JPS64968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、エチレンまたはエチレンを主成分と
する成分の重合によるエチレン重合体またはエチ
レン共重合体の製造に用いられる触媒に関するも
のである。即ち、高活性で、熔融流動性および耐
ストレスクラキング性（Environmental Stress
Craking Resistance）がすぐれたエチレン重合
体を与える担持触媒に関する。 酸化クロムをシリカ、アルミナ、シリカ−アル
ミナ、トリア、ジルコニア等の担体に担持し酸素
雰囲気下で加熱して得られる固体を用いて、エチ
レンを重合する方法は、公知であり、これらの触
媒は、フイリツプス触媒と呼ばれている。この触
媒系を使用する場合、重合体の分子量は重合温度
に依存し、成形するに適した分子量（50000〜
100000）の重合体を得るためには、重合温度を
100〜200℃にする必要があるが、このような温度
範囲で重合を進行させる場合、重合系内の粘度が
上昇したり、エチレン重合体の収率が低下したり
して不都合が生じる。 その後、フイリツプス触媒を、チタン化合物で
変性して、分子量を調節し、或いは、生成重合体
のESCRを増大させることが、米国特許第
3622521号、英国特許第1334662号、英国特許第
1326167号明細書等に記載されている。 また、米国特許第3351623号明細書では、(1)シ
リカ成分および酸化クロムとシリカ、アルミナ、
ジルコニア、トリアから選ばれる物質の混合物で
あつて、少くともクロム部分が単量体との初期接
触時に、６価の状態である酸化物成分、(2)RxM
（式中、Ｒは水素および炭素数12以下のアルキル、
アリール、シクロアルキル、アルコキシ基、Ｍは
Al，Ga，In，Ta，Zn，Ｂ，Pb，Li，Zr，Co，
Mg，Snから選ばれ、ｘはＭの原子価）、(3)バナ
ジウム成分を混合して得られる触媒である。 その他多くの触媒の改良の提案が行われている
が、本発明者らは高活性な触媒で、熔融流動性お
よびESCRがすぐれたエチレン重合体を与える担
持触媒を得るべく、鋭意検討した結果、本発明に
到達した。 すなわち、本発明は、 １ 〔Ａ〕 (1) 無機酸化物担体に (2) 一般式Zr（OR⁰）_oA_4-o〔式中R⁰は炭素数
１〜20の炭化水素基、Ａはハロゲン、カル
ボアルコキシ基、カルボキシル基、アシル
アルケナート基または炭素数１〜20の炭化
水素基、ｎは０〜４のＶである。〕で表わ
されるジルコニウム化合物 (3) クロム化合物 を担持して、焼成して得られる固体触媒成分
と 〔Ｂ〕 炭化水素可溶性有機マグネシウム化合
物および有機アルミニウム化合物から選ばれ
た有機金属化合物成分 からなるエチレン重合またはエチレンとオレフ
インの共重合触媒 ２ 〔Ｂ〕の有機金属化合物成分が 一般式M〓Mg〓R¹ _pR² _qX_rY_s（式中、R¹、R²は、
同一または異なつた炭素数１〜20の炭化水素
基、Ｘ、Ｙは同一または異なつたOR³、
OSiR⁴R⁵R⁶、NR⁷R⁸およびSR⁹から選ばれた
基を表わし、R³。R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸は水素
基または炭化水素基、R⁹は炭素数１〜20の炭
化水素基を表わし、Ｍはアルミニウム、ホウ
素、ベリリウム、亜鉛、リチウムから選ばれた
元素を表わし、α＞０、β＞０で、ｐ、ｑ、
ｒ、ｓは０または０より大で、０≦（ｒ＋
ｓ）／（α＋β）≦1.5かつｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝
mα＋2βの関係を有する。但しｍはＭの原子価
を表わす。）で表わされる炭化水素可溶性有機
マグネシウム成分からなる前記第１項記載のエ
チレン重合またはエチレンとオレフインの共重
合触媒 ３ 〔Ｂ〕の有機金属化合物が (1) 一般式M〓Mg〓R¹ _pR² _qX_rY_s（式中、R¹、R²は
同一または異なつた炭素数１〜20の炭化水素
基、ＭはAl、Ｂ、Be、Zn、Liから選ばれた
金属元素、Ｘ、Ｙは同一または異なつた
OR³、OSiR⁴R⁵R⁶、NR⁷R⁸、SR⁹から選ばれ
た基を表わし、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸は
