JP7610375B2 - Method for producing olefin polymer - Google Patents
Method for producing olefin polymer Download PDFInfo
- Publication number
- JP7610375B2 JP7610375B2 JP2020144796A JP2020144796A JP7610375B2 JP 7610375 B2 JP7610375 B2 JP 7610375B2 JP 2020144796 A JP2020144796 A JP 2020144796A JP 2020144796 A JP2020144796 A JP 2020144796A JP 7610375 B2 JP7610375 B2 JP 7610375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymerization
- component
- group
- compound
- olefin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
本発明は、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れを防止し、かつ、製造装置の運転における安定性と重合活性の更なる向上を達成することができるオレフィン系重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing olefin polymers that can prevent fouling of the inside of a polymerization vessel, such as the walls of the polymerization vessel or the stirring blades, and achieve further improvements in stability and polymerization activity during operation of the production equipment.
石油蒸留精製プラントやポリオレフィン製造プラント等の化学装置においては、ファウリングによりプラントの熱交換能力が落ちたり、配管が閉塞したりする等の問題が発生し、その結果製造運転が不安定となり、最悪の場合は運転停止に陥ることがある。具体的な問題として、例えば、重合器内でポリマー塊やシート状物の発生や、撹拌羽根や重合器壁へのポリマーの付着が知られている。 In chemical equipment such as petroleum distillation and refining plants and polyolefin manufacturing plants, fouling can cause problems such as a drop in the plant's heat exchange capacity and blockage of piping, resulting in unstable production operations and, in the worst case, causing operation to be stopped. Specific problems that are known to occur include, for example, the generation of polymer lumps and sheet-like material in the polymerization vessel, and the adhesion of polymer to the stirring blades and walls of the polymerization vessel.
これらの問題を解決する方法として、特許文献1には、固体触媒を用いる気相法によるオレフィン重合を行う重合器内にアルキルジエタノールアミン化合物を添加する方法が開示されている。更に、特許文献2には、固体触媒の存在下にオレフィンを予備重合して得られる予備重合触媒に帯電防止剤を接触させた後、再度オレフィンを予備重合することにより得られる帯電防止剤含有予備重合触媒を用いるオレフィン重合体の製造方法が開示されている。特許文献2には、帯電防止剤として、(C-1)ポリアルキレンオキサイドブロック、(C-2)高級脂肪族アミド、(C-3)ポリアルキレンオキサイド、(C-4)ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテルおよび(C-5)アルキルジエタノールアミンが利用できる点について開示されている。 As a method for solving these problems, Patent Document 1 discloses a method of adding an alkyldiethanolamine compound to a polymerization vessel in which olefin polymerization is performed by a gas phase method using a solid catalyst. Furthermore, Patent Document 2 discloses a method for producing an olefin polymer using an antistatic agent-containing prepolymerization catalyst obtained by contacting an antistatic agent with a prepolymerization catalyst obtained by prepolymerizing an olefin in the presence of a solid catalyst, and then prepolymerizing the olefin again. Patent Document 2 discloses that (C-1) polyalkylene oxide block, (C-2) higher aliphatic amide, (C-3) polyalkylene oxide, (C-4) polyalkylene oxide alkyl ether, and (C-5) alkyldiethanolamine can be used as the antistatic agent.
オレフィン系重合体は、多種多様な用途に広範に利用されている重要な工業製品であり、その生産性の更なる向上が求められている。本発明の目的は、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れを防止し、かつ、製造装置の運転の安定性と重合活性の更なる向上を達成することができるオレフィン系重合体の製造方法を提供することにある。 Olefin polymers are important industrial products that are widely used in a wide variety of applications, and there is a demand for further improvements in their productivity. The object of the present invention is to provide a method for producing olefin polymers that can prevent fouling of the inside of a polymerization vessel, such as the walls of the polymerization vessel or the stirring blades, and achieve further improvements in the operational stability and polymerization activity of the production equipment.
本発明者らは、オレフィン系重合体の生産性の更なる向上を図る上で、固体状触媒の存在下でオレフィンの重合を行う際に、帯電防止剤としてのポリオキシエチレンアルキルアミン化合物とポリアルキレンオキサイドブロック化合物を特別に選択して組わせて重合器に供給することにより、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れを防止し、かつ、製造装置の運転の安定性と重合活性の更なる向上を達成することが可能である、との新たな知見を得た。本発明は、かかる本発明者らの新たな知見に基づいてなされたものである。本発明の要旨は以下の通りである。 The present inventors have discovered that, in order to further improve the productivity of olefin polymers, when olefins are polymerized in the presence of a solid catalyst, a polyoxyethylene alkylamine compound and a polyalkylene oxide block compound are specially selected and combined as antistatic agents and then fed to a polymerization vessel, thereby preventing fouling of the inside of the polymerization vessel, such as the walls and agitator blades, and achieving further improvements in the operational stability and polymerization activity of the production equipment. The present invention has been made based on this new discovery by the present inventors. The gist of the present invention is as follows.
[1] (A)オレフィン重合用固体状触媒成分、(B)下記一般式(I)で表されるポリオキシエチレンアルキルアミン化合物、および(C)下記一般式(II)で表されるポリアルキレンオキサイドブロック化合物の存在下、
エチレンおよび炭素原子数3以上20以下のα-オレフィンよりなる群から選ばれる一種以上のオレフィンの(共)重合を重合器内で行うこと を特徴とするオレフィン系重合体の製造方法。
[1] In the presence of (A) a solid catalyst component for olefin polymerization, (B) a polyoxyethylene alkylamine compound represented by the following general formula (I), and (C) a polyalkylene oxide block compound represented by the following general formula (II),
A process for producing an olefin polymer, comprising (co)polymerizing ethylene and one or more olefins selected from the group consisting of α-olefins having from 3 to 20 carbon atoms in a polymerization vessel.
[上記一般式(I)中、Rは炭素原子数1以上30以下の炭化水素基であり、mおよびnはそれぞれ独立して1以上の整数である。] [In the above general formula (I), R is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and m and n are each independently an integer of 1 or more.]
[上記一般式(II)中、aは1~20、bは1~50、cは1~20をそれぞれ表す。] [In the above general formula (II), a represents 1 to 20, b represents 1 to 50, and c represents 1 to 20.]
[2] 成分(B)と成分(C)の混合物と、成分(A)と、を重合器に別々に添加する、[1]記載のオレフィン系重合体の製造方法
[3] 成分(B)と成分(C)の混合物と、成分(A)と、を接触させて得られる調製物を重合器に供給する、[1]記載のオレフィン系重合体の製造方法。
[4] 成分(B)と成分(C)の混合物と、成分(A)と、を接触させて得られる調製物を重合器に供給し、更に、成分(B)と成分(C)の混合物を重合器に供給する、[1]記載のオレフィン系重合体の製造方法。
[5] オレフィンの(共)重合を、懸濁液中または気相中で行う、[1]~[4]の何れか一項に記載のオレフィン系重合体の製造方法。
[6] 成分(A)が、
(A-1)シクロペンタジエニル骨格を有する周期表第4族の遷移金属化合物と、
(A-2)(a)有機金属化合物、(b)有機アルミニウムオキシ化合物、および(c)成分(A-1)と反応してイオン対を形成する化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、
(A-3)微粒子状担体と、
を含む、[1]~[5]の何れか一項に記載のオレフィン系重合体の製造方法。
[2] The method for producing an olefin-based polymer according to [1], wherein a mixture of components (B) and (C) and component (A) are separately added to a polymerization vessel. [3] The method for producing an olefin-based polymer according to [1], wherein a preparation obtained by contacting a mixture of components (B) and (C) with component (A) is supplied to a polymerization vessel.
[4] The method for producing an olefin polymer according to [1], comprising contacting a mixture of the components (B) and (C) with the component (A) to supply a preparation obtained by contacting the mixture with the component (B) and the component (C) to a polymerization vessel, and further supplying a mixture of the components (B) and (C) to the polymerization vessel.
[5] The method for producing an olefin polymer according to any one of [1] to [4], wherein the (co)polymerization of an olefin is carried out in a suspension or in a gas phase.
[6] Component (A) is
(A-1) a compound of a transition metal of Group 4 of the periodic table having a cyclopentadienyl skeleton;
(A-2) at least one compound selected from the group consisting of (a) organometallic compounds, (b) organoaluminum oxy compounds, and (c) compounds that react with component (A-1) to form an ion pair;
(A-3) a fine particle carrier;
The method for producing an olefin polymer according to any one of [1] to [5],
本発明にかかるオレフィン系重合体の製造方法によれば、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れを防止し、かつ、製造装置の運転の安定性と重合活性の更なる向上を達成することができる。 The method for producing an olefin polymer according to the present invention can prevent fouling of the inside of the polymerization vessel, such as the walls and agitator blades, and can achieve further improvements in the operational stability and polymerization activity of the production equipment.
[オレフィン重合用固体状触媒成分(A)]
オレフィン重合用固体状触媒成分(A)[成分(A)]としては、例えば周期表第3族ないし第12族から選ばれる遷移金属の化合物を含む固体状の触媒成分が好ましい。その具体例としては、周期表第4~6族遷移金属化合物が粒子状担体に担持された担体担持型の遷移金属錯体系触媒成分、固体状チタン触媒成分と有機アルミニウム化合物とを含む固体状のチタン系触媒成分、三酸化クロムに酸化し得る任意のクロム化合物をシリカ等の無機酸化物固体に担持させたフィリップス触媒成分が挙げられる。
[Solid catalyst component (A) for olefin polymerization]
The solid catalyst component (A) for olefin polymerization [component (A)] is preferably, for example, a solid catalyst component containing a compound of a transition metal selected from Groups 3 to 12 of the periodic table. Specific examples thereof include a support-supported transition metal complex catalyst component in which a transition metal compound of Groups 4 to 6 of the periodic table is supported on a particulate support, a solid titanium catalyst component containing a solid titanium catalyst component and an organoaluminum compound, and a Phillips catalyst component in which any chromium compound that can be oxidized to chromium trioxide is supported on an inorganic oxide solid such as silica.
担体担持型の遷移金属錯体系触媒成分に用いる周期表第4~6族遷移金属化合物は、公知のオレフィン重合能を有する周期表第4~6族遷移金属化合物であれば良い。このような遷移金属化合物として、例えば、周期表4~6族の遷移金属ハロゲン化物、遷移金属アルキル化物、遷移金属アルコキシ化物、非架橋性または架橋性メタロセン化合物を使用できる。特に、周期表4族の遷移金属化合物が好ましい。
中でも、担体担持型の遷移金属錯体系触媒成分に属する担体担持型のメタロセン系触媒成分が好ましく、以下の各成分(A-1)~(A-3)を含む担体担持型のメタロセン系触媒成分がより好ましい。
(A-1)シクロペンタジエニル骨格を有する周期表第4族の遷移金属化合物、
(A-2)以下の成分(a)~(c)からなる群から選択される少なくとも1種の化合物、
(a)有機金属化合物、
(b)有機アルミニウムオキシ化合物、および
(c)成分(A-1)と反応してイオン対を形成する化合物、
(A-3)微粒子状担体。
The transition metal compound of Groups 4 to 6 of the periodic table used in the carrier-supported transition metal complex catalyst component may be any known transition metal compound of Groups 4 to 6 of the periodic table having olefin polymerization ability. Examples of such transition metal compounds include transition metal halides, transition metal alkylates, transition metal alkoxylates, and non-bridged or bridged metallocene compounds of Groups 4 to 6 of the periodic table. In particular, transition metal compounds of Group 4 of the periodic table are preferred.
Among these, a carrier-supported metallocene catalyst component belonging to the carrier-supported transition metal complex catalyst component is preferred, and a carrier-supported metallocene catalyst component containing the following components (A-1) to (A-3) is more preferred.
(A-1) a compound of a transition metal of Group 4 of the periodic table having a cyclopentadienyl skeleton,
(A-2) at least one compound selected from the group consisting of the following components (a) to (c):
(a) organometallic compound,
(b) an organoaluminum oxy compound, and (c) a compound that reacts with component (A-1) to form an ion pair;
(A-3) Microparticle carrier.
周期表4族の遷移金属化合物の具体例としては、四塩化チタン、ジメチルチタニウムジクロライド、テトラベンジルチタン、テトラベンジルジルコニウム、テトラブトキシチタンが挙げられる。さらに、触媒の重合反応における活性(触媒1g当たりのオレフィン系重合体の収量)を示す重合活性等の観点から、非架橋性または架橋性メタロセン化合物が特に好ましい。メタロセン化合物は、シクロペンタジエニル骨格を有する周期表第4族の遷移金属化合物であり、例えば下記一般式(III)で表される。 Specific examples of transition metal compounds of Group 4 of the periodic table include titanium tetrachloride, dimethyltitanium dichloride, tetrabenzyltitanium, tetrabenzylzirconium, and tetrabutoxytitanium. Furthermore, from the viewpoint of polymerization activity, which indicates the activity of the catalyst in the polymerization reaction (yield of olefin polymer per 1 g of catalyst), non-crosslinked or crosslinked metallocene compounds are particularly preferred. The metallocene compound is a transition metal compound of Group 4 of the periodic table having a cyclopentadienyl skeleton, and is represented, for example, by the following general formula (III).
MLd ・・・(III)
[一般式(III)中、Mは周期表第4族の遷移金属(具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフニウム)である。Lは遷移金属に配位する配位子(基)であり、少なくとも1個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子である。シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外のLは炭素原子数が1以上12以下の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、-SO3R’(R’はハロゲン等の置換基を有していてもよい炭素原子数1以上8以下の炭化水素基)または水素原子である。dは遷移金属の原子価でありLの個数を示す。]
ML d ...(III)
In the general formula (III), M is a transition metal of Group 4 of the periodic table (specifically, zirconium, titanium or hafnium). L is a ligand (group) that coordinates to the transition metal, and is at least One L is a ligand having a cyclopentadienyl skeleton. The Ls other than the ligand having a cyclopentadienyl skeleton are hydrocarbon groups, alkoxy groups, and aryloxy groups having 1 to 12 carbon atoms. , a halogen atom, a trialkylsilyl group, -SO 3 R'(R' is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent such as a halogen) or a hydrogen atom. It is the valence of the transition metal and indicates the number of L.
