JP2777828B2 - エチレン重合体の製法 - Google Patents

エチレン重合体の製法

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、制御された分子量及び制御された分子量分
布を有するエチレン重合体及び共重合体を製造するため
のエチレン重合法及びエチレン−α−C3-10−オレフィ
ン共重合法、及び該方法で使用される触媒に係る。
当分野では、低圧チーグラー法によりエチレン又は一
般的なα−オレフィンを重合できることは公知である。
この目的のため、溶液中、懸濁液中又は気相で操作し
て、周期律表第I族ないし第III族の元素の有機金属化
合物又は水素化物と混合した一般に周期率表第IV族ない
し第VI族の元素の化合物(遷移金属化合物)でなる触媒
が使用される。必要により物理的及び/又は化学的に処
理した固状の有機又は無機担体に遷移金属を固定してな
る触媒も公知である。
この目的に一般に使用される遷移金属はチタンであ
り、特にエチレンの重合において高収率及び高生産率が
得られる。さらに特異な性質を有するエチレン重合体又
は共重合体の調製においては、チタンとバナジウム、ジ
ルコニウム又はハフニウムの如き他の遷移金属との組合
せが使用されている。
米国特許第4,663,404号には、トリアルキルアルミニ
ウムとチタン及びハフニウムを含有する固状触媒成分と
でなる触媒の存在下におけるエチレンの重合及びエチレ
ン及びα−オレフィンの共重合が開示されている。特
に、かかる固状成分は、アルキルアルミニウムハロゲン
化物を、ハフニウムテトラハロゲン化物、ケイ素アルコ
キシド、マグネシウムハロゲン化物、脂肪族アルコール
及びチタンアルコキシドの間の反応生成物と反応させる
ことによって得られる。この触媒では、単一重合工程で
操作することにより、広い分子量分布を有するエチレン
重合体及び共重合体(特に吹込成形タイプの加工に適す
る)が生成される。この触媒により、該触媒に含有され
るチタン及びハフニウムの相対割合のため、広範囲の分
子量分布が付与される。
発明者らは、上記米国特許第4,663,404号による固状
触媒成分をルイス塩基で処理することにより、変性固状
触媒成分を生成できることを見出した。この変性成分
は、ポリオレフィンの分子量及び分子量分布を正確かつ
エチレン重合及び共重合の間におけるルイス塩基の充填
量を関数として広い範囲で変化させることを可能にする
(ただし減速剤として水素を添加する)。この調節の可
能性は、触媒の化学組成によるものと比べて予測される
ものよりもかなり広い範囲のものである。従って、狭い
分子量分布から広い分子量分布まで各種の分子量分布を
有するエチレン重合体及び共重合体(射出成形タイプか
ら吹込成形タイプまでの最も異なる加工要求に対して好
適な特性が付与されている)を得ることが可能である。
これによれば、本発明は、制御された分子量及び分子
量分布を有するエチレン重合体及びエチレン−α−C
3-10−オレフィン共重合体を製造する方法において、
a)アルキルアルミニウム及びb)式(I)(原子割合
として表示) Ti(1),Hf(0.5-3),Si(1-6),Mg(0.5-15),Al(0.5-15),X(20-60),ROH(1-10) (式中、Xは塩素又は臭素であり、Rは炭素数1−6の
直鎖状又は分枝状アルキル基である)で表される無変性
固状成分をルイス塩基により室温又は室温よりも高い温
度においてルイス塩基/前記固状成分中のチタンのモル
比0.1/1ないし20/1で処理することによって得られた変
性固状触媒成分でなる重合触媒を使用することを特徴と
するエチレン重合体の製法に係る。
無変性固状成分(I)は、米国特許第4,663,404号に
開示された方法に従い、アルキルアルミニウムハロゲン
化合物を、ハフニウムハロゲン化物、ケイ素アルコキシ
ド、マグネシウムハロゲン化物、脂肪族アルコール及び
チタンアルコキシドの間の反応生成物と反応させること
によって得られる。
該無変性固状成分(I)の好適な調製法は次のとおり
である。すなわち、反応器にハフニウムハロゲン化物
(好ましくは四塩化ハフニウム)、ケイ素アルコキシド
