JP7669783B2 - Method for producing olefin polymer - Google Patents
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Description
本発明はオレフィン重合体の製造方法に関するものであり、特に詳しくはメタロセン系触媒の存在下、オレフィン重合体の製造を行う際に、チタン、マグネシウムおよびハロゲンを含有する固体触媒の存在下でオレフィンのスラリー重合に使用した回収重合溶媒を用いるオレフィン重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an olefin polymer, and more particularly to a method for producing an olefin polymer in the presence of a metallocene catalyst, using a recovered polymerization solvent used in the slurry polymerization of an olefin in the presence of a solid catalyst containing titanium, magnesium, and a halogen.
チタン、マグネシウムおよびハロゲンを含有する固体触媒である、いわゆるチグラー・ナッタ触媒やメタロセン系触媒などの重合触媒を用いて、重合溶媒中でオレフィンをスラリー重合する方法は広く行われている。工業的にスラリー重合を行う場合、コストおよび廃棄物量低減の観点から、生成ポリマーを分離した後の溶媒は回収され、重合に再利用することが一般的である。この生成ポリマーが分離された回収重合溶媒は、重合反応の原料残余、副生成物および触媒の分解物などの不純物を含み、これらは重合反応に様々な悪影響を与える影響物質となることが懸念されるため、一部のケースを除いてそのまま使用することはできない。 The method of slurry polymerization of olefins in a polymerization solvent using a polymerization catalyst, such as a so-called Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst, which is a solid catalyst containing titanium, magnesium, and a halogen, is widely used. When performing slurry polymerization industrially, it is common to recover the solvent after separating the produced polymer and reuse it for polymerization, from the viewpoint of reducing costs and waste. The recovered polymerization solvent from which the produced polymer is separated contains impurities such as residual raw materials for the polymerization reaction, by-products, and catalyst decomposition products, and since there is concern that these may become substances that have various adverse effects on the polymerization reaction, they cannot be used as is, except in some cases.
すなわち、重合溶媒の精製は重合反応の制御に重要な意味を持ち、ポリマーメーカーは独自の精製技術を駆使して、重合反応への影響を低く抑える努力を行っている。近年、重合触媒の高活性化に伴う触媒使用量の低減が進み、また、より高付加価値ポリマー製造のためのメタロセン系触媒と従来のチグラー・ナッタ触媒とを併産(スイング運転)する形態が増えてきている。しかしながら、従来の精製法にて回収された溶媒では、不純物耐性の低いメタロセン系触媒の性能を低下する状況となり易く、より高度な精製が可能な溶媒回収方法の開発が望まれていた。 In other words, purification of polymerization solvents is important for controlling the polymerization reaction, and polymer manufacturers are making efforts to minimize the impact on the polymerization reaction by making full use of their own purification technologies. In recent years, the amount of catalyst used has been reduced due to the high activity of polymerization catalysts, and there has been an increase in the use of metallocene catalysts in parallel production (swing operation) with conventional Ziegler-Natta catalysts to produce higher value-added polymers. However, solvents recovered using conventional purification methods tend to reduce the performance of metallocene catalysts, which have low tolerance to impurities, and there has been a demand for the development of a solvent recovery method that allows for more advanced purification.
そして、溶媒に含まれる水分、あるいはアルキルハライドを除去精製する目的で、ゼオライトを使用することが提案されており、例えば、チグラー系またはワッカー系触媒を用いα-オレフィンの重合で得られる生成スラリーから回収した溶媒を、8Å以上の細孔を有する合成ゼオライト、好ましくモレキュラーシーブス10X、モレキュラーシーブス13Xで処理する方法(例えば特許文献1参照。)、また、ゼオライトのナトリウム陽イオンを鉄などの遷移金属イオンに交換することで、高い溶媒精製効果を得る方法(例えば特許文献2参照。)、更に、チグラー・ナッタ触媒の存在下にα-オレフィンをスラリー重合して得られるスラリーから分離された溶媒を、細孔径の異なる2種類のゼオライト、好ましくはモレキュラーシーブス10Xとモレキュラーシーブス3Aの組合せで接触処理することにより、従来除去できなかった微量の重合阻害不純物を除去する方法(例えば特許文献3参照)、等が提案されている。 It has also been proposed to use zeolites to remove and purify water or alkyl halides contained in solvents. For example, a method has been proposed in which a solvent recovered from a slurry produced by polymerization of α-olefins using a Ziegler or Wacker catalyst is treated with a synthetic zeolite having pores of 8 Å or more, preferably Molecular Sieves 10X or Molecular Sieves 13X (see, for example, Patent Document 1). Another method has been proposed in which the sodium cations of zeolites are exchanged for transition metal ions such as iron to obtain a high solvent purification effect (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, a method has been proposed in which a solvent separated from a slurry obtained by slurry polymerization of α-olefins in the presence of a Ziegler-Natta catalyst is contact-treated with a combination of two types of zeolites with different pore sizes, preferably Molecular Sieves 10X and Molecular Sieves 3A, to remove trace amounts of polymerization-inhibiting impurities that could not be removed in the past (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、特許文献1~3のいずれの提案も、精製処理された溶媒をチグラー・ナッタ触媒のスラリー重合に再利用するものであり、例えばメタロセン系触媒に代表される高活性・高精密重合触媒の適用性には検討のなされていないものであり、本発明者らの検討によれば、メタロセン系触媒等に適用した際には活性の低下等が観測されるものであった。 However, the proposals in Patent Documents 1 to 3 all involve reusing the purified solvent in slurry polymerization with a Ziegler-Natta catalyst, and no consideration is given to the applicability of highly active and highly precise polymerization catalysts such as metallocene catalysts. According to the inventors' studies, when these catalysts are applied to metallocene catalysts, etc., a decrease in activity is observed.
そこで、従来のチグラー・ナッタ触媒によるオレフィン重合体と高活性・高精密重合を可能とするメタロセン系触媒に代表される高性能触媒によるオレフィン重合体のスイング運転においても影響物質・不純物の影響のない回収重合溶媒を用いた効率的なオレフィン重合体の製造方法の出現が望まれていた。 Therefore, there has been a demand for an efficient method for producing olefin polymers using recovered polymerization solvent that is not affected by influential substances and impurities, even in swing operation of olefin polymers produced by conventional Ziegler-Natta catalysts and olefin polymers produced by high-performance catalysts, such as metallocene catalysts, which enable highly active and precise polymerization.
そこで、本発明者らは、メタロセン系触媒によるオレフィン重合の際に、特定の水素陽イオン型ハイシリカゼオライトにより精製した回収重合溶媒とすることにより効率的なオレフィン重合体の製造が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors have discovered that efficient production of olefin polymers is possible by using a specific hydrogen cation type high silica zeolite to purify the recovered polymerization solvent during olefin polymerization using a metallocene catalyst, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、メタロセン系触媒の存在下、オレフィンの重合を行う際に、重合溶媒としてオレフィン重合反応後の重合溶媒を水素陽イオン型ベータ型ゼオライト、水素陽イオン型ZSM-5型ゼオライト及び水素陽イオン型Y型ゼオライトからなる群より選択される少なくとも1種のハイシリカゼオライトで接触処理した回収重合溶媒を用いることを特徴とするオレフィン重合体の製造方法に関するものである。 That is, the present invention relates to a method for producing an olefin polymer, characterized in that when olefins are polymerized in the presence of a metallocene catalyst, a recovered polymerization solvent obtained by contact-treating the polymerization solvent after the olefin polymerization reaction with at least one high-silica zeolite selected from the group consisting of hydrogen cation-type beta zeolite, hydrogen cation-type ZSM-5 zeolite, and hydrogen cation-type Y zeolite is used as the polymerization solvent.