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子の具体例としては、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、ジメチルシクロペンタジエニル基、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、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基等のアルキル置換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;フルオレニル基が挙げられる。これらの基はハロゲン原子、トリアルキルシリル基等の置換基を有してもよい。 Specific examples of ligands having a cyclopentadienyl skeleton include a cyclopentadienyl group; alkyl-substituted cyclopentadienyl groups such as a methylcyclopentadienyl group, a dimethylcyclopentadienyl group, a trimethylcyclopentadienyl group, a tetramethylcyclopentadienyl group, a pentamethylcyclopentadienyl group, an ethylcyclopentadienyl group, a methylethylcyclopentadienyl group, a propylcyclopentadienyl group, a methylpropylcyclopentadienyl group, a butylcyclopentadienyl group, a methylbutylcyclopentadienyl group, and a hexylcyclopentadienyl group; an indenyl group; a 4,5,6,7-tetrahydroindenyl group; and a fluorenyl group. These groups may have a substituent such as a halogen atom or a trialkylsilyl group.
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好ましい。一般式(III)で表される化合物が、シクロペンタジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合、そのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基は、エチレン、プロピレン等のアルキレン基;イソプロピリデン、ジフェニルメチレン等のアルキリデン基;シリレン基;ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基等の置換シリレン基等を介して結合されていてもよい。また、2個以上のシクロペンタジエニル骨格を有する基は、同一であることが好ましい。 As the ligand having a cyclopentadienyl skeleton, an alkyl-substituted cyclopentadienyl group is particularly preferred. When the compound represented by the general formula (III) contains two or more groups having a cyclopentadienyl skeleton, the two groups having a cyclopentadienyl skeleton may be bonded via an alkylene group such as ethylene or propylene; an alkylidene group such as isopropylidene or diphenylmethylene; a silylene group; or a substituted silylene group such as a dimethylsilylene group, a diphenylsilylene group, or a methylphenylsilylene group. It is also preferred that the two or more groups having a cyclopentadienyl skeleton are the same.
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外の配位子である炭素原子数が1以上12以下の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、ネオフィル基等のアラルキル基が挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基が挙げられる。アリーロキシ基の具体例としては、フェノキシ基が挙げられる。ハロゲン原子の具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。-SO3R’の具体例としては、p-トルエンスルホナト基、メタンスルホナト基、トリフルオロメタンスルホナト基が挙げられる。シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外の配位子が複数ある場合、これらの配位子は同一でも異なっていてもよく、また、異なる配位子の組合せを1つ以上有してもよい。 Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, which is a ligand other than the ligand having a cyclopentadienyl skeleton, include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and pentyl; cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl; aryl groups such as phenyl and tolyl; and aralkyl groups such as benzyl and neophyl. Specific examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, and butoxy. Specific examples of the aryloxy group include phenoxy. Specific examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Specific examples of -SO 3 R' include p-toluenesulfonato, methanesulfonato, and trifluoromethanesulfonato. When there are a plurality of ligands other than the ligand having a cyclopentadienyl skeleton, these ligands may be the same or different, and one or more combinations of different ligands may be present.
一般式(III)で表される化合物は、例えば遷移金属の原子価が4である場合、より具体的には下記一般式(III’)で表される。
MR1R2R3R4・・・(III’)
[一般式(III’)中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムである。R1はシクロペンタジエニル骨格を有する基である。R2、R3およびR4はそれぞれ独立して、シクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、-SO3R’(R’はハロゲン等の置換基を有していてもよい炭素原子数1以上8以下の炭化水素基)または水素原子である。]
The compound represented by general formula (III), for example, when the valence of the transition metal is 4, is more specifically represented by the following general formula (III').
MR 1 R 2 R 3 R 4 ...(III')
[In general formula (III'), M is zirconium, titanium or hafnium. R 1 is a group having a cyclopentadienyl skeleton. R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a group having a cyclopentadienyl skeleton, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a trialkylsilyl group, -SO 3 R'(R' is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent such as a halogen) or a hydrogen atom.]
特に成分(A-1)としては、一般式(III’)においてR2、R3およびR4のうち1個がシクロペンタジエニル骨格を有する基である遷移金属化合物が好ましい。例えばR1とR2がシクロペンタジエニル骨格を有する基である場合、これらシクロペンタジエニル骨格を有する基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルキリデン基、シリレン基、置換シリレン基等を介して結合されていてもよい。なお、この場合のR3およびR4は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基、-SO3R’または水素原子である。これらの基の具体例としては、先に式(III)について挙げた各基を同様に挙げることができる。 In particular, as component (A-1), a transition metal compound in which one of R 2 , R 3 and R 4 in general formula (III') is a group having a cyclopentadienyl skeleton is preferred. For example, when R 1 and R 2 are groups having a cyclopentadienyl skeleton, these groups having a cyclopentadienyl skeleton may be bonded via an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkylidene group, a silylene group, a substituted silylene group, or the like. In this case, R 3 and R 4 are an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a trialkylsilyl group, -SO 3 R', or a hydrogen atom. Specific examples of these groups include the groups listed above for formula (III).
以下に、Mがジルコニウムである遷移金属化合物について具体的な化合物を例示する。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ミド、ビス(インデニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、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リド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、エチレンビス(インデニル)ジメチルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)ジフェニルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、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リド、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リド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、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リド、ジメチルシリレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、rac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチル-4,5-アセナフトシクロペンタジエニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチル-4,5-ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチル-4-イソプロピル-7-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチル-4-フェニルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレンビス{1-(2-メチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、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リド、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リド、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リド、メチルフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)シクロヘキシルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジフェニルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジベンジルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド等。 Specific examples of transition metal compounds in which M is zirconium are given below. Bis(indenyl)zirconium dichloride, bis(indenyl)zirconium dibromide, bis(indenyl)zirconium bis(p-toluenesulfonate), bis(4,5,6,7-tetrahydroindenyl)zirconium dichloride, bis(fluorenyl)zirconium dichloride, ethylene bis(indenyl)zirconium dichloride, ethylene bis(indenyl)zirconium dibromide, ethylene bis(indenyl)dimethylzirconium, ethylene bis(indenyl)diphenylzirconium, ethylene bis(indenyl)methylzirconium monochlor ...diphenylzirconium, ethylene bis(indenyl)diphenylzirconium, ethylene bis(indenyl)methylzirconium monochloride, ethylene bis(indenyl)diphenylzirconium, ethylene bis(indenyl)zirconium bis(methanesulfonate), ethylene bis(indenyl)zirconium bis(p-toluenesulfonate), ethylene bis(indenyl)zirconium bis(trifluoromethanesulfonate), ethylene bis(4,5,6,7-tetrahydroindenyl)zirconium dichloride, isopropylidene(cyclopentadienyl-fluorenyl)zirconium dichloride, isopropylidene(cyclopentadienyl-methylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(methyl cyclopentadienyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(dimethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(trimethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(indenyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(indenyl)zirconium bis(trifluoromethanesulfonate), rac-dimethylsilylenebis{1-(2-methyl-4,5-acenaphthocyclopentadienyl)}zirconium dichloride, rac-dimethylsilylenebis{1-(2-methyl-4,5-benzoindenyl)}zirconium dichloride silylenebis(cyclopentadienyl-fluorenyl)zirconium dichloride, rac-dimethylsilylenebis{1-(2-methyl-4-isopropyl-7-methylindenyl)}zirconium dichloride, rac-dimethylsilylenebis{1-(2-methyl-4-phenylindenyl)}zirconium dichloride, rac-dimethylsilylenebis{1-(2-methylindenyl)}zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(4,5,6,7-tetrahydroindenyl)zirconium dichloride, dimethylsilylene(cyclopentadienyl-fluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilylenebis(indenyl)zirconium dichloride , methylphenylsilylenebis(indenyl)zirconium dichloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium dibromide, bis(cyclopentadienyl)methylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)ethylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)cyclohexylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)phenylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)benzylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium monochloride monohydride, bis(cyclopentadienyl)methylzirconium monohydride, bis(cyclopentadienyl)dimethylzirconium, bis(cyclopentadienyl)diphenylzirconium, bis(cyclopentadienyl)dibenzylzirconium, bis(cyclopentadienyl)zirconium methoxychloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium ethoxychloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium bis(methanesulfonato), bis(cyclopentadienyl)zirconium bis(p-toluenesulfonato), bis(cyclopentadienyl)zirconium bis( trifluoromethanesulfonate), bis(methylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(dimethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(dimethylcyclopentadienyl)zirconium ethoxy chloride, bis(dimethylcyclopentadienyl)zirconium bis(trifluoromethanesulfonate), bis(ethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(methylethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(methylpropylcyclopentadienyl)zirconium zirconium dichloride, bis(butylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(methylbutylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(methylbutylcyclopentadienyl)zirconium bis(methanesulfonate), bis(trimethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(tetramethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(pentamethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(hexylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(trimethylsilylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, etc.
なお上記各例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は1,2-および1,3-置換体を含み、三置換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。またプロピル、ブチル等のアルキル基は、n-、i-、sec-、tert-等の異性体を含む。 In the above examples, di-substituted cyclopentadienyl rings include 1,2- and 1,3-substituted cyclopentadienyl rings, and tri-substituted cyclopentadienyl rings include 1,2,3- and 1,2,4-substituted cyclopentadienyl rings. In addition, alkyl groups such as propyl and butyl include isomers such as n-, i-, sec-, and tert-.
また、上記各ジルコニウム化合物において、ジルコニウム金属をチタン金属またはハフニウム金属に置換した遷移金属化合物を用いることもできる。また同様な立体構造を有するチタニウム化合物やハフニウム化合物、さらには臭化物、ヨウ化物等の他に、例えば特開平3-9913号公報、特開平2-131488号公報、特開平3-21607号公報、特開平3-106907号公報、特開平3-188092号公報、特開平4-69394号公報、特開平4-300887号公報、国際公開第2001/27124号等に記載されているような遷移金属化合物を挙げることができる。 In addition, in each of the zirconium compounds described above, transition metal compounds in which the zirconium metal is replaced with titanium metal or hafnium metal can also be used. In addition to titanium compounds and hafnium compounds having similar three-dimensional structures, as well as bromides and iodides, transition metal compounds such as those described in JP-A-3-9913, JP-A-2-131488, JP-A-3-21607, JP-A-3-106907, JP-A-3-188092, JP-A-4-69394, JP-A-4-300887, and International Publication No. 2001/27124 can also be used.
また遷移金属化合物として、特開平11-315109号公報に記載されているような下記一般式(IV)で表される遷移金属化合物も挙げられる。 Another example of a transition metal compound is a transition metal compound represented by the following general formula (IV), as described in JP-A-11-315109:
[一般式(IV)中、M1は周期表第4~6族の遷移金属原子を示す。fは1~6の整数を示す。R11~R16は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ヘテロ環式化合物残基、酸素含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、イオウ含有基、リン含有基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示す。R11~R16のうちの2個以上が互いに連結して環を形成していてもよい。fが2以上の場合においてR11~R16を有する複数の単位間においてこれらの基はそれぞれ独立して上記と同様に定義される。また、fが2以上の場合にはR11~R16のうち2個の基が連結されていてもよい(但し、複数のR11同士が結合されることはない)。eはM1の価数を満たす数である。Xは、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、酸素含有基、イオウ含有基、窒素含有基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、リン含有基、ハロゲン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、ゲルマニウム含有基、またはスズ含有基を示す。eが2以上の場合におけるXで示される複数の基は、それぞれ独立して上記と同様に定義される。Xで示される複数の基は同一でも、異なっていてもよく、あるいは、Xで示される複数の基に異なる基の組合せの1つ以上が含まれていてもよい。また、Xで示される複数の基は互いに結合して環を形成してもよい。]
Xとしての置換基の具体例としては、特開平11-315109号公報に開示された各基を挙げることができる。
[In the general formula (IV), M 1 represents a transition metal atom of Groups 4 to 6 of the periodic table. f represents an integer of 1 to 6. R 11 to R 16 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, a heterocyclic compound residue, an oxygen-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, a sulfur-containing group, a phosphorus-containing group, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group. Two or more of R 11 to R 16 may be bonded to each other to form a ring. When f is 2 or more, these groups are each independently defined as above between multiple units having R 11 to R 16. In addition, when f is 2 or more, two groups of R 11 to R 16 may be bonded to each other (however, multiple R 11 are not bonded to each other). e is a number that satisfies the valence of M 1 . X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group, an oxygen-containing group, a sulfur-containing group, a nitrogen-containing group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a phosphorus-containing group, a halogen-containing group, a heterocyclic compound residue, a silicon-containing group, a germanium-containing group, or a tin-containing group. When e is 2 or more, the groups represented by X are each independently defined as above. The groups represented by X may be the same or different, or the groups represented by X may include one or more combinations of different groups. In addition, the groups represented by X may be bonded to each other to form a ring.]
Specific examples of the substituent represented by X include the groups disclosed in JP-A-11-315109.
担体担持型の遷移金属錯体系触媒成分を構成する成分(A-2)は、有機金属化合物(a)、有機アルミニウムオキシ化合物(b)、および成分(A-1)と反応してイオン対を形成する化合物(c)から選ばれる少なくとも1種の化合物である。 Component (A-2) constituting the carrier-supported transition metal complex catalyst component is at least one compound selected from organometallic compounds (a), organoaluminum oxy compounds (b), and compounds (c) that react with component (A-1) to form ion pairs.
有機金属化合物(a)としては、例えば下記一般式(V)、(VI)、(VII)で表される周期表第1、2族および第12、13族の有機金属化合物を用いることができる。 As the organometallic compound (a), for example, organometallic compounds of Groups 1, 2, 12, and 13 of the periodic table represented by the following general formulas (V), (VI), and (VII) can be used.
R5
gAl(OR6)hHiX1
j・・・(V)
[一般式(V)中、R5およびR6はそれぞれ独立して、炭素原子数が1以上15以下、好ましくは1以上4以下の炭化水素基を示す。X1はハロゲン原子を示す。gは0<g≦3、hは0≦h<3、iは0≦i<3、jは0≦j<3の数であり、g+h+i+j=3である。]
で表される有機アルミニウム化合物。この炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。一般式(V)で表される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、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライドが挙げられる。
R 5 g Al(OR 6 ) h H i X 1 j ...(V)
In the general formula (V), R5 and R6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. X1 represents a halogen atom. is a number in the range of 0<g≦3, h is a number in the range of 0≦h<3, i is a number in the range of 0≦i<3, and j is a number in the range of 0≦j<3, and g+h+i+j=3.
The hydrocarbon group is preferably an alkyl group. Specific examples of the compound represented by the general formula (V) include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, and diisobutylaluminum hydride. Some examples include:
M2AlR7
4 ・・・(VI)
[一般式(VI)中、M2はLi、NaまたはKを示し、R7は炭素原子数が1以上15以下、好ましくは1以上4以下の炭化水素基を示す。]
で表される周期表第1族金属とアルミニウムとの有機金属錯体化合物。
上記の炭化水素基としては、炭素原子数が1以上15以下、好ましくは1以上4以下のアルキル基が好ましい。一般式(VI)で表される化合物の具体例としては、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4が挙げられる。
M2AlR74 ... ( VI)
[In general formula (VI), M2 represents Li, Na or K, and R7 represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.]
