JPH09118709A - オレフィン重合触媒のための担体の製造方法、及びオレフィン重合方法 - Google Patents
オレフィン重合触媒のための担体の製造方法、及びオレフィン重合方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/16—Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr
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- C08F210/16—Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 均質な組成物の担体、すなわち、構成成分が
均質に分散していて結晶化に対して高い抵抗性を有する
アモルファスな担体を得る。高い比表面積及び高い孔体
積を有する担体を得る。 【解決手段】 シリカ、リン酸アルミニウム及び任意に
アルミナを含むオレフィン重合触媒のための担体の製造
方法であって、第1工程において、アルカリ性水性シリ
カゾル及び無機珪酸塩のアルカリ性水溶液から選ばれる
シリカ源を、5以下のpHを有するリン酸イオン源の水
溶液に添加し、その媒体のpHを第1工程を通して5以
下に維持し、第2工程において第1工程から得られた媒
体にアルミニウム化合物を添加し、第3工程において第
2工程から得られた媒体に沈澱剤を添加することによっ
て沈澱物を形成させ、第3工程を通して沈澱媒体のpH
を5以上に維持することを特徴とする方法。
均質に分散していて結晶化に対して高い抵抗性を有する
アモルファスな担体を得る。高い比表面積及び高い孔体
積を有する担体を得る。 【解決手段】 シリカ、リン酸アルミニウム及び任意に
アルミナを含むオレフィン重合触媒のための担体の製造
方法であって、第1工程において、アルカリ性水性シリ
カゾル及び無機珪酸塩のアルカリ性水溶液から選ばれる
シリカ源を、5以下のpHを有するリン酸イオン源の水
溶液に添加し、その媒体のpHを第1工程を通して5以
下に維持し、第2工程において第1工程から得られた媒
体にアルミニウム化合物を添加し、第3工程において第
2工程から得られた媒体に沈澱剤を添加することによっ
て沈澱物を形成させ、第3工程を通して沈澱媒体のpH
を5以上に維持することを特徴とする方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオレフィン重合触媒
の担体、特にシリカ、リン酸アルミニウム及び場合によ
ってはアルミナを含有する担体の製造方法に関する。本
発明はまた、上記の方法によって得られた担体に担持さ
れたクロム触媒を使用するオレフィンの重合方法に関す
る。
の担体、特にシリカ、リン酸アルミニウム及び場合によ
ってはアルミナを含有する担体の製造方法に関する。本
発明はまた、上記の方法によって得られた担体に担持さ
れたクロム触媒を使用するオレフィンの重合方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】シリカ及びリン酸アルミニウムを含む組
成物は既に知られている。例えば、米国特許第3,650,78
3 号はシリカ及びリン酸アルミニウムといった三価のリ
ン酸塩を含む組成物を開示している。これらの組成物
は、コロイドシリカゾルを、三価の金属カチオン源(例
えばアルミニウム)及びリン酸塩源(例えばリン酸)に
同時に接触させて、任意にそこへ水酸化アンモニウムと
いった塩基性化合物を加えることにより製造することが
できる。さらに、米国特許第4,397,761 号は、シリカ及
びリン酸アルミニウムを基礎とする担体を開示し、それ
は(方法Cの第1の技術によれば)珪酸塩(例えば珪酸
ナトリウム)を、アルミニウムイオン源(例えばアルミ
ニウム塩)及びリン酸イオン源(例えばリン酸)と同時
に組み合わせ、その混合物を塩基(例えば水酸化アンモ
ニウム)の添加により中和して同時ゲル(cogel)を得る
ことにより製造することができる。
成物は既に知られている。例えば、米国特許第3,650,78
3 号はシリカ及びリン酸アルミニウムといった三価のリ
ン酸塩を含む組成物を開示している。これらの組成物
は、コロイドシリカゾルを、三価の金属カチオン源(例
えばアルミニウム)及びリン酸塩源(例えばリン酸)に
同時に接触させて、任意にそこへ水酸化アンモニウムと
いった塩基性化合物を加えることにより製造することが
できる。さらに、米国特許第4,397,761 号は、シリカ及
びリン酸アルミニウムを基礎とする担体を開示し、それ
は(方法Cの第1の技術によれば)珪酸塩(例えば珪酸
ナトリウム)を、アルミニウムイオン源(例えばアルミ
ニウム塩)及びリン酸イオン源(例えばリン酸)と同時
に組み合わせ、その混合物を塩基(例えば水酸化アンモ
ニウム)の添加により中和して同時ゲル(cogel)を得る
ことにより製造することができる。
【0003】これらの公知の技術は、シリカの表面上に
リン酸アルミニウムの凝集体が堆積する不均質な組成物
をもたらすという欠点を有する。不均質な組成物は、そ
れらがオレフィン重合触媒用の担体として適当であるた
めには、700 ℃以上の温度で焼成する際に結晶化するの
が速すぎる。特許出願 WO 94/26790(ソルヴェイ)は既
に、シリカ、アルミナ及び/又はリン酸アルミニウムを
含む均質でアモルファスな構造の担体を、第1工程にお
いてアルコール、水、珪素アルコキシド及び酸を混合し
て、そこへ第2工程としてアルミニウム化合物の酸性溶
液及び/又はリン酸イオン源の溶液を添加し、及び第3
工程において沈殿物を得るためにゲル化剤を添加し、そ
の沈澱物を洗浄し、その後それを粉末が得られるまで乾
燥させ、及びその粉末を焼成することによって製造する
ことを提案している。
リン酸アルミニウムの凝集体が堆積する不均質な組成物
をもたらすという欠点を有する。不均質な組成物は、そ
れらがオレフィン重合触媒用の担体として適当であるた
めには、700 ℃以上の温度で焼成する際に結晶化するの
が速すぎる。特許出願 WO 94/26790(ソルヴェイ)は既
に、シリカ、アルミナ及び/又はリン酸アルミニウムを
含む均質でアモルファスな構造の担体を、第1工程にお