以下に本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、水素陽イオン型ベータ型ゼオライト、水素陽イオン型ZSM-5型ゼオライト及び水素陽イオン型Y型ゼオライトからなる群より選択されるハイシリカゼオライトで接触処理した回収重合溶媒を用いるものである。ここで、ゼオライトは結晶性アルミノケイ酸塩の総称で、一般式Me2/XO・Al2O3・mSiO2・nH2O(式中、Meはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示し、XはMeの原子価を示す)で表わされる化学組成を有し、またX線回折により識別することのできる独特の結晶構造を有するものである。このようなゼオライトの中でも、水素陽イオン型ベータ型ゼオライト、水素陽イオン型ZSM-5型ゼオライト、水素陽イオン型Y型ゼオライトに属するハイシリカゼオライト、特に水素陽イオン型Y型ゼオライトが、回収重合溶媒の精製に優れた性能を発揮するものであり、水素陽イオン型以外のもの、ベータ型ゼオライト、ZSM-5型ゼオライト、Y型ゼオライト以外のハイシリカゼオライトは回収重合溶媒の精製が不十分なものとなる。 The process for producing an olefin polymer of the present invention uses a recovered polymerization solvent that has been contact-treated with a high-silica zeolite selected from the group consisting of hydrogen cation-type beta zeolite, hydrogen cation-type ZSM-5 zeolite and hydrogen cation -type Y zeolite. Here, zeolite is a general term for crystalline aluminosilicates, which have a chemical composition represented by the general formula Me2 / XO.Al2O3.mSiO2.nH2O (wherein Me represents an alkali metal or alkaline earth metal and X represents the atomic valence of Me) and have a unique crystal structure that can be identified by X-ray diffraction. Among these zeolites, high-silica zeolites belonging to hydrogen cation type beta zeolite, hydrogen cation type ZSM-5 zeolite, and hydrogen cation type Y zeolite, in particular hydrogen cation type Y zeolite, exhibit excellent performance in purifying the recovered polymerization solvent, while high-silica zeolites other than hydrogen cation type, beta zeolite, ZSM-5 zeolite, and Y zeolite, do not sufficiently purify the recovered polymerization solvent.
該ハイシリカゼオライトのSiO2/Al2O3(モル比)に制限はなく、中でも特に優れた溶媒精製能を発揮することからSiO2/Al2O3=5~40のものが好ましく、特にSiO2/Al2O3=5~30、5~20、更には5~10のものが好ましい。一般に、SiO2/Al2O3のモル比が高いほどハイシリカゼオライトの酸強度が高くなることが知られているが、驚くべきことに、ハイシリカゼオライトでは、比較的低いSiO2/Al2O3のモル比を有するハイシリカゼオライトが優れた回収溶媒精製能を発揮する。 There are no limitations on the SiO 2 /Al 2 O 3 (molar ratio) of the high-silica zeolite, and among them, those with a SiO 2 /Al 2 O 3 ratio of 5 to 40 are preferred because they exhibit particularly excellent solvent purification capabilities, and those with a SiO 2 /Al 2 O 3 ratio of 5 to 30, 5 to 20, and even more preferably 5 to 10. It is generally known that the higher the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio, the higher the acid strength of the high-silica zeolite. However, surprisingly, among high-silica zeolites, those with a relatively low SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio exhibit excellent recovered solvent purification capabilities.
本発明におけるハイシリカゼオライトは、不純物除去能,高耐久性,易再生性の付与を目的に、水素陽イオンの一部を遷移金属イオンで置換したハイシリカゼオライトであってもよく、例えば特公平1-58202号に記載の方法により調製が可能である。その交換率は回収重合溶媒種によって異なるが、一般には全水素陽イオン量の40%以下とすることが好ましく、特に1~20%、更には1~10%であることが好ましい。 The high-silica zeolite in the present invention may be a high-silica zeolite in which some of the hydrogen cations have been replaced with transition metal ions in order to impart impurity removal ability, high durability, and easy regeneration, and can be prepared, for example, by the method described in JP-B-1-58202. The exchange rate varies depending on the type of polymerization solvent recovered, but it is generally preferable to keep it at 40% or less of the total hydrogen cation amount, particularly 1 to 20%, and more preferably 1 to 10%.
本発明におけるハイシリカゼオライトの形態については、特に制限はなく、一般的な粉末状、粒状、ペレット状などの形態が利用可能であり、特に操作上の観点から粒状ないしペレット状のものが好適で、精製能力の観点からは比表面積の大きな粉末状のものが優れている。なお、ペレット形状とする際には、さらにはシリカ、アルミナ、シリカアルミナ、粘土等のバインダーを含むものであってもよい。 The form of the high-silica zeolite in the present invention is not particularly limited, and general forms such as powder, granules, and pellets can be used. Granules and pellets are particularly suitable from the viewpoint of operation, and powders with a large specific surface area are superior from the viewpoint of purification ability. When forming the zeolite into pellets, it may further contain a binder such as silica, alumina, silica-alumina, or clay.
このようなハイシリカゼオライトは、一般的に知られる方法により入手可能である。また、市販品として入手したものであってもよく、例えば水素陽イオン型Y型ハイシリカゼオライトとして、(商品名)HSZ-330HUD1A(東ソー(株)製)、水素陽イオン型ベータ型ハイシリカゼオライトとして(商品名)HSZ-931HOD1A(東ソー(株)製)、水素陽イオン型ZSM-5型ハイシリカゼオライトとして、(商品名)HSZ-822HOD1A(東ソー(株)製)、(商品名)HSZ-840HOD1A(東ソー(株)製)、等を挙げることができる。 Such high silica zeolites can be obtained by commonly known methods. They may also be commercially available products, such as hydrogen cation type Y-type high silica zeolites (product name) HSZ-330HUD1A (manufactured by Tosoh Corporation), hydrogen cation type beta-type high silica zeolites (product name) HSZ-931HOD1A (manufactured by Tosoh Corporation), and hydrogen cation type ZSM-5-type high silica zeolites (product name) HSZ-822HOD1A (manufactured by Tosoh Corporation) and (product name) HSZ-840HOD1A (manufactured by Tosoh Corporation).
そして、ハイシリカゼオライトは、重合反応終了後の回収重合溶媒と接触することにより重合阻害物質・不純物の除去・精製が可能となり、その際には、通常の精製工程である回収重合溶媒のろ過、蒸留、水分除去等を行った後の回収重合溶媒精製の最終段階で接触処理に供することが好ましい。このことは、通常の精製処理で除去できない阻害物質、不純物の除去をハイシリカゼオライトにて除去が可能であることを示すものである。 High-silica zeolite can remove and purify polymerization inhibitors and impurities by contacting the recovered polymerization solvent after the polymerization reaction is completed. In this case, it is preferable to subject the recovered polymerization solvent to contact treatment at the final stage of purification after the recovered polymerization solvent is filtered, distilled, and dehydrated, which are the usual purification processes. This shows that high-silica zeolite can be used to remove inhibitors and impurities that cannot be removed by normal purification processes.