An organometallic complex compound of a metal from Group 1 of the periodic table and aluminum, represented by the formula:
The hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include LiAl(C 2 H LiAl ( C7H15 ) 4 and LiAl( C7H15 ) 4 are examples.
R8R9M3 ・・・(VII)
[一般式(VII)中、R8およびR9は互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1以上15以下、好ましくは1以上4以下の炭化水素基を示す。M3はMg、ZnまたはCdである。]
で表される周期表第2族または第12族金属の有機金属化合物。
この炭化水素基としてはアルキル基が好ましい。
R 8 R 9 M 3 ... (VII)
In the general formula (VII), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. M 3 represents Mg. Zn or Cd.
An organometallic compound of a metal of Group 2 or 12 of the periodic table represented by the formula:
The hydrocarbon group is preferably an alkyl group.
上記の有機金属化合物の中では、有機アルミニウム化合物が好ましい。また、有機金属化合物は1種単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Among the above organometallic compounds, organoaluminum compounds are preferred. The organometallic compounds may be used alone or in combination of two or more.
有機アルミニウムオキシ化合物(b)としては、公知のアルミノキサンを用いることができる。具体的には、例えば下記一般式(VIII)及び(IX)で表される化合物の少なくとも1種を用いることができる。 As the organoaluminum oxy compound (b), a known aluminoxane can be used. Specifically, for example, at least one of the compounds represented by the following general formulas (VIII) and (IX) can be used.
[一般式(VIII)および(IX)中、R21~R24はそれぞれ独立して炭素原子数1以上10以下の炭化水素基を表し、k及びpはそれぞれ独立して2以上の整数を示す。) [In general formulas (VIII) and (IX), R 21 to R 24 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and k and p each independently represent an integer of 2 or more.]
有機アルミニウムオキシ化合物(b)としては、上記一般式(VIII)および(IX)において、R21~R24がメチル基であるメチルアルミノキサンでk及びpが3以上、好ましくは10以上のものが好適に利用される。これらアルミノキサン類には、若干の有機アルミニウム化合物が混入していても差し支えない。また、有機アルミニウムオキシ化合物(b)は、特開平2-78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。特開平2-167305号公報に記載されている有機アルミニウムオキシ化合物、特開平2-24701号公報、特開平3-103407号公報に記載されている二種類以上のアルキル基を有するアルミノキサン等も好適に利用できる。 As the organoaluminum oxy compound (b), methylaluminoxanes in which R 21 to R 24 are methyl groups in the above general formulae (VIII) and (IX) and k and p are 3 or more, preferably 10 or more, are preferably used. A small amount of an organoaluminum compound may be mixed into these aluminoxanes. The organoaluminum oxy compound (b) may also be a benzene-insoluble organoaluminum oxy compound as exemplified in JP-A-2-78687. The organoaluminum oxy compounds described in JP-A-2-167305 and the aluminoxanes having two or more alkyl groups described in JP-A-2-24701 and JP-A-3-103407 are also preferably used.
このようなアルミノキサンは、例えば下記(1)~(3)の方法によって製造でき、通常、炭化水素溶媒の溶液として得られる。 Such aluminoxanes can be produced, for example, by the following methods (1) to (3), and are usually obtained as a solution in a hydrocarbon solvent.
(1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物等の炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を添加して、有機アルミニウム化合物と吸着水または結晶水とを反応させる方法。
(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフラン等の媒体中で、トリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物に直接水や氷や水蒸気を作用させる方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエン等の媒体中でトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシド等の有機スズ酸化物を反応させる方法。
(1) A method in which an organoaluminum compound such as trialkylaluminum is added to a hydrocarbon medium suspension of a compound containing adsorbed water or a salt containing water of crystallization, such as magnesium chloride hydrate, copper sulfate hydrate, aluminum sulfate hydrate, nickel sulfate hydrate, or cerous chloride hydrate, to react the organoaluminum compound with the adsorbed water or water of crystallization.
(2) A method in which water, ice or water vapor is allowed to act directly on an organoaluminum compound such as trialkylaluminum in a medium such as benzene, toluene, ethyl ether or tetrahydrofuran.
(3) A method in which an organoaluminum compound such as trialkylaluminum is reacted with an organotin oxide such as dimethyltin oxide or dibutyltin oxide in a medium such as decane, benzene or toluene.
アルミノキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収されたアルミノキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解してもよい。 The aluminoxane may contain a small amount of an organometallic component. The recovered aluminoxane solution may be distilled to remove the solvent or unreacted organoaluminum compound, and then redissolved in a solvent.
アルミノキサンを調製する際に用いら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、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert-ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、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等のトリアルキルアルミニウム;トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウム等のトリシクロアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリド等のジアルキルアルミニウムハライド;ジエチ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等のジアルキルアルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド等のジアルキルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシド等のジアルキルアルミニウムアリーロキシドが挙げられる。中でもトリアルキルアルミニウムおよびトリシクロアルキルアルミニウムが好ましい。 Specific examples of organoaluminum compounds used in preparing aluminoxanes include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum, tri-tert-butylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, and tridecylaluminum; tricycloalkylaluminums such as tricyclohexylaluminum and tricyclooctylaluminum; dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, and diisobutylaluminum chloride; dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride and diisobutylaluminum hydride; dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide and diethylaluminum ethoxide; and dialkylaluminum aryloxides such as diethylaluminum phenoxide. Among these, trialkylaluminums and tricycloalkylaluminums are preferred.
さらに、アルミノキサン調製用の有機アルミニウム化合物として下記一般式(X)で表わされるイソプレニルアルミニウムを用いることもできる。 Furthermore, isoprenylaluminum represented by the following general formula (X) can be used as an organoaluminum compound for preparing aluminoxane.
(i-C4H9)rAls(C5H10)t・・・(X)
[一般式(X)中、r、s、tは正の数であり、t≧2rである。]
(i-C 4 H 9 ) r Al s (C 5 H 10 ) t ...(X)
[In the general formula (X), r, s, and t are positive numbers, and t≧2r.]
アルミノキサン調製用の有機アルミニウム化合物は1種単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。 The organoaluminum compounds for preparing aluminoxanes may be used alone or in combination of two or more.
アルミノキサンの調製の際に用いられる溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油等の石油留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物、とりわけ塩素化物、臭素化物等の炭化水素溶媒が挙げられる。その他、エチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類を用いることもできる。中でも、芳香族炭化水素が好ましい。 Specific examples of solvents used in the preparation of aluminoxane include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and cymene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane, and octadecane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane, and methylcyclopentane; petroleum fractions such as gasoline, kerosene, and diesel; and hydrocarbon solvents such as halides of the above aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons, particularly chlorides and bromides. In addition, ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran can also be used. Among these, aromatic hydrocarbons are preferred.
成分(A-1)と反応してイオン対を形成する化合物(c)(以下「イオン化イオン性化合物(c)」ともいう)としては、例えば、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、米国特許5321106号等に記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物、さらにヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物が挙げられる。
イオン化イオン性化合物(c)がメタロセン系触媒の活性剤として作用する点については、例えば特許第5295501号明細書に開示されている。
イオン化イオン性化合物(c)は1種単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
Examples of the compound (c) that reacts with component (A-1) to form an ion pair (hereinafter also referred to as "ionized ionic compound (c)") include Lewis acids, ionic compounds, borane compounds, and carborane compounds, as well as heteropoly compounds and isopoly compounds, described in JP-A-1-501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207704, U.S. Pat. No. 5,321,106, and the like.
The fact that the ionizing ionic compound (c) acts as an activator for metallocene catalysts is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 5,295,501.
The ionizing ionic compound (c) may be used alone or in combination of two or more kinds.
以上、成分(A-2)として使用可能な成分である、有機金属化合物(a)、有機アルミニウムオキシ化合物(b)、イオン化イオン性化合物(c)を説明したが、成分(A-2)としては、有機アルミニウムオキシ化合物(b)単独、あるいは有機アルミニウム化合物(a)と有機アルミニウムオキシ化合物(b)の組合せを用いることが好ましい。 The organometallic compound (a), organoaluminum oxy compound (b), and ionizing ionic compound (c) that can be used as component (A-2) have been explained above. However, it is preferable to use, as component (A-2), the organoaluminum oxy compound (b) alone or a combination of the organoaluminum compound (a) and the organoaluminum oxy compound (b).
微粒子状担体(A-3)としては、無機材料からなる無機担体及び有機材料からなる有機担体が挙げられる。無機担体としては、例えば、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、およびこれらの2種以上を含む混合物(例えば、SiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3、SiO2-TiO2-MgO)等の無機酸化金属担体、MgCl2、MgBr2、MnCl2、MnBr2等の無機塩化物担体が挙げられる。また、粘土、その成分である粘土鉱物、イオン交換性層状化合物等を無機担体として用いることもできる。
有機担体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体等の有機ポリマー担体が挙げられる。
The particulate carrier (A-3) may be an inorganic carrier made of an inorganic material or an organic carrier made of an organic material. Examples of the inorganic carrier include inorganic metal oxide carriers such as SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , CaO, ZnO, BaO, ThO 2 , and mixtures containing two or more of these (e.g., SiO 2 -MgO, SiO 2 -Al 2 O 3 , SiO 2 -TiO 2 , SiO 2 -V 2 O 5 , SiO 2 -Cr 2 O 3 , SiO 2 -TiO 2 -MgO), and inorganic chloride carriers such as MgCl 2 , MgBr 2 , MnCl 2 , and MnBr 2 . Furthermore, clay, its components such as clay minerals and ion-exchangeable layered compounds can also be used as the inorganic carrier.
Examples of the organic carrier include organic polymer carriers such as polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, and styrene-divinylbenzene copolymers.
無機担体の平均粒径は、好ましくは1~300μm、より好ましくは3~200μmである。このような担体は、必要に応じて100~1000℃、好ましくは150~700℃で焼成して使用される。 The average particle size of the inorganic carrier is preferably 1 to 300 μm, more preferably 3 to 200 μm. Such carriers are calcined at 100 to 1000°C, preferably 150 to 700°C, as necessary, before use.
無機塩化物は、そのまま用いてもよいし、ボールミル、振動ミルにより粉砕した後に用いてもよい。また、アルコール等の溶媒に無機塩化物を溶解させた後、析出剤によって微粒子状に析出させたものを用いることもできる。 The inorganic chloride may be used as is, or may be used after being pulverized using a ball mill or a vibrating mill. It is also possible to use the inorganic chloride dissolved in a solvent such as alcohol and then precipitated into fine particles using a precipitating agent.
粘土を用いた担体は、通常粘土鉱物を主成分として構成される。また、イオン交換性層状化合物を用いた担体は、イオン結合等によって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、含有するイオンが交換可能なものである。大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。また、これらの粘土、粘土鉱物、イオン交換性層状化合物としては、天然産のものに限らず、人工合成物を使用することもできる。また、粘土、粘土鉱物またはイオン交換性層状化合物として、粘土、粘土鉱物、また、六方細密パッキング型、アンチモン型、CdCl2型、CdI2型等の層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物等を例示することができる。このような粘土、粘土鉱物としては、例えばカオリン、ベントナイト、木節粘土、ガイロメ粘土、アロフェン、ヒシンゲル石、パイロフィライト、ウンモ群、モンモリロナイト群、バーミキュライト、リョクデイ石群、パリゴルスカイト、カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイト等が挙げられる。イオン交換性層状化合物としては、例えばα-Zr(HAsO4)2・H2O、α-Zr(HPO4)2、α-Zr(KPO4)2・3H2O、α-Ti(HPO4)2、α-Ti(HAsO4)2・H2O、α-Sn(HPO4)2・H2O、γ-Zr(HPO4)2、γ-Ti(HPO4)2、γ-Ti(NH4PO4)2・H2O等の多価金属の結晶性酸性塩等が挙げられる。粘土、粘土鉱物には、化学処理を施すことも好ましい。化学処理としては、表面に付着している不純物を除去する表面処理、粘土の結晶構造に影響を与える処理等、何れも使用できる。化学処理として具体的には、酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等が挙げられる。 A carrier using clay is usually composed of a clay mineral as a main component. A carrier using an ion-exchangeable layered compound has a crystal structure in which the faces formed by ionic bonds or the like are stacked in parallel with each other with weak bonding force, and the ions contained therein are exchangeable. Most clay minerals are ion-exchangeable layered compounds. These clays, clay minerals, and ion-exchangeable layered compounds are not limited to natural products, and artificial synthetic products can also be used. Examples of clays, clay minerals, and ion-exchangeable layered compounds include clays, clay minerals, and ionic crystalline compounds having layered crystal structures such as hexagonal close packing type, antimony type, CdCl 2 type, and CdI 2 type. Examples of such clays and clay minerals include kaolin, bentonite, kibushi clay, gairome clay, allophane, hisinger stone, pyrophyllite, unmo group, montmorillonite group, vermiculite, ryokudeite group, palygorskite, kaolinite, nacrite, dickite, and halloysite. Examples of ion-exchangeable layered compounds include crystalline acid salts of polyvalent metals such as α-Zr(HAsO 4 ) 2.H 2 O, α-Zr(HPO 4 ) 2 , α-Zr(KPO 4 ) 2.3H 2 O, α-Ti(HPO 4 ) 2 , α-Ti(HAsO 4 ) 2.H 2 O, α-Sn ( HPO 4 ) 2.H 2 O, γ-Zr( HPO 4 ) 2 , γ-Ti(HPO 4 ) 2 , and γ-Ti(NH 4 PO 4 ) 2.H 2 O. It is also preferable to subject the clay and clay minerals to chemical treatment. As the chemical treatment, any of surface treatments for removing impurities attached to the surface and treatments for affecting the crystal structure of the clay can be used. Specific examples of the chemical treatment include acid treatment, alkali treatment, salt treatment, and organic matter treatment.