水素基または炭素数１〜20の炭化水素基を表
わし、R⁹は炭素数１〜20の炭化水素基を表
わし、α≧０、β＞０で、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは
０または０より大で、ｐとｑは同時に０でな
く、０≦（ｒ＋ｓ）／（α＋β）≦1.5かつｐ
＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝mα＋2βの関係を有する。但
し、ｍはＭの原子価を表わす。）で表わされ
る炭化水素可溶性有機マグネシウム成分と、 (2) トリアルキルアルミニウム化合物１モル
に、炭素数１〜10のカルビノール0.1〜１モ
ル、或いはシラノールないしシロキサン0.05
〜５モルを反応させた成分 とからなることを特徴とする前記第１項記載の
エチレン重合またはエチレンとオレフインの共
重合触媒 ４ 〔Ｂ〕の有機化合物が、トリアルキルアルミ
ニウム化合物１モルに、炭素数１〜10のカルビ
ノール0.1〜1.5モルおよび／またはシフノール
ないしシロキサン0.05〜２モルを反応させた成
分からなる前記第１項記載のエチレン重合また
はエチレンとオレフインの共重合触媒 ５ 無機酸化物担体が、シリカないしシリカ・ア
ルミナないしアルミナ担体である前記第１項な
いし第４項記載のエチレン重合またはエチレン
とオレフインの共重合触媒 ６ 無機酸化物担体にクロム化合物を担持した
後、ジルコニウム化合物を担持し、さらに焼成
して得られる前記第１項ないし第５項記載のエ
チレン重合またはエチレンとオレフインの共重
合触媒 ７ 無機酸化物担体に、ジルコニウム化合物を担
持した後、クロム化合物を担持し、さらに焼成
して得られる前記第１項ないし第６項記載のエ
チレン重合またはエチレンとオレフインの共重
合触媒 ８ ジルコニウム化合物が、一般式Zr（OR¹⁰）_o
A_4-o（式中、R¹⁰は炭素数１〜20の炭化水素基、
Ａは塩素ないし炭素数１〜20の炭化水素基、ｎ
は０〜４の数）で表わされる化合物である前記
第１項ないし第７項記載のエチレン重合または
エチレンとオレフインの共重合触媒 ９ クロム化合物が、三酸化クロムまたは焼成に
より、少くとも部分的に三酸化クロムを形成す
る化合物である前記第１項ないし第８項記載の
エチレン重合またはエチレンとオレフインの共
重合触媒 10 固体触媒成分中のクロム化合物含有量が、ク
ロム原子にして、0.01〜10重量パーセントであ
る前記第１項ないし第９項記載のエチレン重合
またはエチレンとオレフインの共重合触媒 11 固体触媒中のクロム化合物含有量が、クロム
原子にして、0.1〜５重量パーセントである前
記第１項ないし第10項記載のエチレン重合また
はエチレンとオレフインの共重合触媒 12 固体触媒中のジルコニウム化合物含有量が、
ジルコニウム原子にして、0.1〜10重量パーセ
ントである前記第１項ないし第11項記載のエチ
レン重合またはエチレンとオレフインの共重合
触媒 13 固体触媒中のジルコニウム化合物含有量が、
ジルコニウム原子にして、0.2〜８重量パーセ
ントである前記第１項ないし第12項記載のエチ
レン重合またはエチレンとオレフインの共重合
触媒 14 有機マグネシウム成分が、α＞０で、β／α
≧0.2である前記第２項ないし第13項記載のエ
チレン重合またはエチレンとオレフインの共重
合触媒 15 有機マグネシウム成分が、α＞０で、β／α
≧0.5である前記第２項ないし第14項記載のエ
チレン重合またはエチレンとオレフインの共重
合触媒 16 有機マグネシウム成分において、Ｘ、Ｙが、
OR³もしくはOSiR⁴R⁵R⁶である前記第２項な
いし第15項記載のエチレン重合またはエチレン
とオレフインの共重合触媒 17 有機マグネシウム成分において、０≦（ｒ＋
ｓ）／（α＋β）≦１である前記第２項ないし
第16項のいずれか一項に記載のエチレン重合ま
たはエチレンとオレフインの共重合触媒 18 有機マグネシウム成分において、０≦（ｒ＋
ｓ）／（α＋β）≦0.8である前記第２項ないし
第17項記載のエチレン重合またはエチレンとオ
レフインの共重合触媒 19 一般式M〓Mg〓R¹ _pR² _qX_rY_sで表わされる炭化水
素可溶性有機マグネシウム成分において、Ｘが
OSiR⁴R⁵R⁶なる基（R⁴、R⁵、R⁶は水素基ない
し炭素数１〜20の炭化水素基）である前記第２