そして、本発明における回収重合溶媒としては、重合反応により回収された重合溶媒であれば如何なるものであってもよく、中でも副反応による副生成物、触媒に由来する金属含有物質を含むものに適しており、そのような重合反応としては、チグラー・ナッタ触媒の存在下、オレフィンの重合を行うスラリー重合を挙げることができる。 The recovered polymerization solvent in the present invention may be any polymerization solvent recovered from a polymerization reaction, and is particularly suitable for those containing by-products from side reactions and metal-containing substances derived from catalysts. An example of such a polymerization reaction is slurry polymerization in which olefins are polymerized in the presence of a Ziegler-Natta catalyst.
この際のチグラー・ナッタ触媒としては、チタン,マグネシウムおよびハロゲンを含有する固体触媒を挙げることができ、適宜、触媒の活性化および/または不純物除害のための有機アルミニウム化合物と組み合わせて、オレフィン重合に使用されるものである。該固体触媒とは、更に詳しくは、マグネシウム化合物とハロゲン含有チタン化合物または該化合物と電子供与体との付加化合物を段階的または一次的に接触させることにより形成される複合固体で、このような触媒は様々に工夫を施された調製法が多く開発されている。しかし、本発明においては、特に限定されることなく公知の各種のものを用いた場合に適用することが可能である。具体的には、特公昭46-34092号,特開昭54-41985号,特開昭55-729号公報,特開昭55-13709号公報、特開昭57-12006号公報、特開昭57-141409号公報、特公平4-22163号公報などに開示された方法を挙げることが出来る。 The Ziegler-Natta catalyst in this case may be a solid catalyst containing titanium, magnesium and a halogen, which is used in olefin polymerization in combination with an organoaluminum compound for activating the catalyst and/or removing impurities. More specifically, the solid catalyst is a composite solid formed by stepwise or primary contact of a magnesium compound with a halogen-containing titanium compound or an adduct of the compound with an electron donor, and many preparation methods of such catalysts have been developed with various ingenuity. However, the present invention is not particularly limited and can be applied to the case where various known catalysts are used. Specifically, the methods disclosed in JP-B-46-34092, JP-A-54-41985, JP-A-55-729, JP-A-55-13709, JP-A-57-12006, JP-A-57-141409, and JP-B-4-22163 can be mentioned.
また、オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1等のα-オレフィンを挙げることができる。 Examples of olefins include α-olefins such as ethylene, propylene, butene-1, hexene-1, and octene-1.
そして、スラリー重合の際の溶媒としては、炭化水素系溶媒であれば特に制限はない。例えばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの環状構造を有する脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;等を挙げることができる。 The solvent used in the slurry polymerization is not particularly limited as long as it is a hydrocarbon solvent. Examples include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; aliphatic hydrocarbons having a cyclic structure such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; and the like.
本発明においてハイシリカゼオライトを接触する際の回収重合溶媒としては、精製の際の効率をより優れたものとするために、ろ過、蒸留、水分除去等を事前に行うことが好ましく、特にチグラー・ナッタ触媒の存在下、オレフィンの重合を行うスラリー重合を行ったものである場合は、以下の1)~4)に示す処理を行ったものであることが好ましい。
1)生成ポリマーを回収除去の後の溶媒を加水分解し、有機層を分離回収する。場合によっては、加水分解液の水層のpH調製を実施する。
2)1)で回収した有機層を水蒸気蒸留し、流出液から有機層を分液分離する。
3)2)で分離した有機層を単蒸留する。
4)3)で単蒸留した回収溶媒の脱水を目的とし、モレキュラーシーブス3A又は4Aによる接触処理する。
In the present invention, the recovered polymerization solvent used in contacting the high-silica zeolite is preferably subjected to prior treatments such as filtration, distillation, water removal, etc., in order to improve the efficiency of purification. In particular, in the case of slurry polymerization in which olefins are polymerized in the presence of a Ziegler-Natta catalyst, it is preferable that the solvent has been subjected to the treatments shown in 1) to 4) below.
1) After recovering and removing the produced polymer, the solvent is hydrolyzed and the organic layer is separated and recovered. In some cases, the pH of the aqueous layer of the hydrolyzed solution is adjusted.
2) The organic layer recovered in 1) is subjected to steam distillation, and the organic layer is separated from the effluent.
3) The organic layer separated in 2) is subjected to simple distillation.
4) The recovered solvent obtained by simple distillation in 3) is subjected to contact treatment with molecular sieves 3A or 4A for the purpose of dehydrating the solvent.
そして、回収重合溶媒、前処理された回収重合溶媒とハイシリカゼオライトとを接触処理する際の条件は、特に制限はない。中でも、ハイシリカゼオライトは疎水性でありながら、水分除去能も示すことから、処理の前に脱水処理により水分量を低減させておくことが望ましい。具体的には、カールフィッシャー法により測定された水分量を20ppm以下とすることが望ましい。また、処理温度は処理する回収重合溶媒の凝固点、沸点および粘性などを考慮して、-10℃~150℃の範囲で任意に設定することが出来る。基本的には、温度が高い方が好ましい結果を与えるが、通常25℃~50℃の範囲で処理することで十分な性能を得ることが出来る。また、回収重合溶媒とハイシリカゼオライトとの接触処理にあたっては、ハイシリカゼオライトが気泡を巻き込まないように留意すべきである。回収重合溶媒中へハイシリカゼオライトを静的に浸漬する方法でも良いが、工業的な利用を考慮すればハイシリカゼオライトを充填したカラムに回収重合溶媒をアップフローとなるように通過させることが好ましい。使用するカラム径,充填長さおよび通液する流速をパラメータとし、接触時間を調整することが出来る。接触時間は回収溶媒中の残留不純物量に依存するが、例えば、溶媒5Lとハイシリカゼオライト10gを接触させる場合、接触時間は1秒~24時間の範囲で任意に調整できる。 There are no particular limitations on the conditions for contacting the recovered polymerization solvent, the pretreated recovered polymerization solvent, and the high-silica zeolite. In particular, since high-silica zeolite is hydrophobic but also exhibits water removal ability, it is desirable to reduce the water content by dehydration treatment before treatment. Specifically, it is desirable to make the water content measured by the Karl Fischer method 20 ppm or less. In addition, the treatment temperature can be set arbitrarily in the range of -10°C to 150°C, taking into consideration the freezing point, boiling point, and viscosity of the recovered polymerization solvent to be treated. Basically, a higher temperature gives a better result, but sufficient performance can usually be obtained by treating at a temperature in the range of 25°C to 50°C. In addition, in the contact treatment of the recovered polymerization solvent and the high-silica zeolite, care should be taken to prevent the high-silica zeolite from entraining air bubbles. A method of statically immersing the high-silica zeolite in the recovered polymerization solvent may be used, but in consideration of industrial use, it is preferable to pass the recovered polymerization solvent through a column packed with high-silica zeolite so that it becomes an upflow. The contact time can be adjusted using the column diameter, packing length, and flow rate as parameters. The contact time depends on the amount of impurities remaining in the recovered solvent, but for example, when contacting 5 L of solvent with 10 g of high silica zeolite, the contact time can be adjusted anywhere between 1 second and 24 hours.
そして、ハイシリカゼオライトは、定期的に、あるいは活性の低下が顕著となった場合に、窒素などの不活性ガスのフロー下に200℃~700℃の範囲の温度にて焼成処理することで、性能を回復させ、再生利用に供することが出来る。 Furthermore, high-silica zeolite can be restored to its original performance and reused by periodically or when its activity has significantly decreased, by calcining it at temperatures between 200°C and 700°C under a flow of inert gas such as nitrogen.
