JP3941138B2 - Olefin polymerization catalyst carrier, olefin polymerization catalyst, and process for producing olefin polymer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はオレフィン重合触媒用担体、オレフィン重合触媒及びこれを用いたオレフィン重合体の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は高い重合活性で優れた粒子性状のオレフィン重合体を与えるオレフィン重合触媒のための担体及びこれを用いたオレフィン重合体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
遷移金属化合物を用いたオレフィン重合体の製造方法については既に多くの報告がなされている。例えば、メタロセン系遷移金属化合物では、特開昭58−19309号公報において、メタロセン錯体とアルミノキサンを用いたオレフィン重合体の製造方法が開示されている。また、特表平1−502036号公報においては、メタロセン錯体とホウ素化合物を用いたオレフィン重合体の製造方法が開示されている。しかしながら、これらに提案された可溶性メタロセン触媒系から得られるオレフィン重合体は不定形で嵩比重が小さく、またスラリー重合や気相重合に適応した場合、塊状のポリマー生成や重合容器壁へのポリマー付着による伝熱不良や生産性の低下を招くという問題があった。
【0003】
このような問題を解決するため、触媒成分の一部あるいは全部をシリカ等の表面水酸基を含有する無機酸化物担体に担持する方法が、例えば、特開昭61−108610号公報、特開昭61−276805号公報、特開昭61−296008号公報に開示されている。これらの方法により粒子性状に優れたオレフィン重合体を得ることができる。しかしながら、生成重合体中に不純物として残る無機酸化物が、ポリマー物性などに悪影響を及ぼすことが懸念される。
【0004】
一方で、触媒成分の有機担体への担持も提案されており、特開昭63−92621号公報には粒子状ポリエチレンへの担持、特開平6−25348号公報には微孔質ポリマー担体への担持が開示されている。しかしながら、これらに提案される方法では触媒成分と担体とが化学結合点を持ち得ないため、触媒成分が担体から漏出しないよう触媒調製や重合において溶媒の使用が制限されるなどの問題点を持っている。また、米国特許第5362824号、特開平7−53623号公報には活性水素原子を有する基で官能化されたポリスチレン担体への触媒成分の担持が開示されている。
【0005】
以上のように、これまで触媒成分と担体とを化学的に担持させようとする場合には、担体上に活性水素原子を有する極性官能基が必要不可欠であった。しかしながら、担体上の活性水素原子を有する極性官能基により担持した場合には、目的とする固体触媒成分以外に、活性水素原子に由来する副反応物を生じることが知られている。この副反応物の生成は、担持処理を施した後も完全には制御できず、触媒成分の変質が懸念される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような諸事情の下で、スラリー重合や気相重合に適用した場合、高い重合活性で優れた粒子性状のオレフィン重合体を与えるオレフィン重合触媒、該触媒用担体、及びその重合触媒を用いてオレフィン重合体を製造する方法を提供することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、特定の担体を見いだし、本発明を完成するに至った。即ち本発明は、細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量が0.1ml/g以上であり、平均粒子径が5μm〜1,000μmであるビニルピリジン類とジビニルベンゼン類の共重合体である多孔質の微粒子状ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用担体を含有するオレフィン重合用固体触媒成分、該固体触媒成分の製造方法、該固体触媒成分を含有するオレフィン重合触媒、及び該触媒を用いるオレフィン重合体の製造方法に関するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のオレフィン重合触媒用担体は、非プロトン供与性のルイス塩基性官能基を有する多孔質のポリマーよりなる。
【0009】
本発明のオレフィン重合触媒用担体が有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基は、活性水素原子を有しないルイス塩基部分を有する官能基であり、通常ルイス酸としてはたらく有機アルミニウム化合物や有機アルミニウムオキシ化合物に対して配位しうる性質を有する。
【0010】
本発明のオレフィン重合触媒用担体が有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基は、活性水素原子を有しないルイス塩基部分を有する官能基であり、具体例としてはピリジル基、イミダゾリル基、インダゾリル基などが挙げられる。特に好ましくは、ピリジル基、インダゾリル基であり、最も好ましくは、ピリジル基である。なお、これらの基はハロゲン原子や炭素原子数1〜20の炭化水素基で置換されていてもよい。
【0011】
本発明のオレフィン重合触媒用担体が有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基の量は特に限定されないが、好ましくは、担体の単位グラム当りの官能基のモル量として0.01〜50mmol/g、より好ましくは0.1〜20mmol/gである。
【0012】
本発明のオレフィン重合触媒用担体の細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量は、好ましくは0.1ml/g以上、さらに好ましくは、0.2ml/g以上であり、かつ好ましくは、細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量が、細孔半径3.5nm〜7500nmにおける細孔容量の35%以上、さらに好ましくは、40%以上である。
【0013】
本発明のオレフィン重合触媒用担体の平均粒子径は、好ましくは、5μm〜1,000μmであり、さらに好ましくは、10μm〜500μmである。
【0014】
かかる非プロトン供与性のルイス塩基性官能基を有する多孔質のポリマーは、例えば、1個以上の不飽和結合を有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基を有するモノマーと2個以上の不飽和結合を有する架橋重合性モノマーとを共重合することにより得ることができる。
1個以上の不飽和結合を有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基を有するモノマーとしては、上記の活性水素原子を有しないルイス塩基部分を有する官能基と1個以上の不飽和官能基を有するモノマーを挙げることができる。かかる不飽和官能基としては、ビニル基である。特に好ましい1個以上の不飽和結合を有する非プロトン供与性のルイス塩基性官能基を有するモノマーの具体例としては、ビニルピリジン、ビニルインダゾールを挙げることができる。
また、2個以上の不飽和結合を有する架橋重合性モノマーとしては、不飽和官能基を2個以上有するモノマーを挙げることができる。その具体例としては、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【0015】
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分は、(A)第4族メタロセン系遷移金属化合物、(B)有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物、及び(C)上記オレフィン重合触媒用担体を含有してなる。
【0016】
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分で使用する第4族メタロセン系遷移金属化合物(A)は、オレフィン重合活性のある第4族メタロセン系遷移金属化合物であればどれでも使用できる。
【0017】
通常、メタロセン系遷移金属化合物は、一般式 MLa Xn-a で表される。