いてアルコール、水、珪素アルコキシド及び酸を混合し
て、そこへ第2工程としてアルミニウム化合物の酸性溶
液及び/又はリン酸イオン源の溶液を添加し、及び第3
工程において沈殿物を得るためにゲル化剤を添加し、そ
の沈澱物を洗浄し、その後それを粉末が得られるまで乾
燥させ、及びその粉末を焼成することによって製造する
ことを提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
克服すること、及び均質な組成物の担体、すなわち、構
成成分(シリカ、リン酸アルミニウム及び任意にアルミ
ナ)が均質に分散していて結晶化に対して高い抵抗性を
有するアモルファスな共沈物を得ることを可能とする新
規な方法を提供することに向けられている。本発明の別
の目的は、高い比表面積及び高い孔体積を有する担体を
提供することであり、それらはオレフィン重合触媒用の
担体として使用することができる。
克服すること、及び均質な組成物の担体、すなわち、構
成成分(シリカ、リン酸アルミニウム及び任意にアルミ
ナ)が均質に分散していて結晶化に対して高い抵抗性を
有するアモルファスな共沈物を得ることを可能とする新
規な方法を提供することに向けられている。本発明の別
の目的は、高い比表面積及び高い孔体積を有する担体を
提供することであり、それらはオレフィン重合触媒用の
担体として使用することができる。
【0005】
【課題を解決しようとする課題】従って、本発明の主題
は、シリカ、リン酸アルミニウム及び任意にアルミナを
含有するオレフィン重合触媒用の担体の製造方法であっ
て、それによれば、第1工程において、アルカリ性水性
シリカゾル及び無機珪酸塩のアルカリ性水溶液から選ば
れるシリカ源を、5以下のpHを有するリン酸イオン源
の水溶液に添加し、その媒体のpHを第1工程を通して
5以下に維持し、第2工程において第1工程から得られ
た媒体にアルミニウム化合物を添加し、第3工程におい
て第2工程から得られた媒体に沈澱剤を添加することに
よって沈澱物を形成させ、第3工程を通して沈澱媒体の
pHを5以上に維持する。
は、シリカ、リン酸アルミニウム及び任意にアルミナを
含有するオレフィン重合触媒用の担体の製造方法であっ
て、それによれば、第1工程において、アルカリ性水性
シリカゾル及び無機珪酸塩のアルカリ性水溶液から選ば
れるシリカ源を、5以下のpHを有するリン酸イオン源
の水溶液に添加し、その媒体のpHを第1工程を通して
5以下に維持し、第2工程において第1工程から得られ
た媒体にアルミニウム化合物を添加し、第3工程におい
て第2工程から得られた媒体に沈澱剤を添加することに
よって沈澱物を形成させ、第3工程を通して沈澱媒体の
pHを5以上に維持する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の必須の特徴の1つは、該
アルミニウム化合物がシリカ源及びリン酸イオン源と同
時に使用されず、シリカ源がリン酸イオン源と混合され
た後に続く工程で添加されるという事実に基づく。本発
明の別の重要な特徴は、第1工程全体を通してpHが5
以下(好ましくは4以下)に維持されるという事実に基
づく。これは、不均質な構造をもたらすであろうシリカ
源とリン酸イオン源を含む混合物のいかなるゲル化又は
沈澱をも防ぐのに必要であることが証明される。本発明
の方法の第1工程は好ましくは、リン酸イオン源の水溶
液へ激しい攪拌とともに迅速にシリカ源を注ぐことによ
って、pHがたとえ局所的であっても最高値5を超える
ことを防ぐように実施される。本発明の方法の第1工程
において使用されるシリカ源は一般に、少なくともpH
8、好ましくは少なくともpH9を有する。シリカ源の
pHは水酸化ナトリウムといった塩基性化合物の添加に
より調整されてもよい。シリカ源は室温で使用すること
ができる。該シリカ源がシリカゾルである場合、40〜
80℃、好ましくは50〜70℃の温度で使用すること
が有利である。
アルミニウム化合物がシリカ源及びリン酸イオン源と同
時に使用されず、シリカ源がリン酸イオン源と混合され
た後に続く工程で添加されるという事実に基づく。本発
明の別の重要な特徴は、第1工程全体を通してpHが5
以下(好ましくは4以下)に維持されるという事実に基
づく。これは、不均質な構造をもたらすであろうシリカ
源とリン酸イオン源を含む混合物のいかなるゲル化又は
沈澱をも防ぐのに必要であることが証明される。本発明
の方法の第1工程は好ましくは、リン酸イオン源の水溶
液へ激しい攪拌とともに迅速にシリカ源を注ぐことによ
って、pHがたとえ局所的であっても最高値5を超える
ことを防ぐように実施される。本発明の方法の第1工程
において使用されるシリカ源は一般に、少なくともpH
8、好ましくは少なくともpH9を有する。シリカ源の
pHは水酸化ナトリウムといった塩基性化合物の添加に
より調整されてもよい。シリカ源は室温で使用すること
ができる。該シリカ源がシリカゾルである場合、40〜
80℃、好ましくは50〜70℃の温度で使用すること
が有利である。
【0007】本発明の目的において、無機珪酸塩という
表現は珪酸の塩を示すと解する。これは、例えばジオル
ト珪酸(Si2O7H6)、モノメタ珪酸(SiO3H2) 、トリメソ
珪酸(Si3O8H4)、テトラパラ珪酸(Si4O10H4) 、ペンタ
テトレロ珪酸(Si5O12H4) 等の珪酸のいかなる公知のタ
イプであってもよい。無機珪酸塩は好ましくは、珪酸ナ
トリウム及び珪酸カリウムといったアルカリ金属珪酸塩
から選ばれる。珪酸ナトリウムがとりわけ使用に適して
いる。本発明の目的において、水性シリカゾルという表
現はコロイド粒子(平均サイズが0.001〜1μm の範
囲にある) の水中懸濁液で、該粒子が格子を形成しない
ような少量であるものを示すと解する。リン酸イオン源
という表現は、第1工程で使用される溶液に溶解性で、
その中でリン酸イオンを形成することができるいかなる
化合物をも示すと解する。その例は、例えば式 CaH4(PO
4)2 のリン酸一カルシウム、式 Na2HPO4のリン酸水素二
ナトリウム、及び式 Ca3(PO4)2のリン酸三カルシウムの
無機リン酸塩である。それらはまた、例えば式 (C2H5)3
PO4 のエチルホスフェートといったリン酸塩−エーテル