ハイシリカゼオライトにより精製された回収重合溶媒は、再度重合反応の際の重合溶媒として再利用してもポリマーの製造に影響することなく利用することが可能であり、本発明においては、特に重合活性に優れ、精密重合に適したオレフィン重合触媒として知られているメタロセン系触媒の存在下、オレフィンのスラリー重合を行う際の重合溶媒として用いるものである。 The recovered polymerization solvent purified by high silica zeolite can be reused as a polymerization solvent in a polymerization reaction again without affecting the production of polymers. In the present invention, it is used as a polymerization solvent in the slurry polymerization of olefins in the presence of a metallocene catalyst, which is known as an olefin polymerization catalyst that has particularly excellent polymerization activity and is suitable for precision polymerization.
この際の回収重合溶媒を用いた、メタロセン系触媒によるオレフィンの重合については、特に制限はなく、メタロセン錯体とメチルアルミノキサン、トリフェニルカルベニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート-トリイソブチルアルミニウムなどの助触媒と組み合わせた触媒系でオレフィンの重合を行うものである。 There are no particular limitations on the polymerization of olefins using a metallocene catalyst with the recovered polymerization solvent, and the polymerization of olefins is carried out using a catalyst system that combines a metallocene complex with a cocatalyst such as methylaluminoxane or triphenylcarbenium tetrakispentafluorophenylborate-triisobutylaluminum.
その際のメタロセン錯体は、一般式MR1R2R3R4(式中、Mは遷移金属元素を示し、R1、R2、R3、R4の内の少なくとも一つはシクロアルカジエニル骨格を有する有機基であり、残りは独立にアルキル基、アルコシキ基、アリーロキシ基、アルキルシリル基、アルキルアミド基、アルキルイミド基、アルキルアミノ基、アルキルイミノ基、又はハロゲン原子を示す。R1、R2、R3、R4の内、二つ以上がシクロアルカジエニル骨格を有する有機基である場合、シクロアルカジエニル骨格を有する有機基の少なくとも二つは炭素、ケイ素、又はゲルマニウムにより架橋されていても良い。)
該メタロセン錯体は、オレフィン重合用触媒の主成分として公知のものであり、Mとしては、具体的にはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルあるいはパラジウムであり、好ましくはチタン、ジルコニウム、クロム、鉄、ニッケルである。また、好ましい遷移金属化合物としては、シクロアルカジエニル骨格を有する配位子が1個ないし2個配位したメタロセン化合物である。シクロアルカジエニル骨格を有する配位子としては、たとえばシクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、ブ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、ペンタメチルシクロペンタジエニル基などのアルキル置換シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基などを例示することができ、シクロアルカジエニル基は2価の置換アルキレン基、置換シリレン基等で架橋されていてもよい。
The metallocene complex in this case has a general formula MR1R2R3R4 (wherein M represents a transition metal element, at least one of R1 , R2 , R3 , and R4 is an organic group having a cycloalkadienyl skeleton, and the remaining independently represent an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylsilyl group, an alkylamide group, an alkylimide group, an alkylamino group, an alkylimino group, or a halogen atom. When two or more of R1, R2 , R3 , and R4 are organic groups having a cycloalkadienyl skeleton, at least two of the organic groups having a cycloalkadienyl skeleton may be bridged by carbon, silicon, or germanium.)
The metallocene complex is known as a main component of an olefin polymerization catalyst, and M is specifically titanium, zirconium, hafnium, chromium, vanadium, manganese, iron, cobalt, nickel, or palladium, and preferably titanium, zirconium, chromium, iron, or nickel. A preferred transition metal compound is a metallocene compound with one or two ligands having a cycloalkadienyl skeleton. Examples of the ligand having a cycloalkadienyl skeleton include alkyl-substituted cyclopentadienyl groups such as cyclopentadienyl, methylcyclopentadienyl, ethylcyclopentadienyl, butylcyclopentadienyl, dimethylcyclopentadienyl, and pentamethylcyclopentadienyl, indenyl, and fluorenyl groups, and the cycloalkadienyl groups may be crosslinked with divalent substituted alkylene groups, substituted silylene groups, or the like.
シクロアルカジエニル骨格を有する配位子以外の配位子は、炭素数が1~20の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルシリル基、アミノ基、イミノ基、ハロゲン原子または水素原子である。炭素数が1~20の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などを例示することができ、具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロビル基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基などが例示され、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例示され、アラルキル基としてはベンジル基などが例示される。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ基としてはフェノキシ基などが例示される。これらの基にはハロゲン原子などが置換していてもよい。アルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基などが例示される。ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が例示される。 The ligands other than the ligand having a cycloalkadienyl skeleton are a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylsilyl group, an amino group, an imino group, a halogen atom, or a hydrogen atom. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. Specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a tolyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group. Examples of the aryloxy group include a phenoxy group. These groups may be substituted with a halogen atom or the like. Examples of the alkylsilyl group include a trimethylsilyl group and a triethylsilyl group. Examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
Mがジルコニウムで、シクロアルカジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物の具体的例示として、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)ジルコニウムモノブロミ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ハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコニウムハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコニウムハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)べンジルジルコニウムハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ネオぺンチルジルコニウムハイドライド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドハイドライド、ビス(インデニル)ジルコニウムモノクロリドハイドライド、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(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(n-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(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(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジフェニル、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノメトキシモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノエトキシモノクロリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムモノエトキシモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノフエノキシモノクロリド、ビス(フルオレニル)ジルコニウムジクロリドなどが挙げられる。 Specific examples of transition metal compounds in which M is zirconium and which contain a ligand having a cycloalkadienyl skeleton include bis(cyclopentadienyl)zirconium monochloride monohydride, bis(cyclopentadienyl)zirconium monobromide monohydride, bis(cyclopentadienyl)methylzirconium hydride, bis(cyclopentadienyl)ethylzirconium hydride, bis(cyclopentadienyl)phenylzirconium hydride, and bis(cyclopentadienyl)benzylzirconium hydride. cyclopentadienyl)zirconium hydride, bis(cyclopentadienyl)neopentylzirconium hydride, bis(methylcyclopentadienyl)zirconium monochloride hydride, bis(indenyl)zirconium monochloride hydride, bis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium dibromide, bis(cyclopentadienyl)methylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)ethylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl) bis(cyclopentadienyl)cyclohexylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)phenylzirconium monochloride, bis(cyclopentadienyl)benzylzirconium monochloride, bis(methylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(dimethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(n-butylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, bis(indenyl)zirconium dichloride, bis(indenyl)zirconium dibromide, bis(cyclopentadienyl) Examples of such compounds include bis(cyclopentadienyl)zirconium dimethyl, bis(cyclopentadienyl)zirconium diphenyl, bis(cyclopentadienyl)zirconium dibenzyl, bis(cyclopentadienyl)zirconium monomethoxy monochloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium monoethoxy monochloride, bis(methylcyclopentadienyl)zirconium monoethoxy monochloride, bis(cyclopentadienyl)zirconium monophenoxy monochloride, and bis(fluorenyl)zirconium dichloride.
