JP7538466B2 - エチレン系重合触媒成分の製造方法、エチレン系重合触媒の製造方法、およびエチレン系重合体の製造方法 - Google Patents
エチレン系重合触媒成分の製造方法、エチレン系重合触媒の製造方法、およびエチレン系重合体の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、エチレン系重合触媒成分の製造方法、エチレン系重合触媒の製造方法、およびエチレン系重合体の製造方法に関する。さらに詳しくは、超高分子量のエチレン系重合体を製造可能なエチレン系重合触媒成分、エチレン系重合触媒の製造方法、およびエチレン系重合体の製造方法に関する。
エチレン系重合体は、産業分野におけるプラスチック材料を代表する基幹資材である。エチレン系重合体は、非常に多くの技術分野において汎用されているので、その用途や成形法に応じて要求される、分子量分布や流動性などの特性及び機械的物性や熱的性質などの各種の性能が広範囲にわたっている。
そのようなエチレン系重合体を製造するために、各種の重合触媒が開発され、改良が重ねられている。そのなかで、チーグラー触媒やメタロセン触媒と共に、フィリップス触媒が重用されている。フィリップス触媒は、クロム化合物をシリカ、シリカ－アルミナ、シリカ－チタニアのような無機酸化物担体に担持させ、非還元性雰囲気で賦活することにより担持されたクロム原子の少なくとも一部のクロム原子を６価としたクロム触媒である。フィリップス触媒では、広い分子量分布のエチレン系重合体が得られ、一般に成形性が良好でありブロー成形などに用いられる。
そのようなエチレン系重合体を製造するために、各種の重合触媒が開発され、改良が重ねられている。そのなかで、チーグラー触媒やメタロセン触媒と共に、フィリップス触媒が重用されている。フィリップス触媒は、クロム化合物をシリカ、シリカ－アルミナ、シリカ－チタニアのような無機酸化物担体に担持させ、非還元性雰囲気で賦活することにより担持されたクロム原子の少なくとも一部のクロム原子を６価としたクロム触媒である。フィリップス触媒では、広い分子量分布のエチレン系重合体が得られ、一般に成形性が良好でありブロー成形などに用いられる。
大型のブロー成形製品においては、耐クリープ性と耐衝撃性が重要な性能である。従来のフィリップス触媒によって得られる広い分子量分布を有するエチレン系重合体を、大型製品などにブロー成形した場合、成形品は、耐クリープ性と耐衝撃性のバランスが必ずしも十分でない。耐クリープ性と耐衝撃性は、相反する物性であり、耐クリープ性が向上すると、耐衝撃性が低下し、逆に耐衝撃性が向上すると、耐クリープ性が低下するのが一般的である。
従って、フィリップス触媒において、耐クリープ性などの物性と成形性が共に優れたエチレン系重合体が得られるのであれば、従来のレベルを超えて物性と成形性のバランスに優れた材料になる。ところが、フィリップス触媒を用いて、適当な長さの長鎖分岐を適切な分子量領域に適度な量だけ導入するような精密な触媒制御方法は、現段階の技術では困難なため、物性と成形性をともに向上させる方法については具体的な指針は未だ得られていない。
フィリップス触媒を用いて良好な物性バランスと成形性を持ったエチレン系重合体を得る試みとして、特定の構造を有する担体を用いる検討が行われている。例えば特許文献１、特許文献２には、特定の表面積、平均細孔容積、平均細孔径を有する高多孔質シリカを用いることが開示されている。また、特許文献３には、特定の構造を有するシリカから得られるフィリップス触媒と有機アルミニウム化合物を組み合わせて、ポリマーの分子量分布を広げる技術が開示されている。さらに特許文献４では特異な細孔の構造と結晶性を有するシリカを用いることについて開示されている。
しかしながら、これらの触媒ではポリマーの分子量分布や組成分布を制御することは困難であり、目標とする材料特性を発現するように触媒を設計することは出来ていない。
フィリップス触媒を用いて良好な物性バランスと成形性を持ったエチレン系重合体を得る試みとして、特定の構造を有する担体を用いる検討が行われている。例えば特許文献１、特許文献２には、特定の表面積、平均細孔容積、平均細孔径を有する高多孔質シリカを用いることが開示されている。また、特許文献３には、特定の構造を有するシリカから得られるフィリップス触媒と有機アルミニウム化合物を組み合わせて、ポリマーの分子量分布を広げる技術が開示されている。さらに特許文献４では特異な細孔の構造と結晶性を有するシリカを用いることについて開示されている。
しかしながら、これらの触媒ではポリマーの分子量分布や組成分布を制御することは困難であり、目標とする材料特性を発現するように触媒を設計することは出来ていない。
そこで、高分子量成分と低分子量成分とを別々の触媒により重合させる試みが行われている。例えば、分子量が高くかつ分子量分布が広い高分子量成分を製造し、同時に分子量が低くかつ分子量分布が狭い低分子量成分を製造すれば、高分子量成分を増加させ、低分子量成分を減少させることができ、耐クリープ性及び耐衝撃性を共に向上させることが可能になる。このような観点から、特許文献５では、粘土鉱物を担体として用いたフィリップス触媒により高分子量のポリエチレンが得られることが開示されている。また、特許文献６、特許文献７では、粘土鉱物と通常のシリカを組み合わせることにより、得られるポリマーの分子量分布を制御可能なことが開示されている。
また、特許文献７、特許文献８には、噴霧乾燥造粒により、異なる無機酸化物を混合して噴霧乾燥造粒する技術が開示されている。
このように、種々の触媒が開発され、様々なエチレン系重合体が合成されているが、既存の触媒を用いて製造されたエチレン系重合体では所望の効果が得られない場合もある。そこで、エチレン系重合体のバリエーションの一つとして、超高分子量成分を有するエチレン系重合体が安定して製造できる、粒子性状の良い触媒技術が望まれている。
また、特許文献７、特許文献８には、噴霧乾燥造粒により、異なる無機酸化物を混合して噴霧乾燥造粒する技術が開示されている。
このように、種々の触媒が開発され、様々なエチレン系重合体が合成されているが、既存の触媒を用いて製造されたエチレン系重合体では所望の効果が得られない場合もある。そこで、エチレン系重合体のバリエーションの一つとして、超高分子量成分を有するエチレン系重合体が安定して製造できる、粒子性状の良い触媒技術が望まれている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる、粒子性状の良いエチレン系重合触媒成分を提供することを目的とする。また、本発明は、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる、粒子性状の良いエチレン系重合触媒の製造方法、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できるエチレン系重合体の製造方法を提供することも目的とする。本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、特定の赤外線吸収スペクトル及び化学組成を有するエチレン系重合触媒成分を噴霧乾燥造粒して得られた造粒粒子に対して所定の溶媒を用いてクロム化合物を含浸させることによって、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる粒子性状の良い触媒技術を提供できることを見出し、この知見に基づき、本発明を完成するに至った。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
〔１〕下記の工程（１）、（２）、（３）を順に行うことを特徴とする、エチレン系重合触媒成分の製造方法。
工程（１）：下記成分Ａと下記成分Ｂの混合比率が、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化し、造粒粒子を得る工程。
工程（２）：前記工程（１）から得られた造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させ、クロム化合物担持成分を得る工程。
工程（３）：前記工程（２）の溶媒を除去することにより、流動性のあるクロム化合物担持成分を得る工程。
成分Ａ：以下の特性１及び特性２を有する無機酸化物。
（特性１）分析の前処理として６００℃で２４時間焼成した後に測定した赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満である。
（特性２）：ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する。
成分Ｂ：微粒子無機酸化物。
工程（１）：下記成分Ａと下記成分Ｂの混合比率が、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化し、造粒粒子を得る工程。
工程（２）：前記工程（１）から得られた造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させ、クロム化合物担持成分を得る工程。
工程（３）：前記工程（２）の溶媒を除去することにより、流動性のあるクロム化合物担持成分を得る工程。
成分Ａ：以下の特性１及び特性２を有する無機酸化物。
（特性１）分析の前処理として６００℃で２４時間焼成した後に測定した赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満である。
（特性２）：ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する。
成分Ｂ：微粒子無機酸化物。
〔２〕前記成分Ａが、さらに以下の特性３を有する無機酸化物であることを特徴とする、〔１〕に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
（特性３）粉末Ｘ線回折において２θ＝２３°～２９°に半値幅０．２°以上５°以下のピークがある
（特性３）粉末Ｘ線回折において２θ＝２３°～２９°に半値幅０．２°以上５°以下のピークがある
〔３〕前記成分Ｂが、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する微粒子無機酸化物であることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
〔４〕前記工程（２）で用いる溶媒が、炭素水素化合物並びに酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種類含む溶媒であることを特徴とする、〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
〔５〕前記成分Ａがさらに以下の特性４を有する無機酸化物であることを特徴とする、〔１〕～〔４〕のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
（特性４）平均粒径が０．０１μｍ～１０μｍ。
（特性４）平均粒径が０．０１μｍ～１０μｍ。
〔６〕前記成分Ｂが、平均粒径が０．０１μｍ～５０μｍの無機酸化物であることを特徴とする、〔１〕～〔５〕のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
〔７〕前記工程（１）の前記スラリーが、前記成分Ａと前記成分Ｂを合わせてた重量として５重量％～５０重量％（（前記成分Ａ＋前記成分Ｂ）／水スラリー×１００）で調製されることを特徴とする、〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
〔８〕前記工程（２）において、クロム原子を０．０１重量％～２．０重量％含有する前記クロム化合物担持成分を得ることを特徴とする、〔１〕～〔７〕のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
〔９〕〔１〕～〔８〕のいずれか１項に記載の製造方法により得られるエチレン系重合触媒成分を用いて、さらに下記工程（４）を経ることを特徴とする、エチレン系重合触媒の製造方法。
工程（４）：前記クロム化合物担持成分を、非還元性雰囲気下、４００℃～９００℃で焼成活性化することにより少なくとも一部のクロム原子を６価とする工程。
工程（４）：前記クロム化合物担持成分を、非還元性雰囲気下、４００℃～９００℃で焼成活性化することにより少なくとも一部のクロム原子を６価とする工程。
〔１０〕前記工程（４）において、前記クロム化合物担持成分に含まれるクロム原子のうち５０％以上のクロム原子を６価に酸化することを特徴とする、〔９〕に記載のエチレン系重合触媒の製造方法。
〔１１〕〔９〕または〔１０〕に記載の製造方法により得られるエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。
本発明のエチレン系重合触媒成分の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造でき、粒子性状の良いエチレン系重合触媒を提供できる。
本発明のエチレン系重合体触媒の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造でき、粒子性状の良いエチレン系重合触媒を製造できる。
本発明のエチレン系重合体の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる。
本発明のエチレン系重合体触媒の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造でき、粒子性状の良いエチレン系重合触媒を製造できる。
本発明のエチレン系重合体の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる。
以下、本発明について、項目毎に具体的かつ詳細に説明する。
なお、本明細書において、数値範囲について「～」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０～２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０～２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