項ないし第18項記載のエチレン重合またはエチ
レンとオレフインの共重合触媒 20 一般式M〓Mg〓R¹ _pR² _qX_rY_sで表わされる炭化水
素可溶性有機マグネシウム成分において、Ｘが
OSiR⁴R⁵R⁶なる基であつてR⁴が水素基である
かまたはR⁴、R⁵、R⁶が炭素数１〜７の炭化水
素基である前記第２項ないし第19項記載のエチ
レン重合またはエチレンとオレフインの共重合
触媒 21 一般式M〓Mg〓R¹ _pR² _qX_rY_sで表わされる炭化水
素可溶性有機マグネシウム成分において、Ｘが
OSiR⁴R⁵R⁶なる基であつて、R⁴が水素基であ
つて、R⁵、R⁶がメチル、エチル、プロピル、
ブチル、アミル、ヘキシル、フエニル、トリル
から選ばれた炭化水素基である前記第２項ない
し第20項記載のエチレン重合またはエチレンと
オレフインの共重合触媒 22 〔Ｂ〕の有機金属化合物が、トリアルキルア
ルミニウムとシラノールないしシロキサンを反
応させて得られる成分である前記第１項ないし
第21項記載のエチレン重合またはエチレンとオ
レフインの共重合触媒 23 〔Ｂ〕の有機金属化合物成分に含まれる珪素
基が、Si−Ｈ結合を有する化合物である前記第
１項ないし第22項記載のエチレン重合またはエ
チレンとオレフインの共重合触媒 24 〔Ｂ〕成分において含まれる珪素基が〔Ｂ〕
成分の有機金属化合物中の金属原子１グラム原
子に対し、0.1〜２モルである前記第１項ない
し第23項記載のエチレン重合またはエチレンと
オレフインの共重合触媒 25 〔Ａ〕成分を、少量の〔Ｂ〕成分とあらかじ
め接触させておいて〔Ａ〕成分として用いる前
記第１項ないし第24項記載のエチレン重合また
はエチレンとオレフインの共重合触媒 を提供する。 本発明の特徴の第一は、触媒当りのポリマー生
成量で表わされる活性が高く、触媒残渣工程を省
略することが可能である。又特徴の第二は、得ら
れるポリマーの熔融流動性とくにスウエル比が良
好なことである。特徴の第三は耐環境応力破壊
（ESCR）が良いことである。 本発明において用いられる無機酸化物担体とし
ては、シリカ、シリカ・アルミナであり、シリカ
が好ましい。シリカの中でも、BET法で測定さ
れる比表面積が、200〜600m²／ｇ、比孔容積が１
〜２ml〕ｇ、平均孔径が50〜300Åのものが特に
好ましい。 ジルコニウム化合物としては、一般式Zr（OR⁰）
_oA_4-o（式中、R⁰は炭素数１〜20の炭化水素基、
Ａはハロゲン、カルボアルコキシ基、カルボキシ
ル基、アシルアルケナート基、炭素数１〜20の炭
化水素基である。）で表わされるが、R⁰として、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘ
キシル、フエニル、トリル等の炭化水素基が、ま
た、Ａは塩素が好ましい。具体的には、アルコキ
シド類たとえば、Zr（OC₃H₇）₄、Zr（OC₄H₉）₄、
フエネート類Zr（OC₆H₅）₄、Zr〔OZr（OC₂H₅）₃〕₄、
Zr（CH₃COO）₄、Zr（C₂H₄）₂およびジルコニウム
アセチルアセトネート、Zr（OC₄H₉）₃Cl、Zr
（OC₄H₉）₂Cl₂、Zr（OC₄H₉）Cl₃、ZrCl₄、Zr
（CH₃COCH₂COCH₃）₄等が挙げられる。 これらの混合物およびこれらを含む混合物とし
て用いることができるが、アルコキシ基含有ジル
コニウム化合物が好ましく、ジルコニウムテトラ
アルコキシドが特に好ましく、Zr（On−Bu）₄が
よい。たとえば市販されているZr（On−Bu）₄は
好ましい結果を与える。 担持されるジルコニウム化合物の量は、担体に
対するジルコニウム金属の重量パーセントで、
0.01〜15重量パーセント、好ましくは0.1〜10重
量パーセント、特に好ましくは、0.2〜８重量パ
ーセントである。 クロム化合物としては、三酸化クロム（CrO₃）
または焼成により三酸化クロムを与える化合物た
とえばクロム酸ｔ−ブチル、硝酸クロム、炭酸ク
ロム、酢酸クロム、シユウ酸クロム、クロム酸ア
ンモニウム、重クロム酸カリウム、塩化クロミ
ル、クロムアセチルアセトナート等が挙げられ
る。三酸化クロム、酢酸クロムないしクロムアセ
チルアセトナートが好ましい結果を与える。 担持されるクロム化合物の量は、担体に対する
クロム金属の重量パーセントで、好ましくは0.01
〜10％、特に好ましくは、0.1〜５重量％である。
