JP2006241257A - Method for polymerizing olefin - Google Patents

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Koichi Hasebe
公一 長谷部
Teruaki Masako
輝明 真子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for polymerizing an olefin by which a polyolefin with excellently balanced ESCR (environmental stress cracking resistance) and impact resistance is produced by using an easily producible catalyst made to exhibit industrially sufficient activity, and by which the molecular weight of the produced polyolefin can be easily controlled. <P>SOLUTION: This method for polymerizing an olefin comprises polymerizing the olefin in the existence of a polymerization catalyst obtained by combining a chromium oxide catalyst (A) carried on a silica-titania carrier and activated by firing under a nonreducing atmosphere with an organoaluminum compound (B) expressed by general formula (1): R<SP>1</SP><SB>(3-n)</SB>-Al-L<SB>n</SB>, wherein R<SP>1</SP>is a 2-12C alkyl group; L is a 1-8C alkoxy group or a phenoxy group; and n is a real number larger than 0 but smaller than 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、オレフィンの重合方法に関するものであり、詳しくは、特定の有機アルミニウム化合物と、シリカ−チタニア担体上に担持された酸化クロム触媒とからなる触媒を使用したオレフィンの重合方法に関するものであり、耐環境応力亀裂と衝撃強度とのバランスに優れているポリオレフィンを製造することに関するものである。   The present invention relates to an olefin polymerization method, and more particularly to an olefin polymerization method using a catalyst comprising a specific organoaluminum compound and a chromium oxide catalyst supported on a silica-titania support. The present invention relates to the production of a polyolefin having an excellent balance between environmental stress crack resistance and impact strength.

従来、オレフィンの重合用触媒として、クロム化合物を無機酸化物担体に担持し、非還元性雰囲気下で焼成活性化することにより、少なくとも一部のクロム原子が6価となるクロム触媒は、一般にフィリップス触媒として称されるオレフィン重合用触媒として知られている(例えば、非特許文献1参照)。また、担体としてシリカ−チタニア担体を使用することにより、活性は向上し、生成するポリオレフィンの分子量は低下することが知られている(例えば、非特許文献2参照)。また、シリカ−チタニア担体を使用することにより、耐環境応力亀裂(ESCR)と衝撃強度とのバランスに優れた大型ブロー用に適したエチレン系共重合体を効率よく製造できることも知られている(例えば、特許文献1)。また、オレフィンの重合において、クロム系触媒に有機アルミニウム化合物を使用することはすでに公知である(例えば、特許文献2および3参照)。これらの文献では有機アルミニウム化合物に含まれる炭化水素基に関しては、例えば特許文献1では炭化水素基の炭素数が1〜14の炭化水素基が望ましいと幅広く規定されていた。しかし、これらの有機アルミニウム化合物を使用することにより重合活性は向上するが、必ずしも工業的に充分な活性を発現しているわけではなかった。また、これらの有機アルミニウム化合物を用いてエチレンの重合を行った場合には、副生成物であるエチレンの3量体である1−ヘキセン等の低分子量1−アルケン類や低分子量アルカン類が発生し、ポリマーの生成効率を低下させるのみならず生成した重合体の密度や衝撃強度等の物理的性質を低下させることが問題となっており、この問題の解決は非常に困難であった。
また、特許文献4には、オレフィンの重合において、クロム系触媒に特定の有機アルミニウム化合物を使用することにより、工業的に十分な活性を有し、低分子量1−アルケン類のおよび低分子量アルカン類の生成を抑制して効率よくオレフィンを重合し、なおかつ製造されるポリオレフィン類の分子量を容易に抑制できることが開示されている。しかし、この触媒においても耐環境応力亀裂(ESCR)と衝撃強度とのバランスという観点からは不十分なものであった。
Conventionally, as a catalyst for olefin polymerization, a chromium catalyst in which at least a part of chromium atoms become hexavalent by supporting a chromium compound on an inorganic oxide carrier and activating the firing in a non-reducing atmosphere is generally Philips. It is known as a catalyst for olefin polymerization called as a catalyst (see, for example, Non-Patent Document 1). Further, it is known that by using a silica-titania carrier as a carrier, the activity is improved, and the molecular weight of the produced polyolefin is lowered (for example, see Non-Patent Document 2). It is also known that by using a silica-titania support, an ethylene-based copolymer suitable for large blows having an excellent balance between environmental stress crack resistance (ESCR) and impact strength can be efficiently produced ( For example, Patent Document 1). In addition, in the polymerization of olefins, it is already known to use an organoaluminum compound as a chromium-based catalyst (see, for example, Patent Documents 2 and 3). In these documents, regarding the hydrocarbon group contained in the organoaluminum compound, for example, Patent Document 1 broadly defines that a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms is desirable. However, the polymerization activity is improved by using these organoaluminum compounds, but industrially sufficient activity is not necessarily expressed. In addition, when ethylene is polymerized using these organoaluminum compounds, low molecular weight 1-alkenes and low molecular weight alkanes such as 1-hexene, which is a by-product ethylene trimer, are generated. However, it has been a problem not only to reduce the production efficiency of the polymer but also to lower the physical properties such as density and impact strength of the produced polymer, and it has been very difficult to solve this problem.
Patent Document 4 discloses that, in the polymerization of olefins, a specific organoaluminum compound is used as a chromium-based catalyst, thereby having industrially sufficient activity, low molecular weight 1-alkenes and low molecular weight alkanes. It has been disclosed that olefins can be efficiently polymerized by suppressing the formation of olefins, and the molecular weight of the polyolefins produced can be easily suppressed. However, this catalyst is also insufficient from the viewpoint of the balance between environmental stress crack resistance (ESCR) and impact strength.

また、これらの触媒を使用する場合には、一般的なチーグラー触媒を用いたオレフィン重合において分子量調節剤として一般に使用されている水素は、重合活性を著しく低下させるために使用することが困難である。このため、この遷移金属化合物を耐火性化合物担体に担持させた触媒を用いたポリマーの製造においては、製造されるポリマーの分子量を制御する手法が重合温度以外になく、新たに触媒活性に影響をおよぼさない分子量の制御法の開発が望まれていた。シリルクロメート触媒を用いたポリオレフィンの重合において、有機アルミニウム化合物を併用することにより生成するポリオレフィンの分子量を制御する技術はすでに公知であり、例えば特許文献5にその技術が開示されている。しかし、この文献では耐火性化合物上に担持され非還元雰囲気下で焼成活性化された酸化クロム触媒に関する記述が全くなされていなかった。また、特許文献5においては炭化水素基の炭素数が1〜14の炭化水素基が望ましいと幅広く規定されており、この記述に含まれるすべての有機アルミニウム化合物が耐火性化合物上に担持され非還元雰囲気下で焼成活性化された酸化クロム触媒と組み合わされた場合には、必ずしも工業的に充分な活性を発現しているわけではなかった。   In addition, when these catalysts are used, hydrogen that is generally used as a molecular weight regulator in olefin polymerization using a general Ziegler catalyst is difficult to use because it significantly reduces the polymerization activity. . For this reason, in the production of a polymer using a catalyst in which this transition metal compound is supported on a refractory compound carrier, there is no method for controlling the molecular weight of the produced polymer other than the polymerization temperature, and this newly affects the catalyst activity. Development of a method for controlling the molecular weight that does not affect it has been desired. In the polymerization of polyolefin using a silylchromate catalyst, a technique for controlling the molecular weight of a polyolefin produced by using an organoaluminum compound in combination is already known. For example, Patent Document 5 discloses the technique. However, in this document, there has been no description of a chromium oxide catalyst supported on a refractory compound and activated by firing in a non-reducing atmosphere. In Patent Document 5, it is widely defined that a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms is desirable. All organoaluminum compounds included in this description are supported on a refractory compound and are not reduced. When combined with a chrome oxide catalyst activated by calcination in an atmosphere, industrially sufficient activity was not necessarily expressed.