なお、本明細書において、数値範囲について「～」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０～２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０～２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
１．エチレン系重合触媒成分の製造方法
エチレン系重合触媒成分の製造方法は、下記の工程（１）、（２）、（３）を順に行うことを特徴とする。
工程（１）：下記成分Ａと下記成分Ｂの混合比率が、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化し、造粒粒子を得る工程。
工程（２）：前記工程（１）から得られた造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させ、クロム化合物担持成分を得る工程。
工程（３）：前記工程（２）の溶媒を除去することにより、流動性のあるクロム化合物担持成分を得る工程。
成分Ａ：以下の特性１及び特性２を有する無機酸化物。
（特性１）分析の前処理として６００℃で２４時間焼成した後に測定した赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満である。
（特性２）：ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する。
成分Ｂ：微粒子無機酸化物。
エチレン系重合触媒成分の製造方法は、下記の工程（１）、（２）、（３）を順に行うことを特徴とする。
工程（１）：下記成分Ａと下記成分Ｂの混合比率が、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化し、造粒粒子を得る工程。
工程（２）：前記工程（１）から得られた造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させ、クロム化合物担持成分を得る工程。
工程（３）：前記工程（２）の溶媒を除去することにより、流動性のあるクロム化合物担持成分を得る工程。
成分Ａ：以下の特性１及び特性２を有する無機酸化物。
（特性１）分析の前処理として６００℃で２４時間焼成した後に測定した赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満である。
（特性２）：ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する。
成分Ｂ：微粒子無機酸化物。
２．工程（１）における造粒粒子の製造方法
造粒粒子は、成分Ａと成分Ｂの混合比率が、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化して得られる。成分Ａとしては、下記の無機酸化物粒子Ａ１が例示される。成分Ｂとしては、下記の無機酸化物粒子Ｂ１が例示される。
造粒粒子は、成分Ａと成分Ｂの混合比率が、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化して得られる。成分Ａとしては、下記の無機酸化物粒子Ａ１が例示される。成分Ｂとしては、下記の無機酸化物粒子Ｂ１が例示される。
２．１．成分Ａとしての無機酸化物粒子Ａ１
特性１及び特性２を有する無機酸化物として、下記の無機酸化物粒子Ａ１が好適に例示される。無機酸化物粒子Ａ１は特性１及び特性２の他に、特性３、特性４、及びその他の特性を有していてもよい。
特性１及び特性２を有する無機酸化物として、下記の無機酸化物粒子Ａ１が好適に例示される。無機酸化物粒子Ａ１は特性１及び特性２の他に、特性３、特性４、及びその他の特性を有していてもよい。
（１）無機酸化物粒子Ａ１の特性１
特性１は、赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満であるという特性である。
赤外線吸収スペクトルにおいて、３５５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、水素結合性ＯＨ基に由来する。また、３６５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、他と相互作用できない部位にあるＯＨ基に由来する。他方、３７５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、外表面の孤立ＯＨ基に由来する。上述の特性１の要件を充足する無機酸化物は、３６５０ｃｍ－１付近のピーク強度が相対的に強くなっている。このことは、無機酸化物粒子Ａ１が、高温に加熱した場合にも、脱水縮合に関与しないＯＨ基を多く含有する構造を有していることを示している。このような構造は、熱的に安定な規則性のある構造と考えられ、構造の規則性がＯＨ基の配列に影響していると推定される。
なお、図１のグラフにおいて、無機酸化物粒子Ａ１の一例（後述する実施例）の赤外線吸収スペクトルを実線で示す。
特性１は、赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満であるという特性である。
赤外線吸収スペクトルにおいて、３５５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、水素結合性ＯＨ基に由来する。また、３６５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、他と相互作用できない部位にあるＯＨ基に由来する。他方、３７５０ｃｍ－１付近に現れるピークは、外表面の孤立ＯＨ基に由来する。上述の特性１の要件を充足する無機酸化物は、３６５０ｃｍ－１付近のピーク強度が相対的に強くなっている。このことは、無機酸化物粒子Ａ１が、高温に加熱した場合にも、脱水縮合に関与しないＯＨ基を多く含有する構造を有していることを示している。このような構造は、熱的に安定な規則性のある構造と考えられ、構造の規則性がＯＨ基の配列に影響していると推定される。
なお、図１のグラフにおいて、無機酸化物粒子Ａ１の一例（後述する実施例）の赤外線吸収スペクトルを実線で示す。
（２）無機酸化物粒子Ａ１の特性２
特性２は、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有するという特性である。つまり、無機酸化物粒子Ａ１は、主成分がＳｉＯ２の無機酸化物である。無機酸化物粒子Ａ１におけるＳｉＯ２の含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、ＳｉＯ２の含有率は、１００重量％であってもよい。無機酸化物粒子Ａ１は、主成分がＳｉＯ２の粒子であるから、無機酸化物の形状を制御し易く、また触媒性能に優れる。
含有率が１００重量％未満の場合、残りの成分は任意の無機酸化物成分であって良いが、周期表（無機化合物命名法の１９９０年規則による周期律表）の第２，３，４、及び１３族金属を含む酸化物が好ましい。具体的には、マグネシア（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、及びこれらの複合酸化物、すなわちアルミナ－チタニア（Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２）、アルミナーマグネシア（Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ）、アルミナ－ジルコニア（Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２）、チタニア－マグネシア（ＴｉＯ２－ＭｇＯ）、チタニア－ジルコニア（ＴｉＯ２－ＺｒＯ２）等が例示できる。これらの中で、マグネシア、アルミナ、チタニアが好ましく、さらにはアルミナ、チタニアが好ましい。
特性２は、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有するという特性である。つまり、無機酸化物粒子Ａ１は、主成分がＳｉＯ２の無機酸化物である。無機酸化物粒子Ａ１におけるＳｉＯ２の含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、ＳｉＯ２の含有率は、１００重量％であってもよい。無機酸化物粒子Ａ１は、主成分がＳｉＯ２の粒子であるから、無機酸化物の形状を制御し易く、また触媒性能に優れる。
含有率が１００重量％未満の場合、残りの成分は任意の無機酸化物成分であって良いが、周期表（無機化合物命名法の１９９０年規則による周期律表）の第２，３，４、及び１３族金属を含む酸化物が好ましい。具体的には、マグネシア（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、及びこれらの複合酸化物、すなわちアルミナ－チタニア（Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２）、アルミナーマグネシア（Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ）、アルミナ－ジルコニア（Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２）、チタニア－マグネシア（ＴｉＯ２－ＭｇＯ）、チタニア－ジルコニア（ＴｉＯ２－ＺｒＯ２）等が例示できる。これらの中で、マグネシア、アルミナ、チタニアが好ましく、さらにはアルミナ、チタニアが好ましい。
（３）無機酸化物粒子Ａ１の特性３
無機酸化物粒子Ａ１は、粉末Ｘ線回折において２θ＝２３°～２９°に半値幅０．２°以上５°以下の結晶性を示すピークを有することが好ましい。無機酸化物粒子Ａ１が結晶性であると、エチレン系重合体が高分子量化する傾向にある。
無機酸化物粒子Ａ１は、粉末Ｘ線回折において２θ＝２３°～２９°に半値幅０．２°以上５°以下の結晶性を示すピークを有することが好ましい。無機酸化物粒子Ａ１が結晶性であると、エチレン系重合体が高分子量化する傾向にある。
（４）無機酸化物粒子Ａ１の特性４
無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径は、特に限定されない。無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径は、噴霧乾燥造粒により造粒粒子を形成する上で、０．０１μｍ～１０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ～６．０μｍであることがより好ましく、０．１μｍ～３．０μｍであることが更に好ましい。
なお、クロム触媒Ａ２の粒子の平均粒子径は、レーザー回折法による測定か、２０個のクロム触媒Ａ２の粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定し、その測定値を平均化することにより求められる。今回は、平均粒子径が０．１μｍ以上の粒子についてはレーザー回折法による粒度分布測定装置により平均粒子径（メジアン径）を求め、平均粒子径が０．１μｍ未満の粒子についてはＳＥＭ観察により平均粒子径を求めた。
レーザー回折法による測定方法は、まず、無機酸化物粒子Ａ１を０．０５ｇ量りとり、これを蒸留水９．９５ｇにスターラーで撹拌させながら、ゆっくり加え、均一な０．５重量％の無機酸化物粒子Ａ１／水スラリーを調製する。この無機酸化物粒子Ａ１／水スラリーをサンプルとしてレーザー回折散乱式の粒度測定装置（例えば、堀場製作所製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９２０）を用い、分散媒を水、屈折率１．３、形状係数１．０の条件で測定する。
無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径は、特に限定されない。無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径は、噴霧乾燥造粒により造粒粒子を形成する上で、０．０１μｍ～１０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ～６．０μｍであることがより好ましく、０．１μｍ～３．０μｍであることが更に好ましい。
なお、クロム触媒Ａ２の粒子の平均粒子径は、レーザー回折法による測定か、２０個のクロム触媒Ａ２の粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定し、その測定値を平均化することにより求められる。今回は、平均粒子径が０．１μｍ以上の粒子についてはレーザー回折法による粒度分布測定装置により平均粒子径（メジアン径）を求め、平均粒子径が０．１μｍ未満の粒子についてはＳＥＭ観察により平均粒子径を求めた。
レーザー回折法による測定方法は、まず、無機酸化物粒子Ａ１を０．０５ｇ量りとり、これを蒸留水９．９５ｇにスターラーで撹拌させながら、ゆっくり加え、均一な０．５重量％の無機酸化物粒子Ａ１／水スラリーを調製する。この無機酸化物粒子Ａ１／水スラリーをサンプルとしてレーザー回折散乱式の粒度測定装置（例えば、堀場製作所製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９２０）を用い、分散媒を水、屈折率１．３、形状係数１．０の条件で測定する。
（５）無機酸化物粒子Ａ１の表面積
無機酸化物粒子Ａ１の表面積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持されるという観点から、表面積が１０ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、２０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、５０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