この場合でも担持されるジルコニウム化合物とク
ロム化合物の比が、ジルコニウム金属とクロム金
属の重量比で0.01〜100の範囲、好ましくは、0.2
〜50の範囲にあることが良い結果を与える。 無機担体とクロム化合物またはジルコニウム化
合物の反応順序は、特に制限はないが、クロム化
合物を先に担持する方法および、ジルコニウム化
合物を先に担持する方法、クロム化合物とジルコ
ニウム化合物を同時に担持させる方法等が採用さ
れる。 無機酸化物担体に、ジルコニウム化合物および
クロム化合物を担持する方法としては、溶媒中に
溶解させたジルコニウム化合物あるいはクロム化
合物溶液を、担体物質に含浸させ、溶媒を揮発さ
せる方法や過する方法、無機酸化物担体とジル
コニウム化合物（あるいはクロム化合物）を加熱
昇華させる方法を採用することができる。たとえ
ば、クロム化合物の種類により、水系あるいは非
水系のいずれか適当な方法で担持することができ
る。三酸化クロムを用いる場合は水を、クロムア
セチルアセトナートを用いる場合はトルエン等の
非水溶媒を用いることができる。 かくして得られた担持された固体を焼成するこ
とにより活性化を行う。この焼成による活性化は
一般に酸素の存在下で行われる。特に、雰囲気中
の水分含有量が少ないことが重要で、含水率が
20ppm以下、好ましくは10ppm以下、特に好まし
くは5ppm以下である。不活性ガスの存在下或い
は減圧下でも可能であるが、空気等の酸化雰囲気
下が好ましい。活性化温度は、300℃〜900℃で行
われるが、400℃〜800℃が好ましい。活性化時間
は0.5〜10時間であり、活性化温度と時間にも依
存して決められる。固体中に含まれる水分を十分
に除去しておいて焼成することは好ましい。焼成
により活性化した固体触媒は、水分との接触によ
り失活する傾向があり、水分と接触させないこと
が重要である。 本発明に用いられる有機金属化合物成分は有機
マグネシウム成分、有機亜鉛、有機アルミニウム
化合物、有機硼素化合物が用いられるが好ましく
は有機マグネシウム成分、有機アルミニウム化合
物、有機硼素化合物、有機マグネシウム化合物と
有機アルミニウム化合物からなる成分（併用）の
いずれの成分も好ましく使用することができる。
熔融流動性に関しては、有機マグネシウムと有機
アルミニウム化合物の併用が好ましい結果を与え
る。その場合有機マグネシウム成分１モルに対し
て、有機アルミニウム0.05〜50モルが好ましく、
特に0.1〜10モルが好ましい。 有機マグネシウム成分としては、一般式M〓
M_g〓R¹ _pR² _qX_rY_s（式中、Ｍはアルミニウム、ホウ
素、ベリリウム、亜鉛、リチウムから選ばれた元
素を表わし、αは０または０より大なる数、ｐ、
ｑ、ｒ、ｓは、０または０より大なる数であり、
ｐとｑは同時に０でなくｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝mα＋
2βの関係を有し、ｍはＭの原子価、R¹、R²は同
一または異なつた炭素数１〜20の炭化水素基、
Ｘ、Ｙは同一または異なつた基であつて、OR³、
OSiR⁴R⁵R⁶、NR⁷R⁸、SR⁹、ハロゲンから選ば
れた基を表わし、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸は、
水素基または炭素数１〜20の炭化水素基、R⁹は
炭素数１〜20の炭化水素基を表わす。）で表わさ
れる炭化水素可溶性有機マグネシウム成分であ
る。 上記式中、R¹ないしR⁹で表わされる炭化水素
基は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリ
ール基であり、たとえば、メチル、エチル、プロ
ピルブチル、アミル、ヘキシル、デシル、シクロ
ヘキシル、フエニル基等が挙げられ、特にR¹は、
アルキル基が好ましい。またR³ないしR⁸は水素
基であつてもよく、R³は水素基が好ましい。 α＞０の場合Ｍとしては、アルミニウム、ホウ
素、亜鉛、ベリリウム、リチウムが炭化水素可溶
性有機マグネシウム錯体を作り易く好ましい。金
属原子Ｍに対するマグネシウムの比（β／α）は
特に制限はないが、好ましくは0.2〜10、特に0.5
〜10の範囲の炭化水素可溶性有機マグネシウム錯
体が好ましい。 記号α、β、ｐ、ｑ、ｒ、ｓの関係式ｐ＋ｑ＋
