JP2541807B2 - Solid catalyst component for olefin polymerization - Google Patents

Solid catalyst component for olefin polymerization

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JP2541807B2
JP2541807B2 JP62015232A JP1523287A JP2541807B2 JP 2541807 B2 JP2541807 B2 JP 2541807B2 JP 62015232 A JP62015232 A JP 62015232A JP 1523287 A JP1523287 A JP 1523287A JP 2541807 B2 JP2541807 B2 JP 2541807B2
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オレフイン類の重合に供した際に、高活性
に作用し、しも立体規則性重合体を高収率で得ることの
できる高性能固体触媒成分に係るものである。更に詳し
く言えば、本発明は、金属マグネシウム粉末と常温で液
体の脂肪族炭化水素の塩化物とを溶媒の不存在下、ヨウ
素の存在下で反応させて得られる物質を、フタル酸のジ
エステル、四塩化チタンおよび含酸素有機ケイ素化合物
と共に低温で共粉砕し、得られる生成物を、常温で液体
の芳香族炭化水素又は芳香族ハロゲン化炭化水素の存在
下で、さらに、四塩化チタンと接触させて得られるオレ
フイン類重合用固体触媒成分に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention exerts a high activity when subjected to the polymerization of olefins and can obtain a stereoregular polymer in a high yield. It relates to a high performance solid catalyst component. More specifically, the present invention relates to a substance obtained by reacting metal magnesium powder with chloride of an aliphatic hydrocarbon that is liquid at room temperature in the presence of iodine in the absence of a solvent, a diester of phthalic acid, Co-ground with titanium tetrachloride and an oxygen-containing organosilicon compound at a low temperature, and the resulting product is further contacted with titanium tetrachloride in the presence of an aromatic hydrocarbon or an aromatic halogenated hydrocarbon that is liquid at room temperature. The present invention relates to a solid catalyst component for polymerization of olefins obtained as described above.

〔従来技術〕[Prior art]

近時、プロピレンをはじめとするオレフイン類重合用
触媒として従来周知の三塩化チタン触媒成分に代り、新
しい型の触媒として活性成分であるチタンを塩化マグネ
シウムに電子供与体と共に担持したものが数多く開発さ
れ提案されている。
Recently, as a catalyst for the polymerization of olefins such as propylene, in place of the conventionally known catalyst component of titanium trichloride, many new types of catalysts in which titanium, which is an active component, is supported on magnesium chloride together with an electron donor have been developed. Proposed.

これらの中で最も初期に開発されたものとしては電子
供与体としての有機モノカルボン酸エステルと四塩化チ
タンとの錯体を塩化マグネシウムと共粉砕したものがあ
り、あるいは電子供与体としての有機モノカルボン酸エ
ステルと塩化マグネシウムとの共粉砕生成物を四塩化チ
タンで処理したものがある。
The earliest of these was developed by co-milling a complex of an organic monocarboxylic acid ester as an electron donor and titanium tetrachloride with magnesium chloride, or an organic monocarboxylic acid as an electron donor. There is a product obtained by treating a co-ground product of an acid ester and magnesium chloride with titanium tetrachloride.

しかし、これらは工業的規模で用いるためには満足す
べき特性を有するものとは言えず種々の特性を改善する
ものとして例えば塩化マグネシウムの代りにジエトキシ
マグネシウムを用いるもの、電子供与体としては特殊な
化合物を用いるものあるいはまた前記各物質の組合せ方
法や接触手段等に改変を行つたものも種々提案されてい
る。
However, these cannot be said to have satisfactory properties for use on an industrial scale, and those which improve various properties, for example, those which use diethoxymagnesium instead of magnesium chloride, and which have a special property as an electron donor. Various proposals have been made to use such compounds or to modify the method of combining the above substances and the contact means.

例えば特開昭54−94590号公報では、マグネシウムハ
ロゲン化物を出発原料として触媒成分を調製し、有機ア
ルミニウム化合物、有機カルボン酸エステルおよびM−
O−R基を有する化合物などを組合せてオレフイン類の
重合に用いる方法が開示されており、また特開昭57−63
310号公報においては電子供与体としての各種エステル
類と活性形の塩化マグネシウムとチタン化合物とを組合
せて触媒成分を調製し、さらにSi−O結合またはSi−N
結合を有する化合物と有機アルミニウム化合物を用いて
プロピレンの重合を行なう方法が開示されている。
For example, in JP-A-54-94590, a catalyst component is prepared by using a magnesium halide as a starting material, and an organoaluminum compound, an organic carboxylic acid ester and M-
A method in which a compound having an OR group is used in combination for the polymerization of olefins is disclosed, and JP-A-57-63 has been disclosed.
In JP 310, various catalysts as electron donors, magnesium chloride in active form and titanium compound are combined to prepare a catalyst component, and further Si—O bond or Si—N bond is prepared.
A method of polymerizing propylene using a compound having a bond and an organoaluminum compound is disclosed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来技術において、担体物質としてその主流を占めて
いる塩化マグネシウムに含有される塩素は、チタンハロ
ゲン化物中のハロゲン元素と同様に、生成重合体に対
し、悪影響を及ぼすという欠点を有しているため、それ
に対し、塩素の影響を実質上、無視し得る程度の高活性
が要求され、あるいはまた塩化マグネシウムそのものの
濃度を低くおさえるなどの対策がとられている。
In the prior art, chlorine contained in magnesium chloride, which occupies the main stream as a carrier material, has a drawback that it adversely affects the produced polymer, like the halogen element in titanium halides. On the other hand, it is required that the activity of chlorine be substantially negligible, or that the concentration of magnesium chloride itself be kept low.

