JP2830286B2 - プロピレンブロック共重合体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 ＜技術分野＞ 本発明は、高剛性かつ高衝撃強度で流量性の良いプロ
ピレンブロック共重合体を、実質的に溶媒を使用しない
条件下で、運転安定性を維持してしかも高活性で重合す
る方法に関するものである。

＜先行技術＞ 結晶性ポリプロピレンは、剛性および耐熱性に優れた
特性を有する反面、耐衝撃強度、特に低温における耐衝
撃強度が、弱いという問題があった。

この点を改良する方法として、プロピレンとエチレン
またはその他のオレフィンを段階的に重合させてブロッ
ク共重合体を生成させる方法はすでに公知である。（特
公昭43−11230号、同44−16668号、同44−20621号、同4
9−24593号、同49−30264号、特開昭48−25781号、同50
−115296号、同53−35789号、同54−110072号公報な
ど）。

しかしながら、プロピレンとエチレンを二段もしくは
多段で重合させた場合は、耐衝撃性が改良される反面、
生成物は共重合部分を含むため、低結晶性の重合体が大
量に副生するという問題が生ずる。特に、ブロック共重
合体の衝撃強度を向上させるためにゴム状共重合体の生
成割合を増加させるという一般的手法には、ゴム状共重
合体の生成に伴って重合体粒子の粘着性が増大する傾向
がある。その結果、重合体粒子間の付着、装置内壁への
付着などを起こして、安定な長期連続運転が困難となる
ことが多い。特に、溶媒を使用しない場合、たとえば気
相重合においては、重合体粒子粘着による流動性の悪化
は運転操作上きわめて大きな問題である。したがって、
ゴム状共重合体の生成割合を増加させたときの重合体粒
子粘着を防止して運転安定性を増加させることのできる
技術の開発が望まれている。

また、気相重合においては、触媒の性状も極めて重要
である。触媒の性状がよくないと触媒導入時、触媒導入
管の閉塞、重合槽内での触媒付着に帰因するポリマー付
着等の種々の運転トラブルが生ずる。従って、触媒性状
が良好で、上記の種々のトラブルの原因とならない触媒
の開発が望まれている。

〔発明の概要〕 ＜要 旨＞ 本発明者らは、前述の問題点を解決すべく鋭意研究の
結果、特定の触媒を使用することにより前述の問題点を
解決して本発明に到達した。

すなわち、本発明によるプロピレンブロック共重合体
の製造法は、下記の触媒成分（Ａ）および（Ｂ）の組合
せからなる触媒を使用して、実質的に溶媒の不存在下の
条件で、下記の重合工程（１）および（２）を実施し
て、プロピレンのゴム状共重合体（20℃キシレン可溶
分）の含量が10〜70重量パーセントであるプロピレンブ
ロック共重合体を得ることを、特徴とするものである。

触 媒 成分（Ａ） 下記の成分（A₁）と（A₂）の接触生成物、 成分（A₁） 下記の成分（ｉ）、（ii）、（iii）及び（iv）の接
触生成物、 成分（ｉ）：チタン、マグネシウムおよびハロゲンを必
須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分、 成分（ii）：一般式、 R¹R² _3-nSi（OR³）_ｎ （ただし、R¹は分岐鎖状炭化水素残基を、R²はR¹と同一
かもしくは異なる炭化水素残基を、R³は炭化水素残基
を、ｎは１≦ｎ≦３の数をそれぞれ示す）で表わされる
ケイ素化合物、 成分（iii）：炭素数４〜20のジエン化合物、 成分（iv）：有機アルミニウム化合物、 成分（A₂） 炭素数２〜６のα−オレフィン化合物、 成分（Ｂ） 有機アルミニウム化合物、 重合工程 （１） プロピレンまたはプロピレン／エチレン混合
物を一段あるいは多段に重合させて、プロピレン単独重
合体またはエチレン含量７重量％以下のプロピレン・エ
チレン共重合体を形成させる工程（ただし、この工程で
の重合量は、全重合量の10〜90重量％に相当する量であ
る）。

（２） プロピレン／エチレン混合物を一段あるいは
多段に重合させて、プロピレン／エチレンの重合比（重
量比）が90/10〜10/90の割合であるプロピレンのゴム状
共重合体を得る工程（ただし、この工程での重合量は、
全重合量の90〜10重量％に相当する量である）。

＜効 果＞ 本発明による触媒で実質的に溶媒を使用しない方法で
プロピレンブロック共重合体を製造することにより、高
活性で、すなわち触媒当り高収率で、しかも高剛性、高
衝撃強度のプロピレンブロック共重合体を安定して製造
することができる。

また、本発明によれば、ゴム状共重合体の重量が多く
なった場合（たとえば60重量パーセント）にも、重合体
粒子の粘着性が少なく、従来問題とされていた触媒導入
管の閉塞、重合槽内の付着等の運転操作上のトラブルを
解決することができる。その原因のひとつとして、本発
明で使用する成分（Ａ）の触媒性状がよく、特に触媒の
付着性および流動性例えば触媒の安息角がよいことがあ
げられる。

さらにまた、本発明の触媒で重合を行なうと、ゴム成
分重合時（本発明では、重合工程（２））の触媒活性が
高くしかも活性持続性がよいことがあげられる。

従来知られている多くの触媒系では、ゴム成分重合時
に触媒活性が低下することが多く問題になるが、本発明
の触媒系では上記のような問題がなく、工業生産上もき
わめて有利である。