無機酸化物粒子Ａ１の表面積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持されるという観点から、表面積が１０ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、２０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、５０ｍ２／ｇ以上４００ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
（６）無機酸化物粒子Ａ１の細孔容積
無機酸化物粒子Ａ１の細孔容積は、特に限定されないが、細孔容積が０．０５～５ｍＬ／ｇであることが好ましく、０．１～３ｍＬ／ｇであることが更に好ましい。
無機酸化物粒子Ａ１の細孔容積は、特に限定されないが、細孔容積が０．０５～５ｍＬ／ｇであることが好ましく、０．１～３ｍＬ／ｇであることが更に好ましい。
（７）無機酸化物粒子Ａ１の形状
無機酸化物粒子Ａ１の形状は特に限定されない。例えば、無機酸化物粒子Ａ１は、粒子形状が板状である態様を採用することができる（第１態様）。
または、無機酸化物粒子Ａ１は、板状の無機酸化物粒子Ａ１が凝集した凝集体が含有されている態様を採用することができる（第２態様）。この第２態様の場合には、無機酸化物粒子Ａ１は、凝集体のみから構成されていてもよい。また、この第２態様では、板状の無機酸化物粒子Ａ１が凝集した凝集体と、板状の無機酸化物粒子Ａ１であって凝集していない粒子と、が混在していてもよい。
板状の無機酸化物粒子Ａ１の板厚Ｔ（ｎｍ）は、特に限定されない。結晶性構造を維持すること、及び重合時のポリマー中への分散性を維持する観点から、無機酸化物粒子Ａ１の板厚Ｔ（ｎｍ）の平均値が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
なお、平面構造を有する結晶性シリカは非晶質シリカとは結晶構造が異なることから非晶質シリカとは違った特有な表面ＯＨ基構造を有すると考えられる。Ｐｈｉｌｌｉｐｓ触媒は表面ＯＨ基上に６価のクロム原子が担持されたエチレン系重合触媒である。このようなエチレン系重合触媒では、平面構造を有する結晶性シリカ特有のＯＨ基構造の影響により、得られる重合体が高分子量化すると考えられる。
無機酸化物粒子Ａ１の形状は特に限定されない。例えば、無機酸化物粒子Ａ１は、粒子形状が板状である態様を採用することができる（第１態様）。
または、無機酸化物粒子Ａ１は、板状の無機酸化物粒子Ａ１が凝集した凝集体が含有されている態様を採用することができる（第２態様）。この第２態様の場合には、無機酸化物粒子Ａ１は、凝集体のみから構成されていてもよい。また、この第２態様では、板状の無機酸化物粒子Ａ１が凝集した凝集体と、板状の無機酸化物粒子Ａ１であって凝集していない粒子と、が混在していてもよい。
板状の無機酸化物粒子Ａ１の板厚Ｔ（ｎｍ）は、特に限定されない。結晶性構造を維持すること、及び重合時のポリマー中への分散性を維持する観点から、無機酸化物粒子Ａ１の板厚Ｔ（ｎｍ）の平均値が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
なお、平面構造を有する結晶性シリカは非晶質シリカとは結晶構造が異なることから非晶質シリカとは違った特有な表面ＯＨ基構造を有すると考えられる。Ｐｈｉｌｌｉｐｓ触媒は表面ＯＨ基上に６価のクロム原子が担持されたエチレン系重合触媒である。このようなエチレン系重合触媒では、平面構造を有する結晶性シリカ特有のＯＨ基構造の影響により、得られる重合体が高分子量化すると考えられる。
２．２．成分Ｂとしての無機酸化物粒子Ｂ１
エチレン系重合触媒成分には、無機酸化物粒子Ａ１以外に無機酸化物粒子Ｂ１を含むことができる。
無機酸化物粒子Ｂ１は、微粒子無機酸化物である。無機酸化物粒子Ｂ１は、非晶質であることが好ましい。
無機酸化物粒子Ｂ１は、主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子、主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子、及び主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の粒子から構成されていることが好ましい。ここで、主成分とは、含有率（重量％）が９０重量％以上の物質をいう。
主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）の含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率は、１００重量％であってもよい。
主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）及びチタニア（ＴｉＯ２）の合計含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）及びチタニア（ＴｉＯ２）の合計含有率は、１００重量％であってもよい。
主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の合計含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の合計含有率は、１００重量％であってもよい。
これらの中でも、無機酸化物の粒子形状制御の容易さや触媒性能の観点から、無機酸化物粒子Ｂ１は、主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子であることが好ましい。
なお、主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子を用いる場合には、金属成分として、チタン原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ－ジルコニア（ＳｉＯ２－ＺｒＯ２）の粒子を用いる場合には、金属成分として、ジルコニウム原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子を用いる場合には、金属成分として、アルミニウム原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
エチレン系重合触媒成分には、無機酸化物粒子Ａ１以外に無機酸化物粒子Ｂ１を含むことができる。
無機酸化物粒子Ｂ１は、微粒子無機酸化物である。無機酸化物粒子Ｂ１は、非晶質であることが好ましい。
無機酸化物粒子Ｂ１は、主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子、主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子、及び主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の粒子から構成されていることが好ましい。ここで、主成分とは、含有率（重量％）が９０重量％以上の物質をいう。
主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）の含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率は、１００重量％であってもよい。
主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）及びチタニア（ＴｉＯ２）の合計含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）及びチタニア（ＴｉＯ２）の合計含有率は、１００重量％であってもよい。
主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子におけるシリカ（ＳｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の合計含有率は、９０重量％以上であればよいが、９５重量％以上が好ましく、９８重量％以上が更に好ましい。もちろん、シリカ（ＳｉＯ２）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の合計含有率は、１００重量％であってもよい。
これらの中でも、無機酸化物の粒子形状制御の容易さや触媒性能の観点から、無機酸化物粒子Ｂ１は、主成分がシリカ（ＳｉＯ２）の粒子であることが好ましい。
なお、主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２）の粒子を用いる場合には、金属成分として、チタン原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ－ジルコニア（ＳｉＯ２－ＺｒＯ２）の粒子を用いる場合には、金属成分として、ジルコニウム原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
また、主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３）の粒子を用いる場合には、金属成分として、アルミニウム原子が０．２重量％～４０重量％、好ましくは０．５重量％～３０重量％、さらに好ましくは１重量％～２０重量％含有された粒子が用いられる。
無機酸化物粒子Ｂ１の平均粒径は、特に限定されない。無機酸化物粒子Ｂ１の平均粒径は、０．０１μｍ～５０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ～３０μｍであることがより好ましく、０．１μｍ～２０μｍであることが更に好ましい。
無機酸化物粒子Ｂ１の平均粒径は、無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径と同様にして求めることができる。
無機酸化物粒子Ｂ１の平均粒径は、無機酸化物粒子Ａ１の平均粒径と同様にして求めることができる。
無機酸化物粒子Ｂ１の表面積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持されるという観点から、表面積が１００ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１５０ｍ２／ｇ以上９５０ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、２００ｍ２／ｇ以上９００ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
無機酸化物粒子Ｂ１の細孔容積は、特に限定されない。クロム原子が分散した状態で担持され、さらに重合中に粒子が崩壊しながらポリマーが成長しやすいという観点から、細孔容積が０．１ｍＬ／ｇ以上５．０ｍＬ／ｇ以下であることが好ましく、０．２ｍＬ／ｇ以上３．０ｍＬ／ｇであることがより好ましい。
２．３．成分Ａと成分Ｂの混合比率（重量比）
成分Ａと成分Ｂの混合比率は、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０である。成分Ａと成分Ｂの混合比率は、成分Ａ：成分Ｂ＝１０：９０～９０：１０であることが好ましく、成分Ａ：成分Ｂ＝１５：８５～９０：１０であることがより好ましく、成分Ａ：成分Ｂ＝４０：６０～９０：１０であることが更に好ましい。
成分Ａの配合量は、成分Ａと成分Ｂを合計した重量を１００重量部とした場合に、１０重量部以上であることが好ましく、１５重量部以上であることがより好ましく、４０重量部以上であることが更に好ましい。成分Ａの配合量の上限は１００重量部である。成分Ａの配合量が下限以上であれば、高分子量の重合体が得られる。
成分Ａと成分Ｂの混合比率は、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０である。成分Ａと成分Ｂの混合比率は、成分Ａ：成分Ｂ＝１０：９０～９０：１０であることが好ましく、成分Ａ：成分Ｂ＝１５：８５～９０：１０であることがより好ましく、成分Ａ：成分Ｂ＝４０：６０～９０：１０であることが更に好ましい。
成分Ａの配合量は、成分Ａと成分Ｂを合計した重量を１００重量部とした場合に、１０重量部以上であることが好ましく、１５重量部以上であることがより好ましく、４０重量部以上であることが更に好ましい。成分Ａの配合量の上限は１００重量部である。成分Ａの配合量が下限以上であれば、高分子量の重合体が得られる。
２．４．造粒粒子の噴霧乾燥造粒
造粒粒子の噴霧乾燥造粒では、原料スラリーの分散媒として、水あるいはメタノール、エタノール、クロロホルム、塩化メチレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の有機溶媒を用いることができる。好ましくは水を分散媒として用いる。
造粒粒子の噴霧乾燥造粒では、原料スラリーの分散媒として、水あるいはメタノール、エタノール、クロロホルム、塩化メチレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の有機溶媒を用いることができる。好ましくは水を分散媒として用いる。
造粒粒子の噴霧乾燥造粒においてスラリーは、成分Ａと成分Ｂを合わせた重量として５重量％～５０重量％（（成分Ａ＋成分Ｂ）／水スラリー×１００）で調整されることが好ましい。スラリー濃度は、より好ましくは１０重量％～４５重量％であり、さらに好ましくは１５重量％～４０重量％である。噴霧乾燥造粒の熱風の入口の温度は、分散媒により異なるが、水を例にとると、８０℃～２６０℃、好ましくは１００℃～２２０℃で行う。
また、造粒の際に有機物、無機溶媒、無機塩、各種バインダーを用いてもよい。用いられるバインダーとしては、例えば砂糖、デキストローズ、コーンシロップ、ゼラチン、グルー、カルボキシメチルセルロース類、ポリビニルアルコール、水ガラス、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルコール類、グリコール、澱粉、カゼイン、ラテックス、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、タール、ピッチ、アルミナゾル、シリカゲル、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等が挙げられる。