また、前記塩化マグネシウムを担体とする触媒成分を
有機アルミニウム化合物と組合せて用いてオレフイン類
の重合、特にプロピレン、1−ブテン等の立体規則性重
合を工業的に行なう場合、重合反応を行ない際に電子供
与体として有機モノカルボン酸エステルを用いることが
必須とされている。しかしこの場合有機モノカルボン酸
エステルを極めて多量に用いることが必要であり、その
結果、生成重合体に、特有のエステル臭を付与するとい
う問題点が存在した。
Further, when the catalyst component having the magnesium chloride as a carrier is used in combination with an organoaluminum compound, polymerization of olefins, particularly propylene, when stereoregular polymerization of 1-butene is industrially carried out, when carrying out the polymerization reaction, It is essential to use an organic monocarboxylic acid ester as an electron donor. However, in this case, it is necessary to use an extremely large amount of organic monocarboxylic acid ester, and as a result, there has been a problem that a peculiar ester odor is imparted to the produced polymer.

さらに、前記塩化マグネシウムを担体とする触媒成分
を用いた触媒など、いわゆる高活性担持型触媒において
は、重合初期の活性は高いものの経時的失活が大きくプ
ロセス操作上問題となると共に、ブロツク共重合等の重
合時間をより長くする場合、実質上それを使用すること
は不可能であつた。
Furthermore, in so-called highly active supported catalysts such as catalysts using a catalyst component having magnesium chloride as a carrier, the activity at the initial stage of polymerization is high, but deactivation with time is large and it becomes a problem in process operation, and block copolymerization It was virtually impossible to use it if the polymerization time was longer.

この点を改良するものとして前記特開昭54−94590号
のものが提案されているが、同公報の記載からも明らか
なようにこの場合、触媒調製時ならびに重合時にも有機
カルボン酸エステルを用いることが必要とされている。
一般に、触媒中に含まれる有機カルボン酸エステルは、
チタンハロゲン化物による処理あるいは有機溶媒による
洗浄などにより、生成重合体の臭いの問題を無視し得る
程度の量となつている。しかし、重合時に用いる有機カ
ルボン酸エステルは前述のように触媒中に含まれる量に
比して極めて多量であり、なおかつ液体あるいは気体の
モノマー中で重合を行なつた場合、その殆んど全てが生
成重合体中に含まれてしまうのが現状であり、従つて、
生成重合体の臭いの問題は重合時に有機カルボン酸エス
テルを用いる限り解決し得ないものといえる。また同公
報に開示されている方法は、その実施例からも判るよう
に、非常に煩雑な操作を必要とすると共に得られた触媒
は性能的にも活性の持続性においても実用上充分なもの
とはいえないのが実状である。
JP-A-54-94590 has been proposed to improve this point, but as is clear from the description of the publication, in this case, an organic carboxylic acid ester is used both during catalyst preparation and during polymerization. Is needed.
Generally, the organic carboxylic acid ester contained in the catalyst is
By treatment with titanium halide or washing with an organic solvent, the amount of odor of the produced polymer is negligible. However, the organic carboxylic acid ester used during the polymerization is extremely large amount as compared with the amount contained in the catalyst as described above, and when the polymerization is carried out in a liquid or gaseous monomer, almost all of it is At present, it is contained in the produced polymer, and accordingly,
It can be said that the problem of the odor of the produced polymer cannot be solved as long as the organic carboxylic acid ester is used during the polymerization. Further, as can be seen from the examples, the method disclosed in the above publication requires extremely complicated operations and the obtained catalyst is practically sufficient in terms of performance and sustainability of activity. That is not the case.

本発明者らは、かかる従来技術における種々の問題点
を解決するため、鋭意研究を行い、茲に新規なオレフイ
ン類重合用固体触媒成分を提供することに成功した。
The present inventors have conducted extensive studies to solve various problems in the conventional art, and succeeded in providing a novel solid catalyst component for polymerization of olephins to Mushroom.