さらに、本発明の触媒を使用した場合の効果として、
ポリマー重合体の性状がよいことが挙げられる。例えば
ポリマー嵩比重について考えると、本発明では0.45g/cc
以上、にすることも可能である。

〔発明の具体的説明〕

〔Ｉ〕触 媒 本発明による触媒は、下記の成分（Ａ）および（Ｂ）
の組合せからなる。ここで「組合せからなる」というこ
とは、挙示の成分（すなわち（Ａ）および（Ｂ））のみ
の組合せ物の外に、合目的的な補助成分との組合せ物を
も意味するものである。

成分（Ａ） 本発明の成分（Ａ）は、成分（A₁）と成分（A₂）の接
触生成物である。

成分（A₁） 本発明の成分（A₁）は、成分（ｉ）〜成分（iv）の接
触生成物である。

成分（ｉ）： 成分（ｉ）は、チタン、マグネシウムおよびハロゲン
を必須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分
である。ここで「必須生物として含有する」ということ
は、挙示の三成分の外に合目的的な地元素を含んでいて
もよいこと、これらの元素はそれぞれ合目的的な任意の
化合物として存在してもよいこと、ならびにこれら元素
は相互に結合したものとして存在してもよいこと、を示
すものである。

チタン、マグネシウムおよびハロゲンを含むチーグラ
ー触媒成分そのものは公知のものである。本発明では、
このような固体成分としては公知のものが使用できる。
例えば、本発明では、特開昭53−45688号、同54−3894
号、同54−31092号、同54−39483号、同54−94591号、
同54−118484号、同54−131589号、同55−75411号、同5
5−90510号、同55−90511号、同55−127405号、同55−1
47507号、同55−155003号、同56−18609号、同56−7000
5号、同56−72001号、同56−86905号、同56−90807号、
同56−155206号、同57−3803号、同57−34103号、同57
−92007号、同57−121003号、同58−5309号、同58−531
0号、同58−5311号、同58−8706号、同58−27732号、同
58−32604号、同58−32605号、同58−67703号、同58−1
17206号、同58−127708号、同58−183708号、同58−183
709号、同59−149905号、同59−149906号各公報等に記
載のものが使用される。

本発明において使用されるマグネシウム源となるマグ
ネシウム化合物としては、マグネシウムジハライド、ジ
アルコキシマグネシウム、アルコキシマグネシウムハラ
イド、マグネシウムオキシハライド、ジアルキルマグネ
シウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグ
ネシウムのカルボン酸塩等があげられる。これらのマグ
ネシウム化合物の中でもマグネシウムジハライドが好ま
しい。

また、チタン源となるチタン化合物は、一般式Ti（OR
⁶）_4-n X_n（ここでR⁶は炭化水素残基であり、好ましく
は炭素数１〜10程度のものであり、Ｘはハロゲンを示
し、ｎは０≦ｎ≦４の数を示す。）で表わされる化合物
があげられる。具体例としては、TiCl₄、TiBr₄、 Ti（OC₂H₅）Cl₃、Ti（OC₂H₅）₂Cl₂、 Ti（OC₂H₅）₃Cl、 Ti（Ｏ−iC₃H₇）Cl₃、Ti（Ｏ−nC₄H₉）Cl₃、 Ti（Ｏ−nC₄H₉）₂Cl₂、Ti（OC₂H₅）Br₃、 Ti（OC₂H₅）（OC₄H₉）₂Cl、Ti（Ｏ−nC₄H₉）₃Cl、 Ti（Ｏ−C₆H₅）Cl₃、Ti（Ｏ−iC₄H₉）₂Cl₂、 Ti（OC₅H₁₁）Cl₃、Ti（OC₆H₁₃）Cl₃、 Ti（OC₂H₅）_４、Ti（Ｏ−nC₃H₇）_４、Ti（Ｏ−nC₄H₉）
_４、 Ti（Ｏ−iC₄H₉）_４、Ti（Ｏ−nC₆H₁₃）_４、 Ti（Ｏ−nC₈H₁₇）_４、Ti〔OCH₂CH（C₂H₅）C₄H₉〕_４、 等がある。

またTi X′_４（ここではＸ′はハロゲンを示す）に後
述する電子供与体を反応させた分子化合物を用いること
もできる。そのような分子化合物の具体例としては、 TiCl₄・CH₃COC₂H₅、TiCl₄・CH₃CO₂C₂H₅、 TiCl₄・C₆H₅NO₂、TiCl₄・CH₃COCl、 TiCl₄・C₆H₅COCl、TiCl₄・C₆H₅CO₂C₂H₅、 TiCl₄・ClCOC₂H₅、TiCl₄・C₄H₄O₄等があげられる。

これらのチタン化合物の中でも好ましいのは、 TiCl₄、Ti（OC₂H₅）_４、Ti（OC₄H₉）_４、 Ti（OC₄H₉）Cl₃等である。

また、一般式Ti（OR⁷）_3-nX_n（ここではR⁷は、炭化水
素残基であり、好ましくは炭素数１〜10程度のものであ
り、Ｘはハロゲンを示し、ｎは０＜ｎ≦３の数を示す）
で表わされる化合物をあげられる。具体例としては、Ti
Cl₃、TiBr₃、Ti（OCH₃）Cl₂、Ti（OC₂H₅）Cl₂等があげ
られる。

さらにジシクロペンタジエニルジクロロチタニウム、
ジシクロペンタジエニルジメチルチタニウム、ビスイン
デニルジクロロチタニウム等のチタノセン化合物の使用
も可能である。