イオン交換性層状化合物は、イオン交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高いイオンと交換することにより、層間が拡大した状態の層状化合物であってもよい。このような嵩高いイオンは、層状構造を支える支柱的な役割を担っており、通常、ピラーと呼ばれる。また、このように層状化合物の層間に別の物質を導入することをインターカレーションという。インターカレーション用のゲスト化合物としては、TiCl4、ZrCl4等の陽イオン性無機化合物、Ti(OR”)4、Zr(OR”)4、PO(OR”)3、B(OR”)3等の金属アルコキシド(R”はそれぞれ独立して炭化水素基等を表す)、[Al13O4(OH)24]7+、[Zr4(OH)14]2+、[Fe3O(OCOCH3)6]+等の金属水酸化物イオン等が挙げられる。これらの化合物は単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。また、これらの化合物をインターカレーションする際に、Si(OR”)4、Al(OR”)3、Ge(OR”)4等の金属アルコキシド(R”はそれぞれ独立して炭化水素基等を表す)等を加水分解して得た重合物、SiO2等のコロイド状無機化合物等を共存させることもできる。また、ピラーとしては、上記金属水酸化物イオンを層間にインターカレーションした後に加熱脱水することにより生成する酸化物等が挙げられる。これらのうち、好ましいものは粘土または粘土鉱物であり、特に好ましいものはモンモリロナイト、バーミキュライト、ペクトライト、テニオライトおよび合成雲母である。 The ion-exchangeable layered compound may be a layered compound in which the space between layers is expanded by exchanging the exchangeable ions between layers with other large bulky ions by utilizing the ion exchangeability. Such bulky ions play a role of supporting the layered structure and are usually called pillars. The introduction of another substance between layers of the layered compound in this way is called intercalation. Examples of guest compounds for intercalation include cationic inorganic compounds such as TiCl4 and ZrCl4 , metal alkoxides such as Ti(OR'') 4 , Zr(OR'') 4 , PO(OR'') 3 , and B(OR'') 3 (each R'' independently represents a hydrocarbon group, and metal hydroxide ions such as [ Al13O4 (OH) 24 ] 7+ , [ Zr4 (OH) 14 ] 2+ , and [ Fe3O ( OCOCH3 ) 6 ] + . These compounds are used alone or in combination of two or more. When these compounds are intercalated, polymers obtained by hydrolysis of metal alkoxides such as Si(OR'') 4 , Al(OR'') 3 , and Ge(OR'') 4 ( each R'' independently represents a hydrocarbon group, and SiO Colloidal inorganic compounds such as 2 may also be present. Examples of the pillars include oxides produced by intercalating the above-mentioned metal hydroxide ions between layers and then dehydrating them with heat. Among these, preferred are clays or clay minerals, and particularly preferred are montmorillonite, vermiculite, pectolite, taeniolite, and synthetic mica.
有機担体としては、粒径が1~300μmの範囲にある顆粒状ないしは微粒子状固体が挙られる。有機担体を形成するポリマーとして具体的には、先に例示したように、エチレン、あるいは、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン等の炭素原子数が3以上14以下のα-オレフィンを主成分として生成される(共)重合体またはビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として生成される(共)重合体、およびそれらの変成体が挙げられる。 The organic carrier may be a granular or particulate solid with a particle size in the range of 1 to 300 μm. Specific examples of the polymer that forms the organic carrier include, as exemplified above, (co)polymers produced mainly from ethylene, or α-olefins having 3 to 14 carbon atoms such as propylene, 1-butene, and 4-methyl-1-pentene, or (co)polymers produced mainly from vinylcyclohexane and styrene, and modified products thereof.
また、特開平11-140113号公報、特開2000-38410号公報、特開2000-95810号公報、国際公開第2010/55652号などに記載された方法で、先に説明した成分(A-2)を不溶化させて得られる固体成分を微粒子状担体(A-3)として用いることもできる。この場合、下記担体担持型のメタロセン系触媒成分の調製方法における、成分(A-2)との接触は必須ではない。 In addition, a solid component obtained by insolubilizing the previously described component (A-2) using the methods described in JP-A-11-140113, JP-A-2000-38410, JP-A-2000-95810, WO 2010/55652, etc. can also be used as the fine particle carrier (A-3). In this case, contact with component (A-2) is not essential in the preparation method of the carrier-supported metallocene catalyst component described below.
オレフィン重合用固体状触媒成分(A)として好ましく用いられる担体担持型のメタロセン系触媒成分の調製方法について以下に説明する。この担体担持型のメタロセン系触媒は、成分(A-1)~成分(A-3)を混合接触させることにより調製できる。各成分の接触順序は任意である。また、これらの成分(A-1)~成分(A-3)のそれぞれを、あるいは、成分(A-2)としての成分(a)~(c)の少なくとも1種を、複数回に分けて各成分の接触に用いてもよい。 The method for preparing a carrier-supported metallocene catalyst component preferably used as the solid catalyst component (A) for olefin polymerization is described below. This carrier-supported metallocene catalyst can be prepared by mixing and contacting components (A-1) to (A-3). The order of contacting each component is arbitrary. In addition, each of these components (A-1) to (A-3), or at least one of components (a) to (c) as component (A-2), may be used in multiple separate applications for contacting each component.
担体担持型のメタロセン系触媒成分の調製には、不活性炭化水素溶媒を用いることが好ましい。その具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素あるいはこれらの混合物が挙げられる。 In the preparation of the carrier-supported metallocene catalyst component, it is preferable to use an inert hydrocarbon solvent. Specific examples of such solvents include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene, and dichloromethane, and mixtures thereof.
担体担持型のメタロセン系触媒成分を調製するに際して、遷移金属化合物(A-1)は、遷移金属原子換算で微粒子状担体(A-3)1g当り通常0.001~1.0ミリモル、好ましくは0.005~0.5ミリモルの量で用いられる。有機アルミニウムオキシ化合物(b)は、アルミニウム原子換算で、通常0.1~100ミリモル、好ましくは0.5~20ミリモルの量で用いられる。有機アルミニウム化合物を用いる場合、その有機アルミニウム化合物は微粒子状担体(A-3)1g当り、通常0.001~1000ミリモル、好ましくは2~500ミリモルの量で用いられる。 When preparing a carrier-supported metallocene catalyst component, the transition metal compound (A-1) is used in an amount of usually 0.001 to 1.0 millimoles, preferably 0.005 to 0.5 millimoles, calculated as transition metal atoms, per gram of the particulate carrier (A-3). The organoaluminum oxy compound (b) is used in an amount of usually 0.1 to 100 millimoles, preferably 0.5 to 20 millimoles, calculated as aluminum atoms. When an organoaluminum compound is used, it is used in an amount of usually 0.001 to 1000 millimoles, preferably 2 to 500 millimoles, per gram of the particulate carrier (A-3).
上記各成分を混合接触させる際の温度は、通常-50~150℃、好ましくは-20~120℃であり、接触時間は1~1000分間、好ましくは5~600分間である。 The temperature when the above components are mixed and contacted is usually -50 to 150°C, preferably -20 to 120°C, and the contact time is 1 to 1000 minutes, preferably 5 to 600 minutes.
このようにして得られる担体担持型のメタロセン系触媒成分には、微粒子状担体(A-3)1g当たり、遷移金属化合物(A-1)が遷移金属原子換算で、好ましくは約5×10-6~10-3モル、より好ましくは10-5~3×10-4モルの量で担持される。また、微粒子状担体(A-3)1g当たり、有機アルミニウムオキシ化合物(b)がアルミニウム原子換算で、好ましくは約10-3~10-1モル、より好ましくは2×10-3~5×10-2モルの量で担持される。 In the thus obtained carrier-supported metallocene catalyst component, the transition metal compound (A-1) is supported in an amount of preferably about 5×10 −6 to 10 −3 mol, more preferably 10 −5 to 3×10 −4 mol, calculated as transition metal atoms, per gram of the particulate carrier (A-3). Also, the organoaluminum oxy compound (b) is supported in an amount of preferably about 10 −3 to 10 −1 mol, more preferably 2×10 −3 to 5×10 −2 mol, calculated as aluminum atoms, per gram of the particulate carrier (A-3).
オレフィン重合用固体状触媒成分(A)は、オレフィン系重合体調製用のモノマーが予備重合された予備重合触媒成分であってもよい。予備重合触媒成分の一形態は、オレフィン重合用固体状触媒成分と、必要に応じて予備重合により生成するオレフィン系重合体を含む。予備重合触媒の好ましい形態は、遷移金属化合物(A-1)、成分(A-2)、微粒子状担体(A-3)及び必要に応じて予備重合により生成するオレフィン系重合体(D)を含む。
予備重合触媒を調製する方法としては、例えば、成分(A-1)~成分(A-3)を不活性炭化水素溶媒中またはオレフィン系重合体調製用のモノマーを含む媒体中で混合接触させて得られる固体状触媒成分の存在下に、少量のオレフィン系重合体形成用のモノマーを予備重合する方法がある。先に述べたとおり、成分(A-1)~成分(A-3)の接触順は特に限定されない。また、これらの成分の少なくとも1種を複数回に分けて接触させてもよい。
予備重合触媒の調製に用いられる不活性炭化水素溶媒の具体例としては、先に説明した担体担持型のメタロセン系触媒を調製する際に用いられる不活性炭化水素溶媒と同様のものが挙げられる。
The solid catalyst component (A) for olefin polymerization may be a prepolymerized catalyst component in which a monomer for preparing an olefin polymer is prepolymerized. One form of the prepolymerized catalyst component contains the solid catalyst component for olefin polymerization and, if necessary, an olefin polymer produced by prepolymerization. A preferred form of the prepolymerized catalyst contains a transition metal compound (A-1), a component (A-2), a fine particle support (A-3), and, if necessary, an olefin polymer (D) produced by prepolymerization.
As a method for preparing the prepolymerization catalyst, for example, there is a method in which a small amount of a monomer for forming an olefin polymer is prepolymerized in the presence of a solid catalyst component obtained by mixing and contacting components (A-1) to (A-3) in an inert hydrocarbon solvent or in a medium containing a monomer for preparing an olefin polymer. As described above, the order of contacting components (A-1) to (A-3) is not particularly limited. In addition, at least one of these components may be contacted in multiple batches.
Specific examples of the inert hydrocarbon solvent used in the preparation of the prepolymerized catalyst include the same inert hydrocarbon solvents as those used in the preparation of the carrier-supported metallocene catalyst described above.
予備重合時に用いられるオレフィン系重合体調製用のモノマーとしては、エチレン、プロピレン及び炭素原子数が4以上20以下のオレフィンの少なくとも1種を用いることができる。予備重合用のオレフィンは以下の組成(A)を有することが好ましい。
・組成(A):
エチレン:100~0モル%、
プロピレン:0~49モル%、および
炭素原子数が4以上のα-オレフィン:0~100モル%。
更に、より好ましい組成とし以下の組成(B)を、更に好ましい組成として以下の組成(C)を、特に好ましい組成として以下の組成(D)を挙げることができる。
・組成(B):
エチレン:100~0モル%、
プロピレン:0~20モル%、および
炭素原子数が4以上のα-オレフィン:0~100モル%。
・組成(C):
エチレン:100~20モル%、
プロピレン:0~20モル%、および
炭素原子数が4以上のα-オレフィン:0~80モル%。
・組成(D):
エチレン:100~20モル%、および
炭素原子数が4以上のα-オレフィン:0~80モル%。
(上記各組成において、エチレンのモル%、プロピレンのモル%及び炭素原子数が4以上のオレフィンのモル%の合計を100%とする。)
The monomer for preparing the olefin polymer used in the prepolymerization can be at least one of ethylene, propylene, and an olefin having from 4 to 20 carbon atoms. The olefin for the prepolymerization preferably has the following composition (A).
Composition (A):
Ethylene: 100 to 0 mol%,
propylene: 0 to 49 mol %, and an α-olefin having 4 or more carbon atoms: 0 to 100 mol %.
Furthermore, the following composition (B) can be mentioned as a more preferable composition, the following composition (C) as an even more preferable composition, and the following composition (D) as an especially preferable composition.
Composition (B):
Ethylene: 100 to 0 mol%,
propylene: 0 to 20 mol %, and an α-olefin having 4 or more carbon atoms: 0 to 100 mol %.
Composition (C):
Ethylene: 100 to 20 mol%,
propylene: 0 to 20 mol %, and an α-olefin having 4 or more carbon atoms: 0 to 80 mol %.
Composition (D):
100 to 20 mole % of ethylene, and 0 to 80 mole % of an α-olefin having 4 or more carbon atoms.
(In each of the above compositions, the sum of the mole percentages of ethylene, propylene, and olefins having 4 or more carbon atoms is 100%.)
炭素原子数が4以上20以下のα-オレフィンとして、具体的には、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、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。さらに、α-オレフィンと共重合させるモノマーとして、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2-メチル1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエン類等を用いることもできる。 Specific examples of α-olefins having 4 to 20 carbon atoms include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene. Furthermore, cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, 2-methyl-1,4:5,8-dimethano-1,2,3,4,4a,5,8,8a-octahydronaphthalene, styrene, vinylcyclohexane, dienes, and the like can also be used as monomers to be copolymerized with α-olefins.
予備重合触媒を調製するに際して、遷移金属化合物(A-1)は、遷移金属原子換算で微粒子状担体(A-3)1g当り、通常0.001~1.0ミリモル、好ましくは0.005~0.5ミリモルの量で用いられる。有機アルミニウムオキシ化合物(b)は、アルミニウム原子換算で、微粒子状担体(A-3)1g当り、通常0.1~100ミリモル、好ましくは0.5~20ミリモルの量で用いられる。 When preparing the prepolymerization catalyst, the transition metal compound (A-1) is used in an amount of usually 0.001 to 1.0 millimoles, preferably 0.005 to 0.5 millimoles, per gram of the particulate carrier (A-3) calculated as transition metal atoms. The organoaluminum oxy compound (b) is used in an amount of usually 0.1 to 100 millimoles, preferably 0.5 to 20 millimoles, per gram of the particulate carrier (A-3) calculated as aluminum atoms.
上記のようにして得られる予備重合触媒には、微粒子状担体(A-3)1g当たり、遷移金属化合物(A-1)が遷移金属原子換算で、好ましくは約5×10-6~10-3モル、より好ましくは10-5~3×10-4モルの量で担持される。微粒子状担体(A-3)1g当たり、有機アルミニウムオキシ化合物(b)がアルミニウム原子換算で好ましくは約10-3~10-1モル、より好ましくは2×10-3~5×10-2モルの量で担持される。予備重合により生成するオレフィン系重合体(D)が、約0.1~500g、好ましくは0.3~300g、特に好ましくは1~100gの量で微粒子状担体(A-3)に担持されていることが望ましい。 In the prepolymerization catalyst obtained as described above, the transition metal compound (A-1) is supported in an amount of preferably about 5×10 −6 to 10 −3 mol, more preferably 10 −5 to 3×10 −4 mol, calculated as transition metal atoms, per 1 g of the particulate carrier (A-3). The organoaluminum oxy compound (b) is supported in an amount of preferably about 10 −3 to 10 −1 mol, more preferably 2× 10 −3 to 5×10 −2 mol, calculated as aluminum atoms, per 1 g of the particulate carrier (A-3). It is desirable that the olefin polymer (D) produced by the prepolymerization is supported on the particulate carrier (A-3) in an amount of about 0.1 to 500 g, preferably 0.3 to 300 g, particularly preferably 1 to 100 g.