〔発明の開示〕[Disclosure of Invention]

本発明は、 金属マグネシウム粉末と2倍モル以上の常温で液体の
脂肪族炭化水素の塩化物とを溶媒の不存在下、ヨウ素の
存在下で反応させて得られる物質(a)を、フタル酸の
ジエステル(b)、四塩化チタン(c)およびテトラア
ルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、フェニル
アルコキシシランの中から選択される少なくとも1種の
含酸素有機ケイ素化合物(d)(以下単に「(d)物
質」という。)と共に10℃以下の低温で共粉砕して得ら
れる生成物を、さらに、常温で液体の芳香族炭化水素又
は芳香族ハロゲン化炭化水素(e)の存在下で、四塩化
チタンと接触させて得られるオレフイン類重合用固体触
媒成分を提供するものである。
In the present invention, a substance (a) obtained by reacting a magnesium metal powder with a chloride of an aliphatic hydrocarbon that is liquid at room temperature of 2 times or more in the presence of iodine in the absence of a solvent is treated with phthalic acid. Diester (b), titanium tetrachloride (c) and at least one oxygen-containing organosilicon compound (d) selected from tetraalkoxysilane, alkylalkoxysilane and phenylalkoxysilane (hereinafter simply referred to as “(d) substance”). With a titanium tetrachloride in the presence of an aromatic hydrocarbon or an aromatic halogenated hydrocarbon (e) which is liquid at room temperature. The present invention provides a solid catalyst component for polymerization of olefins obtained by contacting.

本発明における前記(a)の金属マグネシウム粉末と
常温で液体の脂肪族炭化水素の塩化物との反応によつて
得られる物質(以下単に(a)物質という)を得るに
は、市販の金属マグネシウム粉末と、常温で液体の脂肪
族炭化水素の塩化物とを有機溶媒の不存在下、ヨウ素の
存在下で反応させるが、この際、常温で液体の脂肪族炭
化水素の塩化物は金属マグネシウム粉末1モルに対して
2モル以上用いることが必要である。また、反応温度及
び反応時間は、上記の反応が充分に進む任意であり、特
に限定されるものではないが、通常20℃以上で10分間以
上、好ましくは40℃以上で30分間以上行なわれる。この
反応は、グリニア型の反応であり、反応によつて得られ
た(a)物質のIRスペクトルを測定するとアルキル基の
吸収が見られる。
In order to obtain a substance (hereinafter simply referred to as substance (a)) obtained by the reaction of the above-mentioned (a) metallic magnesium powder with chloride of an aliphatic hydrocarbon which is liquid at room temperature in the present invention, commercially available metallic magnesium is used. The powder and the chloride of the aliphatic hydrocarbon that is liquid at room temperature are reacted in the presence of iodine in the absence of an organic solvent, and the chloride of the aliphatic hydrocarbon that is liquid at room temperature is metallic magnesium powder. It is necessary to use 2 mol or more per 1 mol. The reaction temperature and the reaction time are optional, and the reaction is not particularly limited. The reaction temperature and the reaction time are usually 20 ° C. or higher and 10 minutes or longer, preferably 40 ° C. or higher and 30 minutes or longer. This reaction is a Grineer type reaction, and the absorption of an alkyl group is observed when the IR spectrum of the substance (a) obtained by the reaction is measured.

上記(a)物質の調製に用いられる常温で液体の脂肪
族炭化水素の塩化物としては、例えばn−プロピルクロ
ライド、イソプロピルクロライド、n−ブチルクロライ
ド、イソブチルクロライド、ペンチルクロライド、ヘキ
シルクロライドおよびオクチルクロライド等があげられ
る。
Examples of chlorides of aliphatic hydrocarbons which are liquid at room temperature and are used in the preparation of the substance (a) include, for example, n-propyl chloride, isopropyl chloride, n-butyl chloride, isobutyl chloride, pentyl chloride, hexyl chloride and octyl chloride. Can be given.

本発明における前記(b)のフタル酸のジエステル
(以下、単に(b)物質という)としてはジメチルフタ
レート、ジエチルフタレート、ジイソプロピルフタレー
ト、ジプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジイ
ソブチルフタレート、ジミルフタレート、ジイソアミル
フタレート、エチルブチルフタレート、エチルイソブチ
ルフタレートおよびエチルプロピルフタレート等を例と
してあげることができる。
Examples of the (b) diester of phthalic acid (hereinafter, simply referred to as (b) substance) in the present invention include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisopropyl phthalate, dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, dimil phthalate, diisoamyl phthalate. , Ethyl butyl phthalate, ethyl isobutyl phthalate, ethyl propyl phthalate and the like can be mentioned as examples.