類でもよい。アンモニウムホスフェート及びリン酸がま
た挙げられる。リン酸が好ましく使用される。リン酸イ
オン源の水溶液のpHは好ましくは4以下、例えば1〜
2である。それは硝酸または塩酸といった酸性化合物の
添加により調整される。塩酸が使用に好適である。
表現は珪酸の塩を示すと解する。これは、例えばジオル
ト珪酸(Si2O7H6)、モノメタ珪酸(SiO3H2) 、トリメソ
珪酸(Si3O8H4)、テトラパラ珪酸(Si4O10H4) 、ペンタ
テトレロ珪酸(Si5O12H4) 等の珪酸のいかなる公知のタ
イプであってもよい。無機珪酸塩は好ましくは、珪酸ナ
トリウム及び珪酸カリウムといったアルカリ金属珪酸塩
から選ばれる。珪酸ナトリウムがとりわけ使用に適して
いる。本発明の目的において、水性シリカゾルという表
現はコロイド粒子(平均サイズが0.001〜1μm の範
囲にある) の水中懸濁液で、該粒子が格子を形成しない
ような少量であるものを示すと解する。リン酸イオン源
という表現は、第1工程で使用される溶液に溶解性で、
その中でリン酸イオンを形成することができるいかなる
化合物をも示すと解する。その例は、例えば式 CaH4(PO
4)2 のリン酸一カルシウム、式 Na2HPO4のリン酸水素二
ナトリウム、及び式 Ca3(PO4)2のリン酸三カルシウムの
無機リン酸塩である。それらはまた、例えば式 (C2H5)3
PO4 のエチルホスフェートといったリン酸塩−エーテル
類でもよい。アンモニウムホスフェート及びリン酸がま
た挙げられる。リン酸が好ましく使用される。リン酸イ
オン源の水溶液のpHは好ましくは4以下、例えば1〜
2である。それは硝酸または塩酸といった酸性化合物の
添加により調整される。塩酸が使用に好適である。
【0008】本発明の方法の第1工程の時間は一般に、
少なくとも1分、特に少なくとも5分である。通常、1
時間以内であって、10分以内の時間が最も普通であ
る。本発明の方法の第1工程の間、一般に室温で、すな
わちシリカ源とリン酸イオン源との混合物を加熱または
冷却することなく、操作することが勧められる。本発明
の第2工程は、第1工程から得られた媒体にアルミニウ
ム化合物を添加することからなる。好ましくは、第1工
程のように、第2工程全体を通して媒体のpHを5以下
に維持する。このために、好ましくはpH5以下のアル
ミニウム化合物の酸性水溶液を使用することができる。
第2工程は室温から80℃の範囲内、特に室温から50
℃の温度で実施することができる。第1工程から得られ
た媒体を加熱することも、アルミニウム化合物を使用す
る前に加熱することも好ましくない。
少なくとも1分、特に少なくとも5分である。通常、1
時間以内であって、10分以内の時間が最も普通であ
る。本発明の方法の第1工程の間、一般に室温で、すな
わちシリカ源とリン酸イオン源との混合物を加熱または
冷却することなく、操作することが勧められる。本発明
の第2工程は、第1工程から得られた媒体にアルミニウ
ム化合物を添加することからなる。好ましくは、第1工
程のように、第2工程全体を通して媒体のpHを5以下
に維持する。このために、好ましくはpH5以下のアル
ミニウム化合物の酸性水溶液を使用することができる。
第2工程は室温から80℃の範囲内、特に室温から50
℃の温度で実施することができる。第1工程から得られ
た媒体を加熱することも、アルミニウム化合物を使用す
る前に加熱することも好ましくない。
【0009】本発明の方法の第2工程で使用されるアル
ミニウム化合物は、無機アルミニウム塩類から選択し得
る。硝酸アルミニウム及び塩酸アルミニウムがとりわけ
好ましい。本発明の方法の第2工程の時間は、一般に少
なくとも1分、さらに具体的に少なくとも5分である。
通常1時間以内で、15分以下の時間が最も普通であ
る。本発明の方法において使用されるシリカ源、アルミ
ニウム化合物及びリン酸イオン源の量は、広範囲で変動
し得、担体として所望される最終組成物により決定され
る。シリカ及びリン酸アルミニウムのみを含む担体を得
ることが望まれるときは、シリカ源、アルミニウム化合
物及びリン酸イオン源の量は有利には、担体がシリカと
リン酸アルミニウムを0.01〜99(好ましくは0.05
〜20)のモル比で含むような量である。担体がまたア
ルミナを含むことが望まれるときは、その使用される量
は一般に、担体がシリカ(X)、アルミナ(Y)及びリ
ン酸アルミニウム(Z)を(X):(Y):(Z)のモ
ル%で(10〜95):(1〜80):(1〜85)、さらに好
ましくは(20〜80):(1〜60):(5〜60)で含むよ
うな量である。
ミニウム化合物は、無機アルミニウム塩類から選択し得
る。硝酸アルミニウム及び塩酸アルミニウムがとりわけ
好ましい。本発明の方法の第2工程の時間は、一般に少
なくとも1分、さらに具体的に少なくとも5分である。
通常1時間以内で、15分以下の時間が最も普通であ
る。本発明の方法において使用されるシリカ源、アルミ
ニウム化合物及びリン酸イオン源の量は、広範囲で変動
し得、担体として所望される最終組成物により決定され
る。シリカ及びリン酸アルミニウムのみを含む担体を得
ることが望まれるときは、シリカ源、アルミニウム化合
物及びリン酸イオン源の量は有利には、担体がシリカと
リン酸アルミニウムを0.01〜99(好ましくは0.05
〜20)のモル比で含むような量である。担体がまたア
ルミナを含むことが望まれるときは、その使用される量
は一般に、担体がシリカ(X)、アルミナ(Y)及びリ
ン酸アルミニウム(Z)を(X):(Y):(Z)のモ
ル%で(10〜95):(1〜80):(1〜85)、さらに好
ましくは(20〜80):(1〜60):(5〜60)で含むよ
うな量である。
【0010】本発明の方法の第3工程は、第1及び第2
工程において使用される反応体(シリカ源、リン酸イオ
ン源及びアルミニウム化合物)を共沈させることのでき
る任意の化合物から選ぶことができる沈澱剤の効果の下
に、沈澱物を形成することである。挙げられる沈澱剤の
例は、エチレンオキシド、炭酸アンモニウム及び水酸化
アンモニウムである。水酸化アンモニウムが使用に好適
である。共沈媒体のpHは5以上、典型的には6以上で
あって;通常11以下、10以下の値が好ましく、例え
ば8である。そのpHは好ましくは、共沈の全体を通し