上式において、Mは元素の周期表(1993年、IUPAC)の第4族の遷移金属原子である。また、Lはシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基又はヘテロ原子を含有する基であり、少なくとも1つはシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基である。複数のLは互いに架橋していても良い。Xはハロゲン原子又は炭素原子数1〜20のアルキル基である。aは0<a≦nなる数字、nは遷移金属原子Mの原子価である。
【0018】
かかるMの具体例としては、例えば、周期表の第4族の遷移金属原子としては、チタニウム原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子などが挙げられる。好ましくは、チタニウム原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子である。
【0019】
メタロセン系遷移金属化合物の上記一般式におけるLは、シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基又はヘテロ原子を含有する基であり、少なくとも1つはシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基である。複数のLは互いに架橋していても良い。
シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基は、例えば、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、置換インデニル基、フルオレニル基、置換フルオレニル基等である。該置換基は、炭素原子数1〜20の炭化水素基、炭素原子数1〜20のハロゲン化炭化水素基、あるいは炭素原子数1〜20の置換シリル基等が挙げられる。
またヘテロ原子を含有する基の場合のヘテロ原子には、窒素原子、酸素原子、燐原子、硫黄原子等が挙げられる。
【0020】
シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基の具体例としては、例えば、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、ノルマルプロピルシクロペンタジエニル基、ノルマルブチルシクロペンタジエニル基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、イソブチルシクロペンタジエニル基、第2級ブチルシクロペンタジエニル基、第3級ブチルシクロペンタジエニル基、1,2−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,3−ジメチルシクロペンタジエニル基、1,2,3−トリメチルシクロペンタジエニル基、1,2,4−トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、インデニル基、4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基などが挙げられる。
ヘテロ原子を含有する基としては、メチルアミノ基、第3級ブチルアミノ基、ベンジルアミノ基、メトキシ基、第3級ブトキシ基、フェノキシ基、ピロリル基、チオメトキシ基などが挙げられる。
シクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基同士又はシクロペンタジエン形アニオン骨格を有する基とヘテロ原子を含有する基は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、あるいは、シリレン基、ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルシリルシリレン基などの置換シリレン基などにより架橋されていても良い。
【0021】
メタロセン系遷移金属化合物の上記一般式におけるXは、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜20のアルキル基であり、例えば、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ベンジル基などが挙げられる。
【0022】
上記、MLa Xn-a で表されるメタロセン系遷移金属化合物の内、Mがジルコニウム原子である化合物の具体例としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチル、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジブロマイド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロマイド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレン(シクロペンタジエニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、シクロペンタジエニルジメチルアミノジルコニウムジクロライド、シクロペンタジエニルフェノキシジルコニウムジクロライド、ジメチル(第3級ブチルアミノ)(テトラメチルシクロペンタジエニル)シランジルコニウムジクロライドなどが挙げられる。
【0023】
また、上記のジルコニウム化合物においてジルコニウム原子をチタニウム原子、ハフニウム原子に置き換えた化合物も同様に例示することができる。
【0024】
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分では、有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物(B)を使用する。
有機アルミニウム化合物としては公知の有機アルミニウム化合物が使用できる。好ましくは、一般式 R1 a AlY3-a (式中、R1 は炭素原子数1〜8の炭化水素基、Yは水素原子及び/又はハロゲン原子、aは0〜3を表す。)で示される有機アルミニウム化合物を例示することができる。
【0025】
上記一般式 R1 a AlY3-a で表される有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、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、ジノルマルプロピルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジノルマルヘキシルアルミニウムクロライド等のジアルキルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、ノルマルプロピルアルミニウムジクロライド、イソブチルアルミニウムジクロライド、ノルマルヘキシルアルミニウムジクロライド等のアルキルアルミニウムジクロライド、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジノルマルプロピルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、ジノルマルヘキシルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド等を例示することができる。これらの内、好ましくはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムである。
【0026】
有機アルミニウムオキシ化合物としては公知の有機アルミニウムオキシ化合物が使用できる。好ましくは、一般式{−Al(R2 )−O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン及び/又は一般式 R3 ( −Al(R3 ) −O−)c AlR3 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサン(式中、R2 及びR3 は、炭素原子数1〜8の炭化水素基であり、全てのR2 及び全てのR3 は、同じであっても異なっていても良い。Yは水素原子及び/又はハロゲン原子、aは0〜3の整数で、bは2以上の整数を、cは1以上の整数を表す。)を例示することができる。
【0027】
上記一般式{−Al(R2 ) −O−}b で示される構造を有する環状のアルミノキサン及び/又は一般式 R3 ( −Al(R3 ) −O−)c AlR3 2 で示される構造を有する線状のアルミノキサンにおけるR2 、R3 の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ネオペンチル基等のアルキル基を例示することができる。好ましくは、メチル基又はイソブチル基であり、より好ましくは、メチル基である。好ましくは、bは2〜40の整数、cは1〜40の整数であり、さらに好ましくは、b及びcは3〜20である。
【0028】