本発明における前記(e)の常温で液体の芳香族炭化
水素又は芳香族ハロゲン化炭化水素(以下、単に(e)
物質という)としては、例えば、トルエン、キシレン、
などの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、o−ジクロロ
ベンゼン、ブロモベンゼンなどの芳香族ハロゲン化炭化
水素などがあげられる。
In the present invention, the aromatic hydrocarbon or aromatic halogenated hydrocarbon which is liquid at room temperature (e) (hereinafter simply referred to as (e)
Examples of the substance) include toluene, xylene,
And aromatic halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, o-dichlorobenzene and bromobenzene.

本発明における固体触媒成分を得る際、該固体触媒成
分を構成する各原料物質の使用割合は、生成する固体触
媒成分の性能に悪影響を及ぼすことのない限り任意であ
り特に限定されるものではないが、通常、前記(a)物
質1gに対し、前記(b)物質および(d)物質は0.01〜
1gの範囲であり、前記四塩化チタンについては、前記
(a)物質、(b)物質および(d)物質と低温で共粉
砕する際には0.01〜1gの範囲であり、その共粉砕により
得られた生成物と接触させる際には、0.1g以上好ましく
は1g以上の範囲である。この接触の際に共存させる
(e)物質の量は、四塩化チタン1mlに対して0.01〜100
ml好ましくは0.1〜10mlの範囲である。
When obtaining the solid catalyst component in the present invention, the use ratio of each raw material constituting the solid catalyst component is arbitrary and is not particularly limited as long as it does not adversely affect the performance of the produced solid catalyst component. However, the amount of (b) substance and (d) substance is usually 0.01 to 1 g of (a) substance.
It is in the range of 1 g, and for the titanium tetrachloride, it is in the range of 0.01 to 1 g when co-milling with the substances (a), (b) and (d) at a low temperature. When contacted with the obtained product, the amount is 0.1 g or more, preferably 1 g or more. The amount of substance (e) coexisted during this contact is 0.01 to 100 per 1 ml of titanium tetrachloride.
ml It is preferably in the range of 0.1 to 10 ml.

前記の(a)物質、(b)物質、四塩化チタンおよび
(d)物質の共粉砕は、10℃以下、好ましくは0℃以下
の低温で通常10分間以上、好ましくは、30分間以上にわ
たつて行なわれる。
The co-milling of the substances (a), (b), titanium tetrachloride and (d) described above is carried out at a low temperature of 10 ° C or lower, preferably 0 ° C or lower, usually for 10 minutes or longer, preferably for 30 minutes or longer. Is done.

前記の共粉砕によつて得られた生成物を(e)物質の
存在下で四塩化チタンと接触させる場合には、通常−10
℃から四塩化チタンの沸点までの温度範囲で、10分間〜
100時間程度の時間で処理を行うのが好ましい。この接
触の後、得られた生成物に対して、さらに四塩化チタン
を繰り返し接触させることができる。その際の接触にお
いては、(e)物質を共存させても、また、させなくて
も、いずれでもよい。こうして得られた生成物は所望に
より、n−ヘプタン等の有機溶媒を用いて洗浄してもよ
い。
When the product obtained by the above co-milling is contacted with titanium tetrachloride in the presence of substance (e), it is usually -10
Temperature range from ℃ to the boiling point of titanium tetrachloride for 10 minutes ~
It is preferable to perform the treatment for about 100 hours. After this contact, titanium tetrachloride can be repeatedly contacted with the obtained product. In that contact, the substance (e) may or may not be allowed to coexist. The product thus obtained may optionally be washed with an organic solvent such as n-heptane.

これらの態様は、いずれも本発明の実施における一態
様に包含される。
All of these aspects are included in one aspect in the practice of the present invention.

本発明における固体触媒成分の調製に関する一連の操
作は酸素および水分等の不存在下に行なわれることが好
ましい。
The series of operations for preparing the solid catalyst component in the present invention is preferably carried out in the absence of oxygen and water.

以上の如くして調製された固体触媒成分は、有機アル
ミニウム化合物と組合され、本発明に係るオレフイン類
重合用触媒を構成するがこの際必要に応じじてピペリジ
ン誘導体や含酸素有機ケイ素化合物などを共存させるこ
とも可能である。
The solid catalyst component prepared as described above is combined with an organoaluminum compound to form a catalyst for olefin polymerization according to the present invention. At this time, a piperidine derivative or an oxygen-containing organosilicon compound is optionally added. It is possible to coexist.

本発明に係る重合用触媒を用いての重合反応は有機溶
媒の存在下でもあるいは不存在下でも行なうことがで
き、また、使用するオレフイン単量体は気体および液体
のいずれの状態でも用いることができる。重合温度は20
0℃以下好ましくは100℃以下であり、重合圧力は100kg/
cm2・G以下好ましくは50kg/cm2・G以下である。
The polymerization reaction using the catalyst for polymerization according to the present invention can be carried out in the presence or absence of an organic solvent, and the olefin monomer used can be used in either gas or liquid state. it can. Polymerization temperature is 20
0 ℃ or less, preferably 100 ℃ or less, the polymerization pressure is 100kg /
cm 2 · G or less, preferably 50 kg / cm 2 · G or less.