(好ましくはケイ素テトラエトキシド)、マグネシウム
ハロゲン化物(好ましくは塩化マグネシウム)、脂肪族
アルコール(好ましくはエタノール)、チタンアルコキ
シド(好ましくはチタンテトラエトキシド)及び不活性
炭化水素希釈剤を充填する。全体を100−150℃に加熱
し、この温度に1−3時間維持して懸濁液を得る。この
懸濁液にアルキルアルミニウムハロゲン化物(好ましく
はアルキルアルミニウムセスキクロリド)を徐々に1−
3時間で添加する。これら条件下で無変性固状成分
(I)が沈殿する。
本発明による目的に関して好適な無変性固状成分
(I)は次式(原子割合として表示)で表される。
Ti(1),Hf(1-2.5),Si(1-5),Mg(2-6),Al(1-6),Cl(20-60),ROH(3-7) (式中、Rは前記と同意義である) 固状触媒成分の変性に適するルイス塩基としては各種
の化合物があり、特に下記の化合物である。
−アルキル部に炭素原子1ないし10個を含有するモノカ
ルボキシ又はポリカルボキシ芳香族酸のアルキルエステ
ル、たとえば安息香酸エチル及びフタル酸n−ブチル; −アルキル部に炭素原子1ないし10個を含有するジルア
キル、ジアリール又はアルキル−アリールエーテル及び
環状エーテル、たとえばジアミルエーテル及びテトラヒ
ドロフラン; −第1級、第2級及び第3級脂肪族又は芳香族アミン及
び環状アミン、たとえばトリエチルアミン及び2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン; −亜リン酸アルキル及びリン酸アルキル、たとえばトリ
ブチルホスフェート; −ジシロキサン及びアルコキシシラン、たとえばヘキサ
メチルジシロキサン及びフェニルトリエトキシシラン。
固状成分(I)の変性は、不活性有機希釈剤、好まし
くは脂肪族炭化水素中に該成分を懸濁させ、この懸濁液
に上記割合でルイス塩基を添加することによって行われ
る。該懸濁液を撹拌しながら、温度20ないし90℃に0.5
ないし4時間維持する。好ましくは、この操作は温度約
30℃、約1時間で行われる。このようにして、本発明に
よる触媒の変性固状成分[成分b)]が得られ、懸濁液
から分離し、炭化水素溶媒(たとえばパラフィン系溶
媒)で洗浄処理する。しかしながら、好適な具体例で
は、懸濁液を重合反応に直接使用する。
本発明の触媒の成分a)は、直鎖状又は分枝状アルキ
ル部に炭素原子1ないし10個を含有するトリアルキルア
ルミニウム又はアルキルアルミニウム塩化物である。
かかる目的に関して、好適にはトリイソブチルアルミ
ニウム、トリエチルアルミニウム及びジエチルアルミニ
ウムモノクロリドを使用できる。
さらに、本発明による触媒において、成分a)中のア
ルミニウム/成分b)中のチタンの原子比は3ないし15
0の範囲内に維持される。
本発明による触媒は、エチレンの重合及びエチレンと
α−C3-10−オレフィンとの共重合において活性であ
る。このようなα−オレフィンの例としては、プロピレ
ン、ブテン−1及びヘキセン−1がある。重合反応は、
炭化水素液状ビヒクル(たとえばヘキサン、シクロヘキ
サン及びヘプタン)の懸濁液中、温度60ないし100℃、
エチレン分圧1ないし25絶対気圧、減速剤としての水素
の存在下で行われる。
これらの条件下で操作することにより、固状触媒成分
の変性において使用したルイス塩基の量及び重合反応で
使用する水素の量を関数として制御された分子量及び制
御された分子量分布を有するエチレン重合体及び共重合
体が得られる。
これに関連して、各種条件下で実施した3種のテスト
から得られたエチレン−ブテン−1共重合体の分子量の
分布を示す添付図面を参照する。さらに詳述すれば、図
の実線は、実施例2の無変性固状触媒成分(Hf/Tiの原
子比の値=2.3)を使用して実施例4で得られたエチレ
ン−ブテン−1共重合体の分子量の分布を表わす。点線
は、安息香酸エチル(安息香酸エチル/チタンのモル比
=2/1)で処理した実施例15の固状触媒成分(Hf/Tiの原
子比の値=2.3)を使用して実施例24で得られたエチレ
ン−ブテン−1共重合体の分子量の分布を表わす。鎖線
は、安息香酸エチル(安息香酸エチル/チタンのモル比