なお、オレフィン重合用固体状触媒成分(A)は、以上説明した各成分以外にも、重合に有用な他の成分を含むことができる。また、担体担持型のメタロセン系触媒成分には、必要に応じて、一般式(I)及び(II)に含まれるもの以外の界面活性剤を触媒合成時または予備重合時に任意に含んでいてもよい。 In addition, the solid catalyst component (A) for olefin polymerization may contain other components useful for polymerization in addition to the components described above. In addition, the carrier-supported metallocene catalyst component may optionally contain a surfactant other than those contained in the general formulas (I) and (II) during catalyst synthesis or prepolymerization, as necessary.
[ポリオキシエチレンアルキルアミン化合物(B)]
ポリオキシエチレンアルキルアミン化合物[成分(B)]は、下記一般式(I)で表される化合物である。
[Polyoxyethylene alkylamine compound (B)]
The polyoxyethylene alkylamine compound [component (B)] is a compound represented by the following general formula (I).
[一般式(I)中、Rは炭素原子数1以上30以下の炭化水素基であり、mおよびnはそれぞれ独立して1以上の整数である。] [In general formula (I), R is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and m and n are each independently an integer of 1 or more.]
一般式(I)におけるRとしての炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよい。また、この炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状でもよく、これらの構造の2つ以上を有してもよい。この炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、ならびにこれらの少なくとも2つの基を有する基でもよい。脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基やアルケニル基等が挙げられる。炭化水素基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、オレオイル基等のアルキル基またはアルケニル基が挙げられる。その他、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、ネオフィル基等のアラルキル基も挙げられる。中でも、炭素原子数が8以上18以下のアルキル基が好ましい。 The hydrocarbon group represented by R in the general formula (I) may be saturated or unsaturated. The hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic, or may have two or more of these structures. The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a group having at least two of these groups. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group and an alkenyl group. Specific examples of preferred hydrocarbon groups include alkyl groups or alkenyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, and an oleoyl group. Other examples include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; aryl groups such as a phenyl group and a tolyl group; and aralkyl groups such as a benzyl group and a neophyl group. Among these, an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms is preferred.
一般式(I)におけるmおよびnはそれぞれ1以上の整数である。mおよびnは、それぞれ独立して、好ましくは1~5である。m+nは好ましくは2~10である。 In general formula (I), m and n are each an integer of 1 or more. m and n are each independently preferably 1 to 5. m+n is preferably 2 to 10.
一般式(I)で表されるポリオキシエチレンアルキルアミン化合物(B)の具体例としては、ラウリルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンオクチルアミン、ポリオキシエチレンデシルアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルアミン、ポリオキシエチレン牛脂アミン、ポリオキシエチレン水添牛脂アミンが挙げられる。中でも、ラウリルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルアミンが好ましい。 Specific examples of the polyoxyethylene alkylamine compound (B) represented by general formula (I) include lauryl diethanolamine, stearyl diethanolamine, polyoxyethylene octylamine, polyoxyethylene decylamine, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene coconut oil alkylamine, polyoxyethylene tallow amine, and polyoxyethylene hydrogenated tallow amine. Among these, lauryl diethanolamine, stearyl diethanolamine, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, and polyoxyethylene coconut oil alkylamine are preferred.
成分(B)として、一般式(I)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種を用いることができる。 As component (B), at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by general formula (I) can be used.
[ポリアルキレンオキサイドブロック化合物(C)]
ポリアルキレンオキサイドブロック化合物[成分(C)]は、下記一般式(II)で表される化合物である。
[Polyalkylene oxide block compound (C)]
The polyalkylene oxide block compound [component (C)] is a compound represented by the following general formula (II).
一般式(II)で表される化合物は、一般的に非イオン性界面活性剤として用いられるものである。一般式(II)で示される分子構造中の-CH2CH2O-で表されるオキシエチレン単位からなる部分の平均連鎖長を示すa及びcは、それぞれ独立して、1~20、好ましくは1~10の範囲から選択される。一般式(II)で示される分子構造中の-CH2CH(CH3)O-で表されるオキシプロピレン単位からなる部分の平均連鎖長を示すbは、1~50、好ましくは3~45、より好ましくは4~40の範囲から選択される。 The compound represented by the general formula (II) is generally used as a nonionic surfactant. a and c, which indicate the average chain length of the portion consisting of oxyethylene units represented by -CH 2 CH 2 O- in the molecular structure represented by the general formula (II), are each independently selected from the range of 1 to 20, preferably 1 to 10. b, which indicates the average chain length of the portion consisting of oxypropylene units represented by -CH 2 CH(CH 3 )O- in the molecular structure represented by the general formula (II), is selected from the range of 1 to 50, preferably 3 to 45, more preferably 4 to 40.
[オレフィン系重合体の製造]
本発明のオレフィン系重合体の製造方法は、以上説明した成分(A)(オレフィン重合用固体状触媒成分)、成分(B)(ポリオキシエチレンアルキルアミン化合物)、成分(C)(ポリアルキレンオキサイドブロック化合物)の存在下、エチレンおよび炭素原子数3以上20以下のα-オレフィンよりなる群から選ばれる一種以上のオレフィンを重合器内で(共)重合する工程を有する。本発明において「(共)重合」の語は、重合および共重合の両方を包含した意味で用いている。また本発明において「重合」および「重合体」は、それぞれ、「単独重合」および「単独重合体」だけでなく「共重合」および「共重合体」をも包含した意味で用いることがある。
[Production of Olefin Polymer]
The process for producing an olefin polymer of the present invention comprises a step of (co)polymerizing one or more olefins selected from the group consisting of ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms in a polymerization vessel in the presence of the above-described component (A) (solid catalyst component for olefin polymerization), component (B) (polyoxyethylene alkylamine compound), and component (C) (polyalkylene oxide block compound). In the present invention, the term "(co)polymerization" is used in a sense that includes both polymerization and copolymerization. Furthermore, in the present invention, "polymerization" and "polymer" may be used in a sense that includes not only "homopolymerization" and "homopolymer", but also "copolymerization" and "copolymer", respectively.
(共)重合の際の、成分(A)~成分(C)の重合器への供給方法は任意であり、特に限定されない。成分(A)~成分(C)をそれぞれ個々に、任意の順に重合器に添加してもよい。あるいは、成分(A)~成分(C)の内の2つの成分を予め混合接触させた混合物と、残りの成分を任意の順に重合器に添加してもよい。あるいは、成分(A)~成分(C)を予め混合接触させた混合物を重合器に添加してもよい。更に、これらの添加方法の2以上を組み合わせてもよい。なお、成分(A)は予備重合固体触媒成分として重合器に添加してもよい。 The method of supplying components (A) to (C) to the polymerization vessel during (co)polymerization is arbitrary and is not particularly limited. Components (A) to (C) may be added individually to the polymerization vessel in any order. Alternatively, a mixture of two of components (A) to (C) that have been previously mixed and contacted may be added to the polymerization vessel in any order, and the remaining components may be added to the polymerization vessel. Alternatively, a mixture of components (A) to (C) that have been previously mixed and contacted may be added to the polymerization vessel. Furthermore, two or more of these addition methods may be combined. Component (A) may be added to the polymerization vessel as a prepolymerized solid catalyst component.
成分(A)~成分(C)の重合器への好ましい添加方法としては、成分(B)と成分(C)を混合物aとして用いる以下の方法を挙げることができる。
(1)成分(A)と、混合物aを別々に用意して重合器に添加する方法。
(2)成分(A)と混合物aを接触させて得られる調製物aを重合器に供給する方法。
(3)成分(A)と混合物aを接触させて得られる調製物aを重合器に供給し、更に、混合物aを重合器に供給する方法。
方法(1)における成分(A)と混合物aを重合器に供給する順序は特に限定されない。これらを同時に重合器に供給してもよく、重合器にこれらの一方を先に供給した後に他方を供給するようにしてもよい。
方法(3)における調製物aと、混合物aを重合器に供給する順序は特に限定されない。これらを同時に重合器に供給してもよく、重合器にこれらの一方を先に供給した後に他方を供給してもよい。重合器に調製物aを先に供給してから、混合物aを供給することが好ましい。この場合、調製物aの重合器への供給後の混合物aの重合器への供給は、重合器での重合開始前、重合開始時、重合反応中の少なくとも1つのタイミングで行うことができる。
方法(1)~方法(3)において、成分(A)及び混合物aを重合器に供給する場合には、これらの少なくとも一方を複数回に分けて重合器に供給してもよい。
上記の方法(1)~方法(3)における成分(A)として、オレフィン重合用固体状触媒成分の存在下にオレフィン重合用のモノマーを予備重合して得られる予備重合触媒成分を用いてもよい。
A preferred method for adding components (A) to (C) to a polymerization vessel is the following method in which components (B) and (C) are used as mixture a.
(1) A method in which component (A) and mixture a are prepared separately and then added to a polymerization vessel.
(2) A method in which the component (A) is contacted with a mixture a to obtain a preparation a, and the preparation a is then fed to a polymerization reactor.
(3) A method in which the component (A) is contacted with the mixture a to obtain a preparation a, which is then fed to a polymerization vessel, and the mixture a is then fed to the polymerization vessel.
In the method (1), the order in which component (A) and mixture a are fed to the polymerization vessel is not particularly limited. They may be fed to the polymerization vessel simultaneously, or one of them may be fed to the polymerization vessel first and then the other.
In the method (3), the order of feeding the preparation a and the mixture a to the polymerization vessel is not particularly limited. They may be fed to the polymerization vessel at the same time, or one of them may be fed to the polymerization vessel first and then the other. It is preferable to feed the preparation a to the polymerization vessel first and then feed the mixture a. In this case, the feeding of the mixture a to the polymerization vessel after the feeding of the preparation a to the polymerization vessel can be carried out at least one of the following timings: before the start of polymerization in the polymerization vessel, at the start of polymerization, and during the polymerization reaction.
In the methods (1) to (3), when component (A) and mixture a are supplied to a polymerization vessel, at least one of them may be supplied to the polymerization vessel in multiple batches.
As the component (A) in the above-mentioned methods (1) to (3), a prepolymerized catalyst component obtained by prepolymerizing a monomer for olefin polymerization in the presence of a solid catalyst component for olefin polymerization may be used.
[オレフィン重合用固体触媒]
オレフィン重合用固体状触媒成分(A)単独で、あるいはオレフィン重合用固体状触媒成分(A)とその他の成分を含む形態で、オレフィン重合用固体触媒として重合器に供給してオレフィン(共)重合に用いることができる。
オレフィン重合用固体触媒は、製造装置の運転の安定化させるための安定化剤としてのポリオキシエチレンアルキルアミン化合物(B)及びこれに組み合わせて用いられるポリアルキレンオキサイドブロック化合物(C)の少なくとも一方を含んでいてもよい。
また、オレフィン重合用固体触媒は、オレフィン重合用のモノマーによる予備重合を経て調製された予備重合触媒であってもよい。
オレフィン重合用固体触媒の調製は、オレフィン重合用固体状触媒成分(A)と、ポリオキシエチレンアルキルアミン化合物(B)及びポリアルキレンオキサイドブロック化合物(C)の少なくとも一方を接触させることにより調製することができる。
先に挙げた成分(A-1)~(A-3)を含むメタロセン系触媒成分を、オレフィン重合用固体状触媒成分として用いる場合には、先に述べた製造方法に従ってこれらの成分を用いてメタロセン系触媒成分を製造する際の任意の段階において、ポリオキシエチレンアルキルアミン化合物(B)及びポリアルキレンオキサイドブロック化合物(C)の少なくとも一方を添加すればよい。これらの成分(B)と成分(C)の少なくとも一方を添加する時期は特に限定されない。
また、メタロセン系触媒成分を用いた予備重合触媒成分をオレフィン重合用固体状触媒成分(A)として用いる場合には、先に述べた製造方法に従って予備重合触媒成分を製造する際に、上述した成分(B)及び成分(C)の少なくとも一方を添加すればよい。これらの成分(B)及び成分(C)の少なくとも一方を添加する時期は特に限定されない。成分(A-1)~成分(A-3)を用いて調製したオレフィン重合用固体状触媒成分と予備重合用モノマーを用いて得られる予備重合触媒に、成分(B)及び成分(C)を接触させることによって、これらの成分(B)及び(C)を含む予備重合触媒を得ることが好ましい。例えば、成分(A-1)、成分(A-2)としての成分(b)(有機アルミニウムオキシ化合物)及び成分(A-3)を用いてオレフィン重合用固体状触媒成分を調製し、これに成分(A-2)として成分(a)(有機金属化合物)を添加して予備重合を行って得られる予備重合触媒に、成分(B)及び成分(C)を接触させることによって、これらの成分(B)及び(C)を含む予備重合触媒としてのオレフィン重合用固体触媒を調製することができる。
また、オレフィン重合用固体触媒や予備重合触媒は複数回に分けて重合器に供給してもよい。
[Solid catalyst for olefin polymerization]
The solid catalyst component (A) for olefin polymerization can be used for olefin (co)polymerization by supplying it to a polymerization vessel as a solid catalyst for olefin polymerization either alone or in a form containing the solid catalyst component (A) for olefin polymerization together with other components.
The solid catalyst for olefin polymerization may contain at least one of a polyoxyethylene alkylamine compound (B) and a polyalkylene oxide block compound (C) used in combination therewith as a stabilizer for stabilizing the operation of a production apparatus.
The solid catalyst for olefin polymerization may be a prepolymerized catalyst prepared through prepolymerization of a monomer for olefin polymerization.
The solid catalyst for olefin polymerization can be prepared by contacting the solid catalyst component for olefin polymerization (A) with at least one of a polyoxyethylene alkylamine compound (B) and a polyalkylene oxide block compound (C).
When the metallocene catalyst component containing the above-mentioned components (A-1) to (A-3) is used as a solid catalyst component for olefin polymerization, at least one of the polyoxyethylene alkylamine compound (B) and the polyalkylene oxide block compound (C) may be added at any stage during the production of the metallocene catalyst component using these components according to the above-mentioned production method. The timing of adding at least one of the components (B) and (C) is not particularly limited.
In addition, when a prepolymerization catalyst component using a metallocene catalyst component is used as the solid catalyst component (A) for olefin polymerization, at least one of the above-mentioned components (B) and (C) may be added when producing the prepolymerization catalyst component according to the above-mentioned production method. The timing of adding at least one of these components (B) and (C) is not particularly limited. It is preferable to obtain a prepolymerization catalyst containing these components (B) and (C) by contacting the components (B) and (C) with a prepolymerization catalyst obtained by using a solid catalyst component for olefin polymerization prepared using the components (A-1) to (A-3) and a monomer for prepolymerization. For example, a solid catalyst component for olefin polymerization is prepared using component (A-1), component (b) (organoaluminum oxy compound) as component (A-2), and component (A-3), and then component (a) (organometallic compound) as component (A-2) is added thereto and prepolymerized. The prepolymerized catalyst obtained is then contacted with components (B) and (C), whereby a solid catalyst for olefin polymerization containing these components (B) and (C) can be prepared as a prepolymerization catalyst.