M.P.McDaniel,Advances in Catalysis,33,47 (1985)M.M. P. McDaniel, Advances in Catalysis, 33, 47 (1985) M.P.McDaniel,M.B.Welch,J.Catal.,82,98 (1983)M.M. P. McDaniel, M.M. B. Welch, J .; Catal. , 82, 98 (1983) 特開2002−138105号公報JP 2002-138105 A 特公昭47−023176号公報Japanese Patent Publication No. 47-023176 特公平03−023564号公報Japanese Patent Publication No. 03-023564 特開2000−086718号公報JP 2000-086718 A 特公昭44−002996号公報Japanese Patent Publication No. 44-002996

本発明は、容易に製造できる触媒を用いることにより、工業的に充分な活性を有し、ESCRと衝撃強度のバランスに優れたポリオレフィンを製造し、なおかつ製造されるポリオレフィンの分子量を容易に制御することを課題とする。   The present invention produces a polyolefin having industrially sufficient activity and excellent balance between ESCR and impact strength by using a catalyst that can be easily produced, and easily controlling the molecular weight of the produced polyolefin. This is the issue.

本発明者等は上記課題を鑑みて鋭意検討した結果、シリカ−チタニア担体上に担持され非還元雰囲気下で焼成活性化された酸化クロム触媒と特定の有機アルミニウム化合物とを組み合わせることにより、高活性であり、ESCRと衝撃強度のバランスに優れたポリオレフィンを製造でき、なおかつ水素による分子量の調節が容易であることを見いだした。すなわち本発明は、シリカ−チタニア担体上に担持され非還元雰囲気下で焼成活性化された酸化クロム触媒(A)と、下記一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物(B)とを組み合わせてなる重合触媒の存在下にオレフィンを重合する方法。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
また、上記一般式(1)中の実数nの値を0.5以上1未満の範囲で変化させることにより、製造されるポリオレフィンの分子量を制御することを特徴とする、上記に記載のオレフィンの重合方法。
また、上記一般式(1)中の実数nの値を0.5以上1未満の範囲で変化させることにより、製造されるポリオレフィンの耐環境応力亀裂と衝撃強度とを制御することを特徴とする、上記に記載のオレフィンの重合方法。
As a result of intensive investigations in view of the above problems, the present inventors have achieved high activity by combining a chromium oxide catalyst supported on a silica-titania support and activated by firing in a non-reducing atmosphere with a specific organoaluminum compound. It has been found that polyolefins having an excellent balance between ESCR and impact strength can be produced, and that molecular weight adjustment with hydrogen is easy. That is, the present invention combines a chromium oxide catalyst (A) supported on a silica-titania support and fired and activated in a non-reducing atmosphere, and an organoaluminum compound (B) represented by the following general formula (1). A method for polymerizing an olefin in the presence of a polymerization catalyst.
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)
Further, the molecular weight of the polyolefin to be produced is controlled by changing the value of the real number n in the general formula (1) in the range of 0.5 or more and less than 1. Polymerization method.
Moreover, by changing the value of the real number n in the general formula (1) in a range of 0.5 or more and less than 1, the environmental stress crack resistance and impact strength of the produced polyolefin are controlled. The method for polymerizing olefins as described above.

本発明により、容易に製造できる触媒を用いて、工業的に充分な活性を有し、低分子量1−アルケン類および低分子量アルカン類の生成を抑制し効率よくオレフィンを重合し、なおかつ製造されるポリオレフィンの分子量を容易に制御できる。   According to the present invention, by using a catalyst that can be easily produced, it has industrially sufficient activity, efficiently inhibits the formation of low molecular weight 1-alkenes and low molecular weight alkanes, and efficiently polymerizes olefins. The molecular weight of the polyolefin can be easily controlled.

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明を詳細に説明するに、本発明においてクロム化合物を担持するシリカ−チタニア担体は公知であり、例えば米国特許3.887.494号公報等に開示されている。この担体のBET法により測定された比表面積は50m2 以上1000m2 以下が好ましく、200m2 以上800m2 以下がさらに好ましい。50m2 未満では酸化クロム触媒の活性が十分でない恐れがあるため好ましくなく、1000m2 よりも大きい場合には該担体の強度が低下する恐れがあるため好ましくない。この担体のBET法でのP/P0 ,Maxの吸着量を採用した細孔容積は0.5cm3 /g以上3.0cm3 /g以下であることが好ましく、1.0cm3 /g以上3.0cm3 /g以下であることが更に好ましく、1.5cm3 /g以上3.0cm3 /g以下であることが更に好ましい。この細孔容積が0.5cm3 /g未満では酸化クロム触媒の1−ブテンや1−ヘキセン等のα−オレフィンの重合性が低下する恐れがあり好ましくなく、3.0cm3 /gよりも大きい場合には該担体の強度が低下する恐れがあり好ましくない。この担体のレーザー式粒度分布測定装置で測定された平均粒径は5μm以上200μm以下であることが好ましく、10μm以上150μm以下であることがさらに好ましい。この平均粒径が5μm未満では重合器内や配管中において付着することにより安定したオレフィンの重合を妨げる恐れがあるため好ましくなく、200μmよりも大きい場合には生成するポリオレフィンの粒子が大きすぎて輸送に支障をきたす恐れがあるため好ましくない。
The present invention will be specifically described below.
In order to describe the present invention in detail, silica-titania supports carrying chromium compounds in the present invention are known and disclosed in, for example, US Pat. No. 3,887,494. The specific surface area is preferably 50 m 2 or more 1000 m 2 or less as measured by the BET method of the carrier, more preferably 200 meters 2 or more 800 m 2 or less. If it is less than 50 m 2 , the activity of the chromium oxide catalyst may not be sufficient, which is not preferable. If it is more than 1000 m 2 , the strength of the support may decrease, which is not preferable. The pore volume adopting the adsorption amount of P / P 0 and Max in the BET method of this support is preferably 0.5 cm 3 / g or more and 3.0 cm 3 / g or less, and 1.0 cm 3 / g or more. more preferably 3.0cm at 3 / g or less, and further preferably 1.5 cm 3 / g or more 3.0cm 3 / g or less. If the pore volume is less than 0.5 cm 3 / g, the polymerizability of α-olefin such as 1-butene or 1-hexene of the chromium oxide catalyst may be lowered, which is not preferable, and is larger than 3.0 cm 3 / g. In such a case, the strength of the carrier may decrease, which is not preferable. The average particle size of the carrier measured by a laser particle size distribution analyzer is preferably 5 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 150 μm or less. If the average particle size is less than 5 μm, it is not preferable because it may interfere with stable olefin polymerization by adhering in the polymerization vessel or in the piping, and if it is larger than 200 μm, the generated polyolefin particles are too large and transported. This is not preferable because it may cause trouble.