て一定の値を維持する。第3工程で使用される沈澱剤の
量は一般に、シリカ源、リン酸イオン源及びアルミニウ
ム化合物の完全な共沈を可能にするのに十分なもので;
それは好ましくはその十分な量よりも僅かに多い量であ
る。本発明の方法の第3工程は好ましくは、30℃以下
の温度、とりわけ0〜20℃の温度で実施される。この
ため、シリカゾルが上述のように第1工程において40
〜80℃の温度で使用されるときは、第2工程から得ら
れた混合物を沈澱剤を添加する前に30℃以下に冷却す
ることが好ましい。本発明の方法の第3工程は任意に、
共沈を延長し、よって沈澱物の比表面積及び孔体積を改
変する機能をはたす熟成工程により延長することができ
る。熟成の時間は5分から50時間の範囲である。最良
の結果は少なくとも1時間で得られる。経済的理由か
ら、熟成を10時間を超えて延長することに利点はな
い。
工程において使用される反応体(シリカ源、リン酸イオ
ン源及びアルミニウム化合物)を共沈させることのでき
る任意の化合物から選ぶことができる沈澱剤の効果の下
に、沈澱物を形成することである。挙げられる沈澱剤の
例は、エチレンオキシド、炭酸アンモニウム及び水酸化
アンモニウムである。水酸化アンモニウムが使用に好適
である。共沈媒体のpHは5以上、典型的には6以上で
あって;通常11以下、10以下の値が好ましく、例え
ば8である。そのpHは好ましくは、共沈の全体を通し
て一定の値を維持する。第3工程で使用される沈澱剤の
量は一般に、シリカ源、リン酸イオン源及びアルミニウ
ム化合物の完全な共沈を可能にするのに十分なもので;
それは好ましくはその十分な量よりも僅かに多い量であ
る。本発明の方法の第3工程は好ましくは、30℃以下
の温度、とりわけ0〜20℃の温度で実施される。この
ため、シリカゾルが上述のように第1工程において40
〜80℃の温度で使用されるときは、第2工程から得ら
れた混合物を沈澱剤を添加する前に30℃以下に冷却す
ることが好ましい。本発明の方法の第3工程は任意に、
共沈を延長し、よって沈澱物の比表面積及び孔体積を改
変する機能をはたす熟成工程により延長することができ
る。熟成の時間は5分から50時間の範囲である。最良
の結果は少なくとも1時間で得られる。経済的理由か
ら、熟成を10時間を超えて延長することに利点はな
い。
【0011】本発明の方法の具体的実施態様では、第3
工程に、第3工程から得られた沈澱物を洗浄し、粉末が
得られるまで乾燥させ、及びこの粉末を焼成する後続の
工程が続く。本発明の方法の該具体的実施態様の第3工
程から得られた沈澱物は、いずれかの適した公知の技術
により洗浄することができる。これは一般に、沈澱物
を、沈澱物中に含まれる不純物を除去するに十分な量の
水と接触させて、次いでこの量の水の少なくとも幾らか
を何れかの適当な公知の手段、例えば遠心分離又は濾過
によって除去することからなる。次に、水で洗浄された
沈殿物に、該沈澱物に含浸した水を除去する機能をはた
す有機液剤での洗浄を施すことができる。アルコールが
使用に好適である。洗浄された沈澱物にその後、粉末が
得られるまで、例えばスプレー又は蒸留、好ましくは共
沸蒸留といった任意の適当な公知技術によって実施でき
る乾燥操作を施し、先に除去されなかった水及び場合に
よっては有機液剤が蒸発する。乾燥後、担体粉末は集め
られ、焼成に付され、それは当業者によく知られている
ように、高温で該粉末から無機不純物を抽出する機能を
はたす。それは一般に、粉末の重量が一定になるまで、
一方同時にその粉末の結晶化を防ぎながら続けられる。
焼成は一般に、300〜1500℃、典型的には350
〜1000℃、好ましくは400〜600℃の温度で実
施される。
工程に、第3工程から得られた沈澱物を洗浄し、粉末が
得られるまで乾燥させ、及びこの粉末を焼成する後続の
工程が続く。本発明の方法の該具体的実施態様の第3工
程から得られた沈澱物は、いずれかの適した公知の技術
により洗浄することができる。これは一般に、沈澱物
を、沈澱物中に含まれる不純物を除去するに十分な量の
水と接触させて、次いでこの量の水の少なくとも幾らか
を何れかの適当な公知の手段、例えば遠心分離又は濾過
によって除去することからなる。次に、水で洗浄された
沈殿物に、該沈澱物に含浸した水を除去する機能をはた
す有機液剤での洗浄を施すことができる。アルコールが
使用に好適である。洗浄された沈澱物にその後、粉末が
得られるまで、例えばスプレー又は蒸留、好ましくは共
沸蒸留といった任意の適当な公知技術によって実施でき
る乾燥操作を施し、先に除去されなかった水及び場合に
よっては有機液剤が蒸発する。乾燥後、担体粉末は集め
られ、焼成に付され、それは当業者によく知られている
ように、高温で該粉末から無機不純物を抽出する機能を
はたす。それは一般に、粉末の重量が一定になるまで、
一方同時にその粉末の結晶化を防ぎながら続けられる。
焼成は一般に、300〜1500℃、典型的には350
〜1000℃、好ましくは400〜600℃の温度で実
施される。
【0012】本発明の製造方法は、少なくとも100m2
/g、とりわけ少なくとも180m2/g、さらに少なくとも
220m2/gの値が最も好ましい比表面積を一般に有する
担体の製造を可能にする。その比表面積は通常800m2
/g以下であり、より詳しくは700m2/g以下であり、6
50m2/g以下の値が最も普通である。担体の比表面積
(SS)は英国規格 BS 4359/1 (1984) の容量測定法
(BET)によって測定される。本発明の方法を使用し
て製造された担体は有利に、少なくとも700℃、例え
ば少なくとも1000℃の結晶化温度を有する。結晶化
温度は通常、1800℃以下であり、とりわけ1500
℃以下である。該担体の結晶化温度は、担体のサンプル
に様々な温度(500℃、700℃、800℃、950
℃、1050℃、等)で加熱処理を施し、次いで各加熱
処理の後、このサンプルをX線回折で試験することによ
り決定できる。
/g、とりわけ少なくとも180m2/g、さらに少なくとも
220m2/gの値が最も好ましい比表面積を一般に有する
担体の製造を可能にする。その比表面積は通常800m2
/g以下であり、より詳しくは700m2/g以下であり、6