=4/1)で処理した実施例17の固状触媒成分(Hf/Tiの原
子比の値=2.3)を使用して実施例26で得られたエチレ
ン−ブテン−1共重合体の分子量の分布を表わす。
これらのグラフから、エチレン−ブテン−1共重合体
の分子量及び分子量分布で生ずる漸進的変化、及び触媒
の固状成分の変性で使用するルイス塩基の濃度の増加に
伴う二頂傾向(bimodal trend)漸進的消失が認められ
る。
さらに、実施例10ないし13を実施例5ないし8と組合
せて考察することにより、Hf/Tiの原子比の値=1を有
する無変性又は安息香酸エチル(その量を安息香酸エチ
ル/チタンのモル比=20/1まで増大させる)で変性した
固状触媒成分を使用する場合、各種条件下での操作によ
ってメルトフローインデックス0.5g/10分ないし約13g/1
0分及びせん断感度73ないし28を有するエチレン及びブ
テン−1の共重合体が得られることが理解される。
従って、本発明に従って操作することにより、意図す
る用途に応じた所望の特性を有するエチレン共重合体又
は共重合体を製造できることが明らかである。特に、射
出成形及びモノフィラメントの製造に適する狭い分子量
分布を有する重合体;ラフィア(raffia)の製造での使
用に適する中程度の分子量分布を有する重合体;ビン及
びフィルムの製造を目的として吹込成形法による加工を
行う際に好適な広い分子量分布を有する重合体を製造で
きる。
本発明をさらに説明するため、いくつかの実施例を例
示する。
実施例1(比較例) 滴加ロート、温度計、撹拌機及び還流冷却器を具備す
るフラスコに、窒素雰囲気下、四塩化ハフニウム40g
(0.125モル)及びケイ素テトラエトキシド60ml(0.268
モル)を充填した。室温(20−25℃)でゆっくりと撹拌
しながら、混合物を20分間接触条件下に放置した。
同じフラスコに、塩化マグネシウム60g(0.625モ
ル)、エタノール64ml(1.11モル)、チタンテトラブト
キシド42.5ml(0.125モル)及び予め乾燥させた液状C
10-13パラフィンブレンドLIMESOL 300mlを充填した。添
加を室温で行い、つづいて温度を140℃に上昇させ、混
合物をゆっくりと撹拌しながら窒素中2時間かかる条件
下に維持した。
このようにして得られたエマルジョンを80℃に冷却
し、エチルアルミニウムセスキクロリド850ml(3.75モ
ル)を2時間でゆっくりと添加した。添加の間に固状沈
殿物が生成された。室温に冷却した後、懸濁した固状物
を化学分析し、次の組成が測定された(重量%とし
て):Mg8.7%、Cl59.6%、Ti3.3%、Hf12.3%、EtOH7.7
%、BuOH3.0%、Al2.2%、Si3.2%。
かかる組成を原子割合で表示すれば、固状触媒成分は
次式で表される。
Mg(5.2),Ti(1),Hf(1),Si(1.6),Al(1.2),Cl(24.3),(OEt+OBu)(3.1) 固状生成物の平均直径は4−6μmであり、形状は不
規則である。
実施例2(比較例) 滴加ロート、温度計、撹拌機及び還流冷却器を具備す
るフラスコに、窒素雰囲気下、四塩化ハフニウム40g
(0.125モル)及びケイ素テトラエトキシド60ml(0.268
モル)を充填した。室温(20−25℃)でゆっくりと撹拌
しながら、混合物を20分間接触条件下に放置した。
同じフラスコに、塩化マグネシウム23.8g(0.25モ
ル)、エタノール26ml(0.45モル)、チタンテトラブト
キシド16.9ml(0.050モル)及び予め乾燥させた液状C
10-13パラフィンブレンドLIMESOL 300mlを充填した。添
加を室温で行い、つづいて温度を140℃に上昇させ、混
合物をゆっくりと撹拌しながら窒素中2時間かかる条件
下に維持した。
このようにして得られたエマルジョンを80℃に冷却
し、エチルアルミニウムセスキクロリド340ml(1.5モ
ル)を2時間でゆっくりと添加した。添加の間に固状沈
殿物が生成された。室温に冷却した後、固状物を化学分
析し、次の組成が測定された(重量%として):Mg4.0
%、Cl59.7%、Ti1.6%、Hf13.8%、EtOH9.4%、BuOH2.