このシリカ−チタニア担体は、例えばシリカゲル形成時にシリケートと水溶性チタン塩を共沈させる方法や、シリカにTiX4 、Ti(OR2 4 (Xはハロゲン原子を、R2 は置換基を有する炭化水素基を示す)等を含浸させて熱処理する方法により調製することができる。また、市販品を入手して使用することもできる。また、あらかじめシリカにクロム化合物を担持した触媒を調製し、これにTi(OR2 4 等を反応させることにより調製することも可能である。シリカ−チタニア担体中のチタン含量は、チタン原子として0.5重量%以上10重量%以下が好ましく、1.0重量%以上8.0重量%以下が更に好ましい。このチタン含量が0.5重量%未満ではシリカ−チタニア担体の特性が十分ではなくESCRと衝撃強度のバランスが劣る恐れがあり好ましくなく、10重量%よりも大きい場合には重合活性が低下する恐れがあり好ましくない。 This silica-titania carrier can be prepared by, for example, coprecipitation of silicate and a water-soluble titanium salt during silica gel formation, or TiX 4 , Ti (OR 2 ) 4 (X is a halogen atom, R 2 is a carbonized carbon having a substituent. It can be prepared by a method of impregnating a hydrogen group and the like and performing a heat treatment. Moreover, a commercial item can also be obtained and used. It is also possible to prepare a catalyst in which a chromium compound is supported on silica in advance, and react this with Ti (OR 2 ) 4 or the like. The titanium content in the silica-titania support is preferably 0.5% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or more and 8.0% by weight or less as titanium atoms. If the titanium content is less than 0.5% by weight, the characteristics of the silica-titania support are not sufficient, and the balance between ESCR and impact strength may be inferior, and this is not preferable. If it exceeds 10% by weight, the polymerization activity may decrease. Is not preferable.

次に、本発明に用いる酸化クロム触媒(A)について説明する。
本発明に用いる酸化クロム触媒(A)は、上述の担体にクロム化合物、例えばクロムの酸化物、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、リン酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩、アルコラート、有機化合物等を例えば含浸、蒸留、昇華等の種々の方法によってこれらの担体に担持させ、その後焼成することによって容易に調製することができる。好ましいクロム化合物としては、酸化クロム(VI)、酢酸クロム(III)、硝酸クロム(III)、アセトン酸クロム(III)、硫酸クロム(III)、塩化クロム(III)、塩化クロミル、クロム酸カリウム、クロム酸アンモニウム、重クロム酸カリウム、トリス(2−エチルヘキサノエート)クロム、クロムアセチルアセトネート、ビス(1,1−ジメチルエチル)クロメート、ブチルクロメート等が挙げられ、中でも酸化クロム(VI)、硝酸クロム(III)、酢酸クロム(III)、クロムアセチルアセトネートが特に好ましい。担持されるクロム化合物の量は、担体に対するクロム原子の重量にして10重量%以下、好ましくは0.1〜5重量%である。
Next, the chromium oxide catalyst (A) used in the present invention will be described.
The chromium oxide catalyst (A) used in the present invention comprises a chromium compound such as chromium oxide, halide, oxyhalide, phosphate, sulfate, oxalate, alcoholate, organic compound, etc. It can be easily prepared by supporting these carriers by various methods such as impregnation, distillation, sublimation and the like, followed by calcination. Preferred chromium compounds include chromium (VI) oxide, chromium (III) acetate, chromium (III) nitrate, chromium (III) acetoneate, chromium (III) sulfate, chromium (III) chloride, chromyl chloride, potassium chromate, Ammonium chromate, potassium dichromate, tris (2-ethylhexanoate) chromium, chromium acetylacetonate, bis (1,1-dimethylethyl) chromate, butylchromate, etc., among others, chromium oxide (VI), Particularly preferred are chromium (III) nitrate, chromium (III) acetate, and chromium acetylacetonate. The amount of the chromium compound to be supported is 10% by weight or less, preferably 0.1 to 5% by weight based on the weight of the chromium atom relative to the support.

本発明に用いる酸化クロム触媒(A)のBET法により測定された比表面積は50m2 /g以上1000m2 /g以下が好ましく、200m2 /g以上800m2 /g以下がさらに好ましい。50m2 /g未満では該酸化クロム触媒の活性が十分でない恐れがあるため好ましくなく、1000m2 /gよりも大きい場合には該酸化クロム触媒の強度が低下する恐れがあるため好ましくない。該酸化クロム触媒のBET法でのP/P0 ,Maxの吸着量を採用した細孔容積は0.5cm3 /g以上3.0cm3 /g以下であることが好ましく、1.0cm3 /g以上3.0cm3 /g以下であることが更に好ましい。この細孔容積が0.5cm3 /g未満では該酸化クロム触媒の1−ブテンや1−ヘキセン等のα−オレフィンの重合性が低下する恐れがあり好ましくなく、3.0cm3 /gよりも大きい場合には該酸化クロム触媒の強度が低下する恐れがあり好ましくない。この担体のレーザー式粒度分布測定装置で測定された平均粒径は5μm以上200μm以下であることが好ましく、10μm以上150μm以下であることがさらに好ましい。この平均粒径が5μm未満では該酸化クロム触媒が重合器内や配管中において付着することにより安定したオレフィンの重合を妨げる恐れがあるため好ましくなく、200μmよりも大きい場合には生成するポリオレフィンの粒子が大きすぎて輸送に支障をきたす恐れがあるため好ましくない。 By specific surface area measured by the BET method of chromium oxide catalyst (A) used in the present invention is preferably 50 m 2 / g or more 1000 m 2 / g or less, 200m 2 / g or more 800 m 2 / g or less is more preferred. If it is less than 50 m 2 / g, the activity of the chromium oxide catalyst may not be sufficient, which is not preferable. If it is greater than 1000 m 2 / g, the strength of the chromium oxide catalyst may decrease, which is not preferable. Preferably P / P 0, Max pore volume employing the adsorption amount of or less 0.5 cm 3 / g or more 3.0 cm 3 / g in the BET method of oxidation chromium catalyst, 1.0 cm 3 / More preferably, it is g or more and 3.0 cm 3 / g or less. When the pore volume is less than 0.5 cm 3 / g, the polymerizability of α-olefin such as 1-butene and 1-hexene of the chromium oxide catalyst may be lowered, which is not preferable, and is more than 3.0 cm 3 / g. If it is large, the strength of the chromium oxide catalyst may decrease, which is not preferable. The average particle size of the carrier measured by a laser particle size distribution analyzer is preferably 5 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 150 μm or less. If the average particle size is less than 5 μm, the chromium oxide catalyst is not preferable because it may interfere with the stable polymerization of olefins by adhering in the polymerization vessel or in the piping. Is too large, which may hinder transportation.