50m2/g以下の値が最も普通である。担体の比表面積
(SS)は英国規格 BS 4359/1 (1984) の容量測定法
(BET)によって測定される。本発明の方法を使用し
て製造された担体は有利に、少なくとも700℃、例え
ば少なくとも1000℃の結晶化温度を有する。結晶化
温度は通常、1800℃以下であり、とりわけ1500
℃以下である。該担体の結晶化温度は、担体のサンプル
に様々な温度(500℃、700℃、800℃、950
℃、1050℃、等)で加熱処理を施し、次いで各加熱
処理の後、このサンプルをX線回折で試験することによ
り決定できる。
【0013】本発明の方法で得られた担体は通常、少な
くとも1.5cm3/g 、より詳しくは少なくとも2cm3/g の
孔体積を有し、少なくとも2.2cm3/g の値が好ましい。
孔体積は一般に5cm3/g 以下で、より詳しくは4.5cm3/
g 以下で、4cm3/g 以下の値が普通である。孔体積(P
V)は、英国規格 BS 4359/1 (1984) に記載された容積
法に従って窒素浸透法(nitrogen penetration method,
BET) により測定された半径75Å以下の孔からなる孔
体積と、ベルギー規格 NBN B 05-202 (1976)に従ってカ
ルロエルバ社(Carlo Erba Co.) により販売されている
PORO 2000型の多孔度計を使用した水銀浸透法により測
定された孔体積の合計である。担体は好ましくは、下記
の関係: SS≦(VP×682−542) (式中、SS及びVPはそれぞれ、m2/gで表される比表
面積及びcm3/g で表される孔体積の数値である。)に相
当する比表面積(SS)及び孔体積(VP)を有する。
特に高い性能の担体は次の関係に相当する。 SS≦(VP×682−573)
くとも1.5cm3/g 、より詳しくは少なくとも2cm3/g の
孔体積を有し、少なくとも2.2cm3/g の値が好ましい。
孔体積は一般に5cm3/g 以下で、より詳しくは4.5cm3/
g 以下で、4cm3/g 以下の値が普通である。孔体積(P
V)は、英国規格 BS 4359/1 (1984) に記載された容積
法に従って窒素浸透法(nitrogen penetration method,
BET) により測定された半径75Å以下の孔からなる孔
体積と、ベルギー規格 NBN B 05-202 (1976)に従ってカ
ルロエルバ社(Carlo Erba Co.) により販売されている
PORO 2000型の多孔度計を使用した水銀浸透法により測
定された孔体積の合計である。担体は好ましくは、下記
の関係: SS≦(VP×682−542) (式中、SS及びVPはそれぞれ、m2/gで表される比表
面積及びcm3/g で表される孔体積の数値である。)に相
当する比表面積(SS)及び孔体積(VP)を有する。
特に高い性能の担体は次の関係に相当する。 SS≦(VP×682−573)
【0014】本発明の方法により得られた担体は一般
に、粉末の形状であって、その粒子は20〜200μm
の直径を有する。それらは通常、50kg/m3 以上、特に
100kg/m3 以上の見掛け密度を有し;それはせいぜい
500kg/m3 であり、典型的には300kg/m3 である。
見掛け密度は次の手順に従ってフリーフローにより測定
される:分析しようとする担体粉末を50cm3 の円筒状
容器へ、詰め込まないように注意しながら、下方の縁が
該容器の上方の縁から20mm上に位置するホッパーから注
ぐ。粉末で満たされ、直線のラスで平らにした容器を計
量し、記録された重量から風袋を引き、得られた結果
(gで表される)を50で割る。
に、粉末の形状であって、その粒子は20〜200μm
の直径を有する。それらは通常、50kg/m3 以上、特に
100kg/m3 以上の見掛け密度を有し;それはせいぜい
500kg/m3 であり、典型的には300kg/m3 である。
見掛け密度は次の手順に従ってフリーフローにより測定
される:分析しようとする担体粉末を50cm3 の円筒状
容器へ、詰め込まないように注意しながら、下方の縁が
該容器の上方の縁から20mm上に位置するホッパーから注
ぐ。粉末で満たされ、直線のラスで平らにした容器を計
量し、記録された重量から風袋を引き、得られた結果
(gで表される)を50で割る。
【0015】本発明の方法によって得られた担体は特
に、オレフィン重合触媒用の担体としての使用に有利で
あり、該触媒は有利には酸化クロムからなる。これらの
触媒は、それ自体知られている方法で、例えばクロム化
合物の水性又は有機溶液で担体粉末を含浸し、次いで酸
化雰囲気で乾燥し、高温(例えば400℃〜1000
℃)に加熱することにより活性化してクロムの少なくと
も幾らかを6価のクロムに転化するという方法で得るこ
とできる。該触媒はまた、担体粉末と固形クロム化合物
の機械的混合により得ることもできる。この混合物は次
に、上記のように慣用的に活性化される前に、クロム化
合物の融点以下の温度で予備活性化してもよい。クロム
は一般に、触媒全重量に基づいて、触媒中に0.05〜1
0重量%の範囲内で、好ましくは0.1〜5重量%の範囲
内で、より好ましくは0.25〜2重量%の割合で存在す
る。
に、オレフィン重合触媒用の担体としての使用に有利で
あり、該触媒は有利には酸化クロムからなる。これらの
触媒は、それ自体知られている方法で、例えばクロム化
合物の水性又は有機溶液で担体粉末を含浸し、次いで酸
化雰囲気で乾燥し、高温(例えば400℃〜1000
℃)に加熱することにより活性化してクロムの少なくと
も幾らかを6価のクロムに転化するという方法で得るこ
とできる。該触媒はまた、担体粉末と固形クロム化合物
の機械的混合により得ることもできる。この混合物は次
に、上記のように慣用的に活性化される前に、クロム化
合物の融点以下の温度で予備活性化してもよい。クロム
は一般に、触媒全重量に基づいて、触媒中に0.05〜1
0重量%の範囲内で、好ましくは0.1〜5重量%の範囲
内で、より好ましくは0.25〜2重量%の割合で存在す
る。
【0016】その触媒はオレフィン、特に炭素原子を2
〜8個含むオレフィンの重合に使用することができ、よ
り詳しくはエチレンホモポリマー、又は炭素原子を2〜
8個含むオレフィンから選択される1以上のコノモマー