The solid catalyst for olefin polymerization or the prepolymerization catalyst may be fed to the polymerization vessel in several batches.
上述の成分(B)に加えて成分(C)を組み合わせて用いることによって、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れの効果的な防止を行うことができ、かつ、製造装置の運転の安定性と重合活性の更なる向上を達成することができる。
このような効果が得られる理由として、成分(B)と成分(C)が相互作用体を形成する事によって、上述した汚れ防止効果を維持しつつ、製造装置の安定した運転と重合活性の更なる向上を図ることができたものと、本発明者らは推定している。
By using the above-mentioned component (B) in combination with the component (C), it is possible to effectively prevent fouling of the inside of the polymerization vessel, such as the walls of the polymerization vessel and the stirring blades, and also to achieve further improvement in the operational stability and polymerization activity of the production apparatus.
The present inventors presume that the reason for such an effect is that component (B) and component (C) form an interactor, which makes it possible to achieve stable operation of the production equipment and further improve polymerization activity while maintaining the above-mentioned antifouling effect.
成分(B)と成分(C)との配合比(質量比)は、好ましくは成分(B):成分(C)=100:1~100:100の範囲から選択することができる。この配合比は、100:1~100:50の範囲から選択することがより好ましく、100:1~100:30の範囲から選択することが特に好ましい。
成分(B)の成分(A)に対する配合割合(質量割合)は、成分(A):成分(B)=100:0.01~100:50の範囲から選択することがより好ましく、100:0.01~100:10の範囲から選択することが特に好ましい。
The compounding ratio (mass ratio) of component (B) to component (C) can be preferably selected from the range of component (B):component (C)=100:1 to 100:100, more preferably from the range of 100:1 to 100:50, and particularly preferably from the range of 100:1 to 100:30.
The blending ratio (mass ratio) of component (B) to component (A) is more preferably selected from the range of component (A):component (B)=100:0.01 to 100:50, and particularly preferably selected from the range of 100:0.01 to 100:10.
重合は、懸濁液中、溶液中または気相中の何れでも行うことができ、特に懸濁液中または気相中で、スラリー重合または気相重合により好適に行われる。スラリー重合において用いられる不活性炭化水素媒体としては、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素あるいはこれらの混合物が挙げられる。中でも、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素が好ましい。 The polymerization can be carried out in suspension, solution or gas phase, and is preferably carried out in suspension or gas phase by slurry polymerization or gas phase polymerization. Specific examples of inert hydrocarbon media used in slurry polymerization include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene, and dichloromethane, and mixtures thereof. Among these, aliphatic and alicyclic hydrocarbons are preferred.
重合温度は、スラリー重合の場合は通常-50~150℃、好ましくは0~100℃であり、気相重合の場合は通常0~120℃、好ましくは20~100℃である。重合圧力は、通常、常圧~10MPaゲージ圧、好ましくは常圧~5MPaゲージ圧である。重合反応は、回分式、半連続式、連続式の何れの方法でも行うことができる。 The polymerization temperature is usually -50 to 150°C, preferably 0 to 100°C, in the case of slurry polymerization, and usually 0 to 120°C, preferably 20 to 100°C, in the case of gas phase polymerization. The polymerization pressure is usually normal pressure to 10 MPa gauge pressure, preferably normal pressure to 5 MPa gauge pressure. The polymerization reaction can be carried out by any of the following methods: batch, semi-continuous, and continuous.
重合を、反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。得られるオレフィン系重合体の分子量は、重合系に水素を存在させるか、または重合温度を変化させることによっても調節することができる。 The polymerization can also be carried out in two or more stages with different reaction conditions. The molecular weight of the resulting olefin polymer can also be adjusted by adding hydrogen to the polymerization system or by changing the polymerization temperature.
重合用の原料としてエチレンおよび炭素原子数3以上20以下のα-オレフィンから選択される少なくとも1種が用いられる。このα-オレフィンの具体例としては、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、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンが挙げられる。これらは1種単独で、また2種以上組み合わせて用いることができる。また、エチレンおよび炭素原子数3以上20以下のα-オレフィンに加えて、さらに他の共重合用のモノマーを併用して共重合してもよい。共重合用のモノマーとしては、例えばシクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、2-メチル-1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレンが挙げられる。さらにスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエン類を用いることもできる。 As the raw material for polymerization, at least one selected from ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms is used. Specific examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene. These can be used alone or in combination of two or more. In addition to ethylene and α-olefins having 3 to 20 carbon atoms, other copolymerization monomers may be used in combination for copolymerization. Examples of copolymerization monomers include cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, and 2-methyl-1,4:5,8-dimethano-1,2,3,4,4a,5,8,8a-octahydronaphthalene. Additionally, styrene, vinylcyclohexane, and dienes can also be used.
重合用の原料としてのオレフィンとしては、先に予備重合用として例示した組成(A)~(D)のいずれかの組成を有するオレフィンを同様に用いることができる。さらに、本発明においては、エチレンを主モノマーとするエチレン系重合体を製造することが好ましい。エチレン系重合体としては、エチレン成分を50モル%以上含み、必要に応じて炭素原子数4以上10以下のα-オレフィン成分を含む(共)重合体が好ましい。 As the olefin as a raw material for polymerization, an olefin having any of the compositions (A) to (D) exemplified above for preliminary polymerization can be used. Furthermore, in the present invention, it is preferable to produce an ethylene-based polymer having ethylene as the main monomer. As the ethylene-based polymer, a (co)polymer containing 50 mol % or more of an ethylene component and, if necessary, containing an α-olefin component having 4 to 10 carbon atoms is preferable.
重合に際してオレフィン重合用触媒(A)は、遷移金属化合物(A-1)中の遷移金属原子に換算して重合容積1リットル当り、通常10-8~10-3モル、好ましくは10-7~10-4モルの量で用いることが望ましい。有機アルミニウムオキシ化合物(A-2)は、アルミニウム原子換算で遷移金属化合物(A-1)中の遷移金属原子1モル当り、通常10~500モル、好ましくは20~200モルの量で用いることが望ましい。 In the polymerization, the olefin polymerization catalyst (A) is desirably used in an amount of usually 10 -8 to 10 -3 mol, preferably 10 -7 to 10 -4 mol, per liter of polymerization volume, calculated as the transition metal atom in the transition metal compound (A-1).The organoaluminum oxy compound (A-2) is desirably used in an amount of usually 10 to 500 mol, preferably 20 to 200 mol, per mol of the transition metal atom in the transition metal compound (A-1), calculated as an aluminum atom.
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例の記載に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the description of the following examples.
[安定化剤]
実施例および比較例で使用した安定化剤(B)[成分(B)]は、以下の通りである。
「B-1」:ラウリルジエタノールアミン[エレクトロストリッパー(登録商標)EA、花王株式会社製]
「B-2」:ステアリルジエタノールアミン[CAS番号10213-78-2、東京化成工業株式会社製]
「B-3」:ポリオキシアルキレンアルキルアミン化合物[アミート(登録商標)102、花王株式会社製](含有される化合物の種類及び組成比の分析結果は特許文献(特開2019-157019号公報)の表1に開示されている。)
「B-4」:ポリオキシアルキレンアルキルアミン化合物[アミート(登録商標)105、花王株式会社製]
「B-5」:アルキルジエタノールアミン化合物[アトマー(登録商標)163、クローダジャパン株式会社製](含有される化合物の種類及び組成比の分析結果は特許文献(特開2019-157019号公報)の表1に開示されている。)
[Stabilizer]
The stabilizer (B) [component (B)] used in the examples and comparative examples is as follows.
"B-1": Lauryldiethanolamine [Electrostripper (registered trademark) EA, manufactured by Kao Corporation]
"B-2": Stearyl diethanolamine [CAS number 10213-78-2, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.]
"B-3": Polyoxyalkylene alkylamine compound [Amit (registered trademark) 102, manufactured by Kao Corporation] (The analysis results of the types and composition ratios of the compounds contained are disclosed in Table 1 of the patent document (JP 2019-157019 A)).
"B-4": polyoxyalkylene alkylamine compound [Amit (registered trademark) 105, manufactured by Kao Corporation]
"B-5": Alkyldiethanolamine compound [Atomer (registered trademark) 163, manufactured by Croda Japan Co., Ltd.] (The analysis results of the types and composition ratios of the compounds contained are disclosed in Table 1 of the patent document (JP 2019-157019 A).)
「ポリアルキレンオキサイドブロック化合物」
実施例及び比較例で使用したポリアルキレンオキサイドブロック化合物[成分(C)]は、以下の通りである。
「C-1」:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック化合物[アデカプルロニック(登録商標)L-71、株式会社ADEKA製]
「C-2」:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック化合物[アデカプルロニック(登録商標)L-72、株式会社ADEKA製]
「C’-1」:ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル化合物[エマルゲン(登録商標)108、花王株式会社製]
"Polyalkylene oxide block compound"
The polyalkylene oxide block compounds [component (C)] used in the examples and comparative examples are as follows:
"C-1": Polyoxyethylene polyoxypropylene block compound [ADEKA Pluronic (registered trademark) L-71, manufactured by ADEKA Corporation]
"C-2": Polyoxyethylene polyoxypropylene block compound [ADEKA Pluronic (registered trademark) L-72, manufactured by ADEKA Corporation]
"C'-1": polyalkylene oxide alkyl ether compound [EMULGEN (registered trademark) 108, manufactured by Kao Corporation]
[調製例1](固体触媒成分(X-1)の調製)
内容積270Lの攪拌機付き反応器を用い、窒素雰囲気下、シリカゲル(富士シリシア化学株式会社製、平均粒径70μm、比表面積340m2/g、細孔容積1.3cm3/g、250℃で10時間乾燥)10kgを77Lのトルエンに懸濁させ、その後0~5℃に冷却した。系内温度を0~5℃に保持しつつ、この懸濁液にメチルアルミノキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.5mol/L)19.4Lを30分間かけて滴下した。そして各添加成分を30分間接触させた後、系内温度を1.5時間かけて95℃まで昇温し、引き続き93~97℃で4時間接触させた。その後、常温まで降温して、上澄み液をデカンテーションにより除去し、さらにトルエンで2回洗浄し、全量115Lのメチルアルミノキサンを担持する固体状担体のトルエンスラリーを得た。このスラリーの一部を採取し分析したところ、固体分濃度は123g/Lであった。
得られたスラリーの内、12.2L(固体分として1.50kg)を内容積114Lの撹拌機付き反応器に窒素雰囲気下で装入し、さらに全量が28Lになるようトルエンを添加した。次に、ビス(1,3-n-ブチルメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド23.5g(Zr原子換算で54.2mmol)をトルエン5.0Lに溶解させた溶液を、上記反応器に圧送し、系内温度20~25℃で1時間接触させた。上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて3回洗浄した。その後さらにヘキサンを加えて全量を30Lとし、固体触媒成分(X-1)のヘキサンスラリーを得た。
[Preparation Example 1] (Preparation of solid catalyst component (X-1))
Using a reactor equipped with a stirrer with an internal volume of 270 L, 10 kg of silica gel (manufactured by Fuji Silysia Chemical Co., Ltd., average particle size 70 μm, specific surface area 340 m 2 /g, pore volume 1.3 cm 3 /g, dried at 250° C. for 10 hours) was suspended in 77 L of toluene under a nitrogen atmosphere, and then cooled to 0 to 5° C. While maintaining the temperature in the system at 0 to 5° C., 19.4 L of a toluene solution of methylaluminoxane (3.5 mol/L in terms of Al atoms) was dropped into this suspension over 30 minutes. After contacting each added component for 30 minutes, the temperature in the system was raised to 95° C. over 1.5 hours, and then contacted at 93 to 97° C. for 4 hours. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, the supernatant was removed by decantation, and the mixture was washed twice with toluene to obtain a total of 115 L of a toluene slurry of a solid carrier carrying methylaluminoxane. A portion of this slurry was sampled and analyzed, revealing that the solid content was 123 g/L.
Of the obtained slurry, 12.2 L (1.50 kg as solid content) was charged into a 114 L reactor equipped with a stirrer under a nitrogen atmosphere, and toluene was added to bring the total volume to 28 L. Next, a solution of 23.5 g (54.2 mmol in terms of Zr atom) of bis(1,3-n-butylmethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride dissolved in 5.0 L of toluene was pumped into the reactor and contacted for 1 hour at a system temperature of 20 to 25° C. The supernatant was removed by decantation, and the mixture was washed three times with hexane. Then, hexane was further added to bring the total volume to 30 L, and a hexane slurry of solid catalyst component (X-1) was obtained.
[調製例2](予備重合固体触媒成分(XP-1)の調製)
調製例1で得られた固体触媒成分(X-1)のヘキサンスラリー30Lを10℃まで冷却し、これにジイソブチルアルミニウムヒドリド(DiBAl-H)2.89molを添加した。系内温度を10~15℃に保持しつつ、常圧下でエチレンを系内に連続的に数分間供給し、次いで1-ヘキセン70mlを添加した。その後1.46kg/hでエチレン供給を開始し、系内温度32~37℃にて予備重合を行った。予備重合を開始してから30分毎に計5回、1-ヘキセン70mlを添加し、予備重合開始から180分後にエチレン供給が4.37kgに到達したところで、エチレン供給を停止した。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘキサンを用いて4回洗浄した。その後さらにヘキサンを加えて全量を30Lとし、予備重合固体触媒成分(XP-1)のヘキサンスラリーを得た。
次に、ヘキサンスラリーを、内容積43Lの撹拌機付き蒸発乾燥機に窒素雰囲気下で挿入し、約60分かけて-68kPaGまで減圧し、-68kPaGに到達したところで約4.3時間真空乾燥し、ヘキサンおよび予備重合触媒成分中の揮発分を除去した。さらに-100kPaGまで減圧し、-100kPaGに到達したところで8時間真空乾燥し、予備重合固体触媒成分(XP-1)6.20kgを得た。
[Preparation Example 2] (Preparation of prepolymerized solid catalyst component (XP-1))
30 L of hexane slurry of the solid catalyst component (X-1) obtained in Preparation Example 1 was cooled to 10°C, and 2.89 mol of diisobutylaluminum hydride (DiBAl-H) was added thereto. While maintaining the temperature in the system at 10 to 15°C, ethylene was continuously fed into the system under normal pressure for several minutes, and then 70 ml of 1-hexene was added. Thereafter, ethylene feeding was started at 1.46 kg/h, and prepolymerization was carried out at a system temperature of 32 to 37°C. 70 ml of 1-hexene was added five times in total every 30 minutes after the start of prepolymerization, and when the ethylene feeding reached 4.37 kg 180 minutes after the start of prepolymerization, the ethylene feeding was stopped. Thereafter, the supernatant liquid was removed by decantation, and the mixture was washed four times with hexane. Thereafter, hexane was further added to make the total amount 30 L, and a hexane slurry of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) was obtained.