Mがジルコニウムであり、シクロアルカジエニル骨格を有する配位子を少なくとも2個以上含み、かつこの少なくとも2個のシクロアルカジエニル骨格を有する配位子がエチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリレン基、ジメチルシリレンなどの置換シリレン基、ジメチルゲルマンジイル、ジフェニルゲルマンジイルなどの置換ゲルマンジイル基を介して結合されている遷移金属化合物の具体的例示として、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)ジエチルジルコニウム、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)エ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)メチルジルコニウムモノブロミド、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)ジルコニウムブロミド、エチレンビス(4,5,6-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレンビス(2-メチル-4-(1-ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルゲルマンジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルゲルマンジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルゲルマンジイルビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルゲルマンジイルビス(2-メチル-4-(1-ナフチル)インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン (シクロペンタジエニル)(2-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-メトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-メトキシノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-メトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(4-メトキシノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメトキシフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,7-トリメトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2,3,7-トリメトキシフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル (シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメチルフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジ-tert-ブチルフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-ジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-ジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジメチルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ビスジイソプロピルアミノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-メトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2-メトキシノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-メトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(4-メトキシノフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,7-ジメトキシフルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,3,7-トリメトキシフルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シクロペンタジエニル)(2,3,7-トリメトキシフルオレニル)ジルコニウムジメチルなどを挙げることができ、ラセミ体、メソ体およびそれらの混合物であってよい。また、前記ジルコニウム錯体のジルコニウムをチタニウムまたはハフニウムに変えた錯体等も例示することができる。 Specific examples of transition metal compounds in which M is zirconium and at least two ligands having a cycloalkadienyl skeleton are bonded via an alkylene group such as ethylene or propylene, a substituted alkylene group such as isopropylidene or diphenylmethylene, a silylene group, a substituted silylene group such as dimethylsilylene, or a substituted germanediyl group such as dimethylgermanediyl or diphenylgermanediyl include ethylenebis(indenyl)dimethylzirconium, ethylenebis(indenyl)diethylzirconium, and ethylene Bis(indenyl)diphenylzirconium, ethylene bis(indenyl)methylzirconium monochloride, ethylene bis(indenyl)ethylzirconium monochloride, ethylene bis(indenyl)methylzirconium monobromide, ethylene bis(indenyl)zirconium dichloride, ethylene bis(indenyl)zirconium bromide, ethylene bis(4,5,6-tetrahydro-1-indenyl)zirconium dichloride, dimethylsilylene bis(indenyl)zirconium dichloride, diphenylsilylene bis(indenyl)zirconium dichloride, dimethylsilylene bis (2-methyl-4-phenylindenyl)zirconium dichloride, dimethylsilylenebis(2-methyl-4-(1-naphthyl)indenyl)zirconium dichloride, dimethylgermanediylbis(indenyl)zirconium dichloride, diphenylgermanediylbis(indenyl)zirconium dichloride, dimethylgermanediylbis(2-methyl-4-phenylindenyl)zirconium dichloride, dimethylgermanediylbis(2-methyl-4-(1-naphthyl)indenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(fluorenyl)di diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(fluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-dimethylfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-dimethylfluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-di-tert-butylfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-di-tert-butylfluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene (cyclopentadienyl)(2-dimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-dimethylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-dimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-dimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride fluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-bisdimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-bisdimethylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-bisdiisopropylaminofluorenyl)zirconium diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-bisdiisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-methoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-methoxynofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-methoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(4-methoxynofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2 ,7-dimethoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,7-dimethoxyfluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,3,7-trimethoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2,3,7-trimethoxyfluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(fluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(fluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl) zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2,7-di-tert-butylfluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2,7-di-tert-butylfluorenyl) zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2-dimethylaminofluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) (2-dimethylaminofluorenyl) zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl (cyclopentadienyl) diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-dimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-dimethylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-diisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) ) (2,7-bisdimethylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) (2,7-bisdimethylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) (2,7-bisdiisopropylaminofluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) (2,7-bisdiisopropylaminofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) (2-methoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) (2-methoxynofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl) diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-methoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(4-methoxynofluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2,7-dimethoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2,7-dimethoxyfluorenyl)zirconium dimethyl, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2,3,7-trimethoxyfluorenyl)zirconium dichloride, diphenylsilanediyl(cyclopentadienyl)(2,3,7-trimethoxyfluorenyl)zirconium dimethyl, and the like, may be racemic, meso or a mixture thereof. Also exemplified are complexes in which the zirconium of the zirconium complex is replaced with titanium or hafnium.
これらの錯体は、スラリー重合のため、あらかじめ固体触媒調製を行う場合に、これらの錯体を1種類のみ担持使用してもよいし、分子量分布調整等を目的として2種類以上を担持使用する方法でよい。 When preparing a solid catalyst for slurry polymerization, only one of these complexes may be supported and used, or two or more types may be supported and used for the purpose of adjusting the molecular weight distribution, etc.
あらかじめ固体触媒調製を行う際に用いられる担体としては、塩化マグネシウム、SiO2、アルミナなどの無機固体状物、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリスチレンなどの有機固体状物などを挙げることが出来る。更に、メチルアルミノキサンで処理されたSiO2およびアルミナ、WO2010/055562号、WO2013/055652号、特許6259549号などに記載の固体状メチルアルミノキサン、特開2015-93909号公報、特開2016-175960号公報、特開2018-145402号公報、特開2019-16743号公報などに記載の粘土鉱物の処理担体などの助触媒機能を有する固体状担体を挙げることが出来る。 Examples of the carrier used in advance when preparing the solid catalyst include inorganic solids such as magnesium chloride, SiO 2 , and alumina, and organic solids such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene. In addition, examples of solid carriers having a cocatalyst function include SiO 2 and alumina treated with methylaluminoxane, solid methylaluminoxanes described in WO2010/055562, WO2013/055652, and Japanese Patent No. 6259549, and treated carriers of clay minerals described in JP-A-2015-93909, JP-A-2016-175960, JP-A-2018-145402, and JP-A-2019-16743.
本発明のオレフィン重合体の製造方法は、回収重合溶媒を用い、メタロセン錯体を担体および助触媒担体上に担持された触媒を使用してオレフィンの重合を行うものである。その際に重合に用いられるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、デセン-1、ヘキサデセン-1、オクタデセン-1、エイコセン-1などのα-オレフィン;ビスフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペンなどのハロゲン置換オレフィン;シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネンなどの環状オレフィンが挙げられ、これを単独または2種以上を用いることができる。 The method for producing an olefin polymer of the present invention uses recovered polymerization solvent and a catalyst in which a metallocene complex is supported on a carrier and a cocatalyst carrier to polymerize an olefin. Examples of olefins used in the polymerization include α-olefins such as ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, octene-1, decene-1, hexadecene-1, octadecene-1, and eicosene-1; halogen-substituted olefins such as bisfluoroethylene, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, and hexafluoropropene; and cyclic olefins such as cyclopentene, cyclohexene, and norbornene, and these can be used alone or in combination of two or more.
本発明のオレフィンの製造方法においては連続重合、回分式重合のいずれの方法であってもよく、回収重合溶媒を用いても好ましい性能を発揮し、分子量調節剤としての水素などの効果も高く保つことが出来る。また、その際の重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー濃度などの重合条件について制限はなく、例えば重合温度30~90℃、重合時間10秒~20時間、重合圧力常圧~100MPaの範囲で行うことが好ましい。また、重合終了後に得られるエチレン系重合体は、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収され、乾燥して得ることができる。 The olefin production method of the present invention may be either continuous polymerization or batch polymerization, and favorable performance can be achieved even when recovered polymerization solvent is used, and the effect of hydrogen as a molecular weight regulator can be maintained at a high level. There are no limitations on the polymerization conditions such as polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, and monomer concentration, and it is preferable to carry out the polymerization at a temperature of 30 to 90°C, for a polymerization time of 10 seconds to 20 hours, and at a polymerization pressure of normal pressure to 100 MPa. The ethylene polymer obtained after the polymerization is separated and recovered from the polymerization solvent by a conventionally known method, and can be obtained by drying.