また、造粒の際に有機物、無機溶媒、無機塩、各種バインダーを用いてもよい。用いられるバインダーとしては、例えば砂糖、デキストローズ、コーンシロップ、ゼラチン、グルー、カルボキシメチルセルロース類、ポリビニルアルコール、水ガラス、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルコール類、グリコール、澱粉、カゼイン、ラテックス、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、タール、ピッチ、アルミナゾル、シリカゲル、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等が挙げられる。
２．５．造粒粒子の平均粒径
造粒粒子の平均粒径は、特に限定されない。造粒粒子の平均粒径は、１μｍ～５００μｍであることが好ましく、２μｍ～３００μｍであることがより好ましく、５μｍ～２００μｍであることがさらに好ましい。造粒粒子の平均粒径を調整する方法としては、噴霧乾燥造粒時のスラリー濃度や、スラリー供給速度を制御する方法が考えられる。平均粒径が下限以上であれば、工程（２）～工程（４）を行うときに造粒粒子の取り扱いが容易となり、好ましい。平均粒径が上限以下であれば、工程（２）～工程（４）を行うときに造粒粒子が崩壊しにくくなり、好ましい。
造粒粒子の平均粒径は、特に限定されない。造粒粒子の平均粒径は、１μｍ～５００μｍであることが好ましく、２μｍ～３００μｍであることがより好ましく、５μｍ～２００μｍであることがさらに好ましい。造粒粒子の平均粒径を調整する方法としては、噴霧乾燥造粒時のスラリー濃度や、スラリー供給速度を制御する方法が考えられる。平均粒径が下限以上であれば、工程（２）～工程（４）を行うときに造粒粒子の取り扱いが容易となり、好ましい。平均粒径が上限以下であれば、工程（２）～工程（４）を行うときに造粒粒子が崩壊しにくくなり、好ましい。
３．工程（２）におけるクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２の生成
クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２は、造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物Ｄを含浸させて得られる。
このようにしてクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を得ることによって、仮に水のような比誘電率が大きい溶媒を用いてクロム化合物担持成分を得た場合に比して、造粒粒子の崩壊を抑制することができる。
クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２は、造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物Ｄを含浸させて得られる。
このようにしてクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を得ることによって、仮に水のような比誘電率が大きい溶媒を用いてクロム化合物担持成分を得た場合に比して、造粒粒子の崩壊を抑制することができる。
３．１．クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２
クロム化合物担持成分Ｆ１は、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）及び無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含む造粒粒子とクロム化合物Ｄとを混合して得られる（第１態様）。クロム化合物担持成分Ｆ１は、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）及び無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含む混合担体にクロム化合物Ｄが担持された構成である。クロム化合物担持成分Ｆ１が非還元性雰囲気で賦活されることによって、クロム触媒Ｇ１が製造される。
クロム化合物担持成分Ｆ２は、無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含まず、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）を含む造粒粒子とクロム化合物Ｄとを混合して得られる（第２態様）。クロム化合物担持成分Ｆ２は、無機酸化物担体である無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）にクロム化合物Ｄが担持された構成である。クロム化合物担持成分Ｆ２が非還元性雰囲気で賦活されることによって、クロム触媒Ｇ２が製造される。なお、クロム触媒Ｇ２の製造方法は、造粒粒子が無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含有しない点を除いて、クロム触媒Ｇ１の製造方法と同様であり、その説明を省略する。
クロム化合物担持成分Ｆ１は、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）及び無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含む造粒粒子とクロム化合物Ｄとを混合して得られる（第１態様）。クロム化合物担持成分Ｆ１は、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）及び無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含む混合担体にクロム化合物Ｄが担持された構成である。クロム化合物担持成分Ｆ１が非還元性雰囲気で賦活されることによって、クロム触媒Ｇ１が製造される。
クロム化合物担持成分Ｆ２は、無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含まず、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）を含む造粒粒子とクロム化合物Ｄとを混合して得られる（第２態様）。クロム化合物担持成分Ｆ２は、無機酸化物担体である無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）にクロム化合物Ｄが担持された構成である。クロム化合物担持成分Ｆ２が非還元性雰囲気で賦活されることによって、クロム触媒Ｇ２が製造される。なお、クロム触媒Ｇ２の製造方法は、造粒粒子が無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）を含有しない点を除いて、クロム触媒Ｇ１の製造方法と同様であり、その説明を省略する。
ここで、クロム触媒Ｇ１について説明する。クロム触媒Ｇ１は、無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）及び無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）にクロム化合物Ｅが担持された触媒である。
クロム触媒Ｇ１は、少なくとも一部のクロム原子が６価のクロム触媒であり、一般にフィリップス触媒と呼ばれる触媒に分類される。
松浦一雄・三上尚孝編著「ポリエチレン技術読本」８１頁 ２００１年 工業調査会、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ； Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｖｏｌ．３３ ｐ．４７（１９８５）Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ」ｐ．２４００（１９９７）ＶＣＨ、Ｍ．Ｂ．Ｗｅｌｃｈ ｅｔａｌ．「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」ｐ．２１（１９９３）Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒなどの文献に、この触媒の概要が記載されている。
クロム触媒Ｇ１は、少なくとも一部のクロム原子が６価のクロム触媒であり、一般にフィリップス触媒と呼ばれる触媒に分類される。
松浦一雄・三上尚孝編著「ポリエチレン技術読本」８１頁 ２００１年 工業調査会、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ； Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｖｏｌ．３３ ｐ．４７（１９８５）Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ」ｐ．２４００（１９９７）ＶＣＨ、Ｍ．Ｂ．Ｗｅｌｃｈ ｅｔａｌ．「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ」ｐ．２１（１９９３）Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒなどの文献に、この触媒の概要が記載されている。
３．２．クロム化合物Ｅ及びクロム化合物Ｄ
上記クロム化合物Ｅは、少なくとも一部のクロム原子が６価であるクロム化合物であれば、特に限定されない。例えば、クロム化合物Ｅは、酸化クロム、クロムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、クロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、カルボン酸塩、硫酸塩、クロム－１，３－ジケト化合物、クロム酸エステル等（以下、ここに列挙された酸化クロム～クロム酸エステル等の３価のクロム化合物を「クロム化合物Ｄ」ともいう）に由来する。クロム化合物Ｄは、無機酸化物粒子Ａ１及び無機酸化物粒子Ｂ１に担持された後、非還元性雰囲気で賦活されてクロム化合物Ｅになる。無機酸化物粒子Ａ１及び無機酸化物粒子Ｂ１に、６価のクロム化合物Ｅを直接担持しても良い。
クロム化合物Ｄとして、より具体的には、酸化クロム（ＩＩＩ）、三塩化クロム、塩化クロミル、クロム酸カリウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、硝酸クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、トリス（２－エチルヘキサノエート）クロム、クロムアセチルアセトネート、ビス（ｔｅｒｔ－ブチル）クロメート等が挙げられる。特に、クロム化合物Ｄとして、酸化クロム（ＩＩＩ）、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートが好ましい。
なお、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートのような有機基を有するクロム化合物を用いた場合でも、後に述べる非還元性雰囲気での賦活によって有機基部分は、燃焼し、最終的には、酸化クロム（ＩＩＩ）を用いた場合と同様に、無機酸化物担体表面の水酸基と反応し、少なくとも一部のクロム原子は６価となってクロム酸エステルの構造で固定化されることが知られている（Ｖ．Ｊ．Ｒｕｄｄｉｃ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．１００ ｐ．１１０６２（１９９６）、Ｓ．Ｍ．Ａｕｇｕｓｔｉｎ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｃａｔａｌ．Ｖｏｌ．１６１ ｐ．６４１（１９９６）参照）。
上記クロム化合物Ｅは、少なくとも一部のクロム原子が６価であるクロム化合物であれば、特に限定されない。例えば、クロム化合物Ｅは、酸化クロム、クロムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、クロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、カルボン酸塩、硫酸塩、クロム－１，３－ジケト化合物、クロム酸エステル等（以下、ここに列挙された酸化クロム～クロム酸エステル等の３価のクロム化合物を「クロム化合物Ｄ」ともいう）に由来する。クロム化合物Ｄは、無機酸化物粒子Ａ１及び無機酸化物粒子Ｂ１に担持された後、非還元性雰囲気で賦活されてクロム化合物Ｅになる。無機酸化物粒子Ａ１及び無機酸化物粒子Ｂ１に、６価のクロム化合物Ｅを直接担持しても良い。
クロム化合物Ｄとして、より具体的には、酸化クロム（ＩＩＩ）、三塩化クロム、塩化クロミル、クロム酸カリウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、硝酸クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、トリス（２－エチルヘキサノエート）クロム、クロムアセチルアセトネート、ビス（ｔｅｒｔ－ブチル）クロメート等が挙げられる。特に、クロム化合物Ｄとして、酸化クロム（ＩＩＩ）、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートが好ましい。
なお、酢酸クロム、クロムアセチルアセトネートのような有機基を有するクロム化合物を用いた場合でも、後に述べる非還元性雰囲気での賦活によって有機基部分は、燃焼し、最終的には、酸化クロム（ＩＩＩ）を用いた場合と同様に、無機酸化物担体表面の水酸基と反応し、少なくとも一部のクロム原子は６価となってクロム酸エステルの構造で固定化されることが知られている（Ｖ．Ｊ．Ｒｕｄｄｉｃ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．１００ ｐ．１１０６２（１９９６）、Ｓ．Ｍ．Ａｕｇｕｓｔｉｎ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｃａｔａｌ．Ｖｏｌ．１６１ ｐ．６４１（１９９６）参照）。
