素原子数 １〜１０のフ
ルオロアルキル基、殊にＣＦ３−基、炭素原子数 ６〜
１０のフルオロアリール基、殊にペンタフルオロフェニ
ル基、炭素原子数 ６〜１９、殊に ６〜８ のアリー
ル基、特に−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５ または−Ｃ６Ｈ５ 、
炭素原子数 １〜１０、殊に１〜４ のアルコキシ基、
殊にメトキシ基、炭素原子数 ２〜１０、殊に ２〜４
のアルケニル基、炭素原子数 ７〜４０、殊に ７〜
１０のアリールアルキル基、炭素原子数 ８〜４０、殊
に ８〜１２のアリールアルケニル基、−ＳｉＭｅ３基
、−ＯＳｉＭｅ３ 基または−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基、
特に−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であるかまたはＲ５とＲ６
またはＲ７とＲ８とはいずれの場合もそれらの結合する
原子と一緒に成って環を形成する。式（Ｉ） のメタロ
センは複数のそれの立体異性体の状態で存在している。 【００２０】Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の少なくとも
一つが−ＣＨ２−ＳｉＭｅ３基であり、他の三つの基の
各々が水素原子であるのが、特に好ましい。 【００２１】上記のメタロセンは以下の一般的反応式に
よって製造できる： 【００２２】 【化８】 【００２３】（Ｘ ＝ Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ 、Ｏ−トシル
基、【００２４】 【化９】 【００２５】共触媒は、式（ＩＩ） 【００２６】 【化１０】 【００２７】で表される線状の種類のおよび／または式
（ＩＩＩ） 【００２８】 【化１１】 【００２９】で表される環状の種類のアルミノキサンで
ある。これらの式中、Ｒ１０ は炭素原子数 １〜６
のアルキル基、殊にメチル基、エチル基、イソブチル基
、特にメチル基であるのが好ましい。ｎ は ２〜５０
、殊に ５〜４０の整数である。しかしながらアルミノ
キサンの正確な構造は知られていない。 【００３０】アルミノサンは種々の方法で製造すること
ができる。例えば、特に Ｒ１０がアルキル基であるア
ルミノキサンの製造について以下に示す。 Ｒ１０がア
ルキル基でない化合物も相応する原料から同様に製造で
きる。 【００３１】可能な方法の一つは、アルミニウムトリア
ルキルの薄い溶液に水を注意深く添加するものであり、
この場合にはアルミニウム− トリアルキル、殊にアル
ミニウム− トリメチルの溶液および水を比較的多量の
不活性溶剤中にそれぞれ少量ずつ導入しそして各添加の
間、ガスの発生が終わるのを待つことによって行う。 【００３２】他の方法では、細かく粉砕した硫酸銅五水
和物をトルエンに懸濁させ、ガラス製フラスコ中で、不
活性ガス雰囲気にて約−２０ ℃で、４ 個の Ａｌ
原子当たり約 １ｍｏｌの ＣｕＳＯ４・５ Ｈ２Ｏ
を使用する程の量のアルミニウム− トリアルキルと混
合する。アルカンの放出下にゆっくり加水分解した後に
、反応混合物を室温で２４〜４８時間放置し、その間に
温度が約３０℃を超えないように冷却する必要が起こり
得る。次いでトルエンに溶解したアルミノキサンから硫
酸銅を濾去し、溶液を減圧下に濃縮する。この製造方法
では低分子量のアルミノキサンがアルミニウム− トリ
アルキルの放出下により大きいオリゴマーに縮合すると
考えられる。 【００３３】更にアルミノキサンは、不活性の脂肪族−
または芳香族溶剤、殊にヘプタンまたはトルエンに溶
解したアルミニウム− トリアルキル、殊にアルミニウ
ム− トリメチルを結晶水含有のアルミニウム塩、殊に
硫酸アルミニウムと −２０〜１００ ℃の温度で反応