ｒ＋ｓ＝mα＋2βは有機マグネシウム成分中の化
学量論性を示し、０≦（ｒ＋ｓ）／（α＋β）＜
1.5であり好ましい範囲である０≦（ｒ＋ｓ）／
（α＋β）＜1.0は金属原子の和に対して、ＸとＹ
の和が０以上、1.0より小であることを示し、特
に好ましい範囲は０〜0.8である。 これらの有機マグネシウム錯化合物は、一般式
R¹MgX、R¹ ₂Mg（R¹は前述の意味、Ｘはハロゲ
ン）で示される有機マグネシウム化合物と、一般
式MR²m、MR² _n-1Ｈ（Ｍ、R²、ｍは前述の意味）
で示される有機金属化合物とを、ヘキサン、ヘプ
タン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の
不活性炭化水素溶媒中、室温〜150℃で反応させ
て合成される。更に、MgX₂とMR²m、MR² _n-1
Ｈ、または、R¹MgX、MgR¹ ₂とR² _oMX_n-o（式
中、Ｍ、R¹、R²は前述の意味で、ｎは０〜ｍの
数）との反応により合成できる。 次にα＝０でかつｒ＝０の場合、即ち一般式
MgR¹ _pR² _qで示される炭化水素可溶性有機マグネ
シウム化合物について説明する。 (イ) R¹、R²の少くとも一方が炭素数４〜６であ
る二級ないし三級のアルキル基である場合、 (ロ) R¹とR²とが互いに異なる炭素数のアルキル
基である場合、 (ハ) R¹とR²の少くとも一方が、炭素数６以上の
炭化水素基である場合、 これらのうち好ましくは、R¹、R²が次の三つ
の場合のいずれかである。 （イ′） R¹、R²がともに炭素数４〜６であり、
少くとも一方が二級ないし三級のアルキル基で
ある場合 （ロ′） R¹が炭素数２〜３のアルキル基であ
り、R²が炭素数４以上のアルキル基である場
合、 （ハ′） R¹、R²がともに炭素数６以上のアルキ
ル基である場合、 以下これらの基を具体的に示す。(イ)および
（イ′）において炭素数４〜６である二級ないし三
級のアルキル基としては、sec−C₄H₉、tert−
C₄H₉、−CH（C₂H₅）₂、−Ｃ（C₂H₅）（CH₃）₂、−CH
（CH₃）（C₄H₉）、−CH（C₂H₅）（C₃H₇）、−Ｃ
（CH₃）₂（C₃H₇）、−Ｃ（CH₃）（C₂H₅）₂等が用いら
れ、好ましくは、二級のアルキル基であり、sec
−C₄H₉は特に好ましい。 (ロ)および（ロ′）において、炭素数２〜３のア
ルキル基としては、エチル、プロピルが挙げら
れ、エチルが特に好ましい。炭素数４以上のアル
キル基としては、ブチル、アミル、ヘキシル、オ
クチル等が挙げられ、ブチル、ヘキシルは特に好
ましい。 (ハ)および（ハ′）において、炭素数６以上の炭
化水素基としては、ヘキシル、オクチル、デシ
ル、フエニル基のアルキル基が好ましく、ヘキシ
ル基は特に好ましい。 このような有機マグネシウム化合物の例として
は、（sec−C₄H₉）₂Mg、（tert−C₄H₉）₂Mg、ｎ−
C₄H₉−Mg−C₂H₅、ｎ−C₄H₉−Mg・secC₄H₉、
ｎ−C₄H₉−Mg−tert・C₄H₉、ｎ−C₆H₁₃−Mg
−C₂H₅、（ｎ−C₄H₉）_1.5（ｎ−C₈H₁₇）_0.5Mg、ｎ
−C₈H₁₇−Mg−C₂H₅、（ｎ−C₆H₁₃）₂Mg、（ｎ−
C₈H₁₇）₂Mg、（ｎ−C₁₀H₂₁）₂Mg等が挙げられる。 Ｘとしては、OR³、OSiR⁴R⁵R⁶が好ましく、
とくにOSiR⁴R⁵R⁶が好ましい。OR³ないし
OSiR⁴R⁵R⁶の金属マグネシウム原子に対する量
即ちγは、0.1〜２が好ましく、特に好ましくは
0.2〜1.5である。 有機アルミニウム成分としては、トリアルキル
アルミニウム化合物、ジアルキルアルミニウムモ
ノハライド、アルキルアルミニウムセスキハライ
ド、アルキルアルミニウムジハライド、アルキル
アルミニウムハイドライドが挙げられるが、トリ
アルキルアルミニウムないしジアルキルアルミニ
ウムモノハライドおよびこれらとカルビノールお
よび／またはシラノールないしヒドロシロキシ化
合物を、反応および／または混合して得られる成
分が使用される。 トリ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ｎ−プロピルアルミニウム、トリ−ｉ−
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、トリアミ
ルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、ト
リオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウ
ム、トリドデシルアルミニウム、イソプレニルア
ルミニウム等が挙げられるが、これらの混合物も
使用できる。 炭素数１〜10のカルビノールとしては、メチル
アルコール、エチルアルコール、ｎおよびｉ−プ
ロピルアルコール、ｎ、ｉおよびｔ−ブチルアル
コール、ｎ−、ｉ、sec、ｔ−アミルアルコール、
フエノール、クレゾール等が挙げられる。 トリアルキルアルミニウムとカルビノールの反
応比率は、トリアルキルアルミニウム１モルに対
し、カルビノール0.1〜２モル、好ましくは0.1〜
1.5モル、特に好ましくは0.2〜1.3モルである。 シラノールとしては、トリメチルシラノール、
トリエチルシラノール、トリプロピルシラノー
ル、トリブチルシラノール、トリフエニルシラノ
ールや、クロルシラン等の加水分解物も使用で
き、ポリシラノールも使用できる。 ヒドロシロキシ化合物としては、メチルハイド
ロポリシロキサン（

【式】ｎ≧１）、エチ ルハイドロポリシロキサン（

【式】ｎ≧ １）、プロピルハイドロシロキサン
（

【式】ｎ≧１）、ブチルハイドロシロキ サン（

【式】ｎ≧１）フエニルハイドロ シロキサン（

【式】ｎ≧１）等が挙げら れる。 トリアルキルアルミニウムとシラノールないし
ヒドロシロキシ化合物の反応比率は、トリアルキ
ルアルミニウム１モルに対し、シラノールないし
ヒドロシロキシ化合物0.05〜５モル、好ましく
は、0.1〜２モル、特に好ましくは、0.2〜1.5モル
である。 有機硼素化合物としては、トリエチル硼素等の
トリアルキル硼素化合物が好ましい。 組合せる〔Ａ〕成分と〔Ｂ〕成分の比率は、
〔Ｂ〕成分中の金属／〔Ａ〕成分中のCrで0.01〜
3000、好ましくは0.1〜100の範囲が推奨される。 〔Ｂ〕成分は、固体触媒成分と、あらかじめ混
合して、重合系に加えてもよいし、別々に加えて
もよい。 固体触媒成分を、少量の有機金属成分と接触さ
せておいて、固体触媒成分として用いることは好
ましい結果を与える。 上記の触媒成分を用いて、エチレンの重合およ
びエチレンを主成分とするエチレンの共重合を行
うが、エチレンと共重合しうる単量体は、炭素数
３〜12のモノオレフインまたはジオレフインであ
る。具体的には、プロピレン、ブテン−１、ペン
テン−１、３−メチルブテン−１、ヘキセン−
１、４−メチルペンテン−１、３−エチルブテン
−１、ヘプテン−１、オクテン−１、デセン−
１、ブタジエン、イソプレン、１，４ヘキサジエ
ン、１，５ヘキサジエン、１，７オクタジエン、
ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン
等が挙げられる。これらから１〜２種を選んで使
用することができる。 本発明に基づいて得られるエチレン重合体ない
し、エチレン系共重合体は、およそ0.91〜0.97
ｇ／mlの密度範囲で製造される。 重合反応を、不活性有機溶剤の存在下で行う場
合、炭化水素系溶剤が好ましい。具体的に使用し
うる有機溶剤としては、ブタン、イソブタン、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオ
クタン、デカン、精製灯油等の如き脂肪族飽和炭
化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、ジメ
チルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の
如き、脂環式飽和炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる
がイソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
シクロヘキサン等が好ましい。 分子量調節剤として、水素やハロゲン化炭化水
素の存在下、重合反応を行うことができ、とくに
水素が好ましい。分子量調節剤の量は、必要に応
じて任意に調節できる。 重合反応は、室温ないし約300℃で実施される
が、重合圧力、単量体の分圧、触媒成分の種類お
よび濃度によつて状況が変化する。だいたいにお
いて、室温〜100℃ではスラリー状態であり、100