上記のアルミノキサンは、各種の方法で作られる。その方法については、特に制限はなく、公知の方法に準じて作ればよい。例えば、少なくとも1種類以上のトリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を、適当な有機溶剤(ベンゼン、脂肪族炭化水素など)に溶かした溶液を、水と接触させて作る。別法として、少なくとも1種類のトリアルキルアルミニウム(例えば、トリメチルアルミニウムなど)を、結晶水を含んでいる金属塩(例えば、硫酸銅水和物など)に接触させて作ることができる。
【0029】
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分は、第4族メタロセン系遷移金属化合物(A)、有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物(B)、及び上記のオレフィン重合触媒用担体(C)を含有するものである。それらを接触する順序及び組み合わせは任意であるが、好ましくは、(C)を(B)と接触させた後、(A)と接触させる方法、(A)と(B)を接触させた後、(C)と接触させる方法である。より好ましくは、(C)を(B)と接触させた後、(A)と接触させる方法である。
【0030】
接触操作は不活性気体雰囲気にて実施されるのが好ましく、接触操作の温度は、通常−80℃〜200℃であり、好ましくは、0℃〜100℃である。接触操作の時間は、通常1分間〜36時間であり、好ましくは、10分間〜24時間である。固体触媒成分の調製に使用される溶媒は、遷移金属化合物、有機アルミニウム化合物及び有機アルミニウムオキシ化合物に対して不活性である脂肪族系溶媒もしくは芳香族系の溶媒であることが好ましい。具体例としてはノルマルブタン、ノルマルヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。(C)に対して(A)及び/又は(B)を接触した後の処理操作としては、上澄み液を濾過し、不活性溶媒で洗浄する方法、溶媒を減圧下又は不活性気体流下で留去する方法が挙げられるが、これらの操作を行わなくとも良い。
【0031】
得られた固体触媒成分に含まれる第4族メタロセン系遷移金属化合物(A)は、乾燥状態の固体触媒成分1g中の遷移金属原子のモル数にして、好ましくは0.001mmol〜10mmolであり、より好ましくは0.01mmol〜5mmolである。また、得られた固体触媒成分中で(A)による遷移金属原子に対する(B)によるアルミニウム原子の比(Al/M)は、好ましくは3以上であり、より好ましくは5〜1,000であり、さらに好ましくは10〜500である。得られた固体触媒成分は流動性の乾燥又は半乾燥粉末状態で重合に用いても良いし、不活性溶媒に懸濁した状態で重合に用いても良い。
【0032】
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分(X)は重合触媒としてそのまま使用できるが、有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物(Y)と組み合わせて使用することが好ましい。その際の有機アルミニウム化合物及び有機アルミニウムオキシ化合物(Y)としては、(B)として例示したものと同様の化合物が挙げられるが、好ましくは有機アルミニウム化合物である。より好ましくはトリアルキルアルミニウムであり、さらに好ましくはトリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムである。添加される化合物によるAl原子と固体触媒成分による遷移金属原子の比(Al/M)は、好ましくは0.01〜10,000であり、より好ましくは、0.1〜1,000である。
【0033】
本発明において、重合に使用するモノマーは、炭素数2〜20個からなるオレフィン、ジオレフィン等のいずれをも用いることができ、同時に2種類以上のモノマーを用いて共重合することもできる。これらの具体例としては、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、ヘキサデセン−1、エイコセン−1、4−メチルペンテン−1、5−メチル−2−ペンテン−1、ビニルシクロヘキサン、スチレン、ノルボルネン等が例示されるが、本発明は上記化合物に限定されるべきものではない。共重合体を構成するモノマーの具体例としては、エチレンとプロピレン、エチレンとブテン−1、エチレンとヘキセン−1、プロピレンとブテン−1等が例示されるが、本発明は、上記化合物に限定されるべきものではない。
【0034】
重合方法も特に限定されるものではなく、液相重合法、気相重合法のいずれも可能である。液相重合に用いる溶媒としては、ブタン、ペンタン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、又はメチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素等が挙げられ、オレフィン自身を溶媒に用いることも可能である。重合は、回分式、半回分式、連続式のいずれでも可能であり、さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行っても良い。重合温度は通常、−50℃〜300℃であり、好ましくは−20℃〜200℃、より好ましくは0℃〜100℃である。重合圧力は通常、常圧〜100MPa であり、好ましくは常圧〜10MPa 、より好ましくは常圧〜5MPa である。重合時間は、目的とするオレフィン重合体の種類、反応装置により適宜決定されるが、一般的に1分間〜20時間の範囲を取ることができる。また、本発明では、オレフィン重合体の分子量を調節するために、重合時、水素等の連鎖移動剤を添加しても良い。
【0035】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらになんら限定されるものではない。実施例におけるオレフィン重合体の性質は下記の方法により測定した。
【0036】
(1)担体の細孔容量および細孔分布は、水銀圧入法によりマイクロメリティクス社製ポアライザ9310を用いて測定した。
【0037】
(2)担体の平均粒子径は、シンパテック社製レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定した。
【0038】
(3)エチレン−α−オレフィン共重合体におけるα−オレフィンの含有量は、赤外分光光度計(パーキンエルマー社製1600シリーズ)を用い、エチレンとα−オレフィンの特性吸収より検量線を用いて求め、1000C当たりの短鎖分岐数(SCB)として表した。
【0039】
(4)MFRはJIS K6760に規定された方法に従い、190℃にて測定した。
【0040】
実施例1
(1)固体触媒成分の調製
撹拌機、滴下ロートおよび温度計を備えた200mlのフラスコを窒素置換した後、その中にオレフィン重合用触媒担体としてビニルピリジン−ジビニルベンゼン共重合体(ジビニルベンゼン架橋度30wt%、細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量0.24ml/g、細孔半径3.5nm〜5000nmにおける細孔容量0.28ml/g、平均粒子径225μm)6.35gを採取した。トルエンを100ml加えてスラリーとし、4℃に冷却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーアクゾ社製、1.89mmol/ml)23.5mlを滴下した。4℃で30分間、25℃で2時間撹拌した後、上澄み液を濾過によって除き、トルエン100mlで4回、ヘキサン100mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥を行った。このようにして得られた固体1.11gを、窒素置換した撹拌機を備えた100mlのフラスコ中に採取した。次にトルエンを30ml、エチレンビスインデニルジルコニウムジクロライドのトルエン溶液(2.0μmol/ml)9.3mlを加え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除き、トルエン50mlで2回、ヘキサン50mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒成分を得た。
こうして得られた固体触媒成分1g中に含まれるジルコニウムは8.8μmol、アルミニウムは2.7mmolであった。
【0041】
(2)重合