させた場合にも得られる。この反応では溶剤と用いるア
ルミニウムアルキルとの容量比が １：１〜５０：１、
殊に５：１ であり、アルカンの放出によって監視でき
る反応時間は １〜２００ 時間、殊に１０〜４０時間
である。 【００３４】結晶水含有アルミニウム塩の内、沢山の結
晶水を含有するものを用いるのが有利である。特に、硫
酸アルミニウム水和物、なかでも １モルの Ａｌ２（
ＳＯ４）３当たりに１６あるいは１８モルのＨ２Ｏ を
持つ結晶水高含有量の Ａｌ２（ＳＯ４）３・１６Ｈ２
Ｏ および Ａｌ２（ＳＯ４）３・１８ Ｈ２Ｏが有利
である。 【００３５】アルミノキサンを製造する別の変法の一つ
は、アルミニウム− トリアルキル、殊にアルミニウム
− トリメチルを重合用容器中の懸濁剤、殊に液状モノ
マー中、ヘプタンまたはトルエン中に溶解し、次いでこ
れらアルミニウム化合物を水と反応させることより成る
。 【００３６】アルミノキサンを製造する為の上に外力的
に説明した方法の他に、別の方法も使用できる。 【００３７】製造方法に関係なく、全てのアルミノキサ
ン溶液は遊離状態でまたは付加物として存在する未反応
アルミニウム− トリアルキルを色々な量で含有してい
る。 【００３８】メタロセンを重合反応において使用する以
前に式 （ＩＩ）および／または式（ＩＩＩ） のアル
ミノキサンにて予備活性することができる。重合活性は
この方法で著しく向上しそして粒子形態を改善する。 【００３９】遷移金属化合物の予備活性化は溶液状態で
行う。この場合、メタロセンをアルミノキサンの不活性
炭化水素溶液に溶解するのが特に有利である。不活性炭
化水素としては脂肪族− または芳香族炭化水素が適し
ている。特にトルエンが有利である。アルミノキサン溶
液の濃度は約 １重量％ 乃至飽和限界までの範囲、殊
に ５〜３０重量％ の範囲内である（ それぞれの重
量％ は溶液全体を基準とする） 。メタロセンも同じ
濃度で使用することができるが、 １ ｍｏｌのアルミ
ノキサン当たり１０−４〜１ ｍｏｌ の量で使用する
のが好ましい。予備活性化時間は ５分〜６０時間、殊
に５ 〜６０分である。−７８ 〜１００ ℃、殊に
０〜７０℃の温度を使用する。 【００４０】重合は公知の様に、溶液状態、懸濁状態ま
たは気相中で連続的にまたは不連続的に一段階または多
段階で ０〜１５０ ℃、好ましくは３０〜８０℃で実
施する。式 Ｒ１１−ＣＨ＝ＣＨＲ１２ のオレフィン
を重合する。この式中、Ｒ１１ およびＲ１２ は互い
に同じでも異なっていてもよく、水素原子または炭素原
子数 １〜２８のアルキル基である。 しかしながらＲ１１ およびＲ１２ はそれらが結合す
る原子と一緒に炭素原子数 ４〜２８の環を形成してい
てもよい。かゝるオレフィンの例には、エチレン、プロ
ピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−
ペンテン、１−オクテン、ノルボルネンまたはノルボ
ルナジエンがあり、特にプロピレンを重合する。 【００４１】転化する分子量調整剤は、必要な場合には
水素である。重合系の全圧は ０．５〜１００ ｂａｒ
である。特に工業的に有用な ５〜６４ ｂａｒの圧
力範囲内で重合するのが有利である。 【００４２】メタロセンは、１ ｄｍ３ の溶剤あるい
は １ｄｍ３の反応器容積当たり遷移金属に関して１０
−３〜１０−７モル、殊に１０−４〜１０−６モルの濃
度で使用する。アルミノキサンは、１ ｄｍ３ の溶剤
あるいは １ ｄｍ３の反応器容積当たり１０−５〜１
０−１モル、殊に１０−４〜１０−２モルの濃度で使用
する。しかしながら原則として更に高濃度も可能である
。 【００４３】用いるメタロセンは、メタロセンの製造時
に発生するその異性体の少なくともに２種類の式 （Ｉ
） の化合物である。 【００４４】重合を懸濁重合または溶液重合として実施
する場合には、チグラー低圧法で慣用される不活性の溶