〜200℃で溶液状態となる。本発明の触媒におい
ては、60〜200℃が好ましく、スラリー状態での
重合が特に好ましい。また、不活性有機溶剤の実
質的不存在下において、気相状態で重合を行うこ
ともできる。 重合は１反応帯を用いる通常の１段重合で行つ
てもよいし、または、複数個の反応帯を用いる、
いわゆる多段重合で行つてもよい。本発明の触媒
を用いて重合したポリマーは、通常の１段重合で
も広い分子量分布をもち、分子量も比較的高く、
吹込成形やフイルム成形に極めて適している。２
個以上の異なつた反応条件下で重合を行なう多段
重合では、さらに広い分子量分布のポリマーの製
造が可能である。 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らの実施例によつて何ら制限されるものではな
い。なお、実施例中において触媒効率とは、固体
触媒１グラム、１時間当りのポリマー生成量を示
す。MIはASTM Ｄ−1238に基づいて、温度190
℃、荷重2.16Kgで測定したメルトインデツクスを
意味し、FRは、温度190℃、荷重21.6Kgで測定し
たMIを、温度190℃、荷重2.16Kgで測定したMI
で除した商を意味し、分子量分布を表わす。SR
は、温度190℃荷重21.6Kgでの荷重下メルトイン
デクサー流出溶融ポリマーストランド全長10cm分
の重量（ｇ）を表わし、相対的なスウエル比の尺
度の１つである。 実施例 １ (i) 固体触媒の合成 市販のシリカ（商品名Davison952）１Kgを三
酸化クロム20ｇを蒸留水４に溶解させた溶液中
に加えて、室温で１時間撹拌した後、100℃に加
熱して、乾燥した。 得られた固体に、ジルコニウムテトラブトキシ
ド42.1ｇとｎ−ヘキサン４を加えて60℃で、２
時間反応させた後、減圧下にｎ−ヘキサンを留去
した。得られた固体を、乾燥空気中で800℃で４
時間焼成して固体触媒を得た。 (ii) 炭化水素可溶性有機マグネシウム成分の合成 ジ−ｎ−ブチルマグネシウム13.8ｇとトリエチ
ルアルミニウム1.9ｇをｎ−ヘプタン100mlととも
に窒素置換したフラスコにとり、80℃で２時間反
応させ、有機マグネシウム錯体溶液を得た。この
錯体を分析した結果、組成は、AlMg_6.0（C₂H₅）_3.0
（ｎ−C₄H₉）_12.1であり、有機金属濃度は
1.20mol／であつた。 (iii) 有機アルミニウム化合物の合成 トリエチルアルミニウム22.8ｇ、ｎ−ペンタン
430ml、ヒドロメチルシロキサン四量体12ｇを耐
圧容器にとり、120℃で５時間反応させた。得ら
れた反応生成物を秤取し、アルミニウム濃度と分
解によるエタン濃度の測定により、反応生成物の
組成は、 Al（C₂H₅）₂（OSiH・CH₃・C₂H₅）であつた。 (iv) エチレンの重合 (i)で合成した固体触媒50mg、(ii)で合成した有機
マグネシウム成分0.05ｍmol、(iii)で合成した有機
アルミニウム化合物0.15ｍmolを、脱水したヘキ
サン1.6とともに、内部を真空乾燥、窒素置換
を十分行つたオートクレーヴに入れ、内温を80℃
に保ち、エチレンを10Kg／cm²加え、水素を加えて
全圧を14Kg／cm²とした。エチレンを補給すること
により、全圧を14Kg／cm²の圧力に保ちつつ２時間
重合を行い256ｇのポリマーを得た。触媒効率は、
3560ｇ−ポリエチレン（PE）／ｇ−固体触媒・
時間、ポリマーのMIは0.12ｇ／10分、FRは270
であつた。熔融流動特性の一つとして、スウエル
比の測定を行つた結果、Zr化合物を用いないで
合成したフイリツプス触媒を用いた場合1.05に比
べてかなり小さいスウエル比の値0.80が得られ
た。 実施例 ２ 実施例１で合成した有機アルミニウム化合物に
かえて、次のようにして合成して得られる有機ア
ルミニウム化合物を用いた以外は、実施例１と同
様にして実験を行い、次の結果を得た。 トリエチルアルミニウム125ｍmol、ｎ−ペン
タン200ml、30℃における粘度が50センチストー
クスのメチルヒドロポリシロキサンをSi基準で
125ｍmol加え、80℃で２時間反応させた。反応
物の１部分を分析によつて Al（C₂H₅）₂（OSiHCH₃C₂H₅）の組成を確認し
