(57)【要約】重合反応器用反応器壁コーティング及びそれらコーティングの形成方法を示す。反応器壁コーティングは少なくとも１００μｍの厚み、並びに、１０未満のＭｗ／Ｍｎ比；７未満のＭｚ／Ｍｗ比；及びｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線中の２５０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値、但し、ＭＷはダルトン分子量である）の１以上を有する主要ピークを含有する分子量分布を有する。上記反応器壁コーティングは、初期に反応器壁コーティングを有さない反応器壁、又は予め存在する反応器壁コーティングを有する反応器壁上にin situ重合中に形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動床反応器中の反応器壁コーティングであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、その分子量分布の主要ピークは：
（ａ）１０未満のＭｗ／Ｍｎ比を有し；
（ｂ）７未満のＭｚ／Ｍｗ比を有し、及び
（ｃ）ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線(plot)中の２５０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）、但しＭＷはダルトン分子量、の最大値を有する反応器壁コーティング。
【請求項２】
厚みが少なくとも１２５μｍである請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項３】
厚みが少なくとも１５０μｍである請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項４】
上記Ｍｗ／Ｍｎ比は４未満である請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項５】
上記Ｍｚ／Ｍｗ比は４未満である請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項６】
上記ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値は１５０００ダルトン未満である請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項７】
上記ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値は１３０００ダルトン未満である請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項８】
上記主要ピークは７０００未満のＭｎ値を有する請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項９】
上記コーティングは少なくとも４００Ｖの初期電位差Ｖ0を有し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項１０】
上記Ｖ0が少なくとも６００Ｖである請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１１】
上記Ｖ0が少なくとも８００Ｖである請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１２】
上記Ｖ0が少なくとも１０００Ｖである請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１３】
上記コーティングは少なくとも０．８Ｖ0の電圧保持値Ｖ60を有し、Ｖ60は電位差チャージの印加後６０ｓで測定された電位差の絶対値である請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１４】
上記Ｖ60は少なくとも０．９Ｖ0である請求項１３の反応器壁コーティング。
【請求項１５】
上記コーティングは少なくとも０．７５Ｖ0の電圧保持値Ｖ120を有し、Ｖ120は電位差チャージの印加後１２０ｓで測定された電位差の絶対値である請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１６】
上記Ｖ120は少なくとも０．８Ｖ0である請求項１５の反応器壁コーティング。
【請求項１７】
上記Ｖ120は少なくとも０．９Ｖ0である請求項１５の反応器壁コーティング。
【請求項１８】
上記コーティングは少なくとも０．７５Ｖ0の電圧保持値Ｖ300を有し、Ｖ300は電位差チャージの印加後３００ｓで測定された電位差の絶対値である請求項９の反応器壁コーティング。
【請求項１９】
上記Ｖ300は少なくとも０．８Ｖ0である請求項１８の反応器壁コーティング。
【請求項２０】
上記主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも５０ｗｔ％を含有する請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項２１】
上記主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも６０ｗｔ％を含有する請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項２２】
上記主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも７０ｗｔ％を含有する請求項１の反応器壁コーティング。
【請求項２３】
流動床反応器中の反応器壁上にコーティングを形成する方法であり、上記方法はバイメタル触媒及びアルミニウムアルキル共触媒の存在下で反応器中でオレフィンモノマーを重合して、少なくとも１００μｍの厚みを有する反応器壁コーティングを形成するステップを含み、上記バイメタル触媒は無機酸化物担持体上の非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を含有する方法。
【請求項２４】
上記オレフィンモノマーはエチレンを含有する請求項２３の方法。
【請求項２５】
上記オレフィンモノマーはエチレン並びに、プロピレン、Ｃ4〜Ｃ20のα−オレフィン、及びそれらの混合物から選ばれるコモノマーを含有する請求項２３の方法。
【請求項２６】
上記アルミニウムアルキル共触媒はトリメチルアルミニウムを含有する請求項２３の方法。
【請求項２７】
上記非メタロセン遷移金属化合物はチタニウムハライド、チタニウムオキシハライド、チタニウムアルコキシハライド、バナジウムハライド、バナジウムオキシハライド、バナジウムアルコキシハライド、及びそれらの混合物から選ばれる請求項２３の方法。
【請求項２８】
上記メタロセン化合物は置換、非架橋ビスシクロペンタジエニル化合物である請求項２３の方法。
【請求項２９】
上記無機酸化物担持体はシリカを含有する請求項２３の方法。
【請求項３０】
５日間平均で少なくとも２０μｍ／日の速度で反応器壁コーティングを形成できる請求項２３の方法。
【請求項３１】
５日間平均で少なくとも２５μｍ／日の速度で反応器壁コーティングを形成できる請求項２３の方法。
【請求項３２】
５日間平均で少なくとも３０μｍ／日の速度で反応器壁コーティングを形成できる請求項２３の方法。
【請求項３３】
上記反応器壁コーティングは少なくとも１２５μｍの厚みを有する請求項２３の方法。
【請求項３４】
上記反応器壁コーティングは少なくとも１５０μｍの厚みを有する請求項２３の方法。
【請求項３５】
上記重合中に流動床反応器の反応器壁上にin situでコーティングを形成する方法であり、上記方法は下記ステップを含有する：
（ａ）内側の反応器壁を有する反応槽を備えた流動床反応器を提供するステップ；
（ｂ）バイメタル触媒及びアルミニウムアルキル共触媒の存在下で反応器中のオレフィンモノマーを重合して内側の反応器壁上に反応器壁コーティングを形成するステップであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、バイメタル触媒は無機酸化物担持体上の非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を含有する；並びに
（ｃ）重合したオレフィンを回収するステップ。
【請求項３６】
上記重合ステップ前には、反応器の内壁は本質的に反応器壁コーティングを有さない請求項３５の方法。
【請求項３７】
上記重合ステップ前には、反応器の内壁は１００μｍ未満の反応器壁コーティングを有する請求項３５の方法。
【請求項３８】
上記重合ステップ前には、反応器の内壁には５０μｍ未満の反応器壁コーティングが施されている請求項３５の方法。
【請求項３９】
上記重合ステップ前には、反応器の内壁には２０μｍ未満の反応器壁コーティングが施されている請求項３５の方法。
【請求項４０】
上記重合ステップ前には、反応器の内壁には１０μｍ未満の反応器壁コーティングが施されている請求項３５の方法。