剤を用いる。例えば重合を脂肪族− または脂環式炭化
水素中で実施する。挙げることのできるかゝる溶剤の例
にはブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、イソオク
タン、シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサンがあ
る。 【００４５】更に、石油または水素化ジーゼル油留分も
使用できる。トルエンも使用できる。重合を液状のモノ
マー中で実施するのが有利である。 【００４６】不活性溶剤を用いる場合には、モノマーを
気体状または液体状で配量供給する。 【００４７】本発明に従い用いる触媒系は重合活性が時
間に依存して僅かしか低下しないので、重合を所望の期
間の間実施することができる。 【００４８】本発明の方法は、用いるメタロセンが非常
に熱安定性であり、その結果９０℃までの温度でも高い
活性を持って使用できるという事実に特徴がある。また
、共触媒として用いるアルミノキサンは従来よりも低い
濃度で添加することができる。 【００４９】本発明に従って用いられるメタロセン混合
物は、一つの合成操作で一緒に製造する従来技術に比較
して、時間、空間、装置および溶剤を節約するという長
所を有している。このものは、１−オレフィン、特にプ
ロピレンを重合して７０，０００ ｇ／ｍｏｌより大き
い分子量を持つポリマーをもたらすこのできる化合物を
含有している。 これは、高い Ｍｗ／Ｍｎ 比 （＞２） を持つ分子
量分布によって確認される。分子量分布は、一部におい
てはバイモード（ｂｉｍｏｄａｌ） である。 【００５０】 【実施例】実施例１［（η５−１−インデニル−ＣＨ２
＊ ＣＨ（ＣＨ２ＳｉＭｅ３）（ η５−１−インデニ
ル）］ＺｒＣｌ２ １４ｃｍ３ の１．６Ｎ（２２．４
ｍｍｏｌ）のブチルリチウム／ヘキサン溶液を、５０
ｃｍ３ のＴＨＦに１２．２ ｇ（４２．５ ｍｍｏｌ
）のリガンド（ジアステレオマー混合物）の入った液に
室温で１時間にわたって滴加し、そしてこの混合物をブ
タンの発生停止０．５時間後まで、６０℃で攪拌する。 【００５１】得られたジリチウム塩溶液を、８０ｃｍ３
のテトラヒドロフランに４．２１ ｇ（１１．１６
ｍｍｏｌ）の ＺｒＣｌ４（ テトラヒドロフラン）２
を溶解した溶液と同時に３０ｃｍ３ のテトラヒドロフ
ランに室温で１時間にわたって滴加する。次いでこの混
合物を室温で８時間攪拌しそして濃縮する。濃縮の間に
最初に沈澱する塩を濾去し、そしてこの混合物を最終的
に乾燥するまで濃縮する。残留物をｎ−ペンタンに懸濁
させそして分離処理する。次いでこの固体をエーテルに
とり、エステル可溶性成分を濾過によって分離しそして
エーテルを除くと、３８ ｇ（５．９４ ｍｍｏｌ 、
５３％ ）の黄色の粉末が残る。このもののＮＭＲスペ
クトルは少なくとも三種類の化合物の錯塩混合物が存在
していることを示した。元素分析では以下の結果が得ら
れた： Ｃ ５５．８（計算値 ５７．１２） 、Ｈ ５．４
（計算値５．１９）およびＣｌ １４．１（計算値 １
４．０５） （ 全て％ 表示である） 。実施例２〜
５乾燥した１６ｄｍ３ の反応器を窒素でフラッシュ洗
浄しそしてこれに １０ｄｍ３の液状のプロピレンを注
入する。 次いで、それぞれの実験について表に示したメチルアル
ミノキサン−（ＭＡＯ）量の２／３をトルエン溶液とし
て添加しそして混合物を３０℃で１５分間攪拌する。 【００５２】これに平行して、メタロセン溶液を表のＭ
ＡＯ量の１／３中で製造し、そして１５分間放置して予
備活性化する。 【００５３】次いでこの溶液を反応器に導入する。重合
系を適当な重合温度に加熱し、重合を開始する。この重
合を６０分後に反応器を冷却することによって中止しそ
して内容物を圧力開放する。得られたポリマー収率およ
び測定した分析データを表に示す。 【００５４】表中では以下の略字が用いられている：