ハロゲン源としては、上述のマグネシウム及び／又は
チタンのハロゲン化合物から供給されるのが普通である
が、他のハロゲン源、たとえばアルミニウムのハロゲン
化物のケイ素のハロゲン化物、リンのアロゲン化物とい
った公知のハロゲン化剤、から供給することもできる。

触媒成分中に含まれるハロゲンはフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素又はこれらの混合物であってよく、特に塩素
が好ましい。

本発明に用いる固体成分は、上記必須成分の他にSiCl
₄、CH₃SiCl₃等のケイ素化合物、メチルハイドロジエン
ポリシロキサン等のポリマーケイ素化合物、Al（OiC
₃H₇）_３、Al Cl₃、AlBr₃、Al（OC₂H₅）_３、Al（OCH₃）₂
Cl等のアルミニウム化合物およびＢ（OCH₃）_３、Ｂ（OC
₂H₅）_３、Ｂ（OC₆H₅）_３等のホウ素化合物等の他成分の
使用も可能であり、これらがケイ素、アルミニウム及び
ホウ素等の成分として固体成分中に残存することは差支
えない。

更に、この固体成分を製造する場合に、電子供与体を
内部ドナーとして使用することもできる。この固体成分
の製造に利用できる電子供与体（内部ドナー）として
は、アルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒ
ド類、カルボン酸類、有機酸又は無機酸類のエステル
類、エーテル類、酸アミド類、酸無水物類のような含酸
素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル、イソシ
アネートのような含窒素電子供与体などを例示すること
ができる。

より具体的には、（イ）メタノール、エタノール、プロ
パノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノー
ル、ドデカノール、オクタデシルアルコール、ベンジル
アルコール、フェニルエチルアルコール、クミルアルコ
ール、イソプロピルベンジルアルコールなどの炭素数１
ないし18のアルコール類、（ロ）フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノ
ール、クミルフェノール、ノニルフェノール、ナフトー
ルなどのアルキル基を有してよい炭素数６ないし25のフ
ェノール類、（ハ）アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノ
ンなどの炭素数３ないし15のケトン類、（ニ）アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアルデ
ヒドなどの炭素数２ないし15のアルデヒド類、（ホ）ギ
酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸
プロピル、酢酸オクチル、酢酸ジクロヘキシル、酢酸セ
ロソルブ、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草酸エ
チル、ステアリン酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロ
ル酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチ
ル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチ
ル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチ
ル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息
香酸フェニル、安息香酸ベンジル、安息香酸セロソル
ブ、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸
アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニ
ス酸エチル、エトキシ安息香酸エチル、フタル酸ジエチ
ル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、γ−ブチ
ロラクトン、α−バレロラクトン、クマリン、フタリ
ド、炭酸エチレンなどの炭素数２ないし20の有機酸エス
テル類、（ヘ）ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、フェニル
トリエトキシシランなどのケイ酸エステルのような無機
酸エステル類、（ト）アセチルクロリド、ベンゾイルク
ロリド、トルイル酸クロリド、アニス酸クロリド、塩化
フタロイル、イソ酸化フタロイルなどの炭素数２ないし
15の酸ハライド類、（チ）メチルエーテル、エチルエー
テル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、アミル
エーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジフェニ
ルエーテルなどの炭素数２ないし20のエーテル類、
（リ）酢酸アミド、安息香酸アミド、トルイル酸アミド
などの酸アミド類、（ヌ）メチルアミン、エチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリブチルアミン、ピペリジン、
トリベンジルアミン、アニリン、ピリジン、ピコリン、
テトラメチルエチレンジアミンなどのアミン類、（ル）
アセトニトリル、ベンゾニトリル、トルニトリルなどの
ニトリル類、などを挙げることができる。これら電子供
与体は、二種以上用いることができる。これらの中で好
ましいのは有機酸エステルおよび酸ハライドであり、特
に好ましいのはフタル酸エステル、酢酸セロソルブエス
テルおよびフタル酸ハライドである。

上記各成分の使用量は、本発明の効果が認められるか
ぎり任意のものでありうるが、一般的には、次の範囲内
が好ましい。

チタン化合物の使用量は、使用するマグネシウム化合
物の使用量に対してモル比で１×10^-4〜1000の範囲内が
よく、好ましくは0.01〜10の範囲内である。ハロゲン源
としてそのための化合物を使用する場合は、その使用量
はチタン化合物および／またはマグネシウム化合物がハ
ロゲンを含む、含まないにかかわらず、使用するマグネ
シウムの使用量に対してモル比で１×10^-2〜1000の範囲
内がよく、好ましくは0.1〜100の範囲内である。

ケイ素、アルミニウムおよびホウ素の使用量は、上記
のマグネシウム化合物の使用量に対してモル比で１×10
^-3〜100の範囲内がよく、好ましくは0.01〜１の範囲内
である。

電子供与性化合物の使用するときの量は、上記のマグ
ネシウム化合物の使用量に対してモル比で１×10^-3〜10
の範囲内がよく、好ましくは0.01〜５の範囲内である。

成分（ｉ）は、上述のチタン源、マグネシウム源およ
びハロゲン源、更には必要により電子供与体等の他成分
を用いて、例えば以下の様な製造法により製造される。

（イ）ハロゲン化マグネシウムと必要に応じて電子供与
体とチタン含有化合物とを接触させる方法。

（ロ）アルミナまたはマグネシウムをハロゲン化リン化
合物で処理し、それにハロゲン化マグネシウム、電子供
与体、チタンハロゲン含有化合物を接触させる方法。

（ハ）ハロゲン化マグネシウムとチタンテトラアルコキ
シドおよび特定のポリマーケイ素化合物を接触させて得
られる固体成分に、チタンハロゲン化合物および／また
はケイ素のハロゲン化合物を接触させる方法。