本発明に係るオレフイン類重合用触媒を用いて単独重
合または共重合されるオレフイン類はエチレン、プロピ
レン、1−ブテン等である。
The olefins homopolymerized or copolymerized by using the olefin polymerization catalyst according to the present invention are ethylene, propylene, 1-butene and the like.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明に係るオレフイン数重合用固体触媒成分は、こ
れを用いて、オレフイン類の重合を行なつた場合、従来
予期し得ない程の高い活性を示すため生成重合体中に存
在する触媒残渣量を極めて低くおさえることができ、し
かも残留塩素が極めて微量であるために生成物について
は脱灰工程を全く必要としない程度にまで塩素の影響を
低減することができる。
The solid catalyst component for polymerization of olefins according to the present invention, when used to polymerize olefins, shows an activity that is unexpectedly high so far, and therefore the amount of catalyst residue present in the produced polymer. Can be controlled to an extremely low level, and since the residual chlorine is extremely small, the effect of chlorine on the product can be reduced to the extent that no deashing step is required.

生成重合体中に残存する塩素は造粒、成形などの工程
に用いる機器の腐食の原因となると共に生成重合体その
ものの劣化、黄変等の原因ともなるものであるので、こ
の課題を解決し得ることは当該技術分野に対し利益をも
たらすものである。
Since chlorine remaining in the produced polymer causes corrosion of equipment used in steps such as granulation and molding, it also causes deterioration of the produced polymer itself, yellowing, etc. Obtaining benefits the art.

また、本発明の固体触媒成分によれば重合時に有機カ
ルボン酸エステルを添加しないことにより生成重合体に
対するエステル臭の付着という大きな問題をも解決する
ことができる。
Further, according to the solid catalyst component of the present invention, by not adding the organic carboxylic acid ester at the time of polymerization, it is possible to solve a big problem that an ester odor adheres to the produced polymer.

さらに、従来、触媒の単位時間当りの活性が、重合の
経過に伴なつて大幅に低下するという、いわゆる高活性
担持型触媒における共通の欠点が存在したが、本発明に
係る触媒においては、重合時間の経過に伴なう活性の低
下が、従来公知の触媒に比較し、極めて小さいため、共
重合等重合時間をより長くする場合にも有用であり、か
つ、より高い重合圧力を採用した場合における活性の増
加が大きいため、最近注目されているバルク重合および
気相重合にも幅広く用いることができる。
Furthermore, conventionally, there was a common drawback in so-called highly active supported catalysts, in which the activity per unit time of the catalyst was significantly reduced with the progress of polymerization, but in the catalyst according to the present invention, Since the decrease in activity with the passage of time is extremely small compared to conventionally known catalysts, it is also useful when prolonging the polymerization time such as copolymerization, and when a higher polymerization pressure is adopted. Because of the large increase in the activity in, it can be widely used in bulk polymerization and gas phase polymerization, which have recently received attention.

しかも、本発明に係る固体触媒成分によれば、高度の
立体規則性を有する重合体が得られる。
Moreover, according to the solid catalyst component of the present invention, a polymer having a high degree of stereoregularity can be obtained.

さらに付言すると、工業的なオレフイン重合体の製造
においては重合時に水素を共存させることがMI制御など
の点から一般的とされているが、従来の塩化マグネシウ
ムを担体とし、有機カルボン酸エステルを用いた触媒は
水素共存下では活性および立体規則性が大幅に低下する
という欠点を有していた。しかし、本発明に係る固体触
媒成分を用いて水素共存下にオレフインの重合を行なつ
た場合、生成重合体のMIが極めて高い場合においても、
活性および立体規則性は低下しない。かかる効果は、当
業者にとつて強く望まれていたものであつた。また、工
業的なポリオレフインの製造においては重合装置の能
力、後処理工程の能力などの点で生成重合体の嵩比重が
非常に大きな問題となるが、本発明に係る固体触媒成分
は、この点においても、極めて優れた特性を有してい
る。
In addition, in the industrial production of olefin polymers, coexistence of hydrogen at the time of polymerization is generally considered from the viewpoint of MI control and the like, but conventional magnesium chloride is used as a carrier and organic carboxylic acid ester is used. The catalyst had a drawback that its activity and stereoregularity were significantly reduced in the presence of hydrogen. However, when the polymerization of olefin is carried out in the presence of hydrogen using the solid catalyst component according to the present invention, even when the MI of the produced polymer is extremely high,
The activity and stereoregularity are not reduced. Such an effect has been strongly desired by those skilled in the art. Further, in the industrial production of polyolefin, the bulk specific gravity of the produced polymer becomes a very big problem in terms of the ability of the polymerization apparatus, the ability of the post-treatment step, etc., but the solid catalyst component according to the present invention has this point. Also has extremely excellent characteristics.