本発明に用いる酸化クロム触媒(A)は非還元性雰囲気下で焼成活性化される。
この非還元性雰囲気下とは、例えば水分を実質的に含まない酸素雰囲気下または空気雰囲気下等のことである。この非還元性雰囲気下には、例えば窒素やアルゴン等の不活性気体が共存していても良い。例えばモレキュラーシーブス等の乾燥剤中を流通させることにより十分に乾燥した空気を用いることが好ましい。
この焼成活性化とは、該酸化クロム触媒(A)を加熱することにより担持されたクロム化合物の少なくとも一部を6価に酸化して担体上に化学的に固定することである。該酸化クロム触媒(A)をむらなく均一に焼成活性化するため、該焼成活性化は流動状態で行うことが好ましい。焼成温度は300℃以上1100℃以下であることが好ましく、400℃以上1000℃以下であることがさらに好ましい。300℃未満では6価に酸化されたクロム化合物の割合が低くなるために該酸化クロム触媒(A)のオレフィン重合活性が低下する恐れがあるため好ましくなく、1100℃よりも高い場合には担体のシンタリングにより比表面積が低下するために該酸化クロム触媒(A)のオレフィン重合活性が低下する恐れがあるため好ましくない。焼成時間は5分以上30時間以下であることが好ましく、1時間以上10時間以下であることがさらに好ましい。5分未満では6価に酸化されたクロム化合物の割合が低くなるために該酸化クロム触媒(A)のオレフィン重合活性が低下する恐れがあるため好ましくなく、30時間よりも長い場合には該酸化クロム触媒(A)の製造効率が悪化するため好ましくない。
The chromium oxide catalyst (A) used in the present invention is fired and activated in a non-reducing atmosphere.
The non-reducing atmosphere is, for example, an oxygen atmosphere or an air atmosphere that substantially does not contain moisture. In this non-reducing atmosphere, an inert gas such as nitrogen or argon may coexist. For example, it is preferable to use air that has been sufficiently dried by circulating in a desiccant such as molecular sieves.
This calcination activation is to oxidize at least a part of the chromium compound supported by heating the chromium oxide catalyst (A) to hexavalent and chemically fix it on the support. In order to uniformly and uniformly activate the chromium oxide catalyst (A), it is preferable to perform the activation in a fluid state. The firing temperature is preferably 300 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, and more preferably 400 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. If the temperature is lower than 300 ° C., the ratio of the chromium compound oxidized to hexavalent is reduced, so that the olefin polymerization activity of the chromium oxide catalyst (A) may decrease. Since the specific surface area decreases due to sintering, the olefin polymerization activity of the chromium oxide catalyst (A) may decrease, which is not preferable. The firing time is preferably 5 minutes or longer and 30 hours or shorter, more preferably 1 hour or longer and 10 hours or shorter. If it is less than 5 minutes, the ratio of the chromium compound oxidized to hexavalent is low, so that the olefin polymerization activity of the chromium oxide catalyst (A) may be lowered. This is not preferable because the production efficiency of the chromium catalyst (A) is deteriorated.

次に、有機アルミニウム化合物(B)について説明する。
この有機アルミニウム化合物(B)は一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物である。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
この有機アルミニウム化合物(B)において、アルミニウム原子に対するアルコキシ基あるいはフェノキシ基のモル比が0を越えて1未満であり、好ましくは0.5以上1未満であり、さらに好ましくは0.8以上1未満である。
Next, the organoaluminum compound (B) will be described.
This organoaluminum compound (B) is an organoaluminum compound represented by the general formula (1).
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)
In this organoaluminum compound (B), the molar ratio of the alkoxy group or phenoxy group to the aluminum atom is more than 0 and less than 1, preferably 0.5 or more and less than 1, more preferably 0.8 or more and less than 1. It is.

また、この有機アルミニウム化合物(B)の有するアルキル基に含まれる炭素数は2以上12以下であり、好ましくは6以上10以下である。そのアルキル基としては、例えば、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、1−メチルヘプチル、2−メチルヘプチル、3−メチルヘプチル、4−メチルヘプチル、5−メチルヘプチル、6−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、2−エチルヘキシル、3−エチルヘキシル、4−エチルヘキシル、1−プロピルペンチル、2−プロピルペンチル、ノニル、1−メチルオクチル、2−メチルオクチル、3−メチルオクチル、4−メチルオクチル、5−メチルオクチル、6−メチルオクチル、7−メチルオクチル、1−エチルヘプチル、2−エチルヘプチル、3−エチルヘプチル、4−エチルヘプチル、5−エチルヘプチル、1−プロピルヘキシル、2−プロピルヘキシル、3−プロピルヘキシル等が挙げられる。   Moreover, the carbon number contained in the alkyl group which this organoaluminum compound (B) has is 2 or more and 12 or less, preferably 6 or more and 10 or less. Examples of the alkyl group include ethyl, propyl, 1-methylethyl, butyl, 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, pentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, hexyl, heptyl, octyl, 1-methylheptyl, 2-methylheptyl, 3-methylheptyl, 4-methylheptyl, 5-methyl Heptyl, 6-methylheptyl, 1-ethylhexyl, 2-ethylhexyl, 3-ethylhexyl, 4-ethylhexyl, 1-propylpentyl, 2-propylpentyl, nonyl, 1-methyloctyl, 2-methyloctyl, 3-methyloctyl, 4-methyloctyl, 5-methyloctyl, 6 Examples include methyloctyl, 7-methyloctyl, 1-ethylheptyl, 2-ethylheptyl, 3-ethylheptyl, 4-ethylheptyl, 5-ethylheptyl, 1-propylhexyl, 2-propylhexyl, 3-propylhexyl and the like. It is done.

この有機アルミニウム化合物(B)の有するアルコキシ基に含まれる炭素数は1以上8以下であり、そのアルコキシ基としては、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、1−メチルエトキシ、ブトキシ、1−メチルプロポキシ、1,1−ジメチルエトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、オクトキシ、2−エチルヘキソキシ基等が挙げられる。また、この有機アルミニウム化合物(B)の有するフェノキシ基に含まれる炭素数は6以上20以下であり、そのアルコキシ基としては、例えばフェノキシ、クレゾキシ、チモキシ、カルバクロキシ、2,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノキシ、ナフトキシ、アントロキシ等が挙げられる。   The organoaluminum compound (B) has an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, propoxy, 1-methylethoxy, butoxy, 1-methylpropoxy, 1 , 1-dimethylethoxy, pentoxy, hexoxy, heptoxy, octoxy, 2-ethylhexoxy group and the like. The organoaluminum compound (B) has a phenoxy group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include phenoxy, crezzoxy, thymoxy, carbacoxy, 2,5-bis (1,1 -Dimethylethyl) -4-methylphenoxy, naphthoxy, anthoxy and the like.