３．３．工程（２）で用いられる溶媒
工程（２）で用いられる溶媒は、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である。溶媒の２５℃における比誘電率は、好ましくは４０以下であり、さらに好ましくは３０以下である。
比誘電率は、各物質に固有の値として知られており、改訂４版・化学便覧・基礎編ＩＩ（日本化学会編）のＩＩ－４９８、「１３・３誘電率」に比誘電率に関する記載と、主要な化合物の比誘電率の値が記載されている。
比誘電率が５０以下の化合物であれば、任意の化合物が適用可能であるが、触媒製造過程で残留しても触媒性能への影響が少ないという観点から、炭化水素化合物および酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物を用いることが好ましい。また、流動性の触媒を得るために留去しやすいという観点で、大気圧における沸点が１０℃～２００℃の化合物が好ましく、さらに好ましくは大気圧における沸点が２０℃～１５０℃の化合物である。比誘電率の下限は、通常、１．５以上である。
比誘電率が５０以下の化合物と触媒粒子の粉体性状の関係については、次のように推定される。シリカの造粒粒子は、主に表面ＯＨ基の相互作用により形状を維持していると考えられるが、結晶性の異なるシリカ同士を造粒すると、表面ＯＨ基の構造（位置）や性質も異なるために相互作用も変化すると考えられる。このような造粒粒子は、比誘電率が５０よりも大きい化合物（溶媒）の影響により、表面ＯＨ基の相互作用が弱められ、崩壊しやすくなると推定される（「溶液反応の化学」（１９７７年１０月３０日、株式会社学会出版センター、大瀧仁志他著）Ｐ．７５に、溶媒の比誘電率が化合物のイオン解離に影響する旨が記載されている）。一方で、比誘電率が５０以下の化合物では、ＯＨ基などの極性基の相互作用に対して電荷分離を起こしにくい性質があることから、表面ＯＨ基の相互作用が弱められることはなく、崩壊が抑制された結果、粉体性状が良好になると考えられる。
工程（２）で用いられる溶媒は、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である。溶媒の２５℃における比誘電率は、好ましくは４０以下であり、さらに好ましくは３０以下である。
比誘電率は、各物質に固有の値として知られており、改訂４版・化学便覧・基礎編ＩＩ（日本化学会編）のＩＩ－４９８、「１３・３誘電率」に比誘電率に関する記載と、主要な化合物の比誘電率の値が記載されている。
比誘電率が５０以下の化合物であれば、任意の化合物が適用可能であるが、触媒製造過程で残留しても触媒性能への影響が少ないという観点から、炭化水素化合物および酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物を用いることが好ましい。また、流動性の触媒を得るために留去しやすいという観点で、大気圧における沸点が１０℃～２００℃の化合物が好ましく、さらに好ましくは大気圧における沸点が２０℃～１５０℃の化合物である。比誘電率の下限は、通常、１．５以上である。
比誘電率が５０以下の化合物と触媒粒子の粉体性状の関係については、次のように推定される。シリカの造粒粒子は、主に表面ＯＨ基の相互作用により形状を維持していると考えられるが、結晶性の異なるシリカ同士を造粒すると、表面ＯＨ基の構造（位置）や性質も異なるために相互作用も変化すると考えられる。このような造粒粒子は、比誘電率が５０よりも大きい化合物（溶媒）の影響により、表面ＯＨ基の相互作用が弱められ、崩壊しやすくなると推定される（「溶液反応の化学」（１９７７年１０月３０日、株式会社学会出版センター、大瀧仁志他著）Ｐ．７５に、溶媒の比誘電率が化合物のイオン解離に影響する旨が記載されている）。一方で、比誘電率が５０以下の化合物では、ＯＨ基などの極性基の相互作用に対して電荷分離を起こしにくい性質があることから、表面ＯＨ基の相互作用が弱められることはなく、崩壊が抑制された結果、粉体性状が良好になると考えられる。
工程（２）で用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、キシレン、スチレン、ビフェニルなどの炭化水素化合物、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、フラン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、アセチルアセトン、アセトアルデヒド、アセトフェノン、酢酸、酢酸エチル、エタノール、メタノール、ブタノール、シクロペンタノンなどの酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物、アニリン、アセトニトリル、キノリン、エチルアミン、エチレンジアミンなどの窒素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物、エタンチオール、ジブチルチオエーテルなどの硫黄原子、水素原子および炭素原子を含む化合物、塩化メチレン、塩化エチル、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、クロロヘプタン、ジクロロエタン、ブロモヘキサン、ヨウ化エチル、トリフルオロ酢酸、フルオロトルエンなどのハロゲン原子と炭素原子を含む化合物などが挙げられる。これらの中でも、炭素水素化合物並びに酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種類含む溶媒であることが好ましい。これらの化合物は混合して使用することもできる。また、比誘電率が５０より大きい化合物と比誘電率が５０以下の化合物を混合し、混合物としての比誘電率が５０以下となるように調整したものも適用できる。なお、比誘電率が５０より大きい化合物としては、ホルムアミド、水、硫酸、ギ酸などがある。
工程（２）において、クロム原子を０．０１重量％～２．０重量％含有するクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を得てもよい。クロム触媒Ｇ１，Ｇ２におけるクロム原子の含有量は、特に限定されないが、担持されるクロム原子がクロム原子同士で凝集を起こさず、効率的に活性化される観点から、０．０１重量％～２．０重量％であることが好ましく、０．１重量％～２．０重量％であることがより好ましく、０．２重量％～１．５重量％であることが更に好ましい。
クロム化合物Ｄの担持時又は後述する賦活時に、ケイフッ化アンモニウム、一水素二フッ化アンモニウムのようなフッ素化合物、チタンテトライソプロポキシドのようなチタンアルコキシド類、ジルコニウムテトラブトキシドのようなジルコニウムアルコキシド類、アルミニウムトリブトキシドのようなアルミニウムアルコキシド類、トリアルキルアルミニウムに例示される有機アルミニウム類、ジアルキルマグネシウムに例示される有機マグネシウム類等に代表される金属アルコキシド類、又は有機金属化合物を添加して、エチレン重合活性や得られるエチレン系重合体の分子量と分子量分布を調節する公知の方法を、併用してもよい。
これらの金属アルコキシド類又は有機金属化合物では、非還元性雰囲気での賦活によって、有機基部分は燃焼し、チタニア、ジルコニア、アルミナ又はマグネシアのような金属酸化物に酸化されて、触媒中に含まれる。また、フッ素化合物は、賦活時、熱分解することによって、無機酸化物担体をフッ素化する。
これらの方法は、Ｃ．Ｅ．Ｍａｒｓｄｅｎ；Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｏｌ．２１ ｐ．１９３（１９９４）、Ｔ．Ｐｕｌｌｕｋａｔ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．Ｖｏｌ．８２ ｐ．１１８（１９８０）、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｃａｔａｌ．Ｖｏｌ．８２ ｐ．１１８（１９８３）等の文献に概要又は詳細が記載されている。
これらの金属アルコキシド類又は有機金属化合物では、非還元性雰囲気での賦活によって、有機基部分は燃焼し、チタニア、ジルコニア、アルミナ又はマグネシアのような金属酸化物に酸化されて、触媒中に含まれる。また、フッ素化合物は、賦活時、熱分解することによって、無機酸化物担体をフッ素化する。
これらの方法は、Ｃ．Ｅ．Ｍａｒｓｄｅｎ；Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｏｌ．２１ ｐ．１９３（１９９４）、Ｔ．Ｐｕｌｌｕｋａｔ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．Ｖｏｌ．８２ ｐ．１１８（１９８０）、Ｍ．Ｐ．ＭｃＤａｎｉｅｌ ｅｔａｌ．；Ｊ．Ｃａｔａｌ．Ｖｏｌ．８２ ｐ．１１８（１９８３）等の文献に概要又は詳細が記載されている。
４．工程（３）における流動性のあるクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２の生成
流動性のあるクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２は、工程（２）の溶媒を除去することにより得られる。
溶媒を除去する方法は、任意の方法を用いることが出来る。例えば、溶媒の沸点以上に加熱して留去する方法、ろ過により除去する方法などがある。これらの方法の中で、クロム化合物を全量担持させるという観点から、溶媒の沸点以上に加熱して留去する方法が好ましい。留去は大気下および減圧下のどちらで行っても良い。
流動性のあるクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２は、工程（２）の溶媒を除去することにより得られる。
溶媒を除去する方法は、任意の方法を用いることが出来る。例えば、溶媒の沸点以上に加熱して留去する方法、ろ過により除去する方法などがある。これらの方法の中で、クロム化合物を全量担持させるという観点から、溶媒の沸点以上に加熱して留去する方法が好ましい。留去は大気下および減圧下のどちらで行っても良い。
５．エチレン系重合触媒の製造方法
エチレン系重合触媒の製造方法は、上記エチレン系重合触媒成分を用いて、さらに下記工程（４）を経る。
工程（４）：クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を、非還元性雰囲気下、４００℃～９００℃で焼成活性化することにより少なくとも一部のクロム原子を６価とする工程。
エチレン系重合触媒の製造方法は、上記エチレン系重合触媒成分を用いて、さらに下記工程（４）を経る。
工程（４）：クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を、非還元性雰囲気下、４００℃～９００℃で焼成活性化することにより少なくとも一部のクロム原子を６価とする工程。
工程（４）は、工程（３）で得られたクロム化合物Ｄを担持した造粒粒子を、賦活炉で焼成して賦活を行う。賦活は、水分を実質的に含まない非還元性雰囲気で行う。例えば、酸素又は空気下で行われるが、不活性ガスが共存していてもよい。好ましくは、モレキュラーシーブスなどを流通させ充分に乾燥した空気を用い流動状態下で行う。
賦活の温度は、４００℃～９００℃であり、４３０℃～９００℃が好ましく、４５０℃～８５０℃がより好ましい。賦活を行う時間は、特に限定されない。賦活を行う時間は、３０分～４８時間が好ましく、１時間～３５時間がより好ましく、２時間～３０時間が更に好ましい。賦活により、造粒粒子に担持されたクロム化合物Ｄのクロム原子の少なくとも一部が、６価に酸化され、造粒粒子にクロム化合物Ｅが化学的に固定される。賦活を４００℃未満で行うと重合活性が低下し、さらに９００℃を超える温度で行うと、シンタリングが起こり、活性が低下する。
賦活の温度は、４００℃～９００℃であり、４３０℃～９００℃が好ましく、４５０℃～８５０℃がより好ましい。賦活を行う時間は、特に限定されない。賦活を行う時間は、３０分～４８時間が好ましく、１時間～３５時間がより好ましく、２時間～３０時間が更に好ましい。賦活により、造粒粒子に担持されたクロム化合物Ｄのクロム原子の少なくとも一部が、６価に酸化され、造粒粒子にクロム化合物Ｅが化学的に固定される。賦活を４００℃未満で行うと重合活性が低下し、さらに９００℃を超える温度で行うと、シンタリングが起こり、活性が低下する。
工程（４）において、クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２に含まれるクロム原子のうち５０％以上のクロム原子を６価に酸化することが好ましい。クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２に含まれるクロム原子のうち６価に酸化されるクロム原子は、６０％以上がより好ましい。６価に酸化されるクロム原子の上限値は、１００％である。６価に酸化されるクロム原子の割合は、賦活の温度及び時間により調節される。
クロム原子の総量は、通常一般の金属分析法、例えば、プラズマ発光分析、蛍光Ｘ線法により測定することができる。クロムの価数は、固体生成物の色変化（一般的には、６価は黄色からオレンジ色、３価は緑色、２価は青色）を肉眼観察することにより、概略を知ることができるが、定量を行うには、簡便な手法として、キレート滴定法や吸光光度法が知られている。具体的には、日本化学会編「実験化学講座１５ 分析」丸善（１９９１年）Ｐ．２４６～２４８に記載がある。例えば、３価のクロムの場合は、酸性溶液中の３価のクロムに対して、過剰の濃度既知のＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を加え５～１０分煮沸し、３価の鉄の標準液で滴定することにより、定量できる。また、６価のクロムの場合は、アルカリ性溶液ではＣｒＯ４ ２－として存在することを利用し、３６６ｎｍの波長の吸光度を測定することにより定量が可能である。