本発明によれば、チグラー・ナッタ触媒のオレフィン重合に使用された重合溶媒をメタロセン系触媒のオレフィン重合に再利用した場合にも、重合活性の低下を招くこともなく効率的にオレフィン重合を製造することが可能となる。 According to the present invention, even when the polymerization solvent used in olefin polymerization using a Ziegler-Natta catalyst is reused for olefin polymerization using a metallocene catalyst, it is possible to efficiently produce olefin polymerization without causing a decrease in polymerization activity.
以下に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により制限されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
なお、断りのない限り、用いた試薬等は市販品、あるいは既知の方法に従って合成したものを用いた。 Unless otherwise noted, the reagents used were either commercially available or synthesized according to known methods.
参考例1
特公平4-22163号に記載の方法に従い、チグラー・ナッタ触媒を調製し、エチレン重合を行うことにより重合後の重合溶媒を調製した。
Reference Example 1
According to the method described in JP-B-4-22163, a Ziegler-Natta catalyst was prepared, and ethylene was polymerized to prepare a polymerization solvent after polymerization.
(1)チグラー・ナッタ触媒の調製
攪拌装置を備えた1.6Lのオートクレーブにブタノール70g(0.94mol)を入れ、これにヨウ素0.55g、金属マグネシウム粉末11g(0.45mol)およびチタンテトラブトキシド61g(0.18mol)を加え、更に乾燥ヘキサン450mlを加えた後に80℃まで昇温し、発生する水素ガスを排除しながら窒素シール下で一時間攪拌した。続いて、120℃まで昇温して1時間反応を行い、マグネシウムおよびチタンを含む溶液を得た。
(1) Preparation of Ziegler-Natta catalyst 70g (0.94mol) of butanol was placed in a 1.6L autoclave equipped with a stirrer, 0.55g of iodine, 11g (0.45mol) of metallic magnesium powder, and 61g (0.18mol) of titanium tetrabutoxide were added, and 450ml of dry hexane was added. The mixture was then heated to 80°C and stirred for one hour under a nitrogen seal while removing the generated hydrogen gas. The mixture was then heated to 120°C and reacted for one hour to obtain a solution containing magnesium and titanium.
内容積500mlのフラスコにマグネシウム原子換算0.048モル相当量のマグネシウムおよびチタンを含む溶液を加え、45℃に昇温して、トリ-i-ブチルアルミニウム(0.048mol)のヘキサン溶液を1時間かけて加えた。すべてを加えた後、60℃で1時間攪拌した。次に、メチルヒドロポリシロキサン2.8ml(25℃における粘度30センチストークス,ケイ素0.048グラム原子)を加え、還流下に一時間反応した。45℃に冷却後、i-ブチルアルミニウムジクロライドの50%へキサン溶液82mlを2時間かけて加えた。すべてを加えた後、70℃で1時間攪拌を行った。生成物にヘキサンを加え、デカント法により15回の洗浄を行った。ヘキサンに懸濁した、チタン,マグネシウムおよびハロゲンを含有するチグラー・ナッタ触媒である固体触媒のスラリー(固体触媒9.5gを含む)を得た。その一部を採取し、元素分析したところ、乾燥固体は9.0重量%のTiを含むものであった。 A solution containing magnesium and titanium in an amount equivalent to 0.048 moles of magnesium atoms was added to a 500 ml flask, the temperature was raised to 45°C, and a hexane solution of tri-i-butylaluminum (0.048 mol) was added over 1 hour. After adding everything, the mixture was stirred at 60°C for 1 hour. Next, 2.8 ml of methylhydrogenpolysiloxane (viscosity 30 centistokes at 25°C, silicon 0.048 gram atom) was added, and the mixture was reacted under reflux for 1 hour. After cooling to 45°C, 82 ml of a 50% hexane solution of i-butylaluminum dichloride was added over 2 hours. After adding everything, the mixture was stirred at 70°C for 1 hour. Hexane was added to the product, and the mixture was washed 15 times by decantation. A slurry of solid catalyst (containing 9.5 g of solid catalyst) was obtained, which is a Ziegler-Natta catalyst containing titanium, magnesium, and halogen suspended in hexane. A portion of the solid catalyst was sampled and subjected to elemental analysis, and the dry solid contained 9.0% Ti by weight.
(2)エチレン重合
撹拌装置,温度計および圧力計を備えた内容積20Lのステンレススチール製オートクレーブ内を十分窒素で置換し、ヘキサン12Lを仕込み、内温を80℃に調節した。その後、トリ-i-ブチルアルミニウム2.3g(12mmol)、前記(1)で得た固体触媒を含有するスラリーを順次添加した。オートクレーブ内圧を0.1MPaに窒素で調節した後、水素を0.5MPaとなるように加え、次いでオートクレーブ内圧が1.1MPaになるように、連続的にエチレンを加えながら1.5時間の重合を行った。重合終了後冷却し、ポリエチレンを含むスラリーを取り出し、濾過することで固形物を除去した、重合反応後のヘキサンを得た。
(2) Ethylene polymerization The inside of a 20 L stainless steel autoclave equipped with a stirrer, a thermometer, and a pressure gauge was thoroughly replaced with nitrogen, 12 L of hexane was charged, and the inside temperature was adjusted to 80° C. Then, 2.3 g (12 mmol) of tri-i-butylaluminum and the slurry containing the solid catalyst obtained in (1) were added in sequence. After adjusting the autoclave internal pressure to 0.1 MPa with nitrogen, hydrogen was added so as to make the pressure 0.5 MPa, and then polymerization was carried out for 1.5 hours while continuously adding ethylene so that the autoclave internal pressure became 1.1 MPa. After the polymerization was completed, the mixture was cooled, and the slurry containing polyethylene was taken out and filtered to remove solid matter, and hexane after the polymerization reaction was obtained.
(3)重合溶媒の前処理
(2)で取得した不純物を含む回収重合溶媒を、水と接触して加水分解し、分液して有機層を回収した。次いで、水蒸気蒸留により高沸点不純物を除去した。蒸留取得液を分液することで有機層を取得し、窒素雰囲気下に単蒸留を行った。更に、モレキュラーシーブ3Aにより脱水処理をすることで本発明の精製処理検討に供する回収重合溶媒であるヘキサン(以下、粗ヘキサンと称する場合もある。)を取得した。粗ヘキサン中の含水量をカールフィッシャー法により測定したところ、10ppmであった。粗ヘキサンをガスクロマトグラフィーにて解析したところ、ヘキサン以外のピークが見られ、不純物の存在を確認した。
(3) Pretreatment of polymerization solvent The recovered polymerization solvent containing impurities obtained in (2) was hydrolyzed by contact with water, and the organic layer was recovered by liquid separation. Then, high boiling point impurities were removed by steam distillation. The distilled liquid was separated to obtain an organic layer, which was then subjected to simple distillation under a nitrogen atmosphere. Further, the organic layer was dehydrated by molecular sieve 3A to obtain hexane (hereinafter, sometimes referred to as crude hexane), which is the recovered polymerization solvent to be used in the purification treatment study of the present invention. The water content in the crude hexane was measured by the Karl Fischer method and found to be 10 ppm. When the crude hexane was analyzed by gas chromatography, peaks other than hexane were observed, confirming the presence of impurities.