【請求項４１】
上記反応器の内壁から予め施された壁コーティングを除去せずに重合が行われる請求項３５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．本発明の技術分野
本発明は一般的に改良された能力を有する重合反応器中の壁コーティング、及びそれに関連する方法に関する。更に特に、本発明は流動床及びスラリーループ反応器用の反応器壁コーティング、及びその反応器壁コーティングの形成方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
２．背景技術
モノマー、特にオレフィンモノマーの単独重合及び共重合用の気相及びスラリープロセス、は当分野で公知である。これらのプロセスは、例えば攪拌槽若しくは流動床反応器中の気相中で、又はスラリーループ反応器中のスラリー中で実施できる。これら反応器中で、特に流動床反応器中の連続的市販スケール操作では反応器壁の内側表面、即ち重合溶媒に接触する表面上に薄いポリマー性コーティングが存在することが望ましい。理論により本発明を制限するものではないが、反応器壁コーティングの存在は、反応器壁表面上の局部的静電気の蓄積、融合した樹脂粒子の「シート」形成の原因であると思われている現象、の発生を防止すると考えられる。シート化は急速に製造物排出系を詰まらせる及び／又は流動化を中断するため、費用がかかり時間もかかる反応器の操業停止が必要となる。
【０００３】
ある種のクロム化合物を使用して形成された反応器壁コーティングは、反応器壁上への帯電を減少させ、シート形成を阻害するのに特に効果的であることは当分野で公知である。例えば米国特許番号第４５３２３１１及び４８７６３２０号明細書は、Ｃｒ（ＩＩ）又はＣｒ（ＩＩＩ）化合物等のクロム化合物を重合前に反応器中へ導入することにより、流動床反応器中のシーティングを減少させる方法を開示する。（これらの方法では）クロム化合物を不活性溶媒中に溶解し、加圧した不活性ガスにより反応器中へ導入する。
【０００４】
有用なクロム化合物の好ましい種類は、ビスシクロペンタジエニルクロム等のクロモセンである。通常、クロモセン処理システムが、反応器壁コーティングを行うために使用される。一般的に、反応器はサンドブラスト等の研磨材により完全に清掃される必要があり；クロモセン処理を施され；処理の結果生じる断片を除去するため再清掃される。しかしこれら処理には、一般的に８〜１５日以上の反応器停止時間が必要である。そのため、コーティング形成に必要な、費用のかさむ反応器停止時間量を減少又は抹消する代わりの反応器壁コーティング形成方法の発展がずっと求められていた。又、更に重合中反応器内にシートを形成する傾向を減少させる反応器壁コーティングも望まれていた。
【特許文献１】米国特許第４５３２３１１号明細書
【特許文献２】米国特許第４８７６３２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３．本発明のまとめ
驚くべきことに、本発明の反応器壁コーティングは、クロモセン処理及びそれに伴う費用がかかる停止時間を必要とせずに反応器壁上に形成できることが発見された。更に驚くべきことに、本発明の反応器壁コーティングは、従来のメタロセン触媒又はチーグラー−ナッタ触媒の操作から形成されるか、従来のクロモセン処理から形成される反応器壁コーティングと比較して、コーティング厚みの増加及びより高い電荷保持能力等の改良された反応器性能に寄与すると思われる優れた性質を示すことが発見された。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例えば、本発明は、重合反応器中の反応器壁コーティングであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、その分子量分布の主要ピークは：
（ａ）１０未満のＭｗ／Ｍｎ比；
（ｂ）７未満のＭｚ／Ｍｗ比；及び
（ｃ）ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線(plot)中の２５０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）、但しＭＷはダルトン分子量、の最大値；
のいずれか１個を有する反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、重合反応器中の反応器壁コーティングであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、その分子量分布の主要ピークは：
（ａ）１０未満のＭｗ／Ｍｎ比；
（ｂ）７未満のＭｚ／Ｍｗ比、及び
（ｃ）ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線(plot)中の２５０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）、但しＭＷはダルトン分子量、の最大値；
のいずれか２個を有する反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、重合反応器中の反応器壁コーティングであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、その分子量分布の主要ピークは：
（ａ）１０未満のＭｗ／Ｍｎ比を有し；
（ｂ）７未満のＭｚ／Ｍｗ比を有し、及び
（ｃ）ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線(plot)中の２５０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）、但しＭＷはダルトン分子量、の最大値を有する反応器壁コーティングを提供する。
【０００７】
又、本発明は重合反応器は流動床反応器である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は厚みが少なくとも１２５μｍである上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は厚みが少なくとも１５０μｍである上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は厚みが少なくとも１７０μｍである上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｗ／Ｍｎ比は８未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｗ／Ｍｎ比は６未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｗ／Ｍｎ比は４未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｚ／Ｍｗ比は６未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｚ／Ｍｗ比は５未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はＭｚ／Ｍｗ比は４未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値は２００００ダルトン未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値は１５０００ダルトン未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値は１３０００ダルトン未満である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は主要ピークは７０００未満のＭｎ値を有する上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は主要ピークは６０００未満のＭｎ値を有する上記反応器壁コーティングを提供する。
【０００８】