内容積400mlの撹拌機付きオートクレーブ内を真空とし、ブタン95グラム、ブテン−1を5グラム仕込み、70℃まで昇温した。昇温後、エチレンを分圧0.6MPaとなるように加え、系内が安定した後、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/ml)1mlを投入、続いて(1)において調製した固体触媒成分16.9mgを投入した。全圧を一定に保つようにエチレンをフィードしながら70℃にて重合を行った。60分後、エタノール3mlを投入することで重合を停止した。オレフィン共重合体8.34gが得られ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなかった。遷移金属当たりの重合活性は5.6×107 (g/mol)であった。
得られたオレフィン重合体は、SCB=26.6、MFR=0.10であった。
【0042】
実施例2
実施例1において調製した固体触媒成分26.6mgを用い、トリイソブチルアルミニウムの代わりにトリメチルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/ml)1mlを投入した以外は、実施例1と同様に重合したところ、オレフィン共重合体2.04gが得られ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなかった。遷移金属当たりの重合活性は8.7×106 (g/mol)であった。
得られたオレフィン重合体は、SCB=31.3、MFR<0.1であった。
【0043】
実施例3
実施例1において調製した固体触媒成分27.9mgを用い、トリイソブチルアルミニウムの代わりにトリノルマルヘキシルアルミニウムのヘプタン溶液(1mmol/ml)1mlを投入した以外は、実施例1と同様に重合したところ、オレフィン共重合体4.12gが得られ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなかった。遷移金属当たりの重合活性は1.7×107 (g/mol)であった。
得られたオレフィン重合体は、SCB=25.3、MFR=3.43であった。
【0044】
実施例4
(1)固体触媒成分の調製
撹拌機、滴下ロートおよび温度計を備えた200mlのフラスコを窒素置換した後、その中にオレフィン重合用触媒担体としてビニルピリジン−ジビニルベンゼン共重合体(Hayes Separations社製 GC用充填剤 HayesepS、細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量0.70ml/g、細孔半径3.5nm〜5000nmにおける細孔容量0.75ml/g、平均粒子径135μm)3.28gを採取した。トルエンを100ml加えてスラリーとし、4℃に冷却後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソーアクゾ社製、1.89mmol/ml)12.0mlを滴下した。4℃で30分間、25℃で2時間撹拌した後、上澄み液を濾過によって除き、トルエン100mlで4回、ヘキサン100mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥を行った。このようにして得られた固体0.88gを、窒素置換した撹拌機を備えた100mlのフラスコ中に採取した。次にトルエンを30ml、エチレンビスインデニルジルコニウムジクロライドのトルエン溶液(2.0μmol/ml)9.0mlを加え、室温で1時間撹拌した。上澄み液を濾過によって除き、トルエン50mlで2回、ヘキサン50mlで1回洗浄を行い、減圧乾燥することで流動性の固体触媒成分を得た。
こうして得られた固体触媒成分1g中に含まれるジルコニウムは17.5μmol、アルミニウムは3.4mmolであった。
【0045】
(2)重合
(1)において調製した固体触媒成分15.8mgを用いた以外は、実施例1と同様に重合したところ、オレフィン共重合体20.86gが得られ、オートクレーブ内壁へのポリマーの付着は認められなかった。遷移金属当たりの重合活性は7.5×107 (g/mol)であった。
得られたオレフィン重合体は、SCB=21.6、MFR<0.1であった。
【0046】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のオレフィン重合用触媒および該触媒を用いたオレフィン重合体の製造方法を適用することで、高い重合活性で優れた粒子性状のオレフィン重合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の理解を助けるためのフローチャート図である。本フローチャート図は、本発明の実施態様の代表例であり、本発明は何等これに限定されるものではない。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an olefin polymerization catalyst carrier, an olefin polymerization catalyst, and an olefin polymer production method using the same. More specifically, the present invention relates to a carrier for an olefin polymerization catalyst which gives an olefin polymer having excellent particle properties with high polymerization activity, and a method for producing an olefin polymer using the same.
[0002]
[Prior art]
Many reports have already been made on a method for producing an olefin polymer using a transition metal compound. For example, for metallocene transition metal compounds, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-19309 discloses a method for producing an olefin polymer using a metallocene complex and an aluminoxane. In Japanese National Publication No. 1-502036, a method for producing an olefin polymer using a metallocene complex and a boron compound is disclosed. However, the olefin polymers obtained from these proposed soluble metallocene catalyst systems are amorphous and have a low bulk specific gravity. When applied to slurry polymerization or gas phase polymerization, bulk polymer formation and polymer adhesion to the polymerization vessel wall There was a problem that it caused poor heat transfer and reduced productivity.
[0003]
In order to solve such a problem, a method of supporting a part or all of the catalyst component on an inorganic oxide carrier containing a surface hydroxyl group such as silica is disclosed in, for example, JP-A-61-108610 and JP-A-61. -276805 and JP-A 61-296008. By these methods, an olefin polymer having excellent particle properties can be obtained. However, there is a concern that the inorganic oxide remaining as an impurity in the produced polymer adversely affects the polymer physical properties.