た。 ｛ポリエチレン収量；369ｇ 触媒効率；3690ｇ−PE／ｇ−固体触媒・時間 MI；0.15ｇ／10分 FR；244｝ 実施例 ３ (i) 固体触媒の合成 市販のシリカ（商品名；Davison952）１Kgを
ジルコニウムテトラブトキシド22ｇとｎ−ヘキサ
ン４を加えて60℃で２時間反応させた後、減圧
下にｎ−ヘキサンを留去した。 得られた固体に三酸化クロム20ｇ、蒸留水４
を加えて、室温で１時間撹拌した後100℃に加熱
して乾燥した。この固体を乾燥空気中で800℃で
４時間焼成して固体触媒を得た。 (ii) エチレンの重合 (i)で合成した固体触媒を用いる他は全て実施例
１と同様にして実験を行い、次の結果を得た。 ポリエチレン；320ｇ 触媒効率；3200ｇ−PE／ｇ−固体触媒・時間 MI；0.6ｇ／10分 FR；217 実施例 ４ 市販のシリカ（Davison952）１Kgを、三酸化
クロム20ｇを蒸留水３に溶解させた溶液中に加
えて、室温で２時間撹拌下反応させた後、ガラス
フイルターにより、固体部分を別し、固体部分
を洗滌せずに、そのまま風乾した。 得られた固体にジルコニウムテトラブトキシド
86ｇとｎ−ヘキサン４を加えて、80℃で２時間
反応させ、減圧下にｎ−ヘキサンを留去した。得
られた固体を、700℃で４時間、乾燥空気中で焼
成して固体触媒を得た。実施例１−(iv)と同様にし
てエチレンの重合を行い、次の結果を得た。 ポリエチレン収量；307ｇ 触媒効率；3070ｇ−PE／ｇ−固体触媒・時間 MI；0.77ｇ／10分 FR；140 実施例 ５ 実施例１で合成した固体触媒50mgに、有機マグ
ネシウム成分AlMg_6.0（ｎ−C₄H₉）₁₂（C₂H₅）₃0.01
ｍmolと有機アルミニウム化合物、Al（C₂H₅）₂
〔OSiH（CH₃）₂〕0.01ｍmol（ともにｎ−ヘキサン
溶液：1mol／）を加えて室温で１昼夜反応さ
せたものを、実施例１のエチレンの重合におい
て、固体触媒として用いる以外は実施例１と同様
にして、次の結果を得た。 ポリエチレン収量；416ｇ 触媒効率；4160ｇ−PE／ｇ−固体触媒・時間 MI；0.08ｇ／10分 FR；388 実施例 ６〜16 実施例１における有機マグネシウム成分および
有機アルミニウム化合物を変えた他は全て実施例
１と同様にして、エチレンの重合を行い、表１の
結果を得た。

【表】

【表】 実施例 17〜20 固体触媒の合成において、表２に示す化合物を
用いる他は実施例１と同様にして実験を行い、表
２の結果を得た。 実施例 21 エチレンの代りに、ブテン−１を２モル・パー
セント含有するエチレン−ブテン−１混合ガス
を、ヘキサンの代りにイソブタンを用い、80℃に
おけるエチレンの分圧10Kg／cm²、水素分圧１Kg／
cm²、全圧23Kg／cm²とする他は全て、実施例１と同
様にして、実験を行い、ポリエチレン384ｇを得
た。触媒効率は3840ｇ−PE／ｇ−固体触媒・時
間、MIは0.3ｇ／10−min、FRは200であつた。

【表】 実施例 22〜25 クロム化合物として、クロムアセチルアセトナ
ート、ジルコニウム化合物として、Zr（On−
C₄H₉）₄を用いて、表３に示す〔Ｂ〕成分を用い
る以外は全て実施例１と同様にして実験を行い、
表３の結果を得た。

【表】 実施例 26〜30 実施例３と同様にして固体触媒を合成し、表４
に示す〔Ｂ〕成分を用いる以外は全て実施例３と
同様に行い、表４の結果を得た。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における触媒の調整工程を示す
フローチヤート図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 〔Ａ〕 (1) 無機酸化物担体に (2) 一般式Zr（OR⁰）_oA_4-o〔式中R⁰は炭素数１
   〜20の炭化水素基、、Ａはハロゲン、カルボ
   アルコキシ基、カルボキシル基、アシルアル
   ケナート基または炭素数１〜20の炭化水素
   基、ｎは０〜４の数である。〕で表わされる
   ジルコニウム化合物 (3) クロム化合物 を担持して、焼成して得られる固体触媒成分と 〔Ｂ〕 炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物
   および有機アルミニウム化合物から選ばれた有
   機金属化合物成分 からなるエチレン重合またはエチレンとオレフイ
   ンの共重合触媒。