又、本発明はコーティングは少なくとも４００Ｖの初期電位差Ｖ0を有し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はコーティングは少なくとも６００Ｖの初期電位差Ｖ0を有し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はコーティングは少なくとも８００Ｖの初期電位差Ｖ0を有し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明はコーティングは少なくとも１０００Ｖの初期電位差Ｖ0を有し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．８Ｖ0の電圧保持値Ｖ60（但し、Ｖ60は電位差チャージの印加後６０ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．９Ｖ0の電圧保持値Ｖ60（但し、Ｖ60は電位差チャージの印加後６０ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．７５Ｖ0の電圧保持値Ｖ120（但し、Ｖ120は電位差チャージの印加後１２０ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．８Ｖ0の電圧保持値Ｖ120（但し、Ｖ120は電位差チャージの印加後１２０ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．９Ｖ0の電圧保持値Ｖ120（但し、Ｖ120は電位差チャージの印加後１２０ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．７５Ｖ0の電圧保持値Ｖ300（但し、Ｖ300は電位差チャージの印加後３００ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は、コーティングは初期電位差Ｖ0（但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後に測定された電位差の絶対値である）を有し、少なくとも０．８０Ｖ0の電圧保持値Ｖ300（但し、Ｖ300は電位差チャージの印加後３００ｓで測定された電位差の絶対値である）上記反応器壁コーティングを提供する。
【０００９】
又、本発明は分子量分布は主要な低分子量ピーク及び少数のより高分子量ピークを含む上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも５０ｗｔ％を含有する上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも６０ｗｔ％を含有する上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は主要ピークは分子量分布の総重量の少なくとも７０ｗｔ％を含有する上記反応器壁コーティングを提供する。
又、本発明は流動床反応器中の反応器壁上にコーティングを形成する方法を提供する。上記方法は、バイメタル触媒及びアルミニウムアルキル共触媒の存在下での反応器中のオレフィンモノマーを重合して、反応器壁を形成する。上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、上記バイメタル触媒は、非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を含有する。
【００１０】
又、本発明は、反応器壁上に存在するコーティングを予め除去する必要なしに、重合中に流動床反応器の反応器壁上にin situでコーティングを形成する方法を提供する。上記方法は、下記ステップにより行われる：（ａ）内側の反応器壁を有する反応槽を備えた流動床反応器を提供するステップ；（ｂ）バイメタル触媒及びアルミニウムアルキル共触媒の存在下で反応器中でオレフィンモノマーを重合して内側の反応器壁上に反応器壁コーティングを形成するステップであり、上記コーティングは少なくとも１００μｍの厚みを有し、バイメタル触媒は無機酸化物担持体上の非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を含有する；並びに（ｃ）重合したオレフィンを回収するステップ。
上記本発明の方法では、上記反応器壁コーティングはここで記載されるいずれの反応器壁コーティングでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
５．詳細な説明
５．１反応器
本発明は、流動床反応器及びスラリーループ反応器等の反応器用の、反応器壁コーティング、及び反応器壁コーティングを形成するための方法を提供する。
流動床での重合中、重合は、流動床反応器中で実施され、ポリマー粒子のベッドは気相反応モノマーを含有する上昇ガス流により流体状態に維持される。攪拌床反応器中のオレフィン重合は、ベッドの流動化に寄与する反応域中の機械的攪拌機を作動させる気相流動床反応器中の重合とは異なる。ここで使用される「流動床」は、攪拌床プロセス及び反応器をも含む。
流動床反応器の運転開始には、一般的に成形したポリマー粒子のベッドを使用する。重合中、フレッシュポリマーがモノマーの触媒関与重合により生成され、ポリマー生成物はベッドを一定の体積に保つため引き出される。工業的に好ましいプロセスでは、ベッドへ流動化ガスを分散し、ガスの供給が停止されたときにベッドの担持体として働く流動化グリッドを採用する。製造されたポリマーは一般的に、反応器から、反応器の下部で流動化グリッド近傍に設けられた１以上の排出管を通して引き出される。
【００１２】
流動床として、ポリマー粒子、ポリマー生成物粒子及び触媒粒子を成長させるベッドが挙げられる。この反応混合物は、反応器の頭頂部から引き出されたリサイクルガスを含有する流動化ガスの反応器の基礎部からの連続的上昇流及び、添加された補充用モノマーにより、流体化条件に維持される。
流動化ガスは反応器の底部から入り、好ましくは流動化グリッドを通過して、流動床を通過して上昇して通過する。
オレフィンの重合は発熱反応であるから、ベッドを冷却し重合熱を除去することが必要である。これら冷却無しでは、ベッドは、例えば、触媒が不活性となるかポリマー粒子が溶解して融合し始めるまで温度が上昇する。
オレフィンの流動床重合では、代表的な重合熱の除去方法は、目的とする重合温度より低い温度の流動化ガス等の冷却ガスを流動床に通過させて重合熱を除去することである。ガスは反応器から取り出され、外側の熱交換器を通過して冷却されベッドへリサイクルされる。
【００１３】
リサイクルガスの温度は、流動床を目的とする重合温度に保持するため熱交換器中で調整できる。本発明のα−オレフィンの重合方法では、リサイクルガスは一般的に、任意で不活性希釈剤ガス又は水素等の気体状連鎖移動剤等と一緒に１以上のモノマー性オレフィンを含有する。従ってリサイクルガスはモノマーをベッドへ供給する作用を示し、ベッドを流体化すると共にベッドを目的の温度範囲内に保持する。重合反応中にポリマーへ転換されて消費されたモノマーは、普通は補充用モノマーをリサイクルガス流へ添加することにより置き換えられる。
反応器から出てくる材料として、ポリオレフィン及び未反応のモノマーガスを含有するリサイクル流が挙げられる。重合後、ポリマーが回収される。必要であれば、リサイクル流は圧縮され及び冷却され、供給成分と混合されて気相及び液相で反応器へ戻されてもよい。
【００１４】
重合プロセスではチーグラー−ナッタ及び／又はメタロセン触媒を使用できる。種々の気相重合プロセスが公知である。例えば、米国特許番号第４５４３３９９及び４５８８７９０号明細書に記載されているように、リサイクル流を露点以下の温度に冷却してリサイクル流の一部を濃縮できる。液体をリサイクル流中又は反応器プロセス中へ意図的に導入することは一般的に「濃縮モード」操作と言われる。
更に流動床反応器及びそれらの操作の詳細は、例えば、米国特許番号第４２４３６１９、４５４３３９９、５３５２７４９、５４３６３０４、５４０５９２２、５４６２９９９及び６２１８４８４号明細書に記載されており、その記載をここで資料として使用する。
【００１５】
スラリーループ重合反応器は一般的にループ形の連続チューブとして表すことができる。例えば、反応器デザインは一般的に「Ｏ」形である。軸流ポンプ等の１以上の流体循環装置は、チューブ内の反応成分の循環流又は流れを形成するように目的の方向にチューブ中の反応成分を加速する。望ましくは、流体循環装置は、反応成分の高速移動及び非常に集中的で明確な混合パターンを提供するように設計される。反応器はポリマー重合により発生した熱を除去するために全体的に又は部分的に冷却水で被覆されてもよい。
スラリーループ反応器中で、重合溶媒は、モノマー、任意のコモノマー、及び炭化水素溶媒又は希釈剤、好ましくはプロパン、イソブタン、ヘキサン、ヘプタン、若しくはシクロヘキサン等の脂肪族パラフィン、トルエン等の芳香族希釈剤、又はそれらの混合物でもよい。重合は一般的に約５０〜１５０℃の温度、及び１００〜約７００ｐｓｉａ（０．６９−４．８ＭＰａ）の圧力で実施される。その場合、反応成分は、一般的に担持触媒及び重合したオレフィン等の固体、並びに上記等の液体の組み合わせである。反応成分中の固体の割合は、反応成分の６０ｗｔ％まででもよい。一般的に、固体の重量％は４５〜５５ｗｔ％の範囲である。
スラリーループ重合反応器は単段式プロセス又は多段式プロセスで実施できる。多段式プロセスでは、２個以上の反応器中で重合が行われる。これら反応器は、直列、並列又それらの組み合わせで配置できる。
更なるスラリーループ反応器及びそれらの操作の詳細は、例えば米国特許番号第４１８２８１０、５２７４０５６、６２８１３００、３３８０３２５及び６３１９９９７号明細書、並びに国際公開ＷＯ９４／２１９６２号に記載され、その記載をここで資料として使用する。
【００１６】
５．２触媒