〔実施例および比較例〕[Examples and Comparative Examples]

以下に、本発明を実施例および比較例によりさらに具
体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 (1) (a)物質の調製 撹拌機を具備した容量2.0の丸底フラスコを用い、
これを窒素ガスで充分に置換した後、金属マグネシウム
粉末30g、ヨウ素1.0gおよびn−ブチルクロライド1.2
を装入し、n−ブチルクロライドの沸点下で5時間反応
させた。反応終了後、上澄液を除去し、生成物を500ml
のn−ブチルクロライドで3回洗浄した後、減圧乾燥し
て粉末状の物質を得た。
Example 1 (1) (a) Preparation of Material Using a round bottom flask with a volume of 2.0 equipped with a stirrer,
After thoroughly replacing it with nitrogen gas, 30 g of magnesium metal powder, 1.0 g of iodine and 1.2 g of n-butyl chloride were added.
And reacted at the boiling point of n-butyl chloride for 5 hours. After the reaction was completed, the supernatant was removed and the product was added to 500 ml.
After being washed with n-butyl chloride for 3 times, it was dried under reduced pressure to obtain a powdery substance.

(2) 固体触媒成分の調製 上記(1)で得られた粉末状物質20g、ジブチルフタ
レート7.5ml、TiCl44.0mlおよびフエニルトリエトキシ
シラン3.0mlを窒素ガス雰囲気下で、25mmφのステンレ
スボールを全容積の4/5充填した容量1.0の振動ミルポ
ツトに装入し、振動数1430v.p.m、振幅3.5mmで17時間の
共粉砕処理を−15℃の温度雰囲気で行なつた。
(2) Preparation of solid catalyst component 20 g of the powdered substance obtained in (1) above, 7.5 ml of dibutyl phthalate, 4.0 ml of TiCl 4 and 3.0 ml of phenyltriethoxysilane were placed under a nitrogen gas atmosphere in a 25 mmφ stainless ball. The mixture was charged into a vibrating millpot with a volume of 4/5 of the total volume and a capacity of 1.0, and co-milling treatment was performed at a frequency of 1430 v.pm and an amplitude of 3.5 mm for 17 hours in a temperature atmosphere of -15 ° C.

撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコを用い、
窒素ガスで充分に置換した後、それに前記共粉砕処理に
よつて得られた固体組成物5gをとり、それに、TiCl450m
lおよびトルエン50mlを加え、115℃に昇温して2時間反
応させた。反応終了後上澄液を除去し、生成物に、新た
にTiCl450mlおよびトルエン50mlを加えて115℃で2時間
反応させた。反応終了後、40℃まで冷却し、生成物をn
−ヘプタン200mlで10回洗浄し、固体触媒成分を得た。
Using a round bottom flask with a capacity of 500 ml equipped with a stirrer,
After sufficiently replacing with nitrogen gas, 5 g of the solid composition obtained by the co-milling treatment was taken into it, and TiCl 4 50 m
1 and 50 ml of toluene were added, and the temperature was raised to 115 ° C. to react for 2 hours. After completion of the reaction, the supernatant was removed, and 50 ml of TiCl 4 and 50 ml of toluene were newly added to the product, and the mixture was reacted at 115 ° C. for 2 hours. After the reaction is completed, the product is cooled to 40 ° C.
-Washing with 200 ml heptane 10 times gave a solid catalyst component.

なお、この際、該固体触媒成分中のチタン含有率を測
定したところ2.17重量%であつた。
At this time, the titanium content in the solid catalyst component was measured and found to be 2.17% by weight.

(3) プロピレンの重合 内容積2.0の撹拌装置付オートクレープを用い、こ
れを窒素ガスで完全に置換した後、トリエチルアルミニ
ウム190mg、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン23mgおよ
び前記固体触媒成分3.0mgを装入した。その後、水素ガ
ス1.8、液化プロピレン1.4を装入し、70℃で1時間
重合反応を行なつた。重合反応終了後、生成した重合体
を80℃で減圧乾燥し、得られたものの量を(A)とす
る。またこのものを沸騰n−ヘプタンで6時間抽出して
n−ヘプタンに不溶解の重合体を得、このものの量を
(B)とする。
(3) Polymerization of propylene Using an autoclave equipped with a stirrer and having an internal volume of 2.0, this was completely replaced with nitrogen gas, and then 190 mg of triethylaluminum, 23 mg of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and the solid catalyst component Charged 3.0 mg. Then, hydrogen gas 1.8 and liquefied propylene 1.4 were charged and the polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 1 hour. After the completion of the polymerization reaction, the produced polymer is dried under reduced pressure at 80 ° C., and the amount of the obtained product is designated as (A). Further, this product was extracted with boiling n-heptane for 6 hours to obtain a polymer insoluble in n-heptane, and the amount of this product is designated as (B).