クロム原子の総量は、通常一般の金属分析法、例えば、プラズマ発光分析、蛍光Ｘ線法により測定することができる。クロムの価数は、固体生成物の色変化（一般的には、６価は黄色からオレンジ色、３価は緑色、２価は青色）を肉眼観察することにより、概略を知ることができるが、定量を行うには、簡便な手法として、キレート滴定法や吸光光度法が知られている。具体的には、日本化学会編「実験化学講座１５ 分析」丸善（１９９１年）Ｐ．２４６～２４８に記載がある。例えば、３価のクロムの場合は、酸性溶液中の３価のクロムに対して、過剰の濃度既知のＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）を加え５～１０分煮沸し、３価の鉄の標準液で滴定することにより、定量できる。また、６価のクロムの場合は、アルカリ性溶液ではＣｒＯ４ ２－として存在することを利用し、３６６ｎｍの波長の吸光度を測定することにより定量が可能である。
クロム触媒Ｇ１の表面積は、特に限定されないが、通常、１０ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下であり、２０ｍ２／ｇ以上９５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、５０ｍ２／ｇ以上９００ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
クロム触媒Ｇ１の細孔容積は、特に限定されないが、通常、細孔容積が０．０５以上５．０ｍＬ／ｇ以下であり、０．１以上３．０ｍＬ／ｇ以下であることが好ましく、０．１以上２．５ｍＬ／ｇ以下であることが更に好ましい。
クロム触媒Ｇ１の粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、取扱い上の観点から、平均粒子径は、１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上２００μｍ以下であることが更に好ましい。
クロム触媒Ｇ１の細孔容積は、特に限定されないが、通常、細孔容積が０．０５以上５．０ｍＬ／ｇ以下であり、０．１以上３．０ｍＬ／ｇ以下であることが好ましく、０．１以上２．５ｍＬ／ｇ以下であることが更に好ましい。
クロム触媒Ｇ１の粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、取扱い上の観点から、平均粒子径は、１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上２００μｍ以下であることが更に好ましい。
６．エチレン系重合触媒
エチレン系重合触媒は、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で、重合反応器に導入して用いることができる。
エチレン系重合触媒は、本発明の作用効果を阻害しない限り、クロム触媒Ｇ１，Ｇ２以外の他の成分を含有していてもよい。
他の成分は、特に限定されない。他の成分の含有率（重量％）は、５重量％以下が好ましい。
エチレン系重合触媒は、予め溶媒の存在下または不存在下、あるいは有機金属化合物の存在下または不存在下で、重合反応器に導入して用いることができる。
エチレン系重合触媒は、本発明の作用効果を阻害しない限り、クロム触媒Ｇ１，Ｇ２以外の他の成分を含有していてもよい。
他の成分は、特に限定されない。他の成分の含有率（重量％）は、５重量％以下が好ましい。
上述のようにして得られたエチレン系重合触媒によってエチレン系重合体を得た場合、エチレン系重合体のポリマーＢＤ（ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ、嵩密度）を向上させることができる。これは、工程（２）及び工程（３）を経て得られたクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を用いることによりエチレン系重合触媒成分の微粒子成分の発生が抑制され、得られるエチレン重合体の粒子性状が良くなったためと考えられる。微粒子成分の発生が抑制されるのは、比誘電率（ε0）が小さい溶媒を用いてクロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を得ることによって、造粒粒子の粒子崩壊が抑制されたためと考えられる。さらに、クロム化合物担持成分Ｆ１，Ｆ２を用いたエチレン系重合触媒によってエチレン系重合体を得た場合、成分Ａの混合比率が多くなるにつれて高分子量のエチレン重合体が得られる。これは、成分Ａから得られる重合活性種は超高分子量のエチレン重合体を生成させるためであり、成分Ｂから得られる重合活性種に対して、明らかに高分子量のエチレン重合体となっているためである。
７．エチレン系重合体の製造方法
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、上述のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合する。
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、上述のエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合する。
７．１．重合方法
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、スラリー重合や溶液重合等の液相重合法又は気相重合法等で実施できる。
液相重合法は、通常には炭化水素溶媒中で実施される。炭化水素溶媒としては、プロパン、ｎ－ブタン、イソブタン、ｎ－ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素の単体又は混合物が用いられる。
また、気相重合法では、不活性ガス共存下にて、流動床や撹拌床などの通常知られている重合法を採用できる。気相重合法では、場合により重合熱除去の媒体を共存させる、いわゆるコンデンシングモードを採用できる。
重合方法としては、反応器を一つ用いてエチレン系重合体を製造する単段重合だけでなく、少なくとも二つの反応器を連結させて多段重合を行うこともできる。多段重合の場合、二つの反応器を連結させ、第一段の反応器で重合して得られた反応混合物を、続いて第二段の反応器に連続して供給する二段重合が好ましい。第一段の反応器から第二段の反応器への移送は、連結管を通して行う。この移送は、第二段反応器からの重合反応混合物の連続的排出による差圧を利用して行うことが好ましい。
本発明のエチレン系重合体の製造方法は、スラリー重合や溶液重合等の液相重合法又は気相重合法等で実施できる。
液相重合法は、通常には炭化水素溶媒中で実施される。炭化水素溶媒としては、プロパン、ｎ－ブタン、イソブタン、ｎ－ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素の単体又は混合物が用いられる。
また、気相重合法では、不活性ガス共存下にて、流動床や撹拌床などの通常知られている重合法を採用できる。気相重合法では、場合により重合熱除去の媒体を共存させる、いわゆるコンデンシングモードを採用できる。
重合方法としては、反応器を一つ用いてエチレン系重合体を製造する単段重合だけでなく、少なくとも二つの反応器を連結させて多段重合を行うこともできる。多段重合の場合、二つの反応器を連結させ、第一段の反応器で重合して得られた反応混合物を、続いて第二段の反応器に連続して供給する二段重合が好ましい。第一段の反応器から第二段の反応器への移送は、連結管を通して行う。この移送は、第二段反応器からの重合反応混合物の連続的排出による差圧を利用して行うことが好ましい。
７．２．重合条件
液相又は気相重合法における重合温度は、一般的には０℃～３００℃であり、実用的には２０℃～２００℃、好ましくは５０℃～１８０℃、さらに好ましくは７０℃～１５０℃である。
反応器中の触媒濃度及びエチレン濃度は、重合を進行させるのに充分な濃度であれば任意の濃度でよい。例えば、触媒濃度は、液相重合の場合には反応器内容物の重量を基準にして、約０．０００１重量％～約５重量％の範囲とすることができる。同様にエチレン濃度は、気相重合の場合、全圧として０．１ＭＰａ～１０ＭＰａの範囲とすることができる。
また、必要に応じて水素を重合反応器に導入して、分子量を調節することもできる。
液相又は気相重合法における重合温度は、一般的には０℃～３００℃であり、実用的には２０℃～２００℃、好ましくは５０℃～１８０℃、さらに好ましくは７０℃～１５０℃である。
反応器中の触媒濃度及びエチレン濃度は、重合を進行させるのに充分な濃度であれば任意の濃度でよい。例えば、触媒濃度は、液相重合の場合には反応器内容物の重量を基準にして、約０．０００１重量％～約５重量％の範囲とすることができる。同様にエチレン濃度は、気相重合の場合、全圧として０．１ＭＰａ～１０ＭＰａの範囲とすることができる。
また、必要に応じて水素を重合反応器に導入して、分子量を調節することもできる。
７．３．共重合
本発明のエチレン系重合体の製造方法において、エチレン単独重合以外に、必要に応じて、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン等のα－オレフィンを単独又は２種類以上重合反応器に導入して、共重合させることもできる。
得られるエチレン系共重合体中のα－オレフィン含量は、１５ｍｏｌ％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以下が望ましい。
本発明のエチレン系重合体の製造方法において、エチレン単独重合以外に、必要に応じて、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン等のα－オレフィンを単独又は２種類以上重合反応器に導入して、共重合させることもできる。
得られるエチレン系共重合体中のα－オレフィン含量は、１５ｍｏｌ％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以下が望ましい。
７．４．有機金属化合物
重合に際しては、エチレン系重合体の分子量又は分子量分布を微調整する目的、又はスカベンジャーとして重合系内の不純物を除去する目的で、助触媒として有機金属化合物を導入して、エチレン系重合触媒と接触させることもできる。
特に、有機金属化合物は、エチレン系重合触媒に対しては、触媒活性を向上させる効果、分子量調節剤としての水素をより効きやすくするという効果を有する。
有機金属化合物としては、周期律表第１族、２族、１３族の有機金属化合物、具体的には有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物が好ましく用いられる。更には、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物が好ましい。
重合に際しては、エチレン系重合体の分子量又は分子量分布を微調整する目的、又はスカベンジャーとして重合系内の不純物を除去する目的で、助触媒として有機金属化合物を導入して、エチレン系重合触媒と接触させることもできる。
特に、有機金属化合物は、エチレン系重合触媒に対しては、触媒活性を向上させる効果、分子量調節剤としての水素をより効きやすくするという効果を有する。
有機金属化合物としては、周期律表第１族、２族、１３族の有機金属化合物、具体的には有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物が好ましく用いられる。更には、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物が好ましい。
有機リチウム化合物としては、アルキルリチウム、具体的には、メチルリチウム、ｎ－ブチルリチウム等が挙げられる。
有機マグネシウム化合物としては、ジアルキルマグネシウム、具体的には、ブチルエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウムが挙げられる。
有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムアルコキシド、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、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシドが挙げられる。
有機ホウ素化合物としては、トリアルキルボラン、具体的には、トリエチルボランが挙げられる。
接触させる有機金属化合物の量としては、金属原子とクロム原子のモル比が０．２～１０００、好ましくは０．５～１００となる量が好ましい。
有機マグネシウム化合物としては、ジアルキルマグネシウム、具体的には、ブチルエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウムが挙げられる。
有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムアルコキシド、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、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエトキシドが挙げられる。
有機ホウ素化合物としては、トリアルキルボラン、具体的には、トリエチルボランが挙げられる。
接触させる有機金属化合物の量としては、金属原子とクロム原子のモル比が０．２～１０００、好ましくは０．５～１００となる量が好ましい。
得られたエチレン系重合体は、次いで、混練することが好ましい。混練は、単軸又は二軸の押出機又は連続式混練機を用いて行うことができる。次いで、得られたエチレン系重合体は、常法によりブロー成形等の成形をすることができる。
８．本実施形態の作用効果
本実施形態のエチレン系重合触媒成分、エチレン系重合体触媒の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる、粒子性状の良いエチレン系重合触媒を得ることができる。本実施形態のエチレン系重合体の製造方法によれば、耐久性と流動性のバランスに優れるＨＤＰＥ材料（高密度ポリエチレン材料）の設計が可能になる。