[0004]
On the other hand, loading of catalyst components on an organic carrier has also been proposed. JP 63-92621 discloses loading on particulate polyethylene, and JP 6-25348 discloses a microporous polymer carrier. Support is disclosed. However, in the methods proposed in these methods, since the catalyst component and the carrier cannot have a chemical bonding point, there is a problem that the use of a solvent is restricted in catalyst preparation and polymerization so that the catalyst component does not leak from the carrier. ing. U.S. Pat. No. 5,362,824 and JP-A-7-53623 disclose support of a catalyst component on a polystyrene carrier functionalized with a group having an active hydrogen atom.
[0005]
As described above, when a catalyst component and a carrier are to be chemically supported, a polar functional group having an active hydrogen atom on the carrier has been indispensable. However, when supported by a polar functional group having an active hydrogen atom on the support, it is known that a side reaction product derived from the active hydrogen atom is generated in addition to the target solid catalyst component. The generation of this side reaction product cannot be completely controlled even after the carrying treatment is performed, and there is a concern that the catalyst component may be altered.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention, when applied to slurry polymerization or gas phase polymerization, provides an olefin polymerization catalyst that provides an excellent particle property olefin polymer with high polymerization activity, the catalyst carrier, and polymerization thereof. It is an object of the present invention to provide a method for producing an olefin polymer using a catalyst.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found a specific carrier and have completed the present invention. That is, the present invention provides a pore volume at a pore radius of 10 nm to 500 nm.Is 0. 1ml / g or moreAverage particle diameter is 5 μm to 1,000 μmResponsible for olefin polymerization catalyst consisting of porous fine particle polymer which is a copolymer of vinylpyridines and divinylbenzenesBodyThe present invention relates to a solid catalyst component for olefin polymerization, a method for producing the solid catalyst component, an olefin polymerization catalyst containing the solid catalyst component, and a method for producing an olefin polymer using the catalyst.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The carrier for an olefin polymerization catalyst of the present invention comprises a porous polymer having a non-proton donating Lewis basic functional group.
[0009]
The non-proton-donating Lewis basic functional group possessed by the carrier for olefin polymerization catalyst of the present invention is a functional group having a Lewis base moiety that does not have an active hydrogen atom, and is usually an organoaluminum compound or organoaluminum oxyoxygen that functions as a Lewis acid. It has a property capable of coordinating with a compound.
[0010]
The non-proton-donating Lewis basic functional group possessed by the carrier for an olefin polymerization catalyst of the present invention is a functional group having a Lewis base moiety having no active hydrogen atom.AndSpecific examples include pyridyl group, imidazolyl group, indazolylBasicAnd so on. Particularly preferred are a pyridyl group and an indazolyl group, and most preferred is a pyridyl group. These groups may be substituted with a halogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
[0011]
The amount of the non-proton-donating Lewis basic functional group that the carrier for olefin polymerization catalyst of the present invention has is not particularly limited, but preferably 0.01 to 50 mmol / g as the molar amount of the functional group per unit gram of the carrier. More preferably, it is 0.1-20 mmol / g.
[0012]
Pore radius of carrier for olefin polymerization catalyst of the present invention10nm~500nmThe pore volume in is preferably 0.1 ml / g or more, more preferably 0.2 ml / g or more, and preferably the pore radius10nm~500nmThe pore volume at is the pore radius3.5nm~7500nmIs 35% or more of the pore volume, more preferably 40% or more.
[0013]
The average particle diameter of the carrier for an olefin polymerization catalyst of the present invention is preferably 5 μm to 1,000 μm, more preferably 10 μm to 500 μm.
[0014]
Such porous polymer having a non-proton donating Lewis basic functional group includes, for example, a monomer having a non-proton donating Lewis basic functional group having one or more unsaturated bonds and two or more unsaturated monomers. It can be obtained by copolymerizing with a crosslinkable monomer having a bond.
Examples of the monomer having a non-proton-donating Lewis basic functional group having one or more unsaturated bonds include a functional group having a Lewis base part having no active hydrogen atom and one or more unsaturated functional groups. The monomer which has is mentioned. Such unsaturated sensationGroupThe vinyl groupIt is.Specific examples of the monomer having a non-proton-donating Lewis basic functional group having one or more unsaturated bonds are vinyl pyridine, vinyl indazo.LeCan be mentioned.
Examples of the crosslinkable monomer having two or more unsaturated bonds include monomers having two or more unsaturated functional groups. Specific examples thereof include divinylbenzene.
[0015]
The solid catalyst component for olefin polymerization of the present invention comprises (A)Group 4 metallocene seriesIt comprises a transition metal compound, (B) an organoaluminum compound and / or an organoaluminum oxy compound, and (C) the olefin polymerization catalyst carrier.
[0016]
Used in the solid catalyst component for olefin polymerization of the present inventionGroup 4 metallocene seriesThe transition metal compound (A) has olefin polymerization activity.Group 4 metallocene seriesUse any transition metal compoundit can.
[0017]
Usually, the metallocene transition metal compound has the general formula MLa Xna It is represented by
In the above formula, M is the fourth element of the periodic table of elements (1993, IUPAC).TribeIt is a transition metal atom. L is a group having a cyclopentadiene type anion skeleton or a group containing a hetero atom, and at least one is a group having a cyclopentadiene type anion skeleton. Several L may mutually bridge | crosslink. X is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. a is a number 0 <a ≦ n, and n is the valence of the transition metal atom M.
[0018]
As a specific example of M, for example,Periodic tableGroup 4 transition metalsatomAs titanium atom, zirconium atom, hafnium sourceChildAnd so on. Preferably, they are a titanium atom, a zirconium atom, and a hafnium atom.
[0019]
L in the above general formula of the metallocene transition metal compound is a group having a cyclopentadiene type anion skeleton or a group containing a hetero atom, and at least one is a group having a cyclopentadiene type anion skeleton. Several L may mutually bridge | crosslink.