このようなこの有機アルミニウム化合物(B)は、アルミニウムトリアルキル類とアルコール類あるいはフェノール類を既知の方法により反応させることにより容易に製造することができる。たとえば、アルミニウムトリアルキル類にアルコール類あるいはフェノール類を添加する方法、アルコール類あるいはフェノール類にアルミニウムトリアルキル類を添加する方法、アルミニウムトリアルキル類とアルコール類あるいはフェノール類とを同時に反応器に導入する方法等により製造することが可能である。また、重合系に直接これらの化合物を導入して反応させることも可能である。さらには、アルミニウム原子に対するアルコキシ基あるいはフェノキシ基のモル比が1以上の有機アルミニウム化合物、例えばアルミニウムオクチルジエトキシド、とアルミニウム原子に対するアルコキシ基あるいはフェノキシ基の比率の低い有機アルミニウム化合物、例えばアルミニウムトリオクチル、とを混合し、反応させることによりこの有機アルミニウム化合物(B)を合成してもよい。
なお、オレフィンの重合においては、この有機アルミニウム化合物(B)は単独で用いてもよいし、二種類以上を併用することもできる。
Such an organoaluminum compound (B) can be easily produced by reacting aluminum trialkyls with alcohols or phenols by a known method. For example, a method of adding alcohols or phenols to aluminum trialkyls, a method of adding aluminum trialkyls to alcohols or phenols, and simultaneously introducing aluminum trialkyls and alcohols or phenols into a reactor It can be manufactured by a method or the like. It is also possible to introduce these compounds directly into the polymerization system for reaction. Further, an organoaluminum compound having a molar ratio of alkoxy group or phenoxy group to aluminum atom of 1 or more, such as aluminum octyl diethoxide, and an organoaluminum compound having a low ratio of alkoxy group or phenoxy group to aluminum atom, such as aluminum trioctyl. , And may be mixed and reacted to synthesize this organoaluminum compound (B).
In the polymerization of olefins, this organoaluminum compound (B) may be used alone or in combination of two or more.

酸化クロム触媒(A)と有機アルミニウム化合物(B)との組み合わせ、すなわち本発明の触媒の使用方法は特に制限はないが、重合反応器内に両成分を別々に供給することが好ましい。両成分の割合は、Al/Crモル比で通常0.01以上100以下、好ましくは0.1以上50以下の範囲内である。0.01未満では酸化クロム触媒(A)と有機アルミニウム化合物(B)とが十分に反応することができないために該酸化クロム触媒(A)のオレフィン重合活性が低下する恐れがあるために好ましくなく、100よりも大きい場合には酸化クロム触媒(A)と有機アルミニウム化合物(B)との反応が進行しすぎることによりオレフィン重合活性が低下する恐れがあるために好ましくない。
本発明の重合方法においては、有機アルミニウム化合物(B)を表す下記一般式(1)の実数nにより、生成するポリオレフィンの分子量を制御することが可能である。すなわち、nが大きくなるに従い、生成するポリオレフィンの分子量は低下する。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
この時、実数nの範囲は0.5以上1未満であり、好ましくは0.7以上1未満であり、さらに好ましくは0.8以上1未満である。
The combination of the chromium oxide catalyst (A) and the organoaluminum compound (B), that is, the method of using the catalyst of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to supply both components separately in the polymerization reactor. The ratio of both components is usually 0.01 or more and 100 or less, preferably 0.1 or more and 50 or less in terms of Al / Cr molar ratio. If it is less than 0.01, the chromium oxide catalyst (A) and the organoaluminum compound (B) cannot react sufficiently, which may reduce the olefin polymerization activity of the chromium oxide catalyst (A). If it is larger than 100, the reaction between the chromium oxide catalyst (A) and the organoaluminum compound (B) proceeds excessively, which may reduce the olefin polymerization activity, which is not preferable.
In the polymerization method of the present invention, the molecular weight of the produced polyolefin can be controlled by the real number n of the following general formula (1) representing the organoaluminum compound (B). That is, as n increases, the molecular weight of the polyolefin produced decreases.
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)
At this time, the range of the real number n is 0.5 or more and less than 1, preferably 0.7 or more and less than 1, and more preferably 0.8 or more and less than 1.

本発明の重合方法においては、有機アルミニウム化合物(B)を表す下記一般式(1)の実数nにより、生成するポリオレフィンのESCR(耐環境応力亀裂)と衝撃強度とを制御することが可能である。すなわち、nが大きくなるに従い、ESCRは緩やかに低下して衝撃強度は緩やかに増大する。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
この時、実数nの範囲は0.5以上1未満であり、好ましくは0.7以上1未満であり、さらに好ましくは0.8以上1未満である。
本発明の触媒を用いたオレフィン重合において、生成するポリオレフィンの分子量の調節は水素によっても可能である。この時、重合反応器内の圧力に対する水素の分圧の割合は0%以上70%未満であり、好ましくは0%以上50%未満であり、さらに好ましくは0%以上30%未満である。
In the polymerization method of the present invention, the ESCR (environmental stress crack resistance) and impact strength of the polyolefin to be produced can be controlled by the real number n of the following general formula (1) representing the organoaluminum compound (B). . That is, as n increases, the ESCR gradually decreases and the impact strength increases gradually.
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)
At this time, the range of the real number n is 0.5 or more and less than 1, preferably 0.7 or more and less than 1, and more preferably 0.8 or more and less than 1.
In the olefin polymerization using the catalyst of the present invention, the molecular weight of the produced polyolefin can be adjusted by hydrogen. At this time, the ratio of the hydrogen partial pressure to the pressure in the polymerization reactor is 0% or more and less than 70%, preferably 0% or more and less than 50%, and more preferably 0% or more and less than 30%.

本発明の触媒を用いて重合しうるオレフィンは1−オレフィンであり、特にエチレンが好ましい。さらに、本発明の触媒はエチレンとプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のモノオレフィンとの共重合、あるいはさらに1,3−ブタジエン、イソプレン、1,5−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等のジエンの共存下での重合に用いることも可能である。
重合方法としては、通常の懸濁重合、溶液重合、気相重合が可能である。懸濁重合、溶液重合の場合は触媒を重合溶媒、例えばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素とともに反応器に導入し、不活性雰囲気下にエチレンを0.1〜20MPa に圧入して、室温以上320℃以下の温度で重合を行うことができる。一方、気相重合はエチレンを1〜50kg/cm2 の圧力で、室温ないし120℃の温度条件下で、エチレンと触媒との接触が良好になるよう流動床、移動床あるいは攪拌によって混合を行う等の手段を講じて重合を行うことが可能である。
The olefin that can be polymerized using the catalyst of the present invention is a 1-olefin, and ethylene is particularly preferable. Furthermore, the catalyst of the present invention is a copolymer of ethylene and a monoolefin such as propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, or 1,3-butadiene, isoprene, 1,5-hexadiene, 1,7 -It can also be used for polymerization in the presence of a diene such as octadiene.
As the polymerization method, usual suspension polymerization, solution polymerization, and gas phase polymerization are possible. In the case of suspension polymerization or solution polymerization, the catalyst is a polymerization solvent, for example, aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and fats such as cyclohexane and methylcyclohexane. It can introduce | transduce into a reactor with a cyclic hydrocarbon, can inject ethylene into 0.1-20 Mpa in inert atmosphere, and can superpose | polymerize at the temperature of room temperature or more and 320 degrees C or less. On the other hand, in the gas phase polymerization, ethylene is mixed by fluidized bed, moving bed or stirring so that the contact between ethylene and the catalyst is good under a temperature condition of room temperature to 120 ° C. at a pressure of 1 to 50 kg / cm 2. It is possible to carry out the polymerization by taking the following means.