本発明では、バイメタル触媒が使用できる。ここで使用される「バイメタル触媒」とは、無機酸化物担持体上に担持されている非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を含有する触媒である。これらのバイメタル触媒の特定の例及びそれらの製造方法として、例えば米国特許番号第５５２５６７８；５８８２７５０；６４１０４７４；及び６４１７１３０号明細書；及び国際公開ＷＯ９７／１７１３６号に記載されているものが挙げられる。好ましくは、非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物が同一の担持体上に存在する；即ち、担持体粒子は非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物の両方を含有する。
適切な非メタロセン遷移金属化合物は、第４又は５族金属化合物であり、好ましくは非極性炭化水素に可溶なものである。適切な非メタロセン遷移金属化合物として、例えばチタニウムテトラクロライド（ＴｉＣｌ4）、バナジウムテトラクロライド（ＶＣｌ4）及びバナジウムオキシトリクロライド（ＶＯＣｌ3）等の、チタニウムハライド、バナジウムハライド、チタニウムオキシハライド、バナジウムオキシハライド、チタニウムアルコキシハライド及びバナジウムアルコキシハライド、並びにチタニウムアルコキシド及びバナジウムアルコキシドが挙げられ、上記アルコキシド成分は、１〜２０炭素原子、好ましくは１〜６炭素原子の分岐又は非分岐アルキル基を有する。これら遷移金属化合物の混合物も又、使用できる。
【００１７】
ここで使用される「メタロセン化合物」は、第４、５又は６族遷移金属（Ｍ）、並びにシクロペンタジエニル（Ｃｐ）リガンド又は置換されているＣｐリガンド、少なくとも１の非シクロペンタジエニル−由来リガンド（Ｘ）、及び０又は１のヘテロ原子含有リガンド（Ｙ）を有する化合物を言い、上記リガンドはＭに配位しており及びその数はそれらの原子価に対応する。メタロセン触媒前駆体は、一般的に活性なメタロセン触媒、即ち、オレフィンが配位し、挿入し、重合する空の配位座を有する有機金属複合体を生成するために適切な共触媒（「活性化剤」という）による活性化が必要である。本発明のメタロセン化合物は下記種類の１種又は両方の化合物である。
【００１８】
（１）リガンドとして２個のＣｐ環系を有するシクロペンタジエニル（Ｃｐ）複合体；上記Ｃｐリガンドは金属とサンドイッチ複合体を形成し、（結合を軸として）回転可能（非架橋）でも架橋基を通して固定された配置でもよい。２個のＣｐ環リガンドは類似又は非類似、非置換、置換、又はそれらの誘導体でもよく、例えば置換された複素環系でありその置換基は融合して、テトラヒドロインデニル、インデニル、又はフルオレニル環系等の他の飽和又は不飽和環系を形成してもよい。これらシクロペンタジエニル複合体は下記一般式を有する。
（Ｃｐ1Ｒ1m）Ｒ3n（Ｃｐ2Ｒ2p）ＭＸq
但し：Ｃｐ1及びＣｐ2は同一又は異なるシクロペンタジエニル環であり；Ｒ1及びＲ2はそれぞれ、独立して、ハロゲン又は約２０以下の炭素原子を含有する、ヒドロカルビル、ハロカルビル、ヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド若しくはハロカルビル−置換オルガノメタロイド基であり；ｍは０〜５であり；ｐは０〜５であり；シクロペンタジエニル環の隣接した炭素原子上の互いに関連する２個のＲ1及び／又はＲ2置換基は、一緒に結合して４〜約２０炭素原子を含有する環を形成してもよく；Ｒ3は架橋基であり；ｎは２個のリガンド間の直接鎖中の原子の数であり、０〜８、好ましくは０〜３であり；Ｍは好ましくは元素の周期律表の第４、５、又は６族から選ばれる、３〜６の原子価を有する遷移金属であり、好ましくはその最も高い酸化状態にあり；それぞれのＸは非シクロペンタジエニルリガンドであり、独立して、水素、ハロゲン又は、約２０以下の炭素原子を含有する、ヒドロカルビル、オキシヒドロカルビル、ハロカルビル、ヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド、オキシヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド若しくはハロカルビル−置換オルガノメタロイド基であり；ｑはＭの原子価から２を引いた値と等しい。
【００１９】
（２）リガンドとして只１つのＣｐ環系を有するモノシクロペンタジエニル複合体；上記Ｃｐリガンドは金属とハーフ−サンドイッチ複合体を形成し、（結合を軸として）回転可能（非架橋）でも、ヘテロ原子含有リガンドへの架橋基を通して固定された配置でもよい。Ｃｐ環リガンドは、非置換、置換、又はそれらの誘導体でもよく、例えば置換された複素環系でありその置換基は融合して、テトラヒドロインデニル、インデニル、又はフルオレニル環系等の他の飽和又は不飽和環系を形成してもよい。ヘテロ原子含有リガンドは金属へ結合し、任意で金属及び架橋基を通してＣｐリガンドの両方へ結合している。ヘテロ原子自体は、元素の周期律表の、第１５族から選ばれる３の配位数を有する原子又は、第１６族から選ばれる２の配位数を有する原子である。これらモノ−シクロペンタジエニル複合体は下記一般式を有する。
（Ｃｐ1Ｒ1m）Ｒ3n（ＹrＲ2）ＭＸs
但し：それぞれのＲ1は、独立して、ハロゲン又は約２０以下の炭素原子を含有する、ヒドロカルビル、ハロカルビル、ヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド若しくはハロカルビル−置換オルガノメタロイド基であり；ｍは０〜５であり；シクロペンタジエニル環の隣接した炭素原子上の互いに関連する２個のＲ1は、一緒に結合して４〜約２０炭素原子を含有する環を形成してもよく；Ｒ3は架橋基であり；ｎは０〜３であり；Ｍは好ましくは元素の周期律表の第４、５、又は６族から選ばれる、３〜６の原子価を有する遷移金属であり、好ましくはその最も高い酸化状態にあり；Ｙは、第１５族から選ばれる３の配位数を有する元素又は第１６族から選ばれる２の配位数を有する元素であるヘテロ原子、好ましくは窒素、リン、酸素、又はイオウ、を含有する基であり；Ｒ2はＣ1〜Ｃ20炭化水素基、置換Ｃ1〜Ｃ20炭化水素基（但し、１以上の水素原子はハロゲン原子で置換されている）の群から選ばれた基であり、Ｙが３配位であり、非架橋である場合にはＹ上に２個のＲ2基があり、それぞれ独立してＣ1〜Ｃ20炭化水素基、置換Ｃ1〜Ｃ20炭化水素基（但し、１以上の水素原子はハロゲン原子で置換されている）の群から選ばれた基であり；それぞれのＸは非シクロペンタジエニルリガンドであり、独立して、水素、ハロゲン又はヒドロカルビル、オキシヒドロカルビル、ハロカルビル、約２０以下の炭素原子を含有するヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド、オキシヒドロカルビル−置換オルガノメタロイド若しくはハロカルビル−置換オルガノメタロイド基であり；ｓはＭの原子価から２を引いた値と等しい。
【００２０】
上記グループ（１）として記載された種類の本発明のｍＶＬＤＰＥポリマー生成用ビスシクロペンタジエニルメタロセンの例は、米国特許番号第５３２４８００；５１９８４０１；５２７８１１９；５３８７５６８；５１２０８６７；５０１７７１４；４８７１７０５；４５４２１９９；４７５２５９７；５１３２２６２；５３９１６２９；５２４３００１；５２７８２６４；５２９６４３４；及び５３０４６１４号明細書に記載されている。
例示であり、本発明を限定するものではないが、上記グループ（１）として記載された種類のビスシクロペンタジエニルメタロセンの適切な例は、下記化合物のラセミ異性体である：
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（インデニル）2Ｍ（Ｃｌ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（インデニル）2Ｍ（ＣＨ3）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（テトラヒドロインデニル）2Ｍ（Ｃｌ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（テトラヒドロインデニル）2Ｍ（ＣＨ3）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（インデニル）2Ｍ（ＣＨ2ＣＨ3）2；及び
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（インデニル）2Ｍ（ＣＨ3）2；
但し、ＭはＺｒ又はＨｆである。
上記グループ（１）として記載された種類の非対称シクロペンタジエニルメタロセンの適切な例は、米国特許番号第４８９２８５１；５３３４６７７；５４１６２２８；及び５４４９６５１号明細書；並びに発行物J.AM.Chem.Soc.1988、110、6255に記載されている。
【００２１】
例示であり、本発明を限定するものではないが、上記グループ（１）として記載された種類の非対称シクロペンタジエニルメタロセンの例は：