Next, the hexane slurry was introduced into a 43 L agitator-equipped evaporator under a nitrogen atmosphere, and the pressure was reduced to -68 kPaG over about 60 minutes. When the pressure reached -68 kPaG, the mixture was vacuum-dried for about 4.3 hours to remove the hexane and volatile matters in the prepolymerized catalyst component. The pressure was further reduced to -100 kPaG, and when the pressure reached -100 kPaG, the mixture was vacuum-dried for 8 hours to obtain 6.20 kg of a prepolymerized solid catalyst component (XP-1).
[実施例1]
(重合評価(i):重合時のオートクレーブ器壁状態評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン10ml、調製例2で得た予備重合固体触媒成分(XP-1)250mgを投入し、55℃まで昇温した。この予備重合固体触媒成分(XP-1)の添加から55℃になるまでには、約10分程度の時間がかかった。その後、成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)5.00mg、成分(C)としてアデカプルロニックL-71(C-1)0.50mg[成分(B-1):成分(C)=100:10(質量比)]を混合したものをトルエン5mlに希釈して投入した。続けて予備重合固体触媒成分(XP-1)200mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を除去し、オートクレーブの状況を確認したところ、オートクレーブの器壁や攪拌羽根へのポリマーの付着は認められなかった。
[Example 1]
(Polymerization evaluation (i): Evaluation of autoclave wall condition during polymerization)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 10 ml of 1-hexene and 250 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) obtained in Preparation Example 2 were added, and the temperature was raised to 55°C. It took about 10 minutes from the addition of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) until the temperature reached 55°C. Then, a mixture of 5.00 mg of lauryldiethanolamine (B-1) as component (B) and 0.50 mg of Adeka Pluronic L-71 (C-1) as component (C) [component (B-1): component (C) = 100:10 (mass ratio)] was diluted in 5 ml of toluene and added. Then, 200 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) was added, and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was initiated by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while continuously supplying ethylene and maintaining the pressure at 8.0 kg/cm 2 -G. After the polymerization was completed, the pressure was released, the polymer was removed, and the condition of the autoclave was checked. No adhesion of the polymer to the vessel wall or the stirring blades of the autoclave was observed.
(重合評価(ii):重合活性評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン20ml、トリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(1.0mol/L)0.06mlを投入し、5分間室温で保持した。その後、成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)5.00mg、成分(C)としてアデカプルロニックL-71(C-1)0.50mg[成分(B-1):成分(C)=100:10(質量比)]を混合したものをトルエン5mlに希釈して投入した。続けて予備重合固体触媒成分(XP-1)180mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を濾過、洗浄し、減圧下80℃で10時間乾燥することにより重合体95.8gを得た。重合体収量(g)に対する成分(B-1)の量は52ppm(質量基準)であり、触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は532(g-PE/g-cat)であった。
(Polymerization evaluation (ii): Polymerization activity evaluation)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 20 ml of 1-hexene and 0.06 ml of a decane solution of triisobutylaluminum (1.0 mol/L) were added and held at room temperature for 5 minutes. Then, a mixture of 5.00 mg of lauryldiethanolamine (B-1) as component (B) and 0.50 mg of Adeka Pluronic L-71 (C-1) as component (C) [component (B-1): component (C) = 100:10 (mass ratio)] was diluted with 5 ml of toluene and added. Then, 180 mg of prepolymerized solid catalyst component (XP-1) was added, and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was initiated by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while continuously supplying ethylene and maintaining the pressure at 8.0 kg/cm 2 -G. After the polymerization was completed, the pressure was released, and the polymer was filtered, washed, and dried under reduced pressure at 80° C. for 10 hours to obtain 95.8 g of polymer. The amount of component (B-1) relative to the polymer yield (g) was 52 ppm (mass basis), and the polymer yield per 1 g of catalyst (polymerization activity) was 532 (g-PE/g-cat).
[実施例2~8及び参考例1~7]
表1に示すように、安定化剤[成分(B)]の種類、またポリアルキレンオキサイドブロック化合物[成分(C)]の種類及び量を変更したこと以外は、実施例1と同様にして重合評価(i)および重合評価(ii)を実施した。結果を表1に示す。
[Examples 2 to 8 and Reference Examples 1 to 7]
Polymerization evaluation (i) and polymerization evaluation (ii) were carried out in the same manner as in Example 1, except that the type of stabilizer [component (B)] and the type and amount of polyalkylene oxide block compound [component (C)] were changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、成分(B-1)と成分(C-1)を使用した実施例1~3では、オートクレーブの器壁や攪拌羽根へのボリマーの付着を抑制し、さらに成分(B-1)のみを使用した参考例1や、成分(C-1)のみを使用した参考例2、成分(B-1)とポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル(C’-1)を使用した参考例3よりも重合活性が高かった。
すなわち実施例1~3においては、参考例1~3と比べて、高い重合活性でかつ安定的にオレフィン重合体を製造できた。
また成分(B-1)と成分(C-2)を使用した実施例4でも、参考例1と比べて重合活性が高かった。
成分(B-1)の代わりに成分(B-3)~(B-5)と成分(C-1)を使用した実施例5~8では、成分(B-2)~(B-5)のみを使用した参考例4~7と比べて重合活性が高かった。
As is clear from Table 1, in Examples 1 to 3 in which component (B-1) and component (C-1) were used, adhesion of the polymer to the autoclave vessel wall and stirring blades was suppressed, and the polymerization activity was higher than that in Reference Example 1 in which only component (B-1) was used, Reference Example 2 in which only component (C-1) was used, and Reference Example 3 in which component (B-1) and polyalkylene oxide alkyl ether (C'-1) were used.
That is, in Examples 1 to 3, olefin polymers could be produced stably with higher polymerization activity than in Reference Examples 1 to 3.
Moreover, in Example 4, in which the components (B-1) and (C-2) were used, the polymerization activity was higher than that in Reference Example 1.
In Examples 5 to 8, in which components (B-3) to (B-5) and component (C-1) were used instead of component (B-1), the polymerization activity was higher than that in Reference Examples 4 to 7, in which only components (B-2) to (B-5) were used.
[調製例3](予備重合固体触媒成分(XP-2)の調製)
内容積200mlの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、調製例2で得た予備重合固体触媒成分(XP-1)10.0gを装入し、全量が50mlになるようヘキサンを添加した。次に、系内の温度を35℃に昇温し、その後成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)100.0mg、成分(C)としてアデカプルロニックL-71(C-1)0.0mg[成分(B-1):成分(C)=100:10(質量比)]を混合したものをトルエン5mlに希釈して投入し、引き続き32~37℃で2時間接触させて、予備重合固体触媒成分(XP-2)のヘキサンスラリーを得た。このヘキサンスラリーを、内容積100mlのガラス製シュレンク管に移し、減圧下25℃にてヘキサンを減圧留去させて、予備重合固体触媒成分(XP-2)10.1gを得た。
[Preparation Example 3] (Preparation of prepolymerized solid catalyst component (XP-2))
In a 200 ml reactor equipped with a stirrer, 10.0 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) obtained in Preparation Example 2 was charged under a nitrogen atmosphere, and hexane was added so that the total amount became 50 ml. Next, the temperature in the system was raised to 35° C., and then a mixture of 100.0 mg of lauryldiethanolamine (B-1) as component (B) and 0.0 mg of Adeka Pluronic L-71 (C-1) as component (C) [component (B-1): component (C) = 100: 10 (mass ratio)] was diluted with 5 ml of toluene and charged, and the mixture was allowed to contact for 2 hours at 32 to 37° C. to obtain a hexane slurry of the prepolymerized solid catalyst component (XP-2). This hexane slurry was transferred to a 100 ml glass Schlenk flask, and hexane was distilled off under reduced pressure at 25° C. to obtain 10.1 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-2).
[実施例9]
(重合評価(i):重合時のオートクレーブ器壁状態評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン10ml、調製例3で得た予備重合固体触媒成分(XP-2)250mgを投入し、55℃まで昇温した。この予備重合固体触媒成分(XP-2)の添加から55℃になるまでには、約10分程度の時間がかかった。その後、さらに予備重合固体触媒成分(XP-2)200mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を除去し、オートクレーブの状況を確認したところ、オートクレーブの器壁や攪拌羽根へのポリマーの付着は認められなかった。
[Example 9]
(Polymerization evaluation (i): Evaluation of autoclave wall condition during polymerization)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the inside of the system was purged with ethylene. 10 ml of 1-hexene and 250 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-2) obtained in Preparation Example 3 were added, and the temperature was raised to 55°C. It took about 10 minutes from the addition of the prepolymerized solid catalyst component (XP-2) until the temperature reached 55°C. Then, 200 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-2) was further added, and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while the pressure was kept at 8.0 kg/cm 2 -G while continuously supplying ethylene. After the polymerization was completed, the pressure was released, the polymer was removed, and the state of the autoclave was checked. No adhesion of the polymer to the autoclave vessel wall or the stirring blades was observed.
(重合評価(ii):重合活性評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン20ml、トリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(1.0mol/L)0.06mlを投入し、5分間室温で保持した。その後、予備重合固体触媒成分(XP-2)180mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を濾過、洗浄し、減圧下80℃で10時間乾燥することにより、重合体119.2gを得た。触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は662(g-PE/g-cat)であった。
(Polymerization Evaluation (ii): Polymerization Activity Evaluation)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 20 ml of 1-hexene and 0.06 ml of a decane solution of triisobutylaluminum (1.0 mol/L) were then charged and maintained at room temperature for 5 minutes. Then, 180 mg of prepolymerized solid catalyst component (XP-2) was charged and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while continuously supplying ethylene and maintaining the pressure at 8.0 kg/cm 2 -G. After the polymerization was completed, the pressure was released, and the polymer was filtered, washed, and dried at 80°C under reduced pressure for 10 hours, yielding 119.2 g of polymer. The polymer yield per 1 g of catalyst (polymerization activity) was 662 (g-PE/g-cat).
[調製例4](予備重合固体触媒成分(XP-3)の調製)
内容積200mlの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、調製例2で得た予備重合固体触媒成分(XP-1)10.0gを装入し、全量が50mlになるようヘキサンを添加した。次に、系内の温度を35℃に昇温し、その後成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)100.0mgをトルエン5mlに希釈して投入し、引き続き32~37℃で2時間接触させて、予備重合固体触媒成分(XP-3)のヘキサンスラリーを得た。このヘキサンスラリーを、内容積100mlのガラス製シュレンク管に移し、減圧下25℃にてヘキサンを減圧留去させて、予備重合固体触媒成分(XP-3)10.1gを得た。
[Preparation Example 4] (Preparation of prepolymerized solid catalyst component (XP-3))
In a 200 ml reactor equipped with a stirrer, 10.0 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) obtained in Preparation Example 2 was charged under a nitrogen atmosphere, and hexane was added so that the total amount became 50 ml. Next, the temperature in the system was raised to 35° C., and then 100.0 mg of lauryldiethanolamine (B-1) as component (B) was diluted with 5 ml of toluene and charged, and the mixture was allowed to contact for 2 hours at 32 to 37° C. to obtain a hexane slurry of the prepolymerized solid catalyst component (XP-3). This hexane slurry was transferred to a 100 ml glass Schlenk flask, and hexane was distilled off under reduced pressure at 25° C. to obtain 10.1 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-3).
[参考例7]
(重合評価(i):重合時のオートクレーブ器壁状態評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン10ml、調製例4で得た予備重合固体触媒成分(XP-3)250mgを投入し、55℃まで昇温した。この予備重合固体触媒成分(XP-3)の添加から55℃になるまでには、約10分程度の時間がかかった。その後、さらに予備重合固体触媒成分(XP-3)200mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を除去し、オートクレーブの状況を確認したところ、オートクレーブの器壁や攪拌羽根へのポリマーの付着は認められなかった。
[Reference Example 7]
(Polymerization evaluation (i): Evaluation of autoclave wall condition during polymerization)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 10 ml of 1-hexene and 250 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-3) obtained in Preparation Example 4 were added, and the temperature was raised to 55°C. It took about 10 minutes from the addition of the prepolymerized solid catalyst component (XP-3) until the temperature reached 55°C. Then, 200 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-3) was further added, and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while the pressure was kept at 8.0 kg/cm 2 -G while continuously supplying ethylene. After the polymerization was completed, the pressure was released, the polymer was removed, and the state of the autoclave was checked. No adhesion of the polymer to the autoclave vessel wall or stirring blades was observed.
(重合評価(ii):重合活性評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン20ml、トリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(1.0mol/L)0.06mlを投入し、5分間室温で保持した。その後、予備重合固体触媒成分(XP-3)180mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を濾過、洗浄し、減圧下80℃で10時間乾燥することにより、重合体110.8gを得た。触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は616(g-PE/g-cat)であった。
(Polymerization Evaluation (ii): Polymerization Activity Evaluation)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 20 ml of 1-hexene and 0.06 ml of a decane solution of triisobutylaluminum (1.0 mol/L) were then charged and maintained at room temperature for 5 minutes. Then, 180 mg of prepolymerized solid catalyst component (XP-3) was charged and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while continuously supplying ethylene and maintaining the pressure at 8.0 kg/cm 2 -G. After the polymerization was completed, the pressure was released, and the polymer was filtered, washed, and dried at 80°C under reduced pressure for 10 hours, yielding 110.8 g of polymer. The polymer yield per 1 g of catalyst (polymerization activity) was 616 (g-PE/g-cat).