2%、Al4.9%、Si4.4%。
かかる組成を原子割合で表示すれば、固状触媒成分は
次式で表される。
Mg(4.9),Ti(1),Hf(2.3),Si(4.7),Al(5.4),Cl(50.1),(OEt+OBu)(6.9) 固状生成物の形状は実施例1のものと同じである。
実施例3(比較例) 撹拌しながら、無水n−ヘキサン1900ml、トリイソブ
チルアルミニウム0.8g及び実施例1の固状触媒成分48mg
をかかる順序で反応器(容積51)に充填した。
反応器の温度を85℃に上昇させ、反応器内の圧力を水
素で5.3絶対気圧まで上昇させた。エチレンで押込むこ
とによりブテン−1 3.0gを供給し、ついで全体の圧力が
11絶対気圧に達するまでエチレンを供給し、これにより
水素/エチレンの(容量)比は1.05となった。連続して
エチレンを供給して、圧力を4時間一定に維持した。こ
の時間の経過後、IONOL(2,6−ジ第3級ブチル−p−ク
レゾール)の10重量%アルコール溶液20mlを反応器に供
給することにより重合反応を停止させた。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得られ
た。
生産率:11.5kg(固状触媒成分1g当たりの重合体のkg
数) 収率 :348kg(固状触媒成分中のチタン1g当たりの重合
体のkg数) このようにして得られた共重合体は下記の特性を有す
る。
−固有粘度:[η]=1.96dl/g(1,2,3−トリクロルフ
ェノール中、135℃で測定) −メルトフローインデックス:0.45g/10分(ASTM D1238
に従い、負荷2.16kg下で測定) −せん断感度:73(21.6kg/2.16kg)(ASTM D1238に従っ
て測定) −比重 :0.9559g/ml(ASTM D2839に従って測定) 分子量分布を、サンプルを1,2,3−トリクロルベンゼ
ンに溶解した後、直径500、103、104、105、106Åを有
する1組のULTRA STYRA GELタイプのカラムを使用し
て、GPC WATERS装置150−C ALC/6PCによって測定した。
下記の値が得られた。
−Mw(重量平均分子量):243,000 −Mn(数平均分子量) :14,900 −Mz(最大分子量) :2,251,000 −Mw/Mn :16.3 実施例4(比較例) 実施例1に記載の方法と同様にして、ただし実施例2
の固状触媒成分155.4mgを充填し、ついで圧力を水素に
よって6.7絶対気圧に上昇させ、ブテン−1 3.0gを供給
し、圧力をエチレンによって11絶対気圧に上昇させて
(水素/エチレンの(容量)比=1.86)反応を行った。
重合反応を4時間続け、下記の値でエチレン−ブテン−
1共重合体を得た。
−生産率:2.1kg −収率 :133.0kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :2.6dl/g −メルトフローインデックス:0.08g/10分 −せん断感度:170 −比重 :0.9555g/ml −Mw :350,000 −Mn :11,200 −Mz :2,507,000 −Mw/Mz :31.2 実施例5 サイドストップコック及び磁石撹拌器を具備する大き
いガラス試験管(容積50ml)に、実施例1の固状触媒成
分592mg(チタン0.407ミリモルに相当)を無水窒素雰囲
気下、温度30℃で充填した。ついで、無水n−ヘプタン
18ml及び安息香酸エチル61.5mg(0.407ミリモル)を充
填した(安息香酸エチル/チタンのモル比=1/1)。
撹拌しながら、懸濁液を30℃に60分間維持した。この
ように得られた変性固状触媒成分を重合反応に直接使用
した。
実施例6 実地例5と同じ試験管に、実施例1の固状触媒成分80
0mg(チタン0.55ミリモル)、無水n−ヘプタン28ml及
び安息香酸エチル412.5mg(2.75ミリモル)(安息香酸
エチル/チタンのモル比=5/1)を30℃で充填した。
撹拌しながら、反応混合物を30℃に60分間維持し、変
性固状触媒成分の懸濁液を得た。この懸濁液を重合反応
に直接使用した。
実施例7 実地例5と同じ試験管に、実施例1の固状触媒成分68
0mg(チタン0.47ミリモル)、無水n−ヘプタン18ml及
び安息香酸エチル701.2mg(4.67ミリモル)(安息香酸
エチル/チタンのモル比=10/1)を30℃で充填した。
撹拌しながら、反応混合物を30℃に60分間維持し、変
性固状触媒成分の懸濁液を得た。この懸濁液を重合反応
に直接使用した。
実施例8 実地例5と同じ試験管に、実施例1の固状触媒成分72
0mg(チタン0.495ミリモル)、無水n−ヘプタン18ml及
び安息香酸エチル1.485mg(9.9ミリモル)(安息香酸エ
チル/チタンのモル比=20−1)を30℃で充填した。
撹拌しながら、反応混合物を30℃に60分間維持し、変
性固状触媒成分の懸濁液を得た。この懸濁液を重合反応
に直接使用した。
実施例9 実地例5と同じ試験管に、実施例1の固状触媒成分80
0mg(チタン0.55ミリモル)、無水n−ヘプタン18ml及
びジアミルエーテル435.3mg(2.75ミリモル)(ジアミ
ルエーテル/チタンのモル比=5/1)を30℃で充填し
た。
撹拌しながら、反応混合物を30℃に60分間維持し、変
性固状触媒成分の懸濁液を得た。この懸濁液を重合反応
に直接使用した。
実施例10 撹拌しながら、無水n−ヘキサン1900ml、トリイソブ
チルアルミニウム0.8g及び実施例5の変性固状触媒成分
59.2mgをかかる順序で反応器(容積5.01)に充填した。
反応器の温度を85℃に上昇させ、反応器内の圧力を水
素で5.8絶対気圧で上昇させた。エチレンで押込むこと
によりブテン−1 3.0gを供給し、ついで全体の圧力が11
絶対気圧に達するまでエチレンを供給し、これにより水
素/エチレンの(容量)比は1.29となった。連続してエ
チレンを供給して、圧力を4時間一定に維持した。この
時間の経過後、IONOLの10重量%アルコール溶液20mlを
反応器に供給することにより重合反応を停止させた。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得られ
た。
−生産率:7.01kg −収率 :210kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :1.76dl/g −メルトフローインデックス:0.84g/10分 −せん断感度:59 −比重 :0.9551g/ml 実施例11 溶媒として無水n−ヘプタンを使用し、トリイソブチ
ルアルミニウム0.8g及び実施例6の変性固状触媒成分60
mgを反応器に充填し、実施例10に記載の方法と同様にし
て操作を行った。
他の反応条件のすべてを実施例10のものと同じとした
場合、下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得ら
れた。
−生産率:6.91kg −収率 :209kg 得られた共重合体は下記の特性を有する。
−固有粘度 :1.47dl/g −メルトフローインデックス:2.35g/10分 −せん断感度:44 −比重 :0.9575g/ml 実施例12 溶媒として無水n−ヘキサンを使用し、トリイソブチ
ルアルミニウム0.8g及び実施例7の変性固状触媒成分6
7.9mgを反応器に充填し、実施例10に記載の方法と同様
にして操作を行った。
他の反応条件のすべてを実施例10のものと同じとした
場合、下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得ら
れた。
−生産率:5.5kg −収率 :167kg 得られた共重合体は下記の特性を有する。
−固有粘度 :1.25dl/g −メルトフローインデックス:5.31g/10分 −せん断感度:34 −比重 :0.9610g/ml 実施例13 溶媒として無水n−ヘキサンを使用し、トリイソブチ
ルアルミニウム0.8g及び実施例8の変性固状触媒成分60
mgを反応器に充填し、実施例10に記載の方法と同様にし
て操作を行った。
他の反応条件のすべてを実施例10のものと同じとした
場合、下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得ら
れた。
−生産率:3.7kg −収率 :111kg 得られた共重合体は下記の特性を有する。
−固有粘度 :1.0dl/g −メルトフローインデックス:12.9g/10分 −せん断感度:28 −比重 :0.9617g/ml 実施例14 溶媒として無水n−ヘキサンを使用し、トリイソブチ
ルアルミニウム0.8g及び実施例9の変性固状触媒成分6
6.3mgを反応器に充填し、実施例10に記載の方法と同様
にして操作を行った。
他の反応条件のすべてを実施例10のものと同じとした
場合、下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得ら
れた。
−生産率:9.57kg −収率 :290kg 得られた共重合体は下記の特性を有する。
−固有粘度 :1.3dl/g −メルトフローインデックス:3.9g/10分 −せん断感度:42 −比重 :0.9578g/ml 実施例15 サイドストップコック及び磁石撹拌機を具備する大き
いガラス試験管(容積50ml)に、実施例2の固状触媒成
分900mg(チタン0.30ミリモルに相当)を無水窒素雰囲
気下、温度30℃で充填した。ついで、無水n−ヘプタン
18ml及び安息香酸エチル90mg(0.6ミリモル)を充填し
た(安息香酸エチル/チタンのモル比=2/1)。
撹拌しながら、懸濁液を30℃に60分間維持した。この
ように得られた変性固状触媒成分を重合反応に直接使用
した。
実施例16 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分980mg(チタン0.33ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及び安息香酸エチル148.5mg(0.99ミリモル)(安息
香酸エチル/チタンのモル比=3/1)を30℃で充填する
ことによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例17 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分820mg(チタン0.27ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及び安息香酸エチル164mg(1.1ミリモル)(安息香
酸エチル/チタンのモル比=4/1)を30℃で充填するこ
とによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例18 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分874mg(チタン0.29ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及び安息香酸エチル218.5mg(1.46ミリモル)(安息
香酸エチル/チタンのモル比=5/1)を30℃で充填する
ことによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例19 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分984mg(チタン0.33ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及びジ−n−アミルエーテル261.2mg(1.65ミリモ
ル)(ジ−n−アミルエーテル/チタンのモル比=5/
1)を30℃で充填することによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例20 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分1052mg(チタン0.35ミリモル)、無水n−ヘプタン
18ml及びフタル酸ジ−n−ブチル488mg(1.75ミリモ
ル)(フタル酸ジ−n−ブチル/チタンのモル比=5/
1)を30℃で充填することによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例21 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分784mg(チタン0.26ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及びトリ−n−ブチルホスフェート208.8mg(0.78ミ
リモル)(トリ−n−ブチルホスフェート/チタンのモ
ル比=3/1)を30℃で充填することによって操作を行っ
た。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例22 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分836mg(チタン0.28ミリモル)、無水n−ヘプタン1
8ml及び2,2,6,6−テトラメチルピペリジン79.1mg(0.56
ミリモル)(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン/チタ
ンのモル比=2/1)を30℃で充填することによって操作
を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例23 実施例15と同じ試験管において、実施例2の固状触媒
成分794mg(チタン0.265ミリモル)、無水n−ヘプタン
18ml及びヘキサメチルジオキサン85.8mg(0.53ミリモ
ル)(ヘキサメチルジオキサン/チタンのモル比=2/
1)を30℃で充填することによって操作を行った。
30℃で60分間撹拌した後、変性固状触媒成分の懸濁液
を得た。この懸濁液を重合反応に直接使用した。
実施例24 撹拌しながら、無水n−ヘキサン1900ml、トリイソブ
チルアルミニウム1.2g及び実施例15の変性固状触媒成分
129mgをかかる順序で反応器(容積5.01)に充填した。
反応器の温度を85℃に上昇させ、反応器内の圧力を水
素で6.5絶対気圧で上昇させた。エチレンで押込むこと
によりブテン−1 3.0gを供給し、ついで全体の圧力が11
絶対気圧に達するまでエチレンを供給し、これにより水
素/エチレンの(容量)比は1.71となった。連続してエ
チレンを供給して、圧力を4時間一定に維持した。この
時間の経過後、IONOLの10重量%アルコール溶液20mlを
反応器に供給することにより重合反応を停止させた。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体が得られ
た。
−生産率:1.8kg −収率 :114kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :2.2dl/g −メルトフローインデックス:0.30g/10分 −せん断感度:138 −比重 :0.9585g/ml −Mw :267,000 −Mn :14,300 −Mz :2,240,000 −Mw/Mz :18.7 実施例25 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例16の変性固状触媒成分125.1mgを充填し、反応器
内の圧力を水素によって5.9絶対気圧に上昇させ、つい
でエチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エ
チレンの(容量)比=1.34)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:2.72kg −収率 :170kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :2.3dl/g −メルトフローインデックス:0.27g/10分 −せん断感度:113 −比重 :0.9560g/ml −Mw :272,000 −Mn :12,600 −Mz :2,604,000 −Mw/Mz :21.6 実施例26 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例17の変性固状触媒成分108mgを充填し、反応器内
の圧力を水素によって4.7絶対気圧に上昇させ、ついで
エチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチ
レンの(容量)比=0.84)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:4.2kg −収率 :263kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :2.3dl/g −メルトフローインデックス:0.31g/10分 −せん断感度:73 −比重 :0.9544g/ml −Mw :250,000 −Mn :14,800 −Mz :2,330,000 −Mw/Mz :16.9 実施例27 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例18の固状触媒成分129mgを充填し、反応器内の圧
力を水素によって5.4絶対気圧に上昇させ、ついでエチ
レンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチレン
の(容量)比=1.1)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:2.3kg −収率 :146kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :1.66dl/g −メルトフローインデックス:1.33g/10分 −せん断感度:65 −比重 :0.9588g/ml −Mw :130,000 −Mn :12,700 −Mz :2,170,000 −Mw/Mz :10.2 実施例28 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例19の変性固状触媒成分62mgを充填し、反応器内の
圧力を水素によって4.5絶対気圧に上昇させ、ついでエ
チレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチレ
ンの(容量)比=0.79)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:5.9kg −収率 :370kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :2.45dl/g −メルトフローインデックス:0.22g/10分 −せん断感度:89 −比重 :0.9515g/ml −Mw :263,000 −Mn :13,700 −Mz :3,516,000 −Mw/Mz :19.3 実施例29 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例20の変性固状触媒成分126mgを充填し、反応器内
の圧力を水素によって6.5絶対気圧に上昇させ、ついで
エチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチ
レンの(容量)比=1.75)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:1.3kg −収率 :82.7kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :1.86dl/g −メルトフローインデックス:0.62g/10分 −せん断感度:103 −比重 :0.9593g/ml 実施例30 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例21の変性固状触媒成分153mgを充填し、反応器内
の圧力を水素によって6.5絶対気圧に上昇させ、ついで
エチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチ
レンの(容量)比=1.75)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:2.0kg −収率 :127kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :1.8dl/g −メルトフローインデックス:0.74g/10分 −せん断感度:122 −比重 :0.9588g/ml 実施例31 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例22の変性固状触媒成分171mgを充填し、反応器内
の圧力を水素によって6.7絶対気圧に上昇させ、ついで
エチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチ
レンの(容量)比=1.86)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:1.34kg −収率 :84.0kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :1.5dl/g −メルトフローインデックス:3.8g/10分 −せん断感度:60 −比重 :0.9584g/ml 実施例32 実施例24に記載の方法と同じ条件下において、ただし
実施例23の変性固状触媒成分150mgを充填し、反応器内
の圧力を水素によって6.7絶対気圧に上昇させ、ついで
エチレンによって11絶対気圧に上昇させて(水素/エチ
レンの(容量)比=1.86)反応を行った。
下記の値でエチレン−ブテン−1共重合体を得た。
−生産率:2.46kg −収率 :154kg 得られた共重合体は下記の特性を示した。
−固有粘度 :3.0dl/g −メルトフローインデックス:0.048g/10分 −せん断感度:154 −比重 :0.9482g/ml
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例で得られたエチレン−ブテン−1