参考例2
(1)有機変性粘土の調製
撹拌装置,温度計を備えた1LのガラスフラスコにエキネンF-3(日本アルコール販売社製)300ml及び蒸留水300mlを入れ、濃塩酸15.0g及びアーミンM20(ジオレイルメチルアミン,ライオン(株)製)64.2g(120mmol)を添加し、45℃に加熱して合成ヘクトライト((商品名)ラポナイトRDS、ビックケミー・ジャパン(株)社製)を100g分散させた後、60℃に昇温させてその温度を保持したまま1時間攪拌した。このスラリーを濾別後、60℃の水600mlで2回洗浄し、85℃の乾燥機内で12時間乾燥させることにより160gの有機変性粘土を得た。この有機変性粘土はジェットミル粉砕して、メジアン径を15μmとした。
Reference Example 2
(1) Preparation of organically modified clay 300 ml of Ekinen F-3 (manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd.) and 300 ml of distilled water were placed in a 1 L glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 15.0 g of concentrated hydrochloric acid and 64.2 g (120 mmol) of Armin M20 (dioleylmethylamine, manufactured by Lion Corporation) were added, and the mixture was heated to 45 ° C. to disperse 100 g of synthetic hectorite ((trade name) Laponite RDS, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), and then heated to 60 ° C. and stirred for 1 hour while maintaining the temperature. After filtering the slurry, it was washed twice with 600 ml of water at 60 ° C. and dried in a dryer at 85 ° C. for 12 hours to obtain 160 g of organically modified clay. This organically modified clay was pulverized by a jet mill to a median diameter of 15 μm.
(2)メタロセン系触媒の調製
撹拌装置,温度計と還流管が装着された300mlのフラスコを窒素置換した後に(1)で得られた有機変性粘土25.0gとヘキサンを108ml入れ、次いでジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル)(2-(ジメチルアミノ)-9-フルオレニル)ハフニウムジクロライドを0.687g、及び20wt%に希釈されたトリ-i-ブチルアルミニウムのヘキサン溶液(東ソー・ファインケム(株)製)142mlを添加して60℃で3時間攪拌した。45℃まで冷却した後に上澄み液を抜き取り、200mlのヘキサンにて2回洗浄後、ヘキサンを200ml加えてメタロセン系触媒の懸濁液を得た(固形重量分:12wt%)。
(2) Preparation of metallocene catalyst After replacing the air in a 300 ml flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser with nitrogen, 25.0 g of the organically modified clay obtained in (1) and 108 ml of hexane were added, followed by 0.687 g of diphenylmethylene(cyclopentadienyl)(2-(dimethylamino)-9-fluorenyl)hafnium dichloride and 142 ml of a hexane solution of tri-i-butylaluminum diluted to 20 wt % (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.), and stirring was performed for 3 hours at 60° C. After cooling to 45° C., the supernatant was removed and washed twice with 200 ml of hexane, and then 200 ml of hexane was added to obtain a suspension of a metallocene catalyst (solid weight content: 12 wt %).
実施例1
撹拌装置を備えた5Lのフラスコを窒素雰囲気下に参考例1により得られた粗ヘキサンを5L(3350g)導入し、ペレット形状の水素陽イオン型Y型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-330HUD1A;SiO2/Al2O3モル比6、アルミナバインダー)を3.0g添加した。その後、室温下に攪拌しながら24時間放置し、精製済の回収重合溶媒であるヘキサン(1)を得た。精製済のヘキサン(1)の水分量は5ppmに低下していた。また、ハイシリカゼオライトは僅かに黄色味を帯びていた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 1
In a 5 L flask equipped with a stirrer, 5 L (3350 g) of the crude hexane obtained in Reference Example 1 was introduced under a nitrogen atmosphere, and 3.0 g of a pellet-shaped hydrogen cation type Y-type high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-330HUD1A; SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 6, alumina binder) was added. Thereafter, the mixture was left to stand for 24 hours with stirring at room temperature to obtain hexane (1), which is a purified recovered polymerization solvent. The water content of the purified hexane (1) had decreased to 5 ppm. The high silica zeolite was slightly yellowish. Analysis by gas chromatography showed that no peaks other than hexane were observed.
撹拌装置,温度計および圧力計を備えた内容積2Lのステンレススチール製オートクレープ内を十分窒素で置換し、精製済ヘキサン(1)1.2Lを仕込み、内温を60℃に調節した。その後、20wt%にヘキサン希釈されたトリ-i-ブチルアルミニウム溶液0.65g(0.66mmol)、参考例2で得たメタロセン系触媒を24mg含む懸濁液量を順次添加した。オートクレーブ内圧が0.87MPaになるように、連続的にエチレンを加えながら90分間の重合を行った。重合終了後冷却し、ポリエチレンを含むスラリーを取り出し、濾過することでポリエチレンを回収した。乾燥処理後に重量を測定したところ、87gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は、3625g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 The inside of a 2 L stainless steel autoclave equipped with a stirrer, thermometer, and pressure gauge was thoroughly replaced with nitrogen, 1.2 L of purified hexane (1) was charged, and the internal temperature was adjusted to 60°C. Then, 0.65 g (0.66 mmol) of a 20 wt % hexane-diluted tri-i-butylaluminum solution and a suspension containing 24 mg of the metallocene catalyst obtained in Reference Example 2 were added in sequence. Polymerization was carried out for 90 minutes while continuously adding ethylene so that the internal pressure of the autoclave became 0.87 MPa. After the polymerization was completed, the mixture was cooled, and the polyethylene-containing slurry was taken out and filtered to recover the polyethylene. When the weight was measured after drying, 87 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity at that time was 3625 g/g-catalyst, which was a high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例2
直径2cmのクロマト用カラムにペレット形状の水素陽イオン型Y型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-330HUD1A、SiO2/Al2O3モル比6、アルミナバインダー)を高さ20cmとなるように充填し、窒素置換を行った。この際のハイシリカゼオライトの充填密度は0.465g/cm3であった。このカラムに、アップフローとなるように下部より粗ヘキサンを窒素雰囲気下に流し、滞留時間を120秒と設定して精製ヘキサン(2)を得た。ここでの通液量は5Lとした。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 2
A chromatographic column with a diameter of 2 cm was packed with pellet-shaped hydrogen cation type Y-type high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-330HUD1A, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 6, alumina binder) to a height of 20 cm, and nitrogen replacement was performed. The packing density of the high silica zeolite at this time was 0.465 g/cm 3. Crude hexane was passed through this column from the bottom under a nitrogen atmosphere so as to flow up, and the residence time was set to 120 seconds, to obtain purified hexane (2). The amount of liquid passed here was 5 L. Analysis by gas chromatography showed that no peaks other than hexane were observed.