本実施形態のエチレン系重合触媒成分、エチレン系重合体触媒の製造方法によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を安定して製造できる、粒子性状の良いエチレン系重合触媒を得ることができる。本実施形態のエチレン系重合体の製造方法によれば、耐久性と流動性のバランスに優れるＨＤＰＥ材料（高密度ポリエチレン材料）の設計が可能になる。
以下において、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、これらの実施例によって制約を受けるものではない。
１．物性の測定方法
実施例及び比較例において使用した物性の測定方法等は、以下の通りである。
（１）無機酸化物粒子Ａ１の赤外線吸収スペクトルのピーク強度の測定（赤外分光法）
無機酸化物を高純度アルゴンで置換されたグローブボックス内で、拡散反射ＩＲ用のサンプルホルダーに充填し、サンプル表面を平滑にした。その後、窓のついた蓋で試料を密封し、ＩＲ測定装置に設置して測定した。
測定条件は以下の通りである。
装置：日本分光株式会社製 ＦＴ／ＩＲ－６６００
検出器：ＴＧＳ
測光方法：拡散反射法
波長範囲：１０００～４０００ｃｍ－１
分解能：４ｃｍ－１
測定回数：５１２回
雰囲気：アルゴン
（２）粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）：粉末Ｘ線回折は、以下の装置および条件で測定した。
装置：リガク社製Ｘ－ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ Ｓｍａｒｔｌａｂ
Ｘ線源：Ｃｕ－Ｋα線（Ｋβ吸収板使用）、管電圧４０ｋＶ、管電流３０ｍＡ
光学系：集中法
発散スリット２／３度、散乱スリット２／３度、受光スリット０．３００ｍｍ
スキャンモード：２θ／θスキャン
２θスキャン範囲：３．００００～５５．００００度
角度ステップ幅：０．０２００度
スキャン速度：４．００００度／分
検出器：シンチレーションカウンタ
（３）表面積および細孔容積
シリカの各試料は加熱、減圧下で十分な乾燥を行った後、カンタークローム社製・オートソーブ３Ｂ型を用いて、液体温度下における窒素の吸着等温線測定を行った。得られた吸着等温線の相対圧０．９５での吸着量から細孔容積を、ＢＥＴ多点法解析を実施して比表面積を算出した。更に、細孔構造を円筒と仮定することで、式（１）に従い平均細孔径を算出した。この式でＤａｖｅは平均細孔径を、Ｖｔｏｔａｌは細孔容積を、ＳＢＥＴはＢＥＴ多点法による比表面積を示す。
Ｄａｖｅ＝４Ｖｔｏｔａｌ／ＳＢＥＴ 式（１）
更にＢＪＨ法解析によりメソ孔分布を求め、指定範囲の細孔容積を算出した。
（４）ＳＥＭ観察：ＳＥＭ観察は、以下の装置および条件で実施した。
装置：日立製ＦＥ－ＳＥＭ
加圧電圧：１ｋＶ
装置倍率：２０ｋ
ＷＤ：４ｍｍ
（５）ＨＬＭＩ：ＡＳＴＭ－Ｄ－１２３８－５７Ｔに準拠し、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重で測定した。
（６）６価のクロムの含有量：ＮａＯＨ水溶液（０．１Ｍ）を触媒成分に添加し、６価のクロムを溶解させ、溶液の一部をとり波長３６６ｎｍの吸光度を測定することにより定量した。
（７）平均粒径：堀場製作所社製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９２０を用い、分散溶媒をエタノール、屈折率１．０、形状係数１．０の条件で測定し、メジアン径の値を平均粒径とした。
実施例及び比較例において使用した物性の測定方法等は、以下の通りである。
（１）無機酸化物粒子Ａ１の赤外線吸収スペクトルのピーク強度の測定（赤外分光法）
無機酸化物を高純度アルゴンで置換されたグローブボックス内で、拡散反射ＩＲ用のサンプルホルダーに充填し、サンプル表面を平滑にした。その後、窓のついた蓋で試料を密封し、ＩＲ測定装置に設置して測定した。
測定条件は以下の通りである。
装置：日本分光株式会社製 ＦＴ／ＩＲ－６６００
検出器：ＴＧＳ
測光方法：拡散反射法
波長範囲：１０００～４０００ｃｍ－１
分解能：４ｃｍ－１
測定回数：５１２回
雰囲気：アルゴン
（２）粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）：粉末Ｘ線回折は、以下の装置および条件で測定した。
装置：リガク社製Ｘ－ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ Ｓｍａｒｔｌａｂ
Ｘ線源：Ｃｕ－Ｋα線（Ｋβ吸収板使用）、管電圧４０ｋＶ、管電流３０ｍＡ
光学系：集中法
発散スリット２／３度、散乱スリット２／３度、受光スリット０．３００ｍｍ
スキャンモード：２θ／θスキャン
２θスキャン範囲：３．００００～５５．００００度
角度ステップ幅：０．０２００度
スキャン速度：４．００００度／分
検出器：シンチレーションカウンタ
（３）表面積および細孔容積
シリカの各試料は加熱、減圧下で十分な乾燥を行った後、カンタークローム社製・オートソーブ３Ｂ型を用いて、液体温度下における窒素の吸着等温線測定を行った。得られた吸着等温線の相対圧０．９５での吸着量から細孔容積を、ＢＥＴ多点法解析を実施して比表面積を算出した。更に、細孔構造を円筒と仮定することで、式（１）に従い平均細孔径を算出した。この式でＤａｖｅは平均細孔径を、Ｖｔｏｔａｌは細孔容積を、ＳＢＥＴはＢＥＴ多点法による比表面積を示す。
Ｄａｖｅ＝４Ｖｔｏｔａｌ／ＳＢＥＴ 式（１）
更にＢＪＨ法解析によりメソ孔分布を求め、指定範囲の細孔容積を算出した。
（４）ＳＥＭ観察：ＳＥＭ観察は、以下の装置および条件で実施した。
装置：日立製ＦＥ－ＳＥＭ
加圧電圧：１ｋＶ
装置倍率：２０ｋ
ＷＤ：４ｍｍ
（５）ＨＬＭＩ：ＡＳＴＭ－Ｄ－１２３８－５７Ｔに準拠し、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重で測定した。
（６）６価のクロムの含有量：ＮａＯＨ水溶液（０．１Ｍ）を触媒成分に添加し、６価のクロムを溶解させ、溶液の一部をとり波長３６６ｎｍの吸光度を測定することにより定量した。
（７）平均粒径：堀場製作所社製レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９２０を用い、分散溶媒をエタノール、屈折率１．０、形状係数１．０の条件で測定し、メジアン径の値を平均粒径とした。
２．実施例及び比較例
（１）実施例１～６
（１．１）無機酸化物粒子Ａ１の赤外線吸収スペクトル
無機酸化物粒子Ａ１である「サンラブリー」（ＡＧＣエスアイテック社製）の赤外線吸収スペクトルを図１において実線で示す。この赤外線吸収スペクトルにおいて、範囲Ｘの最大ピークは３６６０ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｘは１．２５であった。また、範囲Ｙの最大ピークは３７４７ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｙは０．８２であった。ピーク強度比Ｐｙ／Ｐｘは０．６６であった。
（１．２）無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データ
無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データは、以下の通りである。
＜無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データ＞
ＸＲＤ：２θ＝２５．８°にピーク、半値幅１．６°
ＢＥＴ法：表面積８２ｍ２／ｇ
細孔容積：０．２ｍＬ／ｇ
ＳｉＯ２純度：９９％以上（重量基準）
平均粒径：４．４μｍ
（１．３）無機酸化物粒子Ｂ１の赤外線吸収スペクトル
無機酸化物粒子Ｂ１の赤外線吸収スペクトルを図１において破線で示す。この赤外線吸収スペクトルにおいて、範囲Ｘの最大ピークは３６９８ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｘは０．４０であった。また、範囲Ｙの最大ピークは３７４７ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｙは５．８０であった。ピーク強度比Ｐｙ／Ｐｘは１４．５であった。
（１．４）無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データ
なお、無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データは、以下の通りである。
＜無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データ＞
ＸＲＤ：２θ＝２２°付近に非晶質特有のブロードなピーク
ＢＥＴ法：表面積３１２ｍ２／ｇ
細孔容積：１．６ｍＬ／ｇ
ＳｉＯ２純度：９９％以上（重量基準）
平均粒径：１１．７μｍ
（１．５）クロム触媒Ｇ１，Ｇ２の調製
無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（非晶質シリカ凝集体、成分Ｂ）の混合比率が、それぞれの重量比で表１の比率となるように配合した。表１の成分比の欄において、左側の数字が成分Ａの比率であり、右側の数字が成分Ｂの比率である。つまり、実施例１は無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）の混合比率が２０：８０であり、実施例１は無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）の混合比率が１００：０である。実施例１，３～６はクロム触媒Ｇ１に対応し、実施例２はクロム触媒Ｇ２（成分Ａ：成分Ｂ＝１００：０）に対応する。
配合した無機酸化物粒子Ａ１と無機酸化物粒子Ｂ１の合計１５０ｇを蒸留水６００ｍＬ中でスラリー化した。このスラリーを、噴霧乾燥造粒装置（大川原化工機社「Ｌ－８」）を使用し、次の条件下で上記の無機酸化物粒子／水スラリーの噴霧乾燥造粒を行った。
アトマイザー形式：Ｍ ｔｙｐｅ ロータリーディスク
アトマイザー回転数：１０，０００ｒｐｍ
スラリー供給速度：１．０Ｌ／ｈ
入口温度：１５０℃
造粒の結果、造粒粒子を本体下から回収した。
（１）実施例１～６
（１．１）無機酸化物粒子Ａ１の赤外線吸収スペクトル
無機酸化物粒子Ａ１である「サンラブリー」（ＡＧＣエスアイテック社製）の赤外線吸収スペクトルを図１において実線で示す。この赤外線吸収スペクトルにおいて、範囲Ｘの最大ピークは３６６０ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｘは１．２５であった。また、範囲Ｙの最大ピークは３７４７ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｙは０．８２であった。ピーク強度比Ｐｙ／Ｐｘは０．６６であった。
（１．２）無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データ
無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データは、以下の通りである。
＜無機酸化物粒子Ａ１の構造解析データ＞
ＸＲＤ：２θ＝２５．８°にピーク、半値幅１．６°
ＢＥＴ法：表面積８２ｍ２／ｇ
細孔容積：０．２ｍＬ／ｇ
ＳｉＯ２純度：９９％以上（重量基準）
平均粒径：４．４μｍ
（１．３）無機酸化物粒子Ｂ１の赤外線吸収スペクトル
無機酸化物粒子Ｂ１の赤外線吸収スペクトルを図１において破線で示す。この赤外線吸収スペクトルにおいて、範囲Ｘの最大ピークは３６９８ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｘは０．４０であった。また、範囲Ｙの最大ピークは３７４７ｃｍ－１であり、ピーク強度Ｐｙは５．８０であった。ピーク強度比Ｐｙ／Ｐｘは１４．５であった。
（１．４）無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データ
なお、無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データは、以下の通りである。
＜無機酸化物粒子Ｂ１の構造解析データ＞
ＸＲＤ：２θ＝２２°付近に非晶質特有のブロードなピーク
ＢＥＴ法：表面積３１２ｍ２／ｇ
細孔容積：１．６ｍＬ／ｇ
ＳｉＯ２純度：９９％以上（重量基準）
平均粒径：１１．７μｍ
（１．５）クロム触媒Ｇ１，Ｇ２の調製
無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（非晶質シリカ凝集体、成分Ｂ）の混合比率が、それぞれの重量比で表１の比率となるように配合した。表１の成分比の欄において、左側の数字が成分Ａの比率であり、右側の数字が成分Ｂの比率である。つまり、実施例１は無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）の混合比率が２０：８０であり、実施例１は無機酸化物粒子Ａ１（成分Ａ）と無機酸化物粒子Ｂ１（成分Ｂ）の混合比率が１００：０である。実施例１，３～６はクロム触媒Ｇ１に対応し、実施例２はクロム触媒Ｇ２（成分Ａ：成分Ｂ＝１００：０）に対応する。
配合した無機酸化物粒子Ａ１と無機酸化物粒子Ｂ１の合計１５０ｇを蒸留水６００ｍＬ中でスラリー化した。このスラリーを、噴霧乾燥造粒装置（大川原化工機社「Ｌ－８」）を使用し、次の条件下で上記の無機酸化物粒子／水スラリーの噴霧乾燥造粒を行った。
アトマイザー形式：Ｍ ｔｙｐｅ ロータリーディスク
アトマイザー回転数：１０，０００ｒｐｍ
スラリー供給速度：１．０Ｌ／ｈ
入口温度：１５０℃
造粒の結果、造粒粒子を本体下から回収した。
実施例１～５については、得られた造粒粒子１０ｇを、酢酸クロム０．２２ｇをエタノール（ＥｔＯＨ）５０ｍｌに溶解させた溶液でスラリー化し１０分間攪拌した。エタノールの２５℃における比誘電率（ε0）は２４．３である。その後、エタノールを留去することによりクロム含量０．５重量％のクロム含有シリカ（クロム化合物担持成分）を得た。得られたクロム含有粒子の平均粒径（メジアン径）を表１のレーザー粒径の欄に表す。