使用した固体触媒成分当りの重合活性(C)を以下の
式で表わす。
The polymerization activity (C) per the solid catalyst component used is represented by the following formula.

また全結晶性重合体の収率(D)を下記の式で表わ
す。
The yield (D) of all crystalline polymer is represented by the following formula.

さらに生成重合体中の残留塩素量を(E)、生成重合
体のMIを(F)、嵩比重を(G)で表わし、得られた結
果を第1表に示す。
Further, the residual chlorine content in the produced polymer is represented by (E), the MI of the produced polymer is represented by (F), and the bulk specific gravity is represented by (G). The obtained results are shown in Table 1.

実施例2 重合時間を30分間とした以外は実施例1と同様にして
実験を行なつた。得られた結果は、第1表に示す通りで
ある。
Example 2 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the polymerization time was 30 minutes. The obtained results are as shown in Table 1.

実施例3 重合反応を以下の方法で行なつた以外は実施例1と同
様にして実験を行なつた。
Example 3 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction was carried out by the following method.

窒素ガスで完全に置換された内容積2.0の撹拌装置
付オートクレープに、n−ヘプタン700mlを装入し、窒
素ガス雰囲気を保ちつつトリエチルアルミニウム301m
g、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン37mg、次いで実施
例1の方法で調製した固体触媒成分を10.0mg装入した。
その後水素ガス150mlを装入し70℃に昇温してプロピレ
ンガスを導入しつつ、6kg/cm2・Gの圧力を維持して1
時間、重合反応を行なつた。重合反応終了後、得られた
固体重合体を別し、80℃に加温して減圧乾燥した。一
方、液を凝縮して重合溶媒に溶存する重合体の量を
(H)とし、固体重合体の量を(I)とする。また、得
られた固体重合体を沸騰n−ヘプタンで6時間抽出し、
n−ヘプタンに不溶解の重合体を得、この量を(J)と
する。
700 ml of n-heptane was charged into an autoclave with a stirrer and an internal volume of 2.0, which was completely replaced with nitrogen gas.
g, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 37 mg, and then 10.0 mg of the solid catalyst component prepared by the method of Example 1 were charged.
After that, 150 ml of hydrogen gas was charged, the temperature was raised to 70 ° C, and propylene gas was introduced, while maintaining a pressure of 6 kg / cm 2 · G.
The polymerization reaction was performed for a time. After the completion of the polymerization reaction, the obtained solid polymer was separated, heated to 80 ° C., and dried under reduced pressure. On the other hand, the amount of the polymer dissolved in the polymerization solvent by condensing the liquid is defined as (H), and the amount of the solid polymer is defined as (I). Further, the obtained solid polymer was extracted with boiling n-heptane for 6 hours,
A polymer insoluble in n-heptane was obtained, and this amount is designated as (J).

固体触媒成分当りの重合活性(K)を下記式で表わ
す。
The polymerization activity (K) per solid catalyst component is represented by the following formula.

また結晶性重合体の収率(L)を、下記の式で表わ
し、 全結晶性重合体の収率(M)を、下記の式で求める。
Further, the yield (L) of the crystalline polymer is represented by the following formula, The yield (M) of the whole crystalline polymer is determined by the following equation.

さらに生成重合体中の残留塩素を(N)、生成重合体
のMIを(O)、嵩比重を(P)で表わす。得られた結果
は第2表に示す通りである。
Further, residual chlorine in the produced polymer is represented by (N), MI of the produced polymer is represented by (O), and bulk specific gravity is represented by (P). The results obtained are shown in Table 2.

実施例4 重合時間を2時間にした以外は、実施例3と同様にし
て実験を行なつた。得られた結果は第2表に示す通りで
ある。
Example 4 An experiment was performed in the same manner as in Example 3, except that the polymerization time was changed to 2 hours. The results obtained are shown in Table 2.

実施例5 ジブチルフタレートの代りに同量のジプロピルフタレ
ートを用いた以外は実施例1と同様にして実験を行なつ
た。なお、この際の固体触媒成分のチタン含有率は2.18
重量%であつた。重合に際しては実施例1と同様にして
実験を行なつた。得られた結果は第1表に示す通りであ
る。
Example 5 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the same amount of dipropyl phthalate was used instead of dibutyl phthalate. The titanium content of the solid catalyst component at this time was 2.18.
% By weight. An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 during the polymerization. The results obtained are as shown in Table 1.