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（シクロペンタジエニル）（フルオレニル）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（３−メチルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｃ（シクロペンタジエニル）（フルオレニル）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（シクロペンタジエニル）（２−メチルインデニル）Ｍ（ＣＨ3）2；
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（３−メチルシクロペンタジエニル）（２−メチルインデニル）Ｍ（Ｃｌ）2；
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（シクロペンタジエニル）（２，７−ジメチルフルオレニル）Ｍ（Ｒ）2；及び
μ−（ＣＨ3）2Ｃ（シクロペンタジエニル）（２，７−ジメチルフルオレニル）Ｍ（Ｒ）2；
但し、ＭはＺｒ又はＨｆであり、ＲはＣｌ又はＣＨ3である。
【００２２】
上記グループ（２）として記載された種類のモノシクロペンタジエニルメタロセンの適切な例は、米国特許番号第５０２６７９８；５０５７４７５；５３５０７２３；５２６４４０５；５０５５４３８明細書；及び国際公開ＷＯ９６／００２２４４号に記載されている。
例示であり、本発明を限定するものではないが、上記グループ（２）として記載された種類のモノシクロペンタジエニルメタロセンの例は：
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（シクロペンタジエニル）（１−アダマンチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（３−ｔｅｒｔブチルシクロペンタジエニル）（１−アダマンチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ2（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−アダマンチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−アダマンチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｃ（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−アダマンチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−ｔｅｒｔブチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（フルオレニル）（１−ｔｅｒｔブチルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
μ−（ＣＨ3）2Ｓｉ（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−シクロドデシルアミド）Ｍ（Ｒ）2；及び
μ−（Ｃ6Ｈ5）2Ｃ（テトラメチルシクロペンタジエニル）（１−シクロドデシルアミド）Ｍ（Ｒ）2；
但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ又はＨｆであり、ＲはＣｌ又はＣＨ3である。
有用な触媒となる他の有機金属複合体は、国際公開ＷＯ９６／２３０１０に記載されているようなジイミドリガンド系を有するものである。適切な有機金属複合体が記載されている他の資料として、Organometallics,1999,2046；国際出願ＷＯ９９／１４２５０、ＷＯ９８／５０３９２、ＷＯ９８／４１５２９、ＷＯ９８／４０４２０、ＷＯ９８／４０３７４、ＷＯ９８／４７９３３；及び欧州特許出願ＥＰ０８８１２３３及びＥＰ０８９０５８１号が挙げられる。
【００２３】
好ましくは、メタロセン化合物は、ビス（シクロペンタジエニル）金属ジハライド、ビス（シクロペンタジエニル）金属ヒドリドハライド、ビス（シクロペンタジエニル）金属モノアルキルモノハライド、ビス（シクロペンタジエニル）金属ジアルキル、又はビス（インデニル）金属ジハライドであり、上記金属はジルコニウム又はハフニウムであり、ハライド基は好ましくは塩素であり、アルキル基はＣ1〜Ｃ6アルキルである。例示であり、本発明を限定するものではないがこれらメタロセンの例として下記化合物が挙げられる：
ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（インデニル）ジルコニウムジブロマイド；
ビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホネート）；
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ライド；
ビス（フルオレニル）ジルコニウムジクロライド；
エチレン−ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
エチレン−ビス（インデニル）ジルコニウムジブロマイド；
エチレン−ビス（インデニル）ジ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ライド；
エチレン−ビス（インデニル）ジルコニウムビス（メタンスルホネート）；
エチレン−ビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホネート）；
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ネート）；
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ライド；
イソプロピリデン（シクロペンタジエニル−フルオレニル）ジルコニウムジクロライド；
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ライド；
ジメチルシリル−ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
ジメチルシリル−ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
ジメチルシリル−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ライド；
ジメチルシリル−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ライド；
ジメチルシリル−ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
ジメチルシリル−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ネート）；
ジメチルシリル−ビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロライド；
ジメチルシリル（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；
ジフェニルシリル−ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
メチルフェニルシリル−ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジブロマイド；
ビス（シクロペンタジエニル）メチルジルコニウムモノクロライド；
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ライド；
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モノクロライド；
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ライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムモノクロライ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）メトキシ（ｍｅｔｈｙｏｘｙ）ジルコニウムクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）エトキシジルコニウムクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（メタンスルホネート）；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホネート）；
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ネート）；
ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