本発明を実施例および比較例によって詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、図1は本発明に含まれる技術内容の理解を助けるためのフローチャート図であり、本発明はその要旨を逸脱しない限りフローチャート図に制約を受けない。
実施例および比較例で使用した水素、ヘキサン、イソブタンはMS−13X(昭和ユニオン製)を用いて脱水し、ヘキサン、イソブタンはさらに真空ポンプを用いた減圧脱気を行うことにより脱酸素した後に使用した。実施例および比較例で使用したエチレン、ヘキサン、1−ヘキセンはMS−3A(昭和ユニオン製)を用いて脱水し、ヘキサン、1−ヘキセンはさらに真空ポンプを用いた減圧脱気を行うことにより脱酸素した後に使用した。実施例中の担体および触媒の比表面積および細孔容積はユアサ・アイオニクス社製オートソーブ3MP装置により、吸着ガスとして窒素を用いて測定した。なお、表面積はBET法、細孔径ならびに細孔分布はBJH法、細孔容積はP/P0 ,Maxでの吸着量を採用した。実施例中の担体および触媒の平均粒径は株式会社島津製作所製SALD−2100を用いて測定した。
The present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. FIG. 1 is a flowchart for helping understanding of the technical contents included in the present invention, and the present invention is not restricted by the flowchart unless departing from the gist of the present invention.
Hydrogen, hexane and isobutane used in Examples and Comparative Examples were dehydrated using MS-13X (manufactured by Showa Union), and hexane and isobutane were used after deoxygenation by performing vacuum degassing using a vacuum pump. did. Ethylene, hexane, and 1-hexene used in Examples and Comparative Examples were dehydrated using MS-3A (manufactured by Showa Union), and hexane and 1-hexene were further degassed by vacuum degassing using a vacuum pump. Used after oxygen. The specific surface area and pore volume of the support and catalyst in the examples were measured with an autosorb 3MP apparatus manufactured by Yuasa Ionics, using nitrogen as an adsorbed gas. The BET method was used for the surface area, the BJH method was used for the pore diameter and pore distribution, and the adsorption amount was P / P 0 , Max for the pore volume. The average particle size of the carrier and catalyst in the examples was measured using SALD-2100 manufactured by Shimadzu Corporation.

実施例中の触媒活性とは、触媒成分(A)1g、一時間当たりのポリマー生成量(g)を表す。ポリマーのメルトインデックス(HMI)は、JIS K7120に従い、温度190℃、荷重21.6kgで測定した値である。実施例中の密度はJIS K7112の密度勾配管法により測定した。実施例中のシャルピー衝撃強度はJIS K7111に従って測定した値である。測定は試験片ノッチを入れた後、温度を−25℃で24時間状態調節を行った。実施例中のb−ESCRは環境応力亀裂抵抗の指標のひとつであり、JIS- K6760に準拠し測定を行った。試験液としては、ライオン(株)製アンタロックス(C0630)の10重量%水溶液を使用し、環境応力による亀裂が発生する確率が50%となる時間を計測し、b−ESCRの値とした。   The catalyst activity in the examples represents 1 g of catalyst component (A) and the amount of polymer produced per hour (g). The melt index (HMI) of the polymer is a value measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 21.6 kg in accordance with JIS K7120. The density in the examples was measured by the density gradient tube method of JIS K7112. The Charpy impact strength in the examples is a value measured according to JIS K7111. The measurement was performed by adjusting the temperature at −25 ° C. for 24 hours after inserting a test piece notch. The b-ESCR in the examples is one of the indicators of environmental stress crack resistance, and was measured according to JIS-K6760. As a test solution, a 10% by weight aqueous solution of Antalox (C0630) manufactured by Lion Co., Ltd. was used, and the time at which the probability of cracking due to environmental stress was 50% was measured to obtain the value of b-ESCR.

[実施例1]
シリカ−チタニア担体としてEP50(INEOS SILICAS Ltd.製)を用いた。比表面積は500m2 /g、細孔容積は2.3cm3 /g、平均粒径は120μmであった。このEP50にはチタニアがTiとして2.6重量%含まれていた。酢酸クロム(III)4ミリモルを蒸留水80ミリリットルに溶解し、この溶液中にEP50を20gを浸漬し、室温にて1時間攪拌後、このスラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて10時間減圧乾燥を行った後、800℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成し、クロムを1.0重量%含有した触媒成分(A)を得た。
一方、触媒成分(B)として、メタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.9:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物を使用した。
触媒成分(B)0.4ミリモルをヘキサン0.8リットルとともに、内部を真空脱気し窒素置換した内容積1.5リットルのオートクレーブに入れた。次いで、1−ヘキセン3mlを添加した。次いで、オートクレーブの内部を80℃に保ち、水素を0.03MPa加え、エチレンを加えて全圧を1.0MPaとした。この後に触媒成分(A)を20mg添加することにより重合を開始した。エチレンを補給することにより全圧を1.0MPa に保ちつつ1時間重合を行った。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表1に示す。
[Example 1]
EP50 (manufactured by INEOS SILICAS Ltd.) was used as a silica-titania carrier. The specific surface area was 500 m 2 / g, the pore volume was 2.3 cm 3 / g, and the average particle size was 120 μm. This EP50 contained 2.6% by weight of titania as Ti. 4 mmol of chromium (III) acetate was dissolved in 80 ml of distilled water, 20 g of EP50 was immersed in this solution, stirred at room temperature for 1 hour, and then the slurry was heated to distill off the water. After drying under reduced pressure at 10 ° C. for 10 hours, the mixture was baked by circulating dry air at 800 ° C. for 5 hours to obtain a catalyst component (A) containing 1.0% by weight of chromium.
On the other hand, as the catalyst component (B), an organoaluminum compound obtained by reacting methanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.9: 1 was used.
0.4 mmol of the catalyst component (B) and 0.8 liter of hexane were placed in an autoclave having an internal volume of 1.5 liter, the inside of which was vacuum degassed and purged with nitrogen. Then 3 ml of 1-hexene was added. Next, the inside of the autoclave was kept at 80 ° C., 0.03 MPa of hydrogen was added, and ethylene was added to make the total pressure 1.0 MPa. Thereafter, 20 mg of the catalyst component (A) was added to initiate polymerization. Polymerization was performed for 1 hour while maintaining the total pressure at 1.0 MPa by supplying ethylene. Table 1 shows the yield, catalytic activity, HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the polymer obtained by this polymerization.