実施例６については、得られた造粒粒子１０ｇを、クロモセン０．１８ｇをヘキサン７０ｍｌに溶解させた溶液でスラリー化し１０分間攪拌した。ヘキサンの２５℃における比誘電率（ε0）は１．９０である。その後、ヘキサンを留去することによりクロム含量０．５重量％のクロム含有シリカ（クロム化合物担持成分）を得た。得られたクロム含有粒子の平均粒径（メジアン径）を表１のレーザー粒径の欄に表す。
その後、実施例１～６において得られたクロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、７３０℃、１２時間の条件で賦活して、クロム触媒Ｇ１，Ｇ２（Ｐｈｉｌｌｉｐｓタイプ触媒）を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が６価に変換したことが判る。３価クロムは、実質的に９９重量％が６価に変換されていた。
実施例６については、得られた造粒粒子１０ｇを、クロモセン０．１８ｇをヘキサン７０ｍｌに溶解させた溶液でスラリー化し１０分間攪拌した。ヘキサンの２５℃における比誘電率（ε0）は１．９０である。その後、ヘキサンを留去することによりクロム含量０．５重量％のクロム含有シリカ（クロム化合物担持成分）を得た。得られたクロム含有粒子の平均粒径（メジアン径）を表１のレーザー粒径の欄に表す。
その後、実施例１～６において得られたクロム含有シリカを、乾燥空気雰囲気下、７３０℃、１２時間の条件で賦活して、クロム触媒Ｇ１，Ｇ２（Ｐｈｉｌｌｉｐｓタイプ触媒）を得た。賦活により、クロム含有シリカは薄い青色から薄いオレンジ色へ色が変化した。このことからクロム原子が６価に変換したことが判る。３価クロムは、実質的に９９重量％が６価に変換されていた。
（１．６）エチレン重合
充分に窒素置換した１．５Ｌの重合槽に、（１．５）で得られた各々のクロム触媒を表１に記載の量にて、１－ヘキセン７ｇ、イソブタン７００ｍＬを導入し、内温を１００℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を１．４ＭＰａとなるように保ちながら、重合温度１００℃で重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。
各重合条件と結果を、表１にまとめた。
充分に窒素置換した１．５Ｌの重合槽に、（１．５）で得られた各々のクロム触媒を表１に記載の量にて、１－ヘキセン７ｇ、イソブタン７００ｍＬを導入し、内温を１００℃まで昇温した。
次いでエチレンを圧入し、エチレン分圧を１．４ＭＰａとなるように保ちながら、重合温度１００℃で重合を行った。次いで内容ガスを系外に放出することにより、重合を停止した。
各重合条件と結果を、表１にまとめた。
（２）比較例１～５
（２．１）比較例に係るクロム触媒の調製
得られた造粒粒子を、酢酸クロム０．２２ｇを蒸留水５０ｍｌに溶解させた水溶液でスラリー化した他は実施例と同様にして、比較例に係るクロム触媒を調製した。蒸留水の２５℃における比誘電率（ε0）は７８．５４である。各比較例は、同じ番号が付された実施例と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。つまり、比較例１は実施例１と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じであり、比較例２は実施例２と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。なお、比較例４は実施例６とも成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。比較例１，３～５は、クロム触媒Ｇ１において２５℃における比誘電率（ε0）が５０より大きい溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させたクロム触媒に相当し、比較例２はクロム触媒Ｇ２（成分Ａ：成分Ｂ＝１００：０）において２５℃における比誘電率（ε0）が５０より大きい溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させたクロム触媒に相当する。
（２．１）比較例に係るクロム触媒の調製
得られた造粒粒子を、酢酸クロム０．２２ｇを蒸留水５０ｍｌに溶解させた水溶液でスラリー化した他は実施例と同様にして、比較例に係るクロム触媒を調製した。蒸留水の２５℃における比誘電率（ε0）は７８．５４である。各比較例は、同じ番号が付された実施例と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。つまり、比較例１は実施例１と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じであり、比較例２は実施例２と成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。なお、比較例４は実施例６とも成分Ａと成分Ｂの混合比率が同じである。比較例１，３～５は、クロム触媒Ｇ１において２５℃における比誘電率（ε0）が５０より大きい溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させたクロム触媒に相当し、比較例２はクロム触媒Ｇ２（成分Ａ：成分Ｂ＝１００：０）において２５℃における比誘電率（ε0）が５０より大きい溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させたクロム触媒に相当する。
（２．２）エチレン重合
実施例の（１．６）において、クロム触媒を表１に記載のようにした以外は、同様にしてエチレン重合を行った。
各重合条件と結果を、表１にまとめた。ただし、比較例においては、ＨＬＭＦＲ測定は、得られた重合体が塊状であったことから、実施することができず、表１では「－」と記した。また、同様にポリマーＢＤについても測定することができず、表１では「（塊状）」と記した。
実施例の（１．６）において、クロム触媒を表１に記載のようにした以外は、同様にしてエチレン重合を行った。
各重合条件と結果を、表１にまとめた。ただし、比較例においては、ＨＬＭＦＲ測定は、得られた重合体が塊状であったことから、実施することができず、表１では「－」と記した。また、同様にポリマーＢＤについても測定することができず、表１では「（塊状）」と記した。
３．実施例及び比較例の結果の考察
実施例及び比較例において、重合結果、得られたエチレン系重合体のＨＬＭＦＲ、ポリマーＢＤを表１に示す。
実施例及び比較例において、重合結果、得られたエチレン系重合体のＨＬＭＦＲ、ポリマーＢＤを表１に示す。
実施例１～６は、比誘電率が５０以下の溶媒を用いてクロム化合物を含浸させたクロム化合物担持成分を用いたクロム触媒である。一方、比較例１～５は、比誘電率が５０より大きい溶媒を用いてクロム化合物を含浸させたクロム化合物担持成分を用いたクロム触媒である。これらのクロム化合物担持成分のメジアン径を実施例と比較例で比較すると、成分Ａと成分Ｂの重量比が同じ場合、比較例の方がメジアン径は小さくなった。これは、クロム化合物を含浸させる過程で造粒粒子が崩壊し小粒径化したことが原因であると考えられる。さらに、比較例１～５のクロム触媒を用いて重合をした場合、得られたポリマーが塊状であった。これは、崩壊して小粒径化または微粉化したクロム触媒からできたポリマーであるためにポリマーが凝集し塊状となったと考えられ、この結果も比較例のクロム化合物担持成分において造粒粒子の崩壊が起こっていることを支持する。一方で、実施例１～６はいずれも、ポリマーＢＤを有しており良好な粒子性状を示した。これは、触媒調製過程及び重合過程において、クロム触媒が粒子性状を維持したことによると考えられる。
また、クロム触媒中の成分Ａの重量比率が多い方が、得られるポリマーのＨＬＭＦＲは小さくなった。このことは、成分Ａに由来する活性点から得られるポリマーは、成分Ｂに由来する活性点から得られるポリマーより、明らかに高分子量体となったことを示している。
以上の結果から、ピーク強度の比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満であり、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する板状シリカ凝集体（平面状シリカ凝集体）を含有するエチレン系重合触媒において、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させた場合に、超高分子量成分を有し、粒子性状の良いエチレン系重合体を製造できることが確認された。
また、クロム触媒中の成分Ａの重量比率が多い方が、得られるポリマーのＨＬＭＦＲは小さくなった。このことは、成分Ａに由来する活性点から得られるポリマーは、成分Ｂに由来する活性点から得られるポリマーより、明らかに高分子量体となったことを示している。
以上の結果から、ピーク強度の比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満であり、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する板状シリカ凝集体（平面状シリカ凝集体）を含有するエチレン系重合触媒において、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させた場合に、超高分子量成分を有し、粒子性状の良いエチレン系重合体を製造できることが確認された。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
本発明によれば、超高分子量成分を有するエチレン系重合体を製造できる。このエチレン系重合体は、幅広い用途に適用することができるため、工業的に非常に利用価値が高い。
Claims (10)
- 下記の工程（１）、（２）、（３）を順に行うことを特徴とする、エチレン系重合触媒成分の製造方法。
工程（１）：下記成分Ａと下記成分Ｂの混合比率が、それぞれの重量比で、成分Ａ：成分Ｂ＝１：９９～１００：０のスラリーを調製し、得られたスラリーを噴霧乾燥造粒して粒子化し、造粒粒子を得る工程。
工程（２）：前記工程（１）から得られた造粒粒子に、２５℃における比誘電率（ε0）が５０以下である溶媒存在下においてクロム化合物を含浸させ、クロム化合物担持成分を得る工程。
工程（３）：前記工程（２）の溶媒を除去することにより、流動性のあるクロム化合物担持成分を得る工程。
成分Ａ：以下の特性１及び特性２を有する無機酸化物。
（特性１）分析の前処理として６００℃で２４時間焼成した後に測定した赤外線吸収スペクトルにおいて、３６００ｃｍ－１～３６９９ｃｍ－１の範囲Ｘで最大となるピーク強度Ｐｘに対する３７００ｃｍ－１～３７９９ｃｍ－１の範囲Ｙで最大となるピーク強度Ｐｙの比率Ｐｙ／Ｐｘが１０未満である。
（特性２）：ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する。
成分Ｂ：平均粒径が０．０１μｍ～５０μｍの微粒子無機酸化物であって、主成分がシリカ（ＳｉＯ ２ ）の粒子、主成分がシリカ－チタニア（ＳｉＯ ２ －ＴｉＯ ２ ）の粒子、及び主成分がシリカ－アルミナ（ＳｉＯ ２ －Ａｌ ２ Ｏ ３ ）の粒子からなる群より選ばれた少なくとも１種以上の粒子から構成されている（ここで、主成分とは、含有率（重量％）が９０重量％以上の物質である。）。 - 前記成分Ａが、さらに以下の特性３を有する無機酸化物であることを特徴とする、請求項１に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
（特性３）粉末Ｘ線回折において２θ＝２３°～２９°に半値幅０．２°以上５°以下のピークがある。 - 前記成分Ｂが、ＳｉＯ２を９０重量％以上含有する微粒子無機酸化物であることを特徴とする、請求項１または２に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
- 前記工程（２）で用いる溶媒が、炭素水素化合物並びに酸素原子、水素原子および炭素原子を含む化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種類含む溶媒であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
- 前記成分Ａがさらに特性４を有する無機酸化物であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
（特性４）平均粒径が０．０１μｍ～１０μｍ。 - 前記工程（１）の前記スラリーが、前記成分Ａと前記成分Ｂを合わせた重量として５重量％～５０重量％（（前記成分Ａ＋前記成分Ｂ）／水スラリー×１００）で調製されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
- 前記工程（２）において、クロム原子を０．０１重量％～２．０重量％含有する前記クロム化合物担持成分を得ることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のエチレン系重合触媒成分の製造方法。
- 請求項１～７のいずれか１項に記載の製造方法により得られるエチレン系重合触媒成分を用いて、さらに下記工程（４）を経ることを特徴とする、エチレン系重合触媒の製造方法。
工程（４）：前記クロム化合物担持成分を、非還元性雰囲気下、４００℃～９００℃で焼成活性化することにより少なくとも一部のクロム原子を６価とする工程。 - 前記工程（４）において、前記クロム化合物担持成分に含まれるクロム原子のうち５０％以上のクロム原子を６価に酸化することを特徴とする、請求項８に記載のエチレン系重合触媒の製造方法。
- 請求項８または９に記載の製造方法により得られるエチレン系重合触媒を用いて、エチレンを少なくとも含むモノマーを重合することを特徴とする、エチレン系重合体の製造方法。
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