とのエチレンコポリマーの製造に使用することができ
る。本発明はまた、オレフィンの重合方法に関し、それ
によれば、少なくとも1種のオレフィンを重合条件下
で、上記した方法により製造した担体に担持させたクロ
ムベースの触媒に接触させる。重合方法は好ましくは、
液状の脂肪族、脂環式及び芳香族炭化水素といった炭化
水素希釈剤中の懸濁液中で、形成されるポリマーの少な
くとも80%(好ましくは少なくとも90%)がその中
で不溶であるような温度で実施される。好ましい希釈剤
は、ヘキサン等の直鎖状アルカン、又はイソブタン等の
分岐状アルカンである。重合温度は一般に20〜200
℃から選ばれ、好ましくは50〜150℃、より好まし
くは80〜115℃である。エチレンの圧力は通常、大
気圧〜5MPa から選ばれ、好ましくは0.4〜2MPa 、よ
り好ましくは0.6〜1.5MPa である。
〜8個含むオレフィンの重合に使用することができ、よ
り詳しくはエチレンホモポリマー、又は炭素原子を2〜
8個含むオレフィンから選択される1以上のコノモマー
とのエチレンコポリマーの製造に使用することができ
る。本発明はまた、オレフィンの重合方法に関し、それ
によれば、少なくとも1種のオレフィンを重合条件下
で、上記した方法により製造した担体に担持させたクロ
ムベースの触媒に接触させる。重合方法は好ましくは、
液状の脂肪族、脂環式及び芳香族炭化水素といった炭化
水素希釈剤中の懸濁液中で、形成されるポリマーの少な
くとも80%(好ましくは少なくとも90%)がその中
で不溶であるような温度で実施される。好ましい希釈剤
は、ヘキサン等の直鎖状アルカン、又はイソブタン等の
分岐状アルカンである。重合温度は一般に20〜200
℃から選ばれ、好ましくは50〜150℃、より好まし
くは80〜115℃である。エチレンの圧力は通常、大
気圧〜5MPa から選ばれ、好ましくは0.4〜2MPa 、よ
り好ましくは0.6〜1.5MPa である。
【0017】下記の例は本発明を説明するのに役立つ。
これらの例において、担体を製造し、それらの担体に担
持されるクロムをベースとする触媒の製造に使用され
た。その後、これらの触媒を使用してエチレンを重合さ
せた。記載される数量的な大きさを表すのに使用される
記号の意味と、それらの大きさを測定する方法を以下に
説明する。 SS=上述のように測定されて、m2/gで表される担体の
比表面積。 PV(N2)=上述の窒素浸透法により測定されて、cm3/
g で表される担体の孔体積。 PV(Hg)=上述の水銀浸透法により測定されて、cm
3/g で表される担体の孔体積。 TC =上述のように測定されて℃で表される担体の結晶
化温度。 α=1時間当たりに、使用された触媒1g当たり得ら
れ、イソブタン中のオレフィンの濃度で割った、ポリマ
ーのg数で示される触媒活性。 HLMI=ASTM規格 D 1238 (1986)に従って、21.6
kgの荷重下で190 ℃において測定され、g/10分で表され
る溶融ポリマーのメルトインデックス。 SD=ISO規格 1183 (1987)に従って測定され、kg/m
3 で表される、ポリマーの標準密度。 Ol=ポリマー中のオリゴマー含量であって、ポリマー
1kg当たりのオリゴマーのg数で表され、ヘキサンを使
用してその沸点での抽出により測定される。
これらの例において、担体を製造し、それらの担体に担
持されるクロムをベースとする触媒の製造に使用され
た。その後、これらの触媒を使用してエチレンを重合さ
せた。記載される数量的な大きさを表すのに使用される
記号の意味と、それらの大きさを測定する方法を以下に
説明する。 SS=上述のように測定されて、m2/gで表される担体の
比表面積。 PV(N2)=上述の窒素浸透法により測定されて、cm3/
g で表される担体の孔体積。 PV(Hg)=上述の水銀浸透法により測定されて、cm
3/g で表される担体の孔体積。 TC =上述のように測定されて℃で表される担体の結晶
化温度。 α=1時間当たりに、使用された触媒1g当たり得ら
れ、イソブタン中のオレフィンの濃度で割った、ポリマ
ーのg数で示される触媒活性。 HLMI=ASTM規格 D 1238 (1986)に従って、21.6
kgの荷重下で190 ℃において測定され、g/10分で表され
る溶融ポリマーのメルトインデックス。 SD=ISO規格 1183 (1987)に従って測定され、kg/m
3 で表される、ポリマーの標準密度。 Ol=ポリマー中のオリゴマー含量であって、ポリマー
1kg当たりのオリゴマーのg数で表され、ヘキサンを使
用してその沸点での抽出により測定される。
【0018】
実施例1(本発明による) 1.担体の製造 1.a. 第1工程 約65℃で10.01gのシリカを250gの1M NaOH水溶液に加え
ることによってシリカ源を調製した。19.2g の85%濃リ
ン酸溶液を30g の水及び10mlの32%塩酸溶液と混合する
ことによってリン酸溶液を調製した。シリカ源をリン酸
溶液に激しく攪拌しながら注いだ。得られた溶液のpH
は1.7 であった。 1.b. 第2工程 40.225g の塩化アルミニウム(AlCl3 ・6H2O) を第1工
程から得られた媒体に溶解させた。その媒体を次いで20
℃に冷却した。 1.c. 第3工程 第2工程から得られた媒体をpH8の水酸化アンモニウム
水溶液(500ml)に添加し、サーモスタットで10℃に調温
して、濃水酸化アンモニウム溶液の添加によりpH8に一
定に維持した。
ることによってシリカ源を調製した。19.2g の85%濃リ
ン酸溶液を30g の水及び10mlの32%塩酸溶液と混合する
ことによってリン酸溶液を調製した。シリカ源をリン酸
溶液に激しく攪拌しながら注いだ。得られた溶液のpH
は1.7 であった。 1.b. 第2工程 40.225g の塩化アルミニウム(AlCl3 ・6H2O) を第1工
程から得られた媒体に溶解させた。その媒体を次いで20
℃に冷却した。 1.c. 第3工程 第2工程から得られた媒体をpH8の水酸化アンモニウム
水溶液(500ml)に添加し、サーモスタットで10℃に調温
して、濃水酸化アンモニウム溶液の添加によりpH8に一
定に維持した。
【0019】1.d. 熟成、洗浄、乾燥及び焼成 このようにして得られた沈澱物に穏やかな攪拌とともに