Examples of the group having a cyclopentadiene anion skeleton include a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group, an indenyl group, a substituted indenyl group, a fluorenyl group, and a substituted fluorenyl group. Examples of the substituent include a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a substituted silyl group having 1 to 20 carbon atoms.
The hetero atom in the case of a group containing a hetero atom includes a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, a sulfur atom and the like.
[0020]
Specific examples of the group having a cyclopentadiene type anion skeleton include, for example, a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, a normal propylcyclopentadienyl group, and a normal butylcyclopentadienyl group. Group, isopropylcyclopentadienyl group, isobutylcyclopentadienyl group, secondary butylcyclopentadienyl group, tertiary butylcyclopentadienyl group, 1,2-dimethylcyclopentadienyl group, 1,3 -Dimethylcyclopentadienyl group, 1,2,3-trimethylcyclopentadienyl group, 1,2,4-trimethylcyclopentadienyl group, tetramethylcyclopentadienyl group, pentamethylcyclopentadienyl group, Indenyl group, 4,5,6,7-tetrahydroindenyl Group, and a fluorenyl group.
Examples of the group containing a hetero atom include a methylamino group, a tertiary butylamino group, a benzylamino group, a methoxy group, a tertiary butoxy group, a phenoxy group, a pyrrolyl group, and a thiomethoxy group.
A group having a cyclopentadiene type anion skeleton or a group having a cyclopentadiene type anion skeleton and a hetero atom-containing group is an alkylene group such as ethylene or propylene, a substituted alkylene group such as isopropylidene or diphenylmethylene, or a silylene group. Further, it may be crosslinked with a substituted silylene group such as a dimethylsilylene group, a diphenylsilylene group or a methylsilylsilylene group.
[0021]
X in the above general formula of the metallocene transition metal compound is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. For example, the halogen atom may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a carbon atom number. Examples of the alkyl group having 1 to 20 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, and a benzyl group.
[0022]
Above, MLaXnaSpecific examples of the compound in which M is a zirconium atom among the metallocene transition metal compounds represented by the formula: bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (cyclopentadienyl) zirconium dibromide, bis ( Cyclopentadienyl) zirconium dimethyl, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dibromide, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dimethyl, bis (pentamethylcyclopentadienyl) ) Zirconium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dibromide, bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dimethyl, bis (indenyl) zirconium dichloride Bis (indenyl) zirconium dibromide, bis (indenyl) zirconium dimethyl, bis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, bis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dibromide Bis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl, bis (fluorenyl) zirconium dichloride, bis (fluorenyl) zirconium dibromide, bis (fluorenyl) zirconium dimethyl, ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride, ethylenebis (Indenyl) zirconium dibromide, ethylenebis (indenyl) zirconium dimethyl, ethylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, Sopropylidene (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylenebis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) Zirconium dichloride, dimethylsilylene (cyclopentadienyl-fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilylenebis (indenyl) zirconium dichloride, cyclopentadienyldimethylaminozirconium dichloride, cyclopentadienylphenoxyzirconium dichloride, dimethyl (tertiary butylamino) (Tetramethylcyclopentadienyl) silane zirconium dichloride The
[0023]
Moreover, the compound which replaced the zirconium atom with the titanium atom and the hafnium atom in said zirconium compound can be illustrated similarly.
[0024]
In the solid catalyst component for olefin polymerization of the present invention, an organoaluminum compound and / or an organoaluminum oxy compound (B) is used.
As the organoaluminum compound, a known organoaluminum compound can be used. Preferably, the general formula R1 aAlY3-a(Wherein R1Represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, Y represents a hydrogen atom and / or a halogen atom, and a represents 0 to 3. ) Can be exemplified.
[0025]
General formula R1 aAlY3-aSpecific examples of the organoaluminum compound represented by the formula are trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, trinormalpropylaluminum, triisobutylaluminum, trinormalhexylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dinormalpropylaluminum. Dialkylaluminum chlorides such as chloride, diisobutylaluminum chloride and dinormalhexylaluminum chloride, alkylaluminum dichlorides such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, normalpropylaluminum dichloride, isobutylaluminum dichloride and normalhexylaluminum dichloride, dimethyl Le hydride, diethylaluminum hydride, di-n-propyl aluminum hydride, can be exemplified diisobutylaluminum hydride, dialkylaluminum hydride such as di-n-hexyl aluminum hydride. Of these, trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum are preferable.
[0026]
Known organoaluminum oxy compounds can be used as the organoaluminum oxy compounds. Preferably, the general formula {-Al (R2) -O-}bA cyclic aluminoxane having a structure represented by the general formula RThree(-Al (RThree-O-)cAlRThree 2A linear aluminoxane having a structure represented by the formula:2And RThreeIs a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and all R2And all RThreeMay be the same or different. Y is a hydrogen atom and / or a halogen atom, a is an integer of 0 to 3, b is an integer of 2 or more, and c is an integer of 1 or more. ).
[0027]
General formula {-Al (R2-O-}bA cyclic aluminoxane having a structure represented by the general formula RThree(-Al (RThree-O-)cAlRThree 2R in a linear aluminoxane having a structure represented by2, RThreeSpecific examples thereof include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group, normal pentyl group, and neopentyl group. A methyl group or an isobutyl group is preferable, and a methyl group is more preferable. Preferably, b is an integer of 2 to 40, c is an integer of 1 to 40, and more preferably, b and c are 3 to 20.
[0028]
The aluminoxane is produced by various methods. The method is not particularly limited and may be made according to a known method. For example, a solution in which at least one kind of trialkylaluminum (for example, trimethylaluminum) is dissolved in a suitable organic solvent (benzene, aliphatic hydrocarbon, etc.) is made by contacting with water. Alternatively, at least one trialkylaluminum (eg, trimethylaluminum) can be made by contacting a metal salt (eg, copper sulfate hydrate) containing water of crystallization.