精製ヘキサン(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、86gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3583g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (2) was used. After drying, the weight was measured and 86 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3583 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例3
粗ヘキサンの滞留時間を30秒と設定した以外は、実施例2と同様にして精製ヘキサン(3)を得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 3
A purified hexane (3) was obtained in the same manner as in Example 2, except that the residence time of the crude hexane was set to 30 seconds. As a result of analysis by gas chromatography, no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、84gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3500g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (3) was used. After drying, the weight was measured and 84 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3,500 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例4
粗ヘキサンの滞留時間を10秒と設定した以外は、実施例2と同様にして精製ヘキサン(4)を得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 4
A purified hexane (4) was obtained in the same manner as in Example 2, except that the residence time of the crude hexane was set to 10 seconds. As a result of analysis by gas chromatography, no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(4)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、70gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は2916g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (4) was used. After drying, the weight was measured and 70 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 2916 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例5
カラム部を45℃に温めた状態としたこと以外は、実施例4と同様にして精製ヘキサン(5)を得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 5
A purified hexane (5) was obtained in the same manner as in Example 4, except that the column part was heated to 45° C. As a result of analysis by gas chromatography, no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(5)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、78gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3250g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (5) was used. After drying, the weight was measured and 78 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3250 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例6
ハイシリカゼオライトをペレット形状の水素陽イオンを有するベータ型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-931HOD1A、SiO2/Al2O3モル比27、アルミナバインダー)とした以外は、実施例1と同様にして精製ヘキサン(6)を得た。精製ヘキサン(6)の水分量を測定したところ、水分量は6.5ppmに低下していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 6
A purified hexane (6) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the high silica zeolite was a pellet-shaped beta high silica zeolite having hydrogen cations (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-931HOD1A, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 27, alumina binder). The water content of the purified hexane (6) was measured, and it was found to have decreased to 6.5 ppm. Analysis by gas chromatography showed that no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(6)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、80gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3333g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (6) was used. After drying, the weight was measured and 80 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3,333 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例7
ハイシリカゼオライトをペレット形状の水素陽イオン型ZSM-5型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-822HOD1A、SiO2/Al2O3モル比23、アルミナバインダー)とした以外は、実施例1と同様にして精製ヘキサン(7)を得た。精製ヘキサン(7)の水分量を測定したところ、水分量は7.4ppmに低下していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 7
A purified hexane (7) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the high silica zeolite was a pellet-shaped hydrogen cation type ZSM-5 high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-822HOD1A, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 23, alumina binder). The water content of the purified hexane (7) was measured, and it was found to have decreased to 7.4 ppm. As a result of analysis by gas chromatography, no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(7)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、76gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3166g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (7) was used. After drying, the weight was measured and 76 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3166 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例8
ハイシリカゼオライトをペレット形状の水素陽イオン型ZSM-5型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-840HOD1A、SiO2/Al2O3モル比40、アルミナバインダー)とした以外は、実施例1と同様にして精製ヘキサン(8)を得た。精製ヘキサン(8)の水分量を測定したところ、水分量は8.1ppmと僅かに低下していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 8
A purified hexane (8) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the high silica zeolite was a pellet-shaped hydrogen cation type ZSM-5 high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-840HOD1A, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 40, alumina binder). The water content of the purified hexane (8) was measured, and found to be slightly decreased to 8.1 ppm. Analysis by gas chromatography showed that no peaks other than hexane were observed.
精製ヘキサン(8)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、68gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は2833g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (8) was used. After drying, the weight was measured and 68 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 2833 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例9
ペレット形状の水素陽イオン型Y型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-330HUD1C、SiO2/Al2O3モル比6、粘土バインダー)とした以外は、実施例4と同様にして精製ヘキサン(9)を得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークは観察されなかった。
Example 9
A purified hexane (9) was obtained in the same manner as in Example 4, except that a pellet-shaped hydrogen cation type Y-type high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-330HUD1C, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 6, clay binder) was used. As a result of analysis by gas chromatography, no peaks other than those of hexane were observed.
精製ヘキサン(9)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、90gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は3750g/g-触媒と高い重合活性を示した。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that purified hexane (9) was used. After drying, the weight was measured and 90 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was 3750 g/g-catalyst, indicating high polymerization activity. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例1
(2)エチレンの重合
粗ヘキサンをそのまま用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、30gのポリエチレンを取得した。その際の重合活性は、1250g/g-触媒と低いものであった。評価結果等を表1に示す。
Comparative Example 1
(2) Polymerization of ethylene Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that crude hexane was used as it was. After drying, the weight was measured to obtain 30 g of polyethylene. The polymerization activity at that time was low, at 1250 g/g-catalyst. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例2
ハイシリカゼオライトの代わりに、ゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)ゼオラムF-9)10gを用いた以外は、実施例1と同様にしてヘキサンの処理を行った。ここでゼオラム処理したヘキサンの水分量は5ppmと低減していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークが観察された。
Comparative Example 2
Hexane was treated in the same manner as in Example 1, except that 10 g of zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, product name: Zeolum F-9) was used instead of the high silica zeolite. The water content of the hexane treated with Zeolum here was reduced to 5 ppm. Analysis by gas chromatography revealed that peaks other than hexane were observed.
処理ヘキサンを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、38gのポリエチレンが取得された。その重合活性は1583g/g-触媒と低いものであった。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that treated hexane was used. When the weight was measured after drying, 38 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was low, at 1583 g/g-catalyst. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例3
ハイシリカゼオライトの代わりに、水洗後に乾燥処理したモレキュラーシーブス10X(MS10X,富士フイルム和光純薬(株)製)とモレキュラーシーブス3A(MS3A,富士フイルム和光純薬(株)製)を用い、この順番に接触処理したこと以外は、実施例1と同様にしてヘキサンの処理を行った。ここでモレキュラーシーブス処理したヘキサンの水分量は3ppmと低減していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークが観察された。
Comparative Example 3
Hexane was treated in the same manner as in Example 1, except that instead of high silica zeolite, molecular sieves 10X (MS10X, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and molecular sieves 3A (MS3A, Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) that had been washed with water and dried were used and contacted in that order. The water content of the hexane treated with the molecular sieves here was reduced to 3 ppm. Analysis by gas chromatography revealed peaks other than hexane.
処理ヘキサンを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、35gのポリエチレンが取得された。その重合活性は1458g/g-触媒と低いものであった。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that treated hexane was used. When the weight was measured after drying, 35 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was low at 1458 g/g-catalyst. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例4
ペレット形状のナトリウム陽イオン型Y型ハイシリカゼオライト(東ソー(株)製、(商品名)HSZ-320NAD1C、SiO2/Al2O3モル比5.5、粘土バインダー)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてヘキサンの処理を行った。処理ヘキサンの水分量を測定したところ、水分量は7ppmに低下していた。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、ヘキサン以外のピークが観察された。
Comparative Example 4
Hexane was treated in the same manner as in Example 1, except that a pellet-shaped sodium cation-type Y-type high silica zeolite (manufactured by Tosoh Corporation, (product name) HSZ-320NAD1C, SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio 5.5, clay binder) was used. The moisture content of the treated hexane was measured, and it was found to have decreased to 7 ppm. Analysis by gas chromatography revealed that peaks other than hexane were observed.
処理ヘキサンを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。乾燥処理後に重量を測定したところ、37gのポリエチレンが取得された。その重合活性は1541g/g-触媒と低いものであった。評価結果等を表1に示す。 Ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that treated hexane was used. When the weight was measured after drying, 37 g of polyethylene was obtained. The polymerization activity was low at 1541 g/g-catalyst. The evaluation results are shown in Table 1.
本発明によれば、チグラー・ナッタ触媒のオレフィン重合に使用された重合溶媒をメタロセン系触媒のオレフィン重合に再利用した場合にも、重合活性の低下を招くこともなく効率的にオレフィン重合を製造することが可能となり、その産業上利用可能性極めて高いものである。 According to the present invention, even when the polymerization solvent used in olefin polymerization using a Ziegler-Natta catalyst is reused for olefin polymerization using a metallocene catalyst, it is possible to efficiently produce olefin polymerization without causing a decrease in polymerization activity, and the industrial applicability of this invention is extremely high.
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