2時間、60℃の熟成を施した。その後、0.5M NH4Clを
含む溶液で洗浄し、次いで水で洗浄し、最後にイソプロ
パノールで洗浄した。洗浄した沈澱物を、大気圧及びそ
の後減圧で水−イソプロパノール共沸蒸留に供し、粉末
を得た。その粉末を次いで、4時間、500℃で乾燥空
気でフラッシュした流動層で焼成した。次の特徴を有す
る粉末が回収された。 SS=210 PV(N2)=1.52 PV(Hg)=2.76 TC >700℃
2時間、60℃の熟成を施した。その後、0.5M NH4Clを
含む溶液で洗浄し、次いで水で洗浄し、最後にイソプロ
パノールで洗浄した。洗浄した沈澱物を、大気圧及びそ
の後減圧で水−イソプロパノール共沸蒸留に供し、粉末
を得た。その粉末を次いで、4時間、500℃で乾燥空
気でフラッシュした流動層で焼成した。次の特徴を有す
る粉末が回収された。 SS=210 PV(N2)=1.52 PV(Hg)=2.76 TC >700℃
【0020】2.クロム触媒の製造 (1)で得られた担体をクロムアセチルアセトネート
と、その混合物が0.7重量%のクロムを含むような量で
混合した。このようにして得た混合物をその後、2時
間、150 ℃で流動層において、乾燥空気をフラッシュし
ながら処理した。それを乾燥空気下で16時間、700 ℃で
流動層で焼成し、触媒を収集した。 3.エチレンの重合 (2)で得られた触媒 138mg及び1リットルのイソブタ
ンを3リットルのオートクレーブへ導入した。温度を10
2 ℃に上昇させ、エチレン、ヘキセン及び水素を水素/
エチレン、及びヘキセン/エチレンのモル濃度の比がそ
れぞれ0.04及び0.05でオートクレーブへ導入した。
そのエチレンの圧力及び温度を、323gのポリエチレンを
製造するのに必要な時間、一定に維持した。ポリエチレ
ンは次の特性を有した。 HLMI=7.7 SD=951.4 Ol=12 触媒は 19224の活性αを有した。
と、その混合物が0.7重量%のクロムを含むような量で
混合した。このようにして得た混合物をその後、2時
間、150 ℃で流動層において、乾燥空気をフラッシュし
ながら処理した。それを乾燥空気下で16時間、700 ℃で
流動層で焼成し、触媒を収集した。 3.エチレンの重合 (2)で得られた触媒 138mg及び1リットルのイソブタ
ンを3リットルのオートクレーブへ導入した。温度を10
2 ℃に上昇させ、エチレン、ヘキセン及び水素を水素/
エチレン、及びヘキセン/エチレンのモル濃度の比がそ
れぞれ0.04及び0.05でオートクレーブへ導入した。
そのエチレンの圧力及び温度を、323gのポリエチレンを
製造するのに必要な時間、一定に維持した。ポリエチレ
ンは次の特性を有した。 HLMI=7.7 SD=951.4 Ol=12 触媒は 19224の活性αを有した。
【0021】実施例2(本発明による) 1.触媒の調製 使用する反応体の量を調整して次の特性を有する担体を
得た以外は、実施例1の操作を繰り返した。 SS=160 PV(N2)=1.96 PV(Hg)=2.36 TC >900℃ 2.エチレンの重合 実施例1の操作を繰り返した。そのポリエチレンは次の
特徴を有した。 HLMI=16.2 SD=949.2 Ol=17 触媒は 25133の活性αを有した。
得た以外は、実施例1の操作を繰り返した。 SS=160 PV(N2)=1.96 PV(Hg)=2.36 TC >900℃ 2.エチレンの重合 実施例1の操作を繰り返した。そのポリエチレンは次の
特徴を有した。 HLMI=16.2 SD=949.2 Ol=17 触媒は 25133の活性αを有した。
Claims (10)
- 【請求項1】 シリカ、リン酸アルミニウム及び任意に
アルミナを含むオレフィン重合触媒のための担体の製造
方法であって、第1工程において、アルカリ性水性シリ
カゾル及び無機珪酸塩のアルカリ性水溶液から選ばれる
シリカ源を、5以下のpHを有するリン酸イオン源の水
溶液に添加し、その媒体のpHを第1工程を通して5以
下に維持し、第2工程において第1工程から得られた媒
体にアルミニウム化合物を添加し、第3工程において第
2工程から得られた媒体に沈澱剤を添加することによっ
て沈澱物を形成させ、第3工程を通して沈澱媒体のpH
を5以上に維持することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 第3工程の後に、第3工程から得られた
沈澱物を洗浄し、粉末が得られるまで乾燥し、その粉末
を焼成することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 シリカ源が少なくともpH8である請求
項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 シリカ源が40〜80℃の温度の水性ア
ルカリ性シリカゾルである請求項1〜3のいずれか1項
記載の方法。 - 【請求項5】 シリカ源がアルカリ性珪酸ナトリウム水
溶液である請求項1〜3のいずか1項記載の方法。 - 【請求項6】 リン酸イオン源がリン酸であり、アルミ
ニウム化合物が無機アルミニウム塩類から選ばれ、及び
沈澱剤が水酸化アンモニウム水溶液である、請求項1〜
5のいずか1項記載の方法。 - 【請求項7】 第2工程から得られた混合物を、沈澱剤
を添加する前に30℃以下に冷却し、沈澱媒体のpHを
6以上に維持する、請求項1〜6のいずれか1項記載の
方法。 - 【請求項8】 シリカ源、リン酸及びアルミニウム化合
物を、担体がシリカ(X)、アルミナ(Y)及びリン酸
アルミニウム(Z)を(X):(Y):(Z)のモル%
において(10〜95):(1〜80):(1〜85)で含むよ
うな量で使用する、請求項1〜7のいずれか1項記載の
方法。 - 【請求項9】 少なくとも1種のオレフィンを重合条件
下で、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法により製
造された担体に担持させたクロムベースの触媒と接触さ
せることを特徴とするオレフィン重合方法。 - 【請求項10】 エチレンの(共)重合に適用される請