[0029]
The solid catalyst component for olefin polymerization of the present invention comprises:Group 4 metallocene seriesIt contains the transition metal compound (A), the organoaluminum compound and / or the organoaluminum oxy compound (B), and the olefin polymerization catalyst carrier (C). The order and combination of contacting them is arbitrary, but preferably, after contacting (C) with (B), contacting with (A), after contacting (A) and (B), It is a method of contacting with (C). More preferably, after contacting (C) with (B), contacting with (A).
[0030]
The contact operation is preferably performed in an inert gas atmosphere, and the temperature of the contact operation is usually −80 ° C. to 200 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C. The time for the contact operation is usually 1 minute to 36 hours, preferably 10 minutes to 24 hours. The solvent used for the preparation of the solid catalyst component is preferably an aliphatic solvent or an aromatic solvent that is inert to transition metal compounds, organoaluminum compounds, and organoaluminum oxy compounds. Specific examples include normal butane, normal hexane, heptane, benzene, toluene and the like. The treatment operation after contacting (A) and / or (B) with respect to (C) includes a method of filtering the supernatant and washing with an inert solvent, and distilling the solvent under reduced pressure or an inert gas stream. Although the method to leave is mentioned, it is not necessary to perform these operations.
[0031]
Included in the resulting solid catalyst componentGroup 4 metallocene seriesThe transition metal compound (A) is preferably 0.001 mmol to 10 mmol, more preferably 0.01 mmol to 5 mmol, in terms of the number of moles of transition metal atoms in 1 g of the solid catalyst component in a dry state. Moreover, the ratio (Al / M) of the aluminum atom by (B) to the transition metal atom by (A) in the obtained solid catalyst component is preferably 3 or more, more preferably 5 to 1,000. More preferably, it is 10-500. The obtained solid catalyst component may be used for polymerization in a fluid dry or semi-dry powder state, or may be used for polymerization in a state suspended in an inert solvent.
[0032]
The solid catalyst component (X) for olefin polymerization of the present invention can be used as it is as a polymerization catalyst, but is preferably used in combination with an organoaluminum compound and / or an organoaluminum oxy compound (Y). As the organoaluminum compound and organoaluminum oxy compound (Y) at that time, the same compounds as those exemplified as (B) can be mentioned, but an organoaluminum compound is preferred. More preferred is trialkylaluminum, and further preferred are trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum. The ratio (Al / M) of Al atoms by the compound to be added and transition metal atoms by the solid catalyst component is preferably 0.01 to 10,000, more preferably 0.1 to 1,000.
[0033]
In the present invention, the monomer used for the polymerization may be any of olefins and diolefins having 2 to 20 carbon atoms, and may be copolymerized using two or more types of monomers at the same time. Specific examples thereof include ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, heptene-1, octene-1, nonene-1, decene-1, hexadecene-1, eicosene-1, 4-methyl. Pentene-1,5-methyl-2-pentene-1, vinylcyclohexane, styrene, norbornene and the like are exemplified, but the present invention should not be limited to the above compounds. Specific examples of the monomer constituting the copolymer include ethylene and propylene, ethylene and butene-1, ethylene and hexene-1, propylene and butene-1, etc., but the present invention is limited to the above compounds. It shouldn't be.
[0034]
The polymerization method is not particularly limited, and either a liquid phase polymerization method or a gas phase polymerization method is possible. Examples of the solvent used for liquid phase polymerization include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, heptane, and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride. It can also be used as a solvent. The polymerization may be any of batch, semi-batch, and continuous, and the polymerization may be performed in two or more stages having different reaction conditions. The polymerization temperature is usually -50 ° C to 300 ° C, preferably -20 ° C to 200 ° C, more preferably 0 ° C to 100 ° C. The polymerization pressure is usually from normal pressure to100 MPa Preferably, normal pressure ~10 MPa More preferably, normal pressure to5 MPa It is. The polymerization time is appropriately determined depending on the kind of the target olefin polymer and the reaction apparatus, but can generally be in the range of 1 minute to 20 hours. In the present invention, a chain transfer agent such as hydrogen may be added during polymerization in order to adjust the molecular weight of the olefin polymer.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these at all. The properties of the olefin polymer in the examples were measured by the following methods.
[0036]
(1) The pore volume and pore distribution of the carrier were measured by a mercury intrusion method using a porerizer 9310 manufactured by Micromeritics.
[0037]
(2) The average particle size of the carrier was measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device manufactured by Sympatech.
[0038]
(3) The content of α-olefin in the ethylene-α-olefin copolymer is determined using a calibration curve from the characteristic absorption of ethylene and α-olefin using an infrared spectrophotometer (Perkin Elmer 1600 series). Calculated and expressed as the number of short chain branches per 1000 C (SCB).
[0039]
(4) MFR was measured at 190 ° C. according to the method defined in JIS K6760.
[0040]
Example 1
(1) Preparation of solid catalyst component
A 200 ml flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer was purged with nitrogen, and then a vinylpyridine-divinylbenzene copolymer (divinylbenzene crosslinking degree 30 wt%, pore radius as an olefin polymerization catalyst carrier)10nm~500nmPore volume at 0.24 ml / g, pore radius3.5nm~5000nm6.35 g of a pore volume of 0.28 ml / g and an average particle diameter of 225 μm) was collected. 100 ml of toluene was added to make a slurry, and after cooling to 4 ° C., 23.5 ml of a toluene solution of methylaluminoxane (manufactured by Tosoh Akzo, 1.89 mmol / ml) was added dropwise. After stirring at 4 ° C. for 30 minutes and at 25 ° C. for 2 hours, the supernatant was removed by filtration, washed 4 times with 100 ml of toluene and once with 100 ml of hexane, and dried under reduced pressure. 1.11 g of the solid thus obtained was collected in a 100 ml flask equipped with a nitrogen-substituted stirrer. Next, 30 ml of toluene and 9.3 ml of a toluene solution of ethylenebisindenylzirconium dichloride (2.0 μmol / ml) were added and stirred at room temperature for 1 hour. The supernatant was removed by filtration, washed twice with 50 ml of toluene, once with 50 ml of hexane, and dried under reduced pressure to obtain a fluid solid catalyst component.