このポリマーケイ素化合物としては、下式で示される
ものが適当である。

（ここで、Ｒは炭素数１〜10程度の炭化水素残基、ｎは
このポリマーケイ素化合物の粘度が１〜100センチスト
ークス程度となるような重合度を示す） これらのうちでは、メチルハイドロジエンポリシロキ
サン、エチルハイドロジエンポリシロキサン、フェニル
ハイドロジエンポリシロキサン、シクロヘキシルハイド
ロジエンポリシロキサン、1,3,5,7テトラメチルシクロ
テトラシロキサン、1,3,5,7,9ペンタメチルシクロペン
タシロキサン、等が好ましい。

（ニ）マグネシウム化合物をチタンテトラアルコキシド
および電子供与体で溶解させて、ハロゲン化剤またはチ
タンハロゲン化合物で析出させた固体成分に、チタン化
合物を接触させる方法。

（ホ）グリニャール試薬等の有機マグネシウム化合物を
ハロゲン化剤、還元剤等と作用させた後、これに必要に
応じて電子供与体チタン化合物とを接触させる方法。

（ヘ）アルコキシマグネシウム化合物にハロゲン化剤お
よび（または）チタン化合物を電子供与体の存在もしく
は不存在下に接触させる方法。

このようにして、チタン、マグネシウム、およびハロ
ゲンを必須成分として含有するチーグラー触媒用固体成
分（ｉ）が得られる。

成分（ii）： 成分（Ａ）を製造するために使用する成分（ii）は、
一般式 R¹R² _3-nSi（OR³）_ｎ （ただし、R¹は分岐鎖状炭化水素残基を、R²はR¹と同一
かもしくは異なる炭化水素残基を、R³は炭化水素残基
を、ｎは１≦ｎ≦３の数をそれぞれ示す）で表わされる
ケイ素化合物である。成分（ii）が本式の化合物の複数
種の混合物であってもよいことはいうまでもない。

ここで、R¹はケイ素原子に隣接する炭素原子から分岐
しているものが好ましい。その場合の分岐基は、アルキ
ル基、シクロアルキル基またはアリール基（たとえば、
フェニル基またはメチル置換フェニル基）であることが
好ましい。さらに好ましいR¹は、ケイ素原子に隣接する
炭素原子、すなわちα−位炭素原子、が２級または３級
の炭素原子であるものである。とりわけ、ケイ素原子に
結合している炭素原子が３級のものが好ましい。R¹の炭
素数は通常３〜20、好ましくは４〜10、である。

R²は、炭素数１〜20、好ましくは１〜10、の分岐また
は直鎖状の脂肪族炭化水素基であることがふつうであ
る。R³は脂肪族炭化水素基、好ましくは炭素数１〜４の
鎖状脂肪族炭化水素基、であることがふつうである。

成分（ii）のケイ素化合物の具体例は、下記の通りで
ある。

（CH₃）₃CSi（CH₃）（OCH₃）_２、 （CH₃）₃CSi（CH（CH₃）_２）（OCH₃）_２、 （CH₃）₃CSi（CH₃）（OC₂H₅）_２、 （C₂H₅）₃CSi（CH₃）（OCH₃）_２、 （CH₃）（C₂H₅）CHSi（CH₃）（OCH₃）_２、 （（CH₃）₂CHCH₂）₂Si（OCH₃）_２、 （C₂H₅）（CH₃）₂CSi（CH₃）（OCH₃）_２、 （C₂H₅）（CH₃）₂CSi（CH₃）（OC₂H₅）_２、 （CH₃）₃CSi（OCH₃）_３、（CH₃）₃CSi（OC₂H₅）_３、 （C₂H₅）₃CSi（OC₂H₅）_３、 （CH₃）（C₂H₅）CHSi（OCH₃）_３、 （C₂H₅）（CH₃）₂CSi（OCH₃）_３、 （C₂H₅）（CH₃）₂CSi（OC₂H₅）_３、 これらの中で好ましいのは、R¹のα位の炭素が２級又
は３級で炭素数３〜20分岐鎖状炭化水素残基、特にR¹の
α位の炭素が３級であって炭素数４〜10の分岐鎖状炭化
水素残基、を有するケイ素化合物である。

成分（iii）： 本発明で使用する成分（iii）は、炭素数４〜20のジ
エン化合物である。ジエン化合物の具体例を挙げると、
1,1−ブタジエン、イソプレン、1,4−ヘキサジエン、1,
5−ヘキサジエン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジ
エン、2,3−ペンタジエン、2,6−オクタジエン、 cis−2,trans4−ヘキサジエン、trans2,trans4−ヘキサ
ジエン、1,2−ヘプタジエン、1,4−ヘプタジエン、1,5
−ヘプタジエン、1,6−ヘプタジエン、2,4−ヘプタジエ
ン、ジシクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエ
ン、1,4−シクロヘキサジエン、シクロペンタジエン、
1,3−シクロヘプタジエン、1,3−ブタジエン、４−メチ
ル−1,4−ヘキサジエン、５−メチル−1,4−ヘキサジエ
ン、1,9−デカジエン、1,13−テトラデカジエン、ジビ
ニルベンゼン、等があげられる。