[比較例1]
触媒成分(A)の担体としてシリカ担体であるEP10(INEOS SILICAS Ltd.製)を使用し、1−ヘキセン5mlを添加した他は、実施例1と同様にエチレンの重合を行った。EP10の比表面積は330m2 /g、細孔容積は1.8cm3 /g、平均粒径は100μmであった。このEP10にはチタニアは含まれていなかった。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表1に示す。
[Comparative Example 1]
Ethylene was polymerized in the same manner as in Example 1 except that EP10 (manufactured by INEOS SILICAS Ltd.), which is a silica carrier, was used as the carrier for the catalyst component (A) and 5 ml of 1-hexene was added. The specific surface area of EP10 was 330 m 2 / g, the pore volume was 1.8 cm 3 / g, and the average particle size was 100 μm. This EP10 did not contain titania. Table 1 shows the yield, catalytic activity, HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the polymer obtained by this polymerization.

Figure 2006241257
Figure 2006241257

[実施例2]
触媒成分(A)として、Magnapore963T100(W.R.Grace製)を800℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成した後に使用した。触媒成分(A)の比表面積は460m2 /g、細孔容積は2.1cm3 /g、平均粒径は90μmであった。このMagnapore963T100にはチタニアがTiとして2.3重量%含まれていた。
一方、触媒成分(B)として、メタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.9:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物を使用した。
重合は、単段重合プロセスにおいて、容積230Lの重合器で行った。重合温度は77℃、重合圧力は2.4MPaであった。この重合器に触媒成分(A)を約3.6g/hrの速度で、触媒成分(B)が重合器中の濃度が0.10ミリモル/リットルになるよう供給し調整した。イソブタンは30L/hrの速度で供給し、またエチレンを10kg/hrの速度で、分子量調節剤として水素を気相濃度が約5.4モル%になるように供給し、1−ヘキセンは0.4L/hの速度で供給し重合を行った。この重合により得られた触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表2に示す。
[Example 2]
As the catalyst component (A), Magnapore 963T100 (manufactured by WR Grace) was used after calcination by passing dry air at 800 ° C. for 5 hours. The specific surface area of the catalyst component (A) was 460 m 2 / g, the pore volume was 2.1 cm 3 / g, and the average particle size was 90 μm. This Magnapore963T100 contained 2.3% by weight of titania as Ti.
On the other hand, as the catalyst component (B), an organoaluminum compound obtained by reacting methanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.9: 1 was used.
The polymerization was performed in a polymerization vessel having a volume of 230 L in a single-stage polymerization process. The polymerization temperature was 77 ° C. and the polymerization pressure was 2.4 MPa. The catalyst component (A) was supplied to the polymerization vessel at a rate of about 3.6 g / hr so that the concentration of the catalyst component (B) in the polymerization vessel was adjusted to 0.10 mmol / liter. Isobutane is supplied at a rate of 30 L / hr, ethylene is supplied at a rate of 10 kg / hr, hydrogen is supplied as a molecular weight regulator so that the gas phase concentration is about 5.4 mol%, and 1-hexene is added at a rate of 0.1. Polymerization was carried out by feeding at a rate of 4 L / h. Table 2 shows the catalytic activity obtained by this polymerization, the HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the obtained polymer.

[実施例3]
触媒成分(A)として、EP352(INEOS SILICAS Ltd.製)を600℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成した後に使用した。触媒成分(A)の比表面積は490m2 /g、細孔容積は1.1cm3 /g、平均粒径は70μmであった。このEP352にはチタニアがTiとして2.6重量%含まれていた。
一方、触媒成分(B)として、メタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.9:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物を使用した。
重合は、単段重合プロセスにおいて、容積230Lの重合器で行った。重合温度は75℃、重合圧力は2.4MPaであった。この重合器に触媒成分(A)を約4.5g/hrの速度で、触媒成分(B)が重合器中の濃度が0.10ミリモル/リットルになるよう供給し調整した。イソブタンは30L/hの速度で供給し、またエチレンを10kg/hrの速度で、分子量調節剤として水素を気相濃度が約5.4モル%になるように供給し、1−ヘキセンは0.2L/hの速度で供給し重合を行った。この重合により得られた触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表2に示す。
[Example 3]
As the catalyst component (A), EP352 (manufactured by INEOS SILICAS Ltd.) was used after calcination by flowing dry air at 600 ° C. for 5 hours. The specific surface area of the catalyst component (A) was 490 m 2 / g, the pore volume was 1.1 cm 3 / g, and the average particle size was 70 μm. This EP352 contained 2.6% by weight of titania as Ti.
On the other hand, as the catalyst component (B), an organoaluminum compound obtained by reacting methanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.9: 1 was used.
The polymerization was performed in a polymerization vessel having a volume of 230 L in a single-stage polymerization process. The polymerization temperature was 75 ° C. and the polymerization pressure was 2.4 MPa. The catalyst component (A) was supplied to the polymerization vessel at a rate of about 4.5 g / hr so that the concentration of the catalyst component (B) in the polymerization vessel was adjusted to 0.10 mmol / liter. Isobutane is supplied at a rate of 30 L / h, ethylene is supplied at a rate of 10 kg / hr, and hydrogen is supplied as a molecular weight regulator so that the gas phase concentration is about 5.4 mol%. Polymerization was carried out by feeding at a rate of 2 L / h. Table 2 shows the catalytic activity obtained by this polymerization, the HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the obtained polymer.

[比較例2]
触媒成分(A)として、ES370X(INEOS SILICAS Ltd.製)を800℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成した後に使用した。触媒成分(A)の比表面積は320m2 /g、細孔容積は1.45cm3 /g、平均粒径は50μmであった。このES370Xにチタニアは含まれていなかった。
一方、触媒成分(B)として、メタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.9:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物を使用した。
重合は、単段重合プロセスにおいて、容積230Lの重合器で行った。重合温度は87℃、重合圧力は2.4MPaであった。この重合器に触媒成分(A)を約7.5g/hrの速度で、触媒成分(B)が重合器中の濃度が0.10ミリモル/リットルになるよう供給し調整した。イソブタンは30L/hrの速度で供給し、またエチレンを10kg/hrの速度で、分子量調節剤として水素を気相濃度が約1.0モル%になるように供給し、1−ヘキセンは0.4L/hの速度で供給し重合を行った。この重合により得られた触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表2に示す。
[Comparative Example 2]
As a catalyst component (A), ES370X (manufactured by INEOS SILICAS Ltd.) was used after being calcined by flowing dry air at 800 ° C. for 5 hours. The specific surface area of the catalyst component (A) was 320 m 2 / g, the pore volume was 1.45 cm 3 / g, and the average particle size was 50 μm. This ES370X did not contain titania.
On the other hand, as the catalyst component (B), an organoaluminum compound obtained by reacting methanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.9: 1 was used.
The polymerization was performed in a polymerization vessel having a volume of 230 L in a single-stage polymerization process. The polymerization temperature was 87 ° C. and the polymerization pressure was 2.4 MPa. The catalyst component (A) was fed to the polymerization vessel at a rate of about 7.5 g / hr so that the concentration of the catalyst component (B) in the polymerization vessel was 0.10 mmol / liter. Isobutane was supplied at a rate of 30 L / hr, ethylene was supplied at a rate of 10 kg / hr, and hydrogen was supplied as a molecular weight regulator so that the gas phase concentration was about 1.0 mol%. Polymerization was carried out by feeding at a rate of 4 L / h. Table 2 shows the catalytic activity obtained by this polymerization, the HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the obtained polymer.