Zirconium contained in 1 g of the solid catalyst component thus obtained was 8.8 μmol, and aluminum was 2.7 mmol.
[0041]
(2) Polymerization
The inside of the autoclave equipped with a stirrer with an internal volume of 400 ml was evacuated and charged with 95 g of butane and 5 g of butene-1 and heated to 70 ° C. After heating, partial pressure of ethylene0.6 MPaAfter the system was stabilized, 1 ml of a heptane solution of triisobutylaluminum (1 mmol / ml) was added, and then 16.9 mg of the solid catalyst component prepared in (1) was added. Polymerization was carried out at 70 ° C. while feeding ethylene so as to keep the total pressure constant. After 60 minutes, the polymerization was stopped by adding 3 ml of ethanol. As a result, 8.34 g of an olefin copolymer was obtained, and no adhesion of the polymer to the inner wall of the autoclave was observed. Polymerization activity per transition metal is 5.6 × 107 (G / mol).
The obtained olefin polymer was SCB = 26.6 and MFR = 0.10.
[0042]
Example 2
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 26.6 mg of the solid catalyst component prepared in Example 1 was used and 1 ml of a heptane solution of trimethylaluminum (1 mmol / ml) was added instead of triisobutylaluminum. As a result, 2.04 g of a polymer was obtained, and no adhesion of the polymer to the inner wall of the autoclave was observed. Polymerization activity per transition metal is 8.7 × 106(G / mol).
The obtained olefin polymer was SCB = 31.3 and MFR <0.1.
[0043]
Example 3
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 27.9 mg of the solid catalyst component prepared in Example 1 was used and 1 ml of a heptane solution of trinormal hexyl aluminum (1 mmol / ml) was added instead of triisobutylaluminum. As a result, 4.12 g of an olefin copolymer was obtained, and no adhesion of the polymer to the inner wall of the autoclave was observed. Polymerization activity per transition metal is 1.7 × 107(G / mol).
The obtained olefin polymer was SCB = 25.3 and MFR = 3.43.
[0044]
Example 4
(1) Preparation of solid catalyst component
A 200 ml flask equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer was purged with nitrogen, and then a vinylpyridine-divinylbenzene copolymer (Hayes Separations Co., Ltd., GC HayesS, pores as an olefin polymerization catalyst carrier) radius10nm~500nmPore volume at 0.70 ml / g, pore radius3.5nm~5000nm3.28 g of a pore volume of 0.75 ml / g and an average particle diameter of 135 μm was collected. 100 ml of toluene was added to form a slurry, and after cooling to 4 ° C., 12.0 ml of a toluene solution of methylaluminoxane (manufactured by Tosoh Akzo, 1.89 mmol / ml) was added dropwise. After stirring at 4 ° C. for 30 minutes and at 25 ° C. for 2 hours, the supernatant was removed by filtration, washed 4 times with 100 ml of toluene and once with 100 ml of hexane, and dried under reduced pressure. 0.88 g of the solid thus obtained was collected in a 100 ml flask equipped with a nitrogen-substituted stirrer. Next, 30 ml of toluene and 9.0 ml of a toluene solution of ethylenebisindenylzirconium dichloride (2.0 μmol / ml) were added and stirred at room temperature for 1 hour. The supernatant was removed by filtration, washed twice with 50 ml of toluene, once with 50 ml of hexane, and dried under reduced pressure to obtain a fluid solid catalyst component.
Zirconium contained in 1 g of the solid catalyst component thus obtained was 17.5 μmol, and aluminum was 3.4 mmol.
[0045]
(2) Polymerization
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 15.8 mg of the solid catalyst component prepared in (1) was used. As a result, 20.86 g of an olefin copolymer was obtained, and adhesion of the polymer to the inner wall of the autoclave was not recognized. It was. Polymerization activity per transition metal is 7.5 × 107(G / mol).
The obtained olefin polymer was SCB = 21.6 and MFR <0.1.
[0046]
【The invention's effect】
As described above in detail, by applying the olefin polymerization catalyst of the present invention and the method for producing an olefin polymer using the catalyst, it is possible to obtain an olefin polymer having excellent particle properties with high polymerization activity. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart for helping understanding of the present invention. This flowchart is a representative example of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this.
Claims (6)
(B)有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物、及び(C)細孔半径10nm〜500nmにおける細孔容量が0.1ml/g以上であり、平均粒子径が5μm〜1,000μmであるビニルピリジン類とジビニルベンゼン類の共重合体である多孔質の微粒子状ポリマーよりなるオレフィン重合触媒用担体を含有することを特徴とするオレフィン重合用固体触媒成分。(A) Group 4 metallocene transition metal compound,
(B) an organoaluminum compound and / or an organoaluminum oxy compound, and (C) a vinyl having a pore volume at a pore radius of 10 nm to 500 nm of 0.1 ml / g or more and an average particle size of 5 μm to 1,000 μm A solid catalyst component for olefin polymerization comprising an olefin polymerization catalyst carrier comprising a porous fine particle polymer which is a copolymer of pyridines and divinylbenzenes.
(Y)有機アルミニウム化合物及び/又は有機アルミニウムオキシ化合物
を含有することを特徴とするオレフィン重合触媒。(X) The solid catalyst component for olefin polymerization according to claim 1 or 2 , and (Y) an organoaluminum compound and / or an organoaluminum oxy compound.
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