成分（iv）： チーグラー型触媒用固定触媒成分を構成すべき成分
（iv）は、有機アルミニウム化合物である。

有機アルミニウム化合物であるからこの化合物は少な
くとも一つの有機基−金属結合を持つ。その場合の有機
基としては、炭素数１〜10程度、好ましくは１〜６程
度、のヒドロカルビル基が代表的である。

原子価の少なくとも１つが有機基で充足されている有
機アルミニウム化合物のアルミニウムの残りの原子価
（もしそれがあれば）は、水素原子、ハロゲン原子、ヒ
ドロカルビルオキシ基（ヒドロカルビン基は、炭素数１
〜10程度、好ましくは１〜６程度）、あるいは酸素原子
を介した当該アルミニウム（具体的には、メチルアルモ
キサンの場合の その他で充足される。

このような有機アルミニウム化合物の具体例を挙げれ
ば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム、トリｎ−ヘキシルア
ルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチル
アルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムエトキシ
ド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミ
ニウムジクロリド、メチルアルミノキサン等の有機アル
ミニウム化合物があげられる。有機アルミニウム化合物
のさらなる具体例は、成分（Ｂ）として後記する有機ア
ルミニウム化合物の例示の中に見出すことができる。

固体触媒成分（A₁）の調製 成分（ｉ）〜（iv）の接触方法および使用量は効果が
認められる限り任意のものでありうるが、一般的には、
次の条件が好ましい。

成分（ｉ）と成分（ii）の量比は、成分（ｉ）を構成
するチタン成分に対する成分（ii）のケイ素の原子比
（ケイ素／チタン）で0.01〜1000の範囲内がよく、好ま
しくは0.1〜100の範囲である。成分（iii）の成分
（ｉ）に対する量比は、（ジエン化合物）／（成分
（ｉ）の中のチタン）のモル比で0.01〜10,000、好まし
くは0.1〜1000の範囲内である。成分（iv）の有機金属
化合物の使用量は、（有機金属化合物）／（成分（ｉ）
の中のチタン）の原子比で0.01〜100、好ましくは、0.1
〜30、の範囲である。

成分（ｉ）〜（iv）の接触順序および接触回数は、特
に制限はないが、例えば次のような方法があげられる。

（イ）成分（ｉ）→成分（ii）→成分（iii）→成分（i
v） （ロ）成分（ｉ）→成分（iii）→成分（ii）→成分（i
v） （ハ）成分（ｉ）→｛成分（ii）＋成分（iv）｝→成分
（iii） （ニ）｛成分（ii）＋成分（iii）｝→成分（ｉ）→成
分（iv） （ホ）成分（ｉ）（ii）（iii）及び（iv）を同時に接
触させる方法 （ヘ）（イ）〜（ニ）の方法において、各工程の間に洗
浄工程を行なう方法 接触温度は、−50〜200℃程度、好ましくは０〜100℃
程度、である。接触方法としては、回転ボールミル、振
動ミル、ジェットミル、媒体撹拌粉砕機などによる機械
的な方法、不活性希釈剤の存在下に、撹拌により接触さ
せる方法などがあげられる。このとき使用する不活性希
釈剤としては、脂肪族または芳香族の炭化水素およびハ
ロ炭化水素、ポリシロキサン等があげられる。これらの
触媒に際し、本発明の効果を損なわない限りにおいて
は、成分（ｉ）〜（iv）以外のその他の成分、たとえば
メチルハイドロジェンポリシロキサン、ホウ酸エチル、
アルミニウムトリイソプロポキシド、三塩化アルミニウ
ム、四塩化ケイ素、四価のチタン化合物、三価のチタン
化合物等を共存させることも可能である。

成 分（A₂） 本発明における成分（A₂）は、炭素数２〜６のオレフ
ィンである。具体例としては、エチレン、プロピレン、
４−メチルペンテン−1,3−メチル−ブテン−１等があ
げられ、好ましくは、エチレン、プロピレンである。

成 分（A₁）と成 分（A₂）の接触 成分（A₁）と成分（A₂）の触媒は、本発明の効果が認
められるかぎり任意のものであるが、一般的には次の範
囲内が好ましい。

接触温度は−50〜150℃程度、好ましくは、０〜70℃
程度である。接触方法としては、不活性希釈剤の存在下
に、撹拌により接触させるのが一般的である。このと
き、使用する不活性希釈剤としては、ヘキサン、ヘプタ
ン、パラフィ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等があげられる。また
この接触時に、有機アルミニウム化合物、たとえば、ト
リエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウクロライ
ド、等の有機アルミニウム化合物を添加することもでき
る。

成分（A₁）と成分（A₂）の使用量は、（成分（A₂）／
成分（A₁）の中のチタン）のモル比で0.1〜10,000の範
囲内でよく、好ましくは、１〜5,000の範囲内である。

成 分（Ｂ） 成分（Ｂ）は、有機アルミニウム化合物である。

具体例としては、R⁸ _3-nAlX_nまたは、R⁹ _3-mAl（OR⁷）
_ｍ（ここで、R⁸およびR⁹は同一または異ってもよい炭素
数１〜20程度の炭化水素残基または水素原子、R⁷は炭素
数１〜20程度の炭化水素残基、Ｘはハロゲン、ｎおよび
ｍはそれぞれ０≦ｎ≦３、０＜ｍ＜３の数である。）で
表されるものがある。具体的には、（イ）トリメチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチ
ルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、などのトリ
アルキルアルミニウム、（ロ）ジエチルアルミニウムモ
ノクロライド、ジイソブチルアルミニウムモノクロライ
ド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアル
ミニウムジクロライドなどのアルキルアルミニウムハラ
イド、（ハ）ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドなどのアルキルアル
ミニウムハイドライド、（ニ）ジエチルアルミニウムエ
トキシド、ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのア
ルミニウムアルコキシド、などがあげられる。

これら（イ）〜（ニ）の有機アルミニウム化合物に他
の有機金属化合物、たとえば R¹⁰ _3-aAl（OR¹¹）_ａ（ここで、１≦ａ≦３、R¹⁰およびR
¹¹は、同一または異なってもよい炭素数１〜20程度の炭
化水素残基である。）で表わされるアルキルアルミニウ
ムアルコキシドを併用することもできる。たとえば、ト
リエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムエトキシ
ドの併用、ジエチルアルミニウムモノクロライドとジエ
チルアルミニウムエトキシドの併用、エチルアルミニウ
ムジクロライドとエチルアルミニウムジエトキシドの併
用、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムエ
トキシドとジエチルアルミニウムクロライドの併用があ
げられる。

成分（Ｂ）の使用量は、重量比で成分（Ｂ）／成分
（Ａ）比が0.1〜1000、好ましくは１〜100の範囲内であ
る。

〔II〕重合工程 前記触媒成分の存在下に行なう本発明の重合工程は、
少なくとも工程（１）および工程（２）の二段階よりな
る。工程（１）および工程（２）はいずれを先に実施し
てもよいが、この順序（（１）→（２））で実施するこ
とが工業的に有利である。両工程は、実質的に溶媒の不
存在下に実施する。いずれにしても、両工程は、ブロッ
ク共重合体製造の常法に従って、その前段工程の産物の
少なくとも一部の存在下に後段工程を実施する。

触媒の形成 前記触媒成分（Ａ）および（Ｂ）を、一時にあるいは
段階的に、重合系内であるいは重合系外で接触させるこ
とによって、本発明での触媒が形成される。触媒は各工
程で追加してもよく、特に後段工程は成分（Ｂ）を追加
して実施することができる。

重合工程（１） 重合工程（１）は、プロピレン単独あるいはプロピレ
ン／エチレン混合物を前記触媒成分（Ａ）、（Ｂ）を有
する重合系に供給して、一段あるいは多段に重合させ
て、プロピレン単独重合体またはエチレン含量７重量％
以下、好ましくは0.5重量％以下、のプロピレン・エチ
レン共重合体を、全重量の10〜90重量％、好ましくは30
〜80重量％、特に好ましくは40〜75重量％に相当する量
形成させる工程である。

重合工程（１）でプロピレン・エチレン共重合体中の
エチレン含量が７重量％を越えると、最終共重合体の嵩
密度が低下し、低結晶性重合体の副生量が大幅に増大す
る。また、重合割合が上記範囲の下限未満では、やはり
低結晶性重合体の副生量が増加する。

重合工程（１）の重合温度は30〜95℃、好ましくは50
〜85℃、程度であり、重合圧力は通常１〜50kg/cm²Gの
範囲である。重合工程（１）においては、水素などの分
子量調節剤を用いてMFRを制御して、最終共重合体の溶
融時流動性を高めておくのが好ましい。

重合工程（２） 重合工程（２）は、プロピレン／エチレン混合物を一
段あるいは多段に重合させて、プロピレン／エチレンの
重合比（重量比）が90/10〜10/90、好ましくは80/20〜2
0/80、特に好ましくは70/30〜30/70の割合であるプロピ
レンゴムのゴム状共重合体を得る工程（ただし、この工
程での重合量は、全重合量の90〜10重量％、好ましくは
70〜20重量％、特に好ましくは60〜25重量％に相当する
量である）である。

重合工程（２）では、他のコモノマーを共存させても
良い。例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン等のα−オレフィンを用いることができる。

重合工程（２）の重合温度は、30〜90℃、好ましくは
50〜80℃、程度である。重合圧力は、１〜50kg/cm²Gの
範囲が通常用いられる。

重合工程（１）から重合工程（２）に移る際に、プロ
ピレンガスまたはプロピレン／エチレン混合ガスと水素
ガスをパージして次の工程に移ることが好ましい。

重合工程（２）で分子量調節剤は、目的に応じて用い
ても用いなくても良い。

重合様式 本発明による共重合体の製造法は、回分式、連続式、
半回分式のいずれの方法によっても実施可能である。こ
のとき使用する単量体自身を媒質として重合を行なう方
法、媒質を使用せずにガス状の単量体中で重合を行なう
方法、さらにはこれらを組み合わせて重合を行なう方法
などがある。

好ましい重合様式は、媒質を使わずにガス状の単量体
中で重合を行なう方法、たとえば生成ポリマー粒子をモ
ノマー気流で流動させて流動床を形成させる方式あるい
は生成ポリマー粒子を撹拌機により反応槽において撹拌
する方式、である。

〔III〕生成プロピレンブロック共重合体 本発明に従って実質的に溶媒の不存在下に重合を行な
って製造すべきプロピレン共重合体は、プロピレンのゴ
ム状共重合体の含量が10〜70重量％、好ましくは35〜60
重量％、のものである。ここで「プロピレンのゴム状重
合体」とは、20℃でのキシレン可溶分のことである。

本発明はプロピレンブロック共重合体の製造法であ
る。しかし、ここでいう「ブロック共重合体」は、必ず
しも理想的な姿のもの、すなわち工程（１）で生成した
ブロックと工程（２）で生成したブロックとが１つの分
子鎖上に存在するもの、のみを意味するものではなく、
慣用されているところに従って各工程で生成したポリマ
ーの物理的混合物およびこれと上記の理想的なブロック
共重合体との間の各種の形態のポリマーを包含するもの
である。

〔実験例〕

実施例１ 〔成分（A₁）の製造〕 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱酸素した
ｎ−ヘプタン200ミリリットルを導入し、次いでMgCl₂を
0.1モル、Ti（Ｏ−nC₄H₉）_４を0.2モル導入して、95℃
で２時間反応させた。反応終了後、40℃に温度を下げ、
次いでメチルヒドロポリシロキサン（20センチストーク
スのもの）を12ミリリットル導入して、３時間反応させ
た。生成した固体成分をｎ−ヘプタンで洗浄した。つい
で、充分に窒素置換したフラスコに前記と同様に精製し
たｎ−ヘプタンを50ミリリットル導入し、上記で合成し
た固体成分をMg原子換算で0.03モル導入した。ついでｎ
−ヘプタン25ミリリットルにSicl₄0.05を混合して30
℃、30分間でフラスコへ導入して、90℃で３時間反応さ
せた。反応終了後、ｎ−ヘプタンで洗浄した。ついで、
ｎ−ヘプタン25ミリリットルにフタル酸クロライド、0.
003モルを混合して、90℃、30分間でフラスコ導入し、9
5℃で１時間反応させた。反応終了後、ｎ−ヘプタンで
洗浄した。次いで、WCl₆を0.7グラムおよびヘプタン80
ミリリットルを導入して、90℃で２時間反応させた。反
応終了後、ｎ−ヘプタンで充分に洗浄した。生成固体中
のチタン含量は、0.72重量パーセントであった。これを
固体成分（A₁）を製造するための成分（ｉ）とした。

次に充分に窒素置換したフラスコに充分に精製したｎ
−ヘプタンを80ミリリットル導入し、これに上記で得た
成分（ｉ）を４グラム、次いで成分（ii）として（C
H₃）₃CSi（CH₃）（OCH₃）_２で5.56ミリモル、成分（i
v）としてトリエチルアルミニウム1.7グラムを導入し
て、30℃で２時間接触させた。

次いで成分（iii）として1,5−ヘキサジエン４グラム
を導入して、30℃で１時間接触させた。接触終了後、ｎ
−ヘプタンで充分に洗浄し、成分（A₁）とした。

成分（A₁）と成分（A₂）の接触 内容積1.5の温度制御装置を有する撹拌槽に充分に
精製したｎ−ヘプタンを400ミリリットル導入し、これ
に有機アルミニウムとしてトリエチルアルミニウムを0.
5グラム、上記で得られた成分（A₁）を５グラムそれぞ
れ導入し、更に水素を100ミリリットル導入したのち、2
0℃で成分（A₂）としてプロピレンの導入を開始した。
２時間後プロピレンの導入を停止した。その後、ｎ−ヘ
プタンで充分に洗浄し、成分（Ａ）とした。なお成分
（A₂）のプロピレンの重合量は、成分（A₁）１グラムあ
たり、8.9グラムであった。

成分（Ａ）の性状 成分（Ａ）の付着性および安息角を測定したところ、
付着量は、成分（Ａ）５グラムあたり、0.06グラムであ
り、安息角は、56度であった。

ここで付着量は、内径2.0cm、内容積100cm³のステン
レス製の円筒容器に５グラムの成分（Ａ）を窒素雰囲気
下で投入し、振とう器で５分間処理し、容器内に付着し
た触媒量を測定したものである。

〔プロピレンの共重合〕

特公昭61−33721号公報に開示されている方法で、内
容積13リットルの横型二軸気相重合槽を使用してプロピ
レンの共重合を行なった。

重合槽内を充分に精製した窒素で置換したあと、充分
に脱水および脱酸素したポリマー担体を400グラム添加
した。次いで成分（Ｂ）のトリエチルアルミニウム500
ミリグラムおよび前記で合成した成分（Ａ）を内径2mm
の触媒導入管より840ミリグラム導入した。同一段目の
重合工程（１）では、水素を1000ミリリットル導入した
後、温度を75℃にして、プロピレンを1.3グラム／分の
定速で導入した。なお、重合槽の撹拌回転数は、350r.
p.mであった。重合温度を75℃に維持し、３時間30分
後、プロピレンの導入を停止した。

75℃で重合を継続し、重合圧力が1kg/cm²Gになった時
点で重合サンプルを一部採取した。

その後、H₂を500ミリリットル添加して、重合工程
（２）を開始した。第二段重合は、プロピレンを0.59グ
ラム／分、エチレンを0.40g/分のそれぞれ定速で、70℃
で１時間50分導入した。プロピレンおよびエチレンの導
入を停止して、重合圧力が1kg/cm²Gになるまで残圧重合
した。重合終了後、パージをしてポリマーを取り出し
た。その結果、383グラムの重合体が得られた。生成ポ
リマーのMFRは8.3g/10分であり、ポリマー嵩密度（B.
D.）は0.44（g/cc）であり、ポリマー落下速度は5.6秒
であった。ゴム状共重合体の重量は、29.5重量パーセン
トであった。

また、重合槽はポリマー付着が全くなく、中間サンプ
ルのMFRは18.3g/10分であった。

なお、ポリマー落下速度は、50グラムのポリマーが表
面仕上げのあるSUS304製、落ち口の内径12mm、内面傾き
70度の粉体の落下時間測定装置を落下するのに要する時
間を意味する。