[調製例5](予備重合固体触媒成分(XP-4)の調製)
内容積200mlの攪拌機付き反応器に、窒素雰囲気下、調製例2で得た予備重合固体触媒成分(XP-1)10.0gを装入し、全量が50mlになるようヘキサンを添加した。次に、系内の温度を35℃に昇温し、その後成分(C)としてアデカプルロニックL-71(C-1)100.0mgをトルエン5mlに希釈して投入し、引き続き32~37℃で2時間接触させて、予備重合固体触媒成分(XP-4)のヘキサンスラリーを得た。このヘキサンスラリーを、内容積100mlのガラス製シュレンク管に移し、減圧下25℃にてヘキサンを減圧留去させて、予備重合固体触媒成分(XP-4)10.1gを得た。
Preparation Example 5 (Preparation of Prepolymerized Solid Catalyst Component (XP-4))
In a 200 ml reactor equipped with a stirrer, 10.0 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-1) obtained in Preparation Example 2 was charged under a nitrogen atmosphere, and hexane was added so that the total amount became 50 ml. Next, the temperature in the system was raised to 35° C., and then 100.0 mg of Adeka Pluronic L-71 (C-1) was diluted with 5 ml of toluene and charged as component (C), and the mixture was allowed to contact for 2 hours at 32 to 37° C. to obtain a hexane slurry of the prepolymerized solid catalyst component (XP-4). This hexane slurry was transferred to a 100 ml glass Schlenk flask, and hexane was distilled off under reduced pressure at 25° C. to obtain 10.1 g of the prepolymerized solid catalyst component (XP-4).
[参考例8]
(重合評価(i):重合時のオートクレーブ器壁状態評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン10ml、調製例5で得た予備重合固体触媒成分(XP-4)250mgを投入し、55℃まで昇温した。この予備重合固体触媒成分(XP-4)の添加から55℃になるまでには、約10分程度の時間がかかった。その後、さらに予備重合固体触媒成分(XP-4)200mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を除去し、オートクレーブの状況を確認したところ、オートクレーブの器壁や攪拌羽根へのポリマーの付着は認められなかった。
[Reference Example 8]
(Polymerization evaluation (i): Evaluation of autoclave wall condition during polymerization)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 10 ml of 1-hexene and 250 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-4) obtained in Preparation Example 5 were then added, and the temperature was raised to 55°C. It took about 10 minutes from the addition of the prepolymerized solid catalyst component (XP-4) until the temperature reached 55°C. Then, 200 mg of the prepolymerized solid catalyst component (XP-4) was further added, and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while the pressure was kept at 8.0 kg/cm 2 -G while continuously supplying ethylene. After the polymerization was completed, the pressure was released, the polymer was removed, and the condition of the autoclave was checked, and no polymer was found to have adhered to the autoclave vessel wall or the stirring blades.
(重合評価(ii):重合活性評価)
充分に窒素置換した1Lのステンレス製オートクレーブにn-ヘプタン500mlを装入し、系内をエチレンで置換し、1-へキセン20ml、トリイソブチルアルミニウムのデカン溶液(1.0mol/L)0.06mlを投入し、5分間室温で保持した。その後、予備重合固体触媒成分(XP-4)180mgを投入し、系内の温度を73℃に昇温した。次いで、エチレンを導入することにより重合を開始し、連続的にエチレンを供給しながら圧力を8.0kg/cm2-Gに保ち、90分間重合を行った。重合終了後、脱圧し、重合体を濾過、洗浄し、減圧下80℃で10時間乾燥することにより、重合体113.8gを得た。触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は632(g-PE/g-cat)であった。
(Polymerization evaluation (ii): Polymerization activity evaluation)
500 ml of n-heptane was charged into a 1 L stainless steel autoclave that had been thoroughly purged with nitrogen, and the system was purged with ethylene. 20 ml of 1-hexene and 0.06 ml of a decane solution of triisobutylaluminum (1.0 mol/L) were then charged and maintained at room temperature for 5 minutes. Then, 180 mg of prepolymerized solid catalyst component (XP-4) was charged and the temperature in the system was raised to 73°C. Next, polymerization was started by introducing ethylene, and polymerization was carried out for 90 minutes while continuously supplying ethylene and maintaining the pressure at 8.0 kg/cm 2 -G. After the polymerization was completed, the pressure was released, and the polymer was filtered, washed, and dried at 80°C under reduced pressure for 10 hours, yielding 113.8 g of polymer. The polymer yield per 1 g of catalyst (polymerization activity) was 632 (g-PE/g-cat).
[実施例10]
(重合評価(iii):気相重合による運転性評価)
気相流動床重合装置を用いて、エチレンと1-ヘキセンとの共重合を行った。重合圧力を1.7MPaG、重合温度を80℃とした。調製例3で調製した予備重合固体触媒成分(XP-2)を4.2g/hrで重合反応器中に供給した。成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)、成分(C)としてアデカプルロニックL-71(C-1)を質量比100対10で混合したものを、循環ガスライン中に、重合体の質量に対して(B-1)として30ppm(質量基準)の量で存在するように供給した。気相重合器内のガス組成は、エチレン分圧=1.0MPa、水素/エチレン=4.8×10-4モル比、1-ヘキセン/エチレン=0.022モル比となるようにエチレン、水素、1-ヘキセンおよびイソペンタンを連続的に供給し、6.0kg/hrの割合で重合体を生成した。滞留時間は4時間であった。このときの重合体密度は916kg/m3、メルトフローレートは3.8g/10minであった。なお、メルトフローレートは、ASTMD1238-65Tに従い190℃、2.16kg加重の条件下で測定した。
以上の条件で48時間運転を実施したが、重合器や配管等、全ての箇所にヒートスポットの発生はみられず、安定した重合が実施できた。触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は1429(g-PE/g-cat)であった。
[Example 10]
(Polymerization evaluation (iii): Operability evaluation by gas phase polymerization)
Copolymerization of ethylene and 1-hexene was carried out using a gas-phase fluidized bed polymerization apparatus. The polymerization pressure was 1.7 MPaG, and the polymerization temperature was 80°C. The prepolymerized solid catalyst component (XP-2) prepared in Preparation Example 3 was fed into the polymerization reactor at 4.2 g/hr. A mixture of lauryldiethanolamine (B-1) as component (B) and Adeka Pluronic L-71 (C-1) as component (C) in a mass ratio of 100:10 was fed into the circulation gas line so that (B-1) was present in an amount of 30 ppm (mass basis) relative to the mass of the polymer. Ethylene, hydrogen, 1-hexene, and isopentane were continuously fed into the gas-phase polymerization reactor so that the gas composition in the gas-phase polymerization reactor was ethylene partial pressure = 1.0 MPa, hydrogen/ethylene = 4.8 x 10 -4 molar ratio, and 1-hexene/ethylene = 0.022 molar ratio, and a polymer was produced at a rate of 6.0 kg/hr. The residence time was 4 hours. The polymer density was 916 kg/m 3 and the melt flow rate was 3.8 g/10 min. The melt flow rate was measured at 190° C. under a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238-65T.
The operation was carried out for 48 hours under the above conditions, and no heat spots were observed in any part of the polymerization vessel, piping, etc., and stable polymerization was carried out. The polymer yield per gram of catalyst (polymerization activity) was 1429 (g-PE/g-cat).
[参考例9]
(重合評価(iii):気相重合による運転性評価)
気相流動床重合装置を用いて、エチレンと1-ヘキセンとの共重合を行った。重合圧力を1.7MPaG、重合温度を80℃とした。調製例4で調製した予備重合固体触媒成分(XP-3)を4.8g/hrで重合反応器中に供給した。成分(B)としてラウリルジエタノールアミン(B-1)を循環ガスライン中に、重合体の質量に対して(B-1)として30ppm(質量基準)の量で存在するように供給した。気相重合器内のガス組成は、エチレン分圧=1.0MPa、水素/エチレン=4.8×10-4モル比、1-ヘキセン/エチレン=0.022モル比となるようにエチレン、水素、1-ヘキセンおよびイソペンタンを連続的に供給し、6.0kg/hrの割合で重合体を生成した。滞留時間は4時間であった。このときの重合体密度は916kg/m3、メルトフローレートは3.8g/10minであった。なお、メルトフローレートは、ASTMD1238-65Tに従い190℃、2.16kg加重の条件下で測定した。
以上の条件で48時間運転を実施したが、重合器や配管等、全ての箇所にヒートスポットの発生はみられず、安定した重合が実施できた。触媒1g当りの重合体収量(重合活性)は1250(g-PE/g-cat)であった。
[Reference Example 9]
(Polymerization evaluation (iii): Operability evaluation by gas phase polymerization)
Copolymerization of ethylene and 1-hexene was carried out using a gas-phase fluidized bed polymerization apparatus. The polymerization pressure was 1.7 MPaG, and the polymerization temperature was 80°C. The prepolymerized solid catalyst component (XP-3) prepared in Preparation Example 4 was fed into the polymerization reactor at 4.8 g/hr. As component (B), lauryldiethanolamine (B-1) was fed into the circulation gas line so that it was present in an amount of 30 ppm (mass basis) as (B-1) relative to the mass of the polymer. Ethylene, hydrogen, 1-hexene, and isopentane were continuously fed so that the gas composition in the gas-phase polymerization reactor was ethylene partial pressure = 1.0 MPa, hydrogen/ethylene = 4.8 x 10 -4 molar ratio, and 1-hexene/ethylene = 0.022 molar ratio, and a polymer was produced at a rate of 6.0 kg/hr. The residence time was 4 hours. The polymer density at this time was 916 kg/m 3 , and the melt flow rate was 3.8 g/10 min. The melt flow rate was measured under conditions of 190° C. and a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238-65T.
The operation was carried out for 48 hours under the above conditions, and no heat spots were observed in any part of the polymerization vessel, piping, etc., and stable polymerization was carried out. The polymer yield per gram of catalyst (polymerization activity) was 1250 (g-PE/g-cat).
本発明によれば、重合器壁や撹拌翼等の重合器内部の汚れを防止し、かつ、製造装置の運転の安定性と重合活性の更なる向上を達成可能なオレフィン系重合体の製造方法を提供することができ、本発明は触媒を用いるオレフィン系重合体の生産性の向上に大きく寄与するものである。 The present invention provides a method for producing olefin polymers that prevents fouling of the inside of the polymerization vessel, such as the walls and agitator blades, and can achieve further improvements in the operational stability and polymerization activity of the production equipment. The present invention will greatly contribute to improving the productivity of olefin polymers using a catalyst.
Claims (6)
エチレンおよび炭素原子数3以上20以下のα-オレフィンよりなる群から選ばれる一種以上のオレフィンの(共)重合を重合器内で行うことを特徴とするオレフィン系重合体の製造方法。
A process for producing an olefin polymer, comprising (co)polymerizing ethylene and one or more olefins selected from the group consisting of α-olefins having from 3 to 20 carbon atoms in a polymerization vessel.
(A-1)シクロペンタジエニル骨格を有する周期表第4族の遷移金属化合物と、
(A-2)(a)有機金属化合物、(b)有機アルミニウムオキシ化合物、および(c)成分(A-1)と反応してイオン対を形成する化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、
(A-3)微粒子状担体と、
を含む、請求項1~5の何れか一項に記載のオレフィン系重合体の製造方法。 Component (A) is
(A-1) a compound of a transition metal of Group 4 of the periodic table having a cyclopentadienyl skeleton;
(A-2) at least one compound selected from the group consisting of (a) organometallic compounds, (b) organoaluminum oxy compounds, and (c) compounds that react with component (A-1) to form an ion pair;
(A-3) a fine particle carrier;
The method for producing an olefin polymer according to any one of claims 1 to 5, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020144796A JP7610375B2 (en) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | Method for producing olefin polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020144796A JP7610375B2 (en) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | Method for producing olefin polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022039659A JP2022039659A (en) | 2022-03-10 |
| JP7610375B2 true JP7610375B2 (en) | 2025-01-08 |
Family
ID=80498586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020144796A Active JP7610375B2 (en) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | Method for producing olefin polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7610375B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313718A (en) | 1999-03-02 | 2000-11-14 | Mitsui Chemicals Inc | Improvement in fluidity of polymeric powder |
| JP2000327707A (en) | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Mitsui Chemicals Inc | Slurry polymerization of olefin |
| JP2004262992A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Mitsui Chemicals Inc | Slurry polymerization method for olefin |
| WO2010123033A1 (en) | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 三井化学株式会社 | Method for producing olefin polymer |
| JP2014019825A (en) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Mitsui Chemicals Inc | Process for producing olefin polymer |
| JP2019157019A (en) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 三井化学株式会社 | Manufacturing method of olefin polymer |
-
2020
- 2020-08-28 JP JP2020144796A patent/JP7610375B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313718A (en) | 1999-03-02 | 2000-11-14 | Mitsui Chemicals Inc | Improvement in fluidity of polymeric powder |
| JP2000327707A (en) | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Mitsui Chemicals Inc | Slurry polymerization of olefin |
| JP2004262992A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Mitsui Chemicals Inc | Slurry polymerization method for olefin |
| WO2010123033A1 (en) | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 三井化学株式会社 | Method for producing olefin polymer |
| JP2014019825A (en) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Mitsui Chemicals Inc | Process for producing olefin polymer |
| JP2019157019A (en) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 三井化学株式会社 | Manufacturing method of olefin polymer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022039659A (en) | 2022-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6048817A (en) | Polymerization of olefins | |
| JP5615807B2 (en) | Process for producing olefin polymer | |
| JP7277218B2 (en) | Method for producing olefin polymer | |
| JP2019157019A (en) | Manufacturing method of olefin polymer | |
| JP7515285B2 (en) | Method for producing olefin polymer | |
| JP7610375B2 (en) | Method for producing olefin polymer | |
| JP7672208B2 (en) | Solid catalyst for olefin polymerization and method for producing olefin polymer using the same | |
| JP2015003952A (en) | Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymer using the same | |
| JP4603241B2 (en) | Olefin polymerization catalyst and olefin polymerization method | |
| JP6681215B2 (en) | Process for producing olefin polymer | |
| JP7131931B2 (en) | Method for producing olefin polymer | |
| JP6739186B2 (en) | Process for producing olefin polymer | |
| JP6360682B2 (en) | Method for producing prepolymerized catalyst component used for olefin polymerization and method for producing olefin polymer using the prepolymerized catalyst component | |
| JP7131930B2 (en) | Method for producing olefin polymer | |
| JP6882882B2 (en) | Method for producing olefin polymer and method for improving fluidity | |
| JP2026059256A (en) | Method for producing olefin polymers | |
| JP2004059828A (en) | Olefin polymerization catalyst and method for producing olefin polymer by using the same | |
| JP4067426B2 (en) | Olefin polymerization catalyst and olefin polymerization method | |
| JP2001048912A (en) | Production of prepolymerization catalyst for olefin polymerization | |
| JP2004262992A (en) | Slurry polymerization method for olefin | |
| JP6824012B2 (en) | A method for producing a catalyst component for olefin polymerization, a method for producing a catalyst for olefin polymerization, and a method for producing an olefin polymer. | |
| JP2005089583A (en) | Method for olefin slurry polymerization | |
| JPH07292019A (en) | Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymer | |
| JPH10110012A (en) | Olefin polymerization catalyst and olefin polymerization method | |
| JPH08198905A (en) | Gas phase polymerization of olefins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20210611 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20220119 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230816 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240410 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240604 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240801 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241220 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7610375 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |