JP3034977B2

JP3034977B2 - オレフィン重合体の製造方法

Info

Publication number: JP3034977B2
Application number: JP3099838A
Authority: JP
Inventors: 昌利戸田; 英雄船橋; 亮油谷; 昭伸菅原
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH04227707A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン重合体の製
造方法の改良に関するものである。さらに詳しくいえ
ば、本発明は、高立体規則性のオレフィン重合体を高収
率で製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、オレフィン重合体の製造において
は、チーグラー系触媒を用いて、オレフィンを重合させ
ることが広く行われている。そして、高活性の触媒や高
立体規則性の重合体を得るために、これまで、該チーグ
ラー系触媒の改良が種々試みられている。

【０００３】例えば、オレフィン重合体の立体規則性を
向上させる目的で、マグネシウム化合物、チタン化合物
及び電子供与体を含有する固体触媒成分と、有機アルミ
ニウム化合物と、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合を有する有機ケイ素
化合物との組合せから成る触媒を用いて、炭素数３以上
のα−オレフィンを重合させる方法が提案されている
（特開昭５７−６３３１０号公報、同５７−６３３１１
号公報。）。しかしながら、これらの方法は、高立体規
則性重合体を高収率で得るには、必ずしも充分に満足し
うるものではなく、より一層の改良が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、高立体規則性重合体を高収率で得るため
のオレフィン重合体の製造方法を提供することを目的と
してなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、触媒として、マ
グネシウム化合物、ハロゲン化チタン及び電子供与性化
合物を必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウ
ム化合物と、特定構造のテトラアルコキシシランとを組
み合わせたものを用いることにより、高立体規則性重合
体が高収率で得られることを見い出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに到った。

【０００６】すなわち、本発明は、(A)(a)マグネシウム
化合物、(b) ハロゲン化チタン及び(c) 電子供与性化合
物を必須成分とする固体触媒成分と、(B) 有機アルミニ
ウム化合物と、(C) 一般式(Ｉ)

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中、Ｒ¹は分岐鎖状炭化水素残基、Ｒ²
及びＲ³は、それぞれ直鎖状又は分岐鎖状炭化水素残基
であり、それらは同一であってもよいし、互いに異なっ
ていてもよい。また、ｎは２≦ｎ≦３の関係を満たす数
である。）で表される有機ケイ素化合物との組合せから
成る触媒に、オレフィンを接触させて重合させることを
特徴とするオレフィン重合体の製造方法を提供するもの
である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
方法における触媒の(A）成分、すなわち固体触媒成分
は、(a）マグネシウム化合物、(b）ハロゲン化チタン及
び(c）電子供与性化合物を必須成分とするものである。
該(a）成分のマグネシウム化合物としては、例えば金属
マグネシウム、金属マグネシウムをハロゲン化炭化水素
と反応させて得られるアルキルマグネシウムハライド、
ジアルキルマグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、或
いは水酸化マグネシウム、オキシ塩化マグネシウム、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、有機マグネシウム及びこれらとハロゲン化剤とを
反応させて得られるマグネシウム化合物などが挙げられ
る。

【００１０】さらに、本発明においては、該(a）成分の
マグネシウム化合物として、金属マグネシウムとアルコ
ールとハロゲンとの反応生成物も好ましく用いることが
できる。この場合、触媒活性、立体規則性、チタン担持
量がより向上し、かつ、より良好なモルフォロジーを有
するポリマー粉末が得られる。この際に用いられる金属
マグネシウムの形状については、特に制限はなく、任意
の形状の金属マグネシウム、例えば顆粒状、リボン状、
粉末状のいずれのものも用いることができる。また、該
金属マグネシウムの表面状態についても特に制限はない
が、表面に酸化マグネシウムなどの被膜が形成されてい
ないものが有利である。

【００１１】また、上記金属マグネシウムとアルコール
とハロゲンとの反応生成物におけるアルコールについて
は、特に制限はないが、炭素数１〜６の低級アルコール
が好ましく、特にエタノールは、触媒性能を向上させる
固体触媒成分を与えるので好適である。このアルコール
の純度や含水量についても特に制限はないが、含水量の
多いアルコールを用いると、金属マグネシウム表面に水
酸化マグネシウムが形成されるので、含水量が１重量％
以下、特に2000ppm以下のアルコールを用いるのが好ま
しく、さらに、より良好なモルフォロジーを有するマグ
ネシウム化合物を得るためには、水分は少なければ少な
いほど有利であり、一般的には200ppm以下が望ましい。

【００１２】また、上記金属マグネシウムとアルコール
とハロゲンとの反応生成物におけるハロゲンとしては、
臭素及びヨウ素が好ましく、その形態については特に制
限されず、例えばアルコール系溶媒に溶かし、溶液とし
て用いてもよい。