なお、触媒導入管にも触媒残渣の付着は、認められな
かった。また同様の触媒導入および重合操作を10回くり
返したが、触媒導入管および重合槽に付着は、認められ
なかった。

実施例２ 成分（A₁）の製造） 実施例１の成分（A₁）の製造において、1,5−ヘキサ
ジエンのかわりにジビニルベンゼン5.5グラムを導入し
た以外は、実施例１と同様に製造し成分（A₁）とした。

成分（A₁）と成分（A₂）の接触 実施例１の成分（Ａ）の製造において、水素の導入量
を500ミリリットルとし、プロピレンのかわりにエチレ
ンを使用した以外は、実施例１と同様に成分（A₁）と成
分（A₂）の接触を行なった。

なお、成分（A₂）のエチレンの重合量は、成分（A₁）
１グラムあたり、5.8グラムであった。

成分（Ａ）の性状 成分（Ａ）の付着量は、0.08グラム、安息角は57度で
あった。

〔プロピレンの共重合〕

実施例１の重合条件で、第１段目の重合工程（１）の
重合時間を３時間40分にし、第２段目の重合時間を１時
間36分に変更し、更に成分（Ａ）の使用量を550mgに変
更した以外は実施例１と同様にプロピレンの共重合を行
なった。その結果、381グラムの重合体が得られ、MFR＝
9.1g/10分、ポリマーB.D＝0.44（g/cc）であり、落下速
度は、5.7秒、ゴム状共重合体の重量は、24.6重量パー
セントであった。

実施例１と同様に触媒導入および重合操作を10回くり
返したが、触媒導入管および重合槽に付着は、全く認め
られなかった。

比較例１ 成分（Ａ）の製造 実施例１の成分（A₁）の製造において、1.5−ヘキサ
ジエンを使用しない以外は、実施例１と同様に成分
（A₁）の製造を行なった。成分（A₁）と成分（A₂）の触
媒は、実施例１と全く同様に行ない、成分（Ａ）とし
た。付着量は、0.09グラムであり、安息角は57度であっ
た。

〔プロピレンの共重合〕

実施例１と全く同様の条件でプロピレンの共重合を行
なった。その結果、379グラムの重合体が得られ、MFR＝
8.4g/10分、ポリマーB.D＝0.28（g/cc）、ポリマー落下
速度＝測定できず、ゴム状共重合体の重量は、29.2重量
パーセントであった。また重合槽内には、多くのポリマ
ー付着が認められた。

なお、触媒導入管に触媒残査の付着は、認められなか
った。同様の操作を５回くり返したが、そのとき、重合
槽の付着が非常に多く、撹拌が不能となり、運転不能と
なった。

比較例２ 成分（Ａ）の製造 実施例２の成分（Ａ）の製造において、成分（A₂）を
使用せずに、成分（A₁）をそのまま、成分（Ａ）として
使用した。付着量は、0.25グラムであり安息角は63度で
あった。

〔プロピレンの共重合〕

実施例２と全く同一の重合条件で重合を行なった。た
だし成分（Ａ）の使用量は81ミリグラムであった。その
結果、378グラムの重合体が得られ、MFR＝9.0g/10分、
ポリマーB.D＝0.42（g/cc）、落下速度＝5.9秒、ゴム状
共重合体の重量は、24.3重量パーセントであった。実施
例２と同様に触媒導入および重合操作を６回くり返した
が、そのとき触媒導入管が閉塞してしまい、重合運転が
不可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、チーグラー触媒に関する本発明の技術内容の
理解を助けるためのものである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の触媒成分（Ａ）および（Ｂ）の組合
   せからなる触媒を使用して、実質的に溶媒の不存在下の
   条件で、下記の重合工程（１）および（２）を実施し
   て、プロピレンのゴム状共重合体（20℃キシレン可溶
   分）の重量が10〜70重量パーセントであるプロピレンブ
   ロック共重合体を得ることを特徴とする、プロピレンブ
   ロック共重合体の製造法。 触 媒 成分（Ａ） 下記の成分（A₁）と（A₂）の接触生成物、 成分（A₁） 下記の成分（ｉ）、（ii）、（iii）及び（iv）の接触
   生成物、 成分（ｉ）：チタン、マグネシウムおよびハロゲンを必
   須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分、 成分（ii）：一般式、 R¹R² _3-nSi（OR³）_ｎ （ただし、R¹は分岐鎖状炭化水水素残基を、R²はR¹と同
   一かもしくは異なる炭化水素残基、R³は炭化水素残基
   を、ｎは１≦ｎ≦３の数をそれぞれ示す）で表されるケ
   イ素化合物、 成分（iii）：炭素数４〜20のジエン化合物、 成分（iv）：有機アルミニウム化合物、 成分（A₂） 炭素数２〜６のα−オレフィン化合物、 成分（Ｂ） 有機アルミニウム化合物、 重合工程 （１） プロピレンまたはプロピレン／エチレン混合物
   を一段あるいは多段に重合させて、プロピレン単独重合
   体またはエチレン含有７重量％以下のプロピレン・エチ
   レン共重合体を形成させる工程（ただし、この工程での
   重合量は、全重合量の10〜90重量％に相当する量であ
   る）。 （２） プロピレン／エチレン混合物を一段あるいは多
   段に重合させて、プロピレン／エチレンの重合比（重量
   比）が90/10〜10/90の割合であるプロピレンのゴム状共
   重合体を得る工程（ただし、この工程での重合量は、全
   重合量の90〜10重量％に相当する量である）。