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ライド；
ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）エトキシジルコニウムクロライド；
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ネート）；
ビス（エチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
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ライド；
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ライド；
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ライド；
ビス（ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
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ライド；
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（メタンスルホネート）；
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ライド；
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ライド；
ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
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ライド；
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ライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ハフニウムジクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジメチル；
ビス（シクロペンタジエニル）ハフニウムジメチル；
ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムヒドリドクロライド；
ビス（シクロペンタジエニル）ハフニウムヒドリドクロライド；
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ライド；
ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ハフニウムジクロライド；
ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジメチル；
ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ハフニウムジメチル；
ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムヒドリドクロライド；
ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ハフニウムヒドリドクロライド；
ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ハフニウムジクロライド；
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ライド；
シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライド；
ビス（インデニル）ジルコニウムジクロライド；
ビス（４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル）ジルコニウムジクロライド；及び
エチレン−ビス（４，５，６，７−テトラヒドロ−１−インデニル）ジルコニウムジクロライド。
【００２４】
無機酸化物担持体はケイ素及び／又はアルミニウムの酸化物等の、固体、微粒子状、多孔質、無機材料でもよい。上記担持体材料は、約１〜５００μｍ、好ましくは約１０〜２５０μｍの平均粒子径を有する乾燥粉形状で使用される。担持体の表面積は、通常少なくとも約３ｍ2／ｇ、好ましくはそれより大きく、例えば５０〜６００ｍ2／ｇ又はそれ以上等である。種々のグレードのシリカ及びアルミナ担持体材料が多くの製造業者から広く市販されている
好ましくは、キャリア（担持体）はシリカである。適切なシリカは高い表面積の、商品名「Davison952」又は「Davison955」としてW．R．Grace and Company社Davison化学部門より市販されている材料等のアモルファスシリカである。これらシリカは、噴霧乾燥プロセスにより得られた球形粒子の形状であり、表面積約３００ｍ2／ｇ、細孔容積約１．６５ｃｍ3／ｇである。シリカを窒素と共に流体化して加熱することにより脱水できることは、例えば米国特許番号第５５２５６７８号明細書中の記載等により公知である。シリカは、通常４００℃〜１０００℃、好ましくは約６００〜９００℃の温度で脱水できる。
【００２５】
５．３プロセス
従来のクロモセン反応器処理と比べると、本発明のプロセスは、反応器の一時停止、表面のサンドブラスト、クロモセン及びエチレンでの処理、並びに断片を清掃するための反応器の再度の一時停止を必要とせずに、反応器壁コーティングの形成を可能とする。上記記載のように、これら従来のプロセスは、一般的に、８〜１４日の反応器停止時間を必要とし、その間ポリマー生成物の製造が停止される。本発明のプロセスはクリーンな（コーティングフリーの）反応器表面で行うことができるが、同様に、コーティングが存在する反応器表面で行われてもよい。従って、例えばメタロセン触媒、チーグラー−ナッタ触媒、又はクロム触媒が使用されている市販の反応器も又、単に（従来の）触媒システムをここで記載されるバイメタル触媒へ変更することにより、費用のかかるサンドブラスト等の停止時間等の必要無しに本発明の反応器壁コーティングで被覆できる。更に、反応器壁コーティングの形成プロセス中で、反応器は通常の能力で高品質のバイモーダルポリオレフィン樹脂を製造できる。反応器壁にコーティングが予め存在する場合、その予め存在するコーティングの厚みは、一般的に１００μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満、更に好ましくは２０μｍ未満、最も好ましくは１０μｍ未満である。
【００２６】
例えば、本発明のプロセスは、バイメタル触媒及びアルミニウムアルキル共触媒の存在下での反応器中のオレフィンモノマーの重合により行なわれ、少なくとも１００μｍの厚みを有する反応器壁上記コーティングを形成し、上記バイメタル触媒は１種の無機酸化物担持体上の非メタロセン遷移金属化合物及びメタロセン化合物を有してもよい。
適切なオレフィンモノマーとして、エチレン、プロピレン、及び例えばＣ4〜Ｃ20のα−オレフィン、好ましくはＣ4〜Ｃ12のα−オレフィン等のα−オレフィンが挙げられる。α−オレフィンは直鎖状又は分岐状でもよく、２種以上のモノマーも必要であれば使用できる。好ましいモノマーの例として、エチレン、プロピレン、直鎖状Ｃ4〜Ｃ12のα−オレフィン、及び１以上Ｃ1〜Ｃ3のアルキル枝又はアリール基を有するα−オレフィンが挙げられる。更に具体的な例として：３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル又はプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル又はプロピル置換基を有する１−ヘキセン；１以上のメチル、エチル又はプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル又はプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル又はプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル又はジメチル置換１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。上記コモノマーのリストは単に例示であり本発明を限定するためでないことは当然である。好ましいコモノマーとして、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン及びスチレンが挙げられる。
【００２７】
本発明のプロセスは、例えば２５μｍ／日以上、好ましくは３０μｍ／日以上、更に好ましくは３４μｍ／日以上の速度で反応器壁コーティングを形成することができ、上記一日あたりの速度は、好ましくは５日間平均の平均速度である。
上記のように、本発明のプロセスは、反応器の内壁から予め施された壁コーティングを必要に応じて除去して又は除去せずに行うことが出来る。
【００２８】
本発明の重合は、トリアルキルアルミニウム共触媒の存在下で実施できる。トリアルキルアルミニウム共触媒は実験式ＡｌＲ3の化合物でもよく、それぞれのＲ基は、独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、オクチル、又はイソオクチル等の１〜１０炭素原子を含有するアルキル基である。好ましい共触媒の例としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）が挙げられる。トリアルキルアルミニウム共触媒は、α−オレフィンモノマーの総重量基準で考えられる下限から上限までの範囲の量で使用でき、下限は例えば１、好ましくは５、更に好ましくは１０、特に好ましくは２０、最も好ましくは５０重量ｐｐｍであり、上限は例えば１０００、好ましくは５００、更に好ましくは３００、最も好ましくは２００重量ｐｐｍである。
【００２９】
任意で、重合は水の存在下で行われてもよい。その場合、水は、α−オレフィンモノマーの総重量基準で考えられる下限から上限までの範囲の量で使用でき、下限は例えば０、好ましくは１、更に好ましくは５、最も好ましくは１０重量ｐｐｍであり、上限は例えば１０００、好ましくは５００、更に好ましくは１００、特に好ましくは５０、最も好ましくは２０重量ｐｐｍである。
本発明のプロセスにおける反応器壁コーティングは、ここで記載される本発明の反応器壁コーティングのいずれでもよい。
【００３０】
５．４反応器壁コーティング
反応器壁コーティングは、流動床又はスラリーループ重合反応器中等の反応槽の内側表面上に設けられ、上記プロセスのいずれかにより形成できる。
図１〜４に示されたデータを下記実施例により更に詳細に記載する。
図１では、分子量分布は分子量（ＭＷ）の１０の（常用）対数（ｌｏｇ）基準に対する誘導体（ｄ）の重量％の曲線プロット、ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の形で示される。分子量の関数としての重量％は、公知の技術であり下記実施例で更に詳細に記載されるゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される。曲線１０は、流動床反応器の分配板上に配置された金属箔サンプル上に形成された本発明の反応器壁コーティングの分子量分布関数を示し、曲線１２は従来のクロモセンコーティングプロセスで処理された市販の反応器の壁コーティングの分子量分布関数を示す。図に示されるように、本発明の反応器壁コーティングは比較的低分子量にある狭い、主要ピークを有する一方、従来のクロモセンコーティングは、比較的高い分子量に境界のはっきりしない主要ピークを含む非常に幅広いマルチモーダル分布を有する。
【００３１】
図２では、曲線１０は上記のとおりであり、曲線１２は反応器壁コーティングとして同一の重合プロセス（即ち、同一のバイメタル触媒を使用して本質的に同一の重合条件）中で製造されたポリエチレン樹脂の分子量分布関数を示す。図が示すように、反応器壁コーティングは、単なる反応器中で生成されたポリマーのコーティングではなく、バイモーダル樹脂分布の低分子量成分よりも僅かに低分子量で狭い、本質的にモノモーダル分布ピークを有するポリマーのコーティングである。
【００３２】
図３では、図２に関連して記載された従来のクロモセンコーティング用の分子量分布関数が、（同様に）再構成された（曲線１２）。曲線１６は、本発明の壁コーティング又は従来のクロモセンコーティングのいずれかで処理されていない、市販の流動床反応器上の壁コーティング分子量分布関数を示す。市販の反応器ではチーグラー−ナッタ及びメタロセン触媒関与重合を実施した。曲線１８はメタロセン触媒で得られた直鎖状低密度ポリエチレンコポリマー樹脂の分子量分布関数を示す。上記図と図１又は２とを関連して考えると、本発明の反応器壁コーティング（の分子量分布）はクロモセン又は未処理反応器壁コーティングよりもより狭く、より低分子量側へシフトしたことが示された。
【００３３】
図４では、曲線１０と同様であり、流動床反応器中で金属箔サンプル基板上に形成された本発明の反応器壁コーティングに関する。曲線２０及び２２は、ここで記載されるバイメタル触媒を使用した５日間重合後に市販の流動床反応器中の２個のサンプル点から得られた反応器壁コーティングの分子量分布関数を示す。上記図は、箔基板上に生成された反応器コーティングは、流動床反応器中の壁面に形成された反応器コーティングの実際の代表例であることを示す。曲線２０及び２２は又、高分子量テイルを有し、バイモーダル分布となっている。しかし、従来のクロモセン反応器壁コーティングとは反対に、上記分布は、低分子量での狭い主要ピークを有する。曲線２０及び２２を得るためにサンプルされた反応器壁は、従来のクロモセン処理を行なう場合に必要となるクリーニングは行なわれなかった；即ち、壁から微粉及び断片は除去されたが、本発明のコーティング前に予め存在するコーティングを除去するためのサンドブラストは行なわなかった。図は、本発明のプロセス中では、狭い低分子量の主要ピークとして示される本発明の壁コーティングを達成するために予め存在するコーティングを除去する必要はないことを示す。
【００３４】
本発明の反応器壁コーティングは１以上の下記パラメータにより特徴づけられてもよい。
反応器壁コーティングの厚みは、通常少なくとも１００μｍ、好ましくは少なくとも１２５μｍ、更に好ましくは少なくとも１５０μｍ、特に好ましくは少なくとも１７０μｍである。反応器壁の厚みは、一般的に３０００μｍ未満、好ましくは２５００μｍ未満、更に好ましくは２０００μｍ未満であるが、想定しうる下限から上限の範囲であればよい。
反応器壁コーティングは、主要ピークを含む分子量分布関数を有し、「主要ピーク」とは最高値のｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）を有するピークを言う。図４が示すように、分布は、曲線１０に示されるように本質的にモノモーダルでもよく（小さな、非常に低分子量ショルダーは無視する）、曲線２０及び２２で示されるように、弱い、より高分子量ピーク又はショルダーを含んでもよい。
【００３５】
本発明の主要ピークは：
（ａ）１０未満、好ましくは８未満、更に好ましくは６未満、最も好ましくは４未満のＭｗ／Ｍｎ比；
（ｂ）７未満、好ましくは６未満、更に好ましくは５未満、最も好ましくは４未満のＭｚ／Ｍｗ比；及び
（ｃ）ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の曲線中の２５０００ダルトン未満、好ましくは２００００未満、更に好ましくは１５０００未満、最も好ましくは１３０００ダルトン未満であるｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）、但しＭＷはダルトン分子量、の最大値；
のいずれか１個を有する。
好ましくは、主要ピークは（ａ）〜（ｃ）の２種のいずれか又は（ａ）〜（ｃ）の３種全てを含む。
主要ピークは好ましくは７０００未満、更に好ましくは６０００未満のＭｎ値を有する。
分子量分布関数がバイモーダルの場合にはいずれの例でも、上記値は主要ピークの性質を示す。当業者は、２個の対数正規分布関数に適合する従来の最小二乗法を使用して上記バイモーダル分布を主要な低分子量ピーク及び弱い高分子量ピークに対応する２個のモノモーダル分布の合計へ容易に分離できる。これら分離のための数学的方法は、例えば、E．Broyer及びR.F.Abbot、「分子量分布の分析」Computer Applications in Applied Polymer Science、ACS Symposium Series 197、p45(1982)に記載されている。
主要ピークは、通常分子量分布関数により表される合計分子量の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、更に好ましくは少なくとも７０％を含有してもよい。
【００３６】
反応器壁コーティングサンプルの二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）は、コーティングはサンプルの厚さ方向に、ケイ素の検出可能量を含有しないが、アルミニウム及びジルコニウム残渣量を含有することを示した。チタニウムはコーティングの表面近辺で検出されたがサンプルの厚さ方向全体には分散していなかった。
アルミニウムの残渣量は、通常１０００００ｐｐｍ未満であり、好ましくは１００００ｐｐｍ未満である。
【００３７】
本発明の反応器壁コーティングは、驚くべきことに従来のコーティングより優れた電荷（チャージ）保持能力を提供する。電荷保持能力は下記実施例の部分で記載のように測定できる。電荷保持能力の有用な評価測定として、一定時間の標準電位差の印加直後に壁が保持する初期電圧差、及びその後所定時間保持後の電位差が挙げられる。