共重合体の分子量の分布を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェザーレ・フェレーロ イタリー国モンザ市ビア・アルベルト・ プリモ・レ・デイ・ベルジ 11 (72)発明者 リア・バラッゾーニ イタリー国ピアチェンザ市ビア・カンピ 27 (72)発明者 フランチェスコ・メンコーニ イタリー国マッサ・マチナイア市ビア・ ジ・ジュスチ 72 (72)発明者 アンゼロ・モアーリ イタリー国カステレット・チチーノ市ビ ア・デル・カンチェーレ 3 (72)発明者 レンゾ・インベルニッジ イタリー国ミラノ市ビア・プリマチッチ オ 98 (56)参考文献 特開 昭60−101104(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御された分子量及び分子量分布を有する
    エチレン重合体及びエチレン−α−C3-10−オレフィン
    共重合体を製造する方法において、a)アルキルアルミ
    ニウム及びb)式(I)(原子割合として表示) Ti(1),Hf(0.5-3),Si(1-6),Mg(0.5-15),Al(0.5-15),X(20-60),ROH(1-10) (式中、Xは塩素又は臭素であり、Rは炭素数1−6の
    直鎖状又は分枝状アルキル基である)で表される無変性
    固状成分をルイス塩基により室温又は室温よりも高い温
    度においてルイス塩基/前記固状成分中のチタンのモル
    比0.1/1ないし20/1で処理することによって得られた変
    性固状触媒成分でなる重合触媒を使用することを特徴と
    する、エチレン重合体の製法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の製法において、前記重合触
    媒の無変性固状成分が式(原子割合として表示) Ti(1),Hf(1-2.5),Si(1-5),Mg(2-6),Al(1-6),C(20-60),ROH(3-7) (式中、Rは前記と同意義である)で表されるものであ
    る、エチレン重合体の製法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の製法において、前記ルイス
    塩基が、アルキル部に炭素原子1ないし10個を含有する
    モノカルボキシ又はポリカルボキシ芳香族酸のアルキル
    エステル;アルキル部に炭素原子1ないし10個を含有す
    るジアルキル、ジアリール又はアルキル−アリールエー
    テル及び環状エーテル;第1級、第2級及び第3級脂肪
    族又は芳香族アミン及び環状アミン;亜リン酸アルキル
    及びリン酸アルキル;ジシロキサン及びアルコキシシラ
    ンの中から選ばれるものである、エチレン重合体の製
    法。
  4. 【請求項4】請求項3記載の製法において、前記ルイス
    塩基が、安息香酸エチル、フタル酸n−ブチル、ジアミ
    ルエーテル、テトラヒドロフラン、トリエチルアミン、
    2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、トリブチルホスフ
    ェート、ヘキサメチルジシロキサン及びフェニルトリエ
    トキシシランでなる群から選ばれるものである、エチレ
    ン重合体の製法。
  5. 【請求項5】請求項1記載の製法において、無変性固状
    成分のルイス塩基による処理を、不活性有機希釈剤に懸
    濁させた該固状成分について、温度20ないし90℃、処理
    時間0.5ないし4時間で行う、エチレン重合体の製法。
  6. 【請求項6】請求項5記載の製法において、前記処理
    を、温度約30℃、約1時間で行う、エチレン重合体の製
    法。
  7. 【請求項7】請求項1記載の製法において、前記重合触
    媒の成分a)が、直鎖状又は分枝状アルキル部に炭素原
    子1ないし10個を含有するトリアルキルアルミニウム及
    びアルキルアルミニウム塩化物の中から選ばれるもので
    ある、エチレン重合体の製法。
  8. 【請求項8】請求項7記載の製法において、前記トリア
    ルキルアルミニウム及びアルキルアルミニウム塩化物
    が、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
    ウム及びジエチルアルミニウムモノクロリドの中から選
    ばれるものである、エチレン重合体の製法。
  9. 【請求項9】請求項1記載の製法において、前記重合触
    媒中における前記トリアルキルアルミニウム中のアルミ
    ニウム/前記変性固状成分中のチタンの原子比を3ない
    し150に維持する、エチレン重合体の製法。
  10. 【請求項10】請求項1記載の製法において、重合反応
    を炭化水素液状ビヒクルの懸濁液中、温度60ないし90
    ℃、エチレン分圧1ないし25絶対気圧、減速剤としての
    水素の存在下で行う、エチレン重合体の製法。
  11. 【請求項11】請求項1記載の製法において、エチレン
    及びブテン−1を共重合させる、エチレン重合体の製
    法。
  12. 【請求項12】請求項1記載の式(I)で表される無変
    性固状成分をルイス塩基によって変性させることにより
    得られた固状触媒成分。
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