[比較例3]
触媒成分Bとして、エタノールとアルミニウムトリエチルとをモル比1:1で反応させることにより得られた有機アルミニウム化合物を使用した以外は実施例1と同様にエチレン重合を行った。この重合により得られた触媒活性、得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表2に示す。
[Comparative Example 3]
As catalyst component B, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that an organoaluminum compound obtained by reacting ethanol and aluminum triethyl at a molar ratio of 1: 1 was used. Table 2 shows the catalytic activity obtained by this polymerization, the HMI, density, Charpy impact strength and b-ESCR of the obtained polymer.

Figure 2006241257
Figure 2006241257

[実施例4]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.5:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMIを表3に示す。
[実施例5]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.7:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMIを表3に示す。
[Example 4]
The polymerization of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.5: 1 was used as the catalyst component (B). Table 3 shows the yield of the polymer obtained by this polymerization, catalytic activity, and HMI of the obtained polymer.
[Example 5]
The polymerization of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.7: 1 was used as the catalyst component (B). Table 3 shows the yield of the polymer obtained by this polymerization, catalytic activity, and HMI of the obtained polymer.

[実施例6]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.85:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMIを表3に示す。
[実施例7]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.95:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られたポリマーの収量、触媒活性、得られたポリマーのHMIを表3に示す。
[Example 6]
The polymerization of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.85: 1 was used as the catalyst component (B). Table 3 shows the yield of the polymer obtained by this polymerization, catalytic activity, and HMI of the obtained polymer.
[Example 7]
The polymerization of ethylene was carried out in the same manner as in Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.95: 1 was used as the catalyst component (B). Table 3 shows the yield of the polymer obtained by this polymerization, catalytic activity, and HMI of the obtained polymer.

Figure 2006241257
Figure 2006241257

[実施例8]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.5:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用し、重合時に水素を0.3MPa添加した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られた得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表4に示す。
[実施例9]
触媒成分(B)としてエタノールとアルミニウムトリオクチルとをモル比0.95:1で反応させることにより調製した有機アルミニウム化合物を使用し、重合時に水素を0.02MPa添加した他は、実施例1と同じようにエチレンの重合を行った。この重合により得られた得られたポリマーのHMI、密度、シャルピー衝撃強度およびb−ESCRを表4に示す。
[Example 8]
Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl at a molar ratio of 0.5: 1 was used as the catalyst component (B) and 0.3 MPa of hydrogen was added during the polymerization. In the same manner, ethylene was polymerized. Table 4 shows the HMI, density, Charpy impact strength, and b-ESCR of the polymer obtained by this polymerization.
[Example 9]
Example 1 except that an organoaluminum compound prepared by reacting ethanol and aluminum trioctyl in a molar ratio of 0.95: 1 was used as the catalyst component (B) and 0.02 MPa of hydrogen was added during the polymerization. In the same manner, ethylene was polymerized. Table 4 shows the HMI, density, Charpy impact strength, and b-ESCR of the polymer obtained by this polymerization.

Figure 2006241257
Figure 2006241257

表1および表2に示したように、実施例1と比較例1および実施例2、3と比較例2、3との対比により、実施例で行われた重合では十分な重合活性を有しており、生成したポリオレフィンの衝撃強度とb−ESCRとのバランスに優れていることが明らかである。また、表3に示したように、実施例4〜7により、下 記一般式(1)中の実数nの値により、生成するポリオレフィンの分子量が制御できることが明らかである。
また、表4に示したように、実施例8および9により、下記一般式(1)中の実数nの値により、生成するポリオレフィンの衝撃強度とESCRとを制御できることが明らかである。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
As shown in Table 1 and Table 2, the polymerization carried out in Examples has sufficient polymerization activity by comparing Example 1, Comparative Example 1, and Examples 2, 3, and Comparative Examples 2, 3. It is clear that the resulting polyolefin has an excellent balance between impact strength and b-ESCR. Moreover, as shown in Table 3, it is clear that the molecular weight of the polyolefin produced can be controlled by Examples 4 to 7 by the value of the real number n in the following general formula (1).
Further, as shown in Table 4, it is clear that Examples 8 and 9 can control the impact strength and ESCR of the polyolefin to be produced by the value of the real number n in the following general formula (1).
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)

本発明のオレフィン重合用触媒および重合方法は、ポリオレフィンの製造、特にブロー成型用ポリエチレンの製造の分野において好適に利用できる。   The olefin polymerization catalyst and polymerization method of the present invention can be suitably used in the field of polyolefin production, particularly blow molding polyethylene.

本発明に含まれる技術の理解を助けるためのフローチャート図である。It is a flowchart for helping understanding of the technology included in the present invention.

Claims (3)

シリカ−チタニア担体上に担持され、非還元雰囲気下で焼成活性化された酸化クロム触媒(A)と、下記一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物(B)とを組み合わせてなる重合触媒の存在下にオレフィンを重合する方法。
1 (3-n) −Al−Ln ・・・(1)
(式中、R1 は炭素数2以上12以下であるアルキル基、Lは炭素数1以上8以下であるアルコキシ基またはフェノキシ基であり、nは0を越えて1未満の実数)
Polymerization catalyst comprising a combination of a chromium oxide catalyst (A) supported on a silica-titania support and activated by firing in a non-reducing atmosphere, and an organoaluminum compound (B) represented by the following general formula (1) Of polymerizing olefins in the presence of water.
R 1 (3-n) -Al-L n (1)
(Wherein R 1 is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, L is an alkoxy group or phenoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and n is a real number greater than 0 and less than 1)
上記一般式(1)中の実数nの値を0.5以上1未満の範囲で変化させることにより、製造されるポリオレフィンの分子量を制御することを特徴とする、請求項1に記載のオレフィンの重合方法。 The molecular weight of the polyolefin produced is controlled by changing the value of the real number n in the general formula (1) in the range of 0.5 or more and less than 1, Polymerization method. 上記一般式(1)中の実数nの値を0.5以上1未満の範囲で変化させることにより、製造されるポリオレフィンの耐環境応力亀裂と衝撃強度とを制御することを特徴とする、請求項1に記載のオレフィンの重合方法。 By changing the value of the real number n in the general formula (1) in a range of 0.5 or more and less than 1, the environmental stress crack resistance and impact strength of the polyolefin to be produced are controlled. Item 2. The method for polymerizing olefins according to Item 1.
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