反応器壁コーティングは、例えば少なくとも４００Ｖ、好ましくは少なくとも６００Ｖ、更に好ましくは少なくとも８００Ｖ、最も好ましくは少なくとも１０００Ｖの初期電位差Ｖ0を有してもよい。但し、Ｖ0は９ｋＶの電位差チャージで２０ｍｓ間の印加の直後（即ち、時間ｔ＝０の時）に測定された電位差の絶対値である。
又、反応器壁コーティングは、例えば少なくとも０．８Ｖ0、好ましくは少なくとも０．９Ｖ0の電圧保持値Ｖ60を有してもよい。但し、Ｖ60は電位差チャージの印加後６０ｓで測定された電位差の絶対値である。
又、反応器壁コーティングは、例えば少なくとも０．７５Ｖ0又は少なくとも０．８Ｖ0又は少なくとも０．９Ｖ0の電圧保持値Ｖ120を有してもよい。但し、Ｖ120は電位差チャージの印加後１２０ｓで測定された電位差の絶対値である。
又、反応器壁コーティングは少なくとも０．７５Ｖ0又は少なくとも０．８Ｖ0の電圧保持値Ｖ300を有してもよい。但し、Ｖ300は電位差チャージの印加後３００ｓで測定された電位差の絶対値である。
【実施例】
【００３８】
６．実施例
Ｍｚ、Ｍｗ及びＭｎは、サイズ除外クロマトグラフィー（ＳＥＣ）としても知られるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を使用して測定できる。この技術は、異なるサイズのポリマー分子を分離するために、多孔質ビーズを充填したカラム、溶離溶媒、及び検出器を備えた機器を使用する。代表的な測定法では、使用されるＧＰＣ機器は、商標「ultrastyro」ゲルカラムを備えたウォータース社製クロマトグラフであり、１４５℃で測定される。使用される溶離溶媒はトリクロロベンゼンである。カラムは正確に分子量の分かっている１６個の標準ポリスチレンを使用して検量線を定める。標準ポリエチレンから得られたポリスチレン保持容量の、試験したポリマーの保持容量に対する相関関係から、ポリマー分子量が得られる。
【００３９】
平均分子量Ｍは、下式より計算できる：
【数１】
2006500460.tif 000003
但し、Ｎiは分子量Ｍiを有する分子の数である。ｎ＝０の場合、Ｍは数平均分子量Ｍｎである。ｎ＝１の場合、Ｍは重量平均分子量Ｍｗである。ｎ＝２の場合、ＭはＺ−平均分子量Ｍｚである。目的のＭＷＤ関数（例えば、Ｍｗ／Ｍｎ又はＭｚ／Ｍｗ）は、対応するＭ値の割合である。Ｍ及びＭＷＤの測定は当分野で公知であり、例えばSlade、P．E．編「高分子の分子量、第２部」Marcel Dekker,Inc.、NY、(1975)287-368;Rodriguez、F.「高分子系の原則、第３版」Hemisphere Pub.Corp.、NY、(1989)155-160;米国特許番号第4540753号;Verstrateら、Macromolecules、vol.21、(1988)3360；その他ここで記載した資料に詳細に記載されている。
【００４０】
分子量（Ｍｗ、Ｍｎ、Ｍｚ）及びそれらの割合は、上記反応器壁コーティングとして、下記記載のように箔基板又は反応器壁からコーティングをはぎ取ることにより得られた材料を分析して測定した。
反応器壁厚みは、市販の膜厚測定機（DeFelskoモデル６０００；コーティング厚みゲージ）を使用して測定した。測定値は通常４〜５回の測定の平均である。
【００４１】
初期電圧及び電圧保持等の帯電減衰特性は、John Chubb Instruments社から入手した帯電（チャージ）減衰計を使用して測定した。帯電減衰計は、予め定めた時間のコロナ放電、及び特定距離での予め定めた電位差を起し、次に反応器壁コーティングサンプル上の電位差を時間の関数として測定する。反応器壁上での帯電減衰特性の測定は、分配板上約１．３ｍの高さでの反応器環境を有する位置で、in situに反応器壁上で直接行なわれる。下記実施例１〜４において、電圧−９ｋＶが２０ｍｓの間印加され、実施例５〜９では電圧は＋９ｋＶとした。
「Ｃ」を有する実施例番号は、比較例である。
【００４２】
実施例１〜４
実施例１では、サンプル基板をパイロットプラントスケールの流動床反応器の分配板の頭頂部に配置した。サンプル基板はGoodfellow Corporation社製の純度９９．５％でありニッケル又はクロム合金化剤を含有しない鉄金属箔片である。それは反応器壁金属の実際の例である。箔基板は約０．１ｍｍ厚みであり、約２５〜５０ｍｍ直径を有し、環形のクランプ中に保持された。反応器で従来の流動床で重合を約３週間行ないエチレンコポリマーを製造したが、ここで記載されるバイメタル触媒を使用した。触媒はチタニウムチーグラー−ナッタ触媒及び非架橋ビスシクロペンタジエニルジルコニウムメタロセン触媒を含有するシリカ上に担持したバイメタル触媒であった。３週間重合試験の最後にサンプルを除去し、その厚み及び帯電特性を測定した。更に、上記のようにサンプル上のコーティングをＳＩＭＳにより特性評価した。
【００４３】
実施例２〜４は比較例である。実施例２Ｃ中で、非架橋ビスシクロペンタジエニルジルコニウムメタロセン触媒を使用した重合に使用されたパイロットプラント反応器中の反応器壁コーティングの反応器壁コーティング厚み及び帯電特性をin situで測定した。実施例３Ｃでは反応器をチーグラー−ナッタ触媒での重合用に使用した以外は実施例２Ｃと同様に行なった。実施例４Ｃは数回チーグラー−ナッタ及びメタロセン触媒で実施した市販（商業スケール）の反応器から得られた壁コーティング上で行なった。上記市販の反応器はサンプリングが行なわれる数週前にクロモセン処理された。
【００４４】
結果を表１に示す。表中、Ｖの下付文字は標準チャージの印加後の時間を秒で示す。
【表１】
2006500460.tif 000004
【００４５】
実施例５〜９
実施例５及び６中、市販スケール流動床反応器を、チタニウムチーグラー−ナッタ触媒及び非架橋ビスシクロペンタジエニルジルコニウムメタロセン触媒を含有するシリカ担持バイメタル触媒を使用してエチレンコポリマーを製造するために使用した。反応器は、予め数年間種々のクロム触媒を使用して使用された。クロム触媒は公知であり、例えば米国特許番号第２８２５７２１号明細書に記載されている。これら触媒は、時々「フィリップス触媒」とも言われる。予め存在している反応器壁コーティングはバイメタル触媒での重合前に除去されなかった。重合は、連続的に５日間行なわれ、次に反応器を開き、反応器壁コーティングを分配板上１．３ｍの高さでの反応器環境を有する２箇所の位置で、in situで測定した。実施例５及び６はこの２箇所での測定処理を示す。
【００４６】
実施例７Ｃ〜９Ｃを、反応器壁コーティングを実施例５及び６を実施する前に２個の異なる時、約２月（実施例７Ｃ及び８Ｃ）及び４月（実施例９Ｃ）に測定した以外は実施例５と同一の市販の反応器を使用して行なった。実施例７Ｃ〜９Ｃの時に、反応器は連続的に（定期的な保守停止を除き）数年間クロム触媒使用重合用に使用した。
【００４７】
結果を表２に示す。
表中、Ｖの下付文字は標準チャージの印加後の時間を秒で示す。
【表２】
2006500460.tif 000005
【００４８】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３中、反応器壁コーティングのサンプルは、反応器壁又はサンプル基板表面を削って採取した。実施例１０では、実施例１からのサンプルを使用した。実施例１１及び１２では、実施例５及び６からのサンプルを使用した。実施例１３Ｃは比較例であり、クロモセン処理した市販の反応器壁からのサンプルを使用した（サンプリング前約７月クロモセン処理）。サンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分子量分布分析し、得られた分子量分布は上記のとおり図に示した。実施例１１及び１２では、示された値は二成分対数正規最小二乗法適合から計算され、主要な低分子量ピークに対応する。ｄ（ｗｔ％）／ｄ（ｌｏｇＭＷ）の最大値、表中に表されるＭピークは、クロモセンサンプル１３Ｃ（図１中の曲線１２）では（明確には）決定できないが、実施例１０〜１２よりも明らかに大きい（例えば、図１中の曲線１０参照）。
【００４９】
値を表３に示す。
【表３】
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【００５０】
ここに記載されている全ての特許文献、試験操作及び他の資料並びに優先権主張の基礎とした書類は、それらの開示が本発明と一致する限り明細書の内容として可能な範囲でここで資料として使用する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の反応器壁コーティング及び従来の反応器壁コーティングの分子量分布関数を示す。
【図２】本発明の反応器壁コーティング及びバイモーダルポリエチレン樹脂の分子量分布関数を示す。
【図３】２種の従来の反応器壁コーティング及びメタロセン−触媒関与ポリエチレン樹脂の分子量分布関数を示す。
【図４】幾つかの本発明の反応器壁コーティングの分子量分布関数を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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