ＶＮ ＝ 粘度数（ ｃｍ３／ｇ）、 Ｍｗ ＝ 重量平均分子量 （ｇ／ｍｏｌ）、Ｍｗ ／
Ｍｎ ＝ ゲルパーミッションクロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ） よって測定される多分散性 ［（ＩＮＤ）−ＣＨ＊ ＣＨ２ＳｉＭｅ３−ＣＨ２−
（ＩＮＤ）］ＺｒＣｌ２を用いる重合実験
Claims (3)
- 【請求項１】 式 Ｒ１１−ＣＨ＝ＣＨＲ１２ ［式
中、Ｒ１１ およびＲ１２ は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子または炭素原子数 １〜１４のア
ルキル基であるかまたはＲ１１ およびＲ１２ はそれ
らが結合する炭素原子と一緒に炭素原子数 ４〜２８の
環を形成する。］ で表されるオレフィンを溶液状態で
、懸濁状態でまたは気相において ０〜１５０ ℃の温
度、０．５ 〜１００ ｂａｒ の圧力のもとで、メタ
ロセンと式（ＩＩ） 【化１】 ［ 式中、Ｒ１０は互いに同じでも異なっていてもよく
、水素原子、炭素原子数 １〜６のアルキル基、フェニ
ル基またはベンジル基でありそして ｎは ２〜５０の
整数である。］ で表される線状の種類および／または
式 （ＩＩＩ）【化２】 ［ 式中、Ｒ１０ および ｎは上記の意味を有する。 ］で表される環状の種類のアルミノキサンとより成る触
媒の存在下に重合することによってポリオレフィンを製
造するに当たって、メタロセンが式 （Ｉ） 【化３】 ［式中、Ｍ はジルコニウムまたはハフニウムであり、
Ｒ１およびＲ２は互いに同じでも異なっていてもよく、
水素原子、炭素原子数 １〜１０のアルキル基、炭素原
子数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子数 ６〜１０
のアリール基、炭素原子数 ６〜１０のアリールオキシ
基、炭素原子数 ２〜１０のアルケニル基、炭素原子数
７〜４０のアリールアルキル基、炭素原子数 ７〜４
０のアルキルアリール基、炭素原子数 ８〜４０のアリ
ールアルケニル基またはハロゲン原子であり、Ｒ３およ
びＲ４は互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子
、ハロゲン原子または炭素原子数１ 〜１０のアルキル
基であるかまたは隣接する二つのあらゆるＲ３およびＲ
４はそれらの結合する炭素原子と一緒に成って環を形成
し、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は互いに同じでも異な
っていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数
１〜３０のアルキル基、炭素原子数 １〜１０のフル
オロアルキル基、炭素原子数 ６〜１０のアリール基、
炭素原子数 ６〜１０のフルオロアリール基、炭素原子
数 １〜１０のアルコキシ基、炭素原子数 ２〜１０の
アルケニル基、炭素原子数７〜４０のアリールアルキル
基、炭素原子数 ８〜４０のアリールアルケニル基、−
ＳｉＭｅ３基、−ＯＳｉＭｅ３ 基または−ＣＨ２−Ｓ
ｉＭｅ３基であるかまたはＲ５とＲ６またはＲ７とＲ８
とがいずれの場合もそれらの結合する原子と一緒に成っ
て環を形成する。］ で表される化合物でありそしてこ
の式（Ｉ） の化合物がメタロセン製造時に生じる少な
くとも二つの立体異性体の状態で存在することを特徴と
する、上記ポリオレフィンの製造方法。 - 【請求項２】 プロピレンを重合する請求項 １に記載
の方法。 - 【請求項３】 請求項 １に記載の方法で製造される、
７０，０００ｇ／ｍｏｌより大きい分子量のポリプロピ
レン。３． 発明の詳細な説明
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