求項9記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE09500659 | 1995-07-31 | ||
BE9500659A BE1009497A3 (fr) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Procede de fabrication d'un support pour catalyseurs de polymerisation d'olefines et procede de polymerisation d'olefines. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09118709A true JPH09118709A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=3889113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8200383A Pending JPH09118709A (ja) | 1995-07-31 | 1996-07-30 | オレフィン重合触媒のための担体の製造方法、及びオレフィン重合方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5925589A (ja) |
EP (1) | EP0757063B1 (ja) |
JP (1) | JPH09118709A (ja) |
BE (1) | BE1009497A3 (ja) |
DE (1) | DE69602320T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0962468A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | Fina Research S.A. | Catalysts for polyethylene production and use thereof |
US6995112B2 (en) * | 2002-11-08 | 2006-02-07 | Chevron U.S.A. Inc. | Highly homogeneous amorphous silica-alumina catalyst composition |
CN109836517B (zh) * | 2017-11-28 | 2021-07-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 烯烃催化用硅胶载体的制备方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3650783A (en) * | 1969-05-13 | 1972-03-21 | Du Pont | Trivalent metal phosphate coated colloidal silica molding powders |
US3609099A (en) * | 1969-09-08 | 1971-09-28 | Union Oil Co | Method of activating impregnated catalyst |
DE2455557A1 (de) * | 1974-11-23 | 1976-05-26 | Basf Ag | Verfahren zum herstellen eines katalysators fuer die polymerisation von olefinen |
US4397761A (en) * | 1980-12-31 | 1983-08-09 | Phillips Petroleum Company | Phosphate containing support for vanadium catalyst |
BE1007148A3 (fr) * | 1993-05-17 | 1995-04-11 | Solvay | Support pour catalyseurs, procede pour la fabrication d'un gel precurseur d'un support pour catalyseurs, procede de preparation d'un support pour catalyseurs, catalyseur pour la polymerisation d'olefines et procede pour la polymerisation d'olefines au moyen de ce catalyseur. |
-
1995
- 1995-07-31 BE BE9500659A patent/BE1009497A3/fr not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-07-18 DE DE69602320T patent/DE69602320T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 EP EP96202046A patent/EP0757063B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-19 US US08/684,205 patent/US5925589A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-30 JP JP8200383A patent/JPH09118709A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1009497A3 (fr) | 1997-04-01 |
EP0757063A1 (fr) | 1997-02-05 |
EP0757063B1 (fr) | 1999-05-06 |
DE69602320D1 (de) | 1999-06-10 |
US5925589A (en) | 1999-07-20 |
DE69602320T2 (de) | 1999-12-02 |
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