実施例6 ジブチルフタレート7.5mlおよびTiCl44.0mlの代りに
ジプロピルフタレート5.0mlおよびTiCl42.0ml用いた以
外は実施例1と同様にして固体触媒成分の調製を行なつ
た。なお、この際の固体触媒成分中のチタン含有率は1.
89重量%であつた。重合に際しては実施例1と同様にし
て実際を行なつた。得られた結果は第1表に示す通りで
ある。
Line preparation of the solid catalyst component in the same manner except for the use dipropyl phthalate 5.0ml and TiCl 4 2.0 ml instead of Example 6 dibutyl phthalate 7.5ml and TiCl 4 4.0 ml Example 1 Natsuta. The titanium content in the solid catalyst component at this time was 1.
It was 89% by weight. The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. The results obtained are as shown in Table 1.

比較例1 市販のMgCl220g、ジブチルフタレート5.0mlを実施例
1と同様の条件で粉砕する。その後、該粉砕組成物5gを
窒素ガス雰囲気下で内容積500mlのガラスコ製容器に装
入し、TiCl4200mlを加えて120℃で2時間撹拌反応を行
なつた。反応終了後上澄液を除去し、新たにTiCl4200ml
を加えて120℃で2時間反応させた。
Comparative Example 1 20 g of commercially available MgCl 2 and 5.0 ml of dibutyl phthalate were ground under the same conditions as in Example 1. Then, 5 g of the ground composition was charged into a glass-co container having an inner volume of 500 ml under a nitrogen gas atmosphere, 200 ml of TiCl 4 was added, and a stirring reaction was carried out at 120 ° C. for 2 hours. After the reaction was completed, the supernatant was removed and 200 ml of new TiCl 4 was added.
Was added and reacted at 120 ° C. for 2 hours.

反応終了後40℃まで冷却しn−ヘプタン200mlで10回
洗浄して固体触媒成分とした。なお、この際該固体触媒
成分中のチタン含有率を測定したところ1.64重量%であ
つた。
After completion of the reaction, it was cooled to 40 ° C. and washed 10 times with 200 ml of n-heptane to obtain a solid catalyst component. At this time, the titanium content in the solid catalyst component was measured and found to be 1.64% by weight.

重合に際しては上記固体触媒成分を6.0ml使用した以
外は実施例1と同様にして実験を行なつた。得られた結
果は第1表に示す通りである。
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 6.0 ml of the above solid catalyst component was used for the polymerization. The results obtained are as shown in Table 1.

比較例2 重合時間を30分間とした以外は比較例1と同様にして
実験を行なつた。得られた結果は第1表に示す通りであ
る。
Comparative Example 2 An experiment was conducted in the same manner as in Comparative Example 1 except that the polymerization time was 30 minutes. The results obtained are as shown in Table 1.

比較例3 重合反応を実施例3と同様の方法で行なつた以外は比
較例1と同様にして実験を行なつた。得られた結果は第
2表に示す通りである。
Comparative Example 3 An experiment was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the polymerization reaction was performed in the same manner as in Example 3. The results obtained are shown in Table 2.

実施例1、2と比較例1、2とを対比すると明らかな
ように、本発明に係る触媒は、重合時間の経過に伴う活
性の低下が極めて小さい。
As is clear from comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the catalyst according to the present invention has an extremely small decrease in activity with the passage of polymerization time.

実施例1、3と比較例1、3とを対比すると明らかな
ように、本発明に係る触媒は、より高い重合圧力を採用
した場合における活性の増加が大きい。
As is clear from comparison between Examples 1 and 3 and Comparative Examples 1 and 3, the catalyst according to the present invention shows a large increase in activity when a higher polymerization pressure is adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の理解を助けるための模式的図面であ
る。
FIG. 1 is a schematic drawing for helping understanding of the present invention.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属マグネシウム粉末と2倍モル以上の常
温で液体の脂肪族炭化水素の塩化物とを溶媒の不存在
下、ヨウ素の存在下で反応させて得られる物質(a)、
フタル酸のジエステル(b)、四塩化チタン(c)およ
びテトラアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラ
ン、フェニルアルコキシシランの中から選択される少な
くとも1種の含酸素有機ケイ素化合物(d)を、10℃以
下の低温で共粉砕して得られる生成物を、常温で液体の
芳香族炭化水素又は芳香族ハロゲン化炭化水素の存在下
で、さらに四塩化チタン(c)と接触させて得られるこ
とを特徴とするオレフイン類重合用固体触媒成分。
1. A substance (a) obtained by reacting a magnesium metal powder with a chloride of an aliphatic hydrocarbon which is more than twice the molar amount and is liquid at room temperature in the presence of iodine in the absence of a solvent,
Phthalic acid diester (b), titanium tetrachloride (c) and at least one oxygen-containing organosilicon compound (d) selected from tetraalkoxysilane, alkylalkoxysilane and phenylalkoxysilane at 10 ° C. or lower. A product obtained by co-milling at low temperature, which is obtained by further contacting with titanium tetrachloride (c) in the presence of an aromatic hydrocarbon or an aromatic halogenated hydrocarbon which is liquid at room temperature. Solid catalyst component for olefin polymerization.
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