【００１３】該アルコールの使用量は、特に限定はない
が、通常、金属マグネシウム１モル当り、２〜１００モ
ル、好ましくは５〜５０モルの範囲で選ばれる。このア
ルコール量が多すぎると、モルフォロジーの良好なマグ
ネシウム化合物が得られにくい傾向がみられるし、一
方、少ない場合、金属マグネシウムとの反応がスムース
に進行しないおそれがある。

【００１４】また、該ハロゲンは、通常、金属マグネシ
ウム１モルに対し、0.0001ｇ原子以上、好ましくは0.00
05ｇ原子以上、さらに好ましくは0.001g原子以上の割合
で用いられる。このハロゲンの使用量が0.0001ｇ原子未
満では、得られたマグネシウム化合物を粉砕することな
く用いる場合、チタン担持量、触媒活性、生成ポリマー
の立体規則性やモルフォロジーなどが低下する。したが
って、得られるマグネシウム化合物の粉砕処理が不可欠
となり、好ましくない。また、ハロゲンの使用量の上限
については特に制限なく、所望のマグネシウム化合物が
得られる範囲で適宜選べばよいが、一般的には0.06ｇ原
子未満の範囲で選ばれる。また、このハロゲンの使用量
を適宜選択することにより、得られるマグネシウム化合
物の粒径を任意にコントロールすることができる。

【００１５】上記金属マグネシウムとアルコールとハロ
ゲンとの反応生成物における、金属マグネシウムとアル
コールとハロゲンとの反応は、公知の方法を用いて行な
うことができる。例えば、金属マグネシウムとアルコー
ルとハロゲンとを、還流下で水素ガスの発生が認められ
なくなるまで、通常、２０〜３０時間程度を要して反応
させることにより、所望のマグネシウム化合物が得られ
る。具体的には、ハロゲンとしてヨウ素を用いる場合、
金属マグネシウムとアルコールとの混合物中に固体状の
ヨウ素を投入したのち、加熱し還流する方法、金属マグ
ネシウムとアルコールとの混合物中に、ヨウ素を含有す
るアルコール溶液を滴下投入後、加熱し還流する方法、
金属マグネシウムとアルコールとの混合物を加熱しなが
ら、ヨウ素を含有するアルコール溶液を滴下する方法な
どを用いることができる。

【００１６】また、いずれの方法においても、窒素ガス
やアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下において、場
合により、ｎ−ヘキサンのような飽和炭化水素などの不
活性有機溶媒を用いて行なうことが好ましい。金属マグ
ネシウム及びアルコールの投入については、最初から、
それぞれ全量を反応槽に必ずしも投入しておく必要はな
く、分割して投入してもよい。特に好ましい形態は、ア
ルコールを最初から全量投入しておき、金属マグネシウ
ムを数回に分割して投入する方法である。この方法は、
生成する水素ガスの一時的な大量発生を防止することが
でき、安全面から極めて望ましく、かつ、反応槽の小型
化が可能である上、水素ガスの一時的な大量発生により
引起こされるアルコールやハロゲンの飛沫同伴を防ぐこ
とができる。なお、分割する回数については反応槽の規
模を考慮して決めればよく、特に制限はないが、操作の
煩雑さを考慮すると、通常５〜１０回の範囲で選ばれ
る。

【００１７】また、反応自体は、バッチ式、連続式のい
ずれでもよく、さらには、変法として、最初から全量投
入したアルコール中に金属マグネシウムをまず少量投入
し、反応により生成した生成物を別の槽に分離して除去
したのち、再び金属マグネシウムを少量投入するという
操作を繰り返すということも可能である。

【００１８】このようにして得られた反応生成物を、
(A）成分としての固体触媒成分の合成に用いる場合、こ
れを乾燥させたものを用いてもよく、また、濾別後、ヘ
プタン等の不活性溶媒で洗浄したものを用いてもよい。
このマグネシウム化合物は、精製や粉砕、或いは粒度を
揃えるための分級操作などを行なうことなく、次工程に
用いることができる。

【００１９】この場合、上記マグネシウム化合物は、下
記式（１）で示される球形度(S）が1.60未満で、かつ、
下記式（２）で示される粒径分布指数(P）が5.0 未満で
あるものが好ましい。

【００２０】すなわち、(a) 成分として用いるマグネシ
ウム化合物の球形度(S）は、次の式（１）で表わされ
る。

【化３】

【００２１】上記式（１）中、Ｅ１は粒子の投影の輪郭
長、Ｅ２は粒子の投影面積に等しい円の周長を示す。

【００２２】さらに、(a) 成分として用いるマグネシウ
ム化合物の粒径分布指数(P) は、次の式（２）で表わさ
れる。

【００２３】

【化４】

【００２４】上記式（２）中、Ｄ９０は累積重量分率が
９０％に対応する粒子径をいう。すなわち、Ｄ９０で表
わされる粒子径より小さい粒子群の重量和が全粒子総重
量和の９０％であることを示している。また、Ｄ１０は
累積重量分率が１０％に対応する粒子径をいう。すなわ
ち、Ｄ１０で表わされる粒子径より小さい粒子群の重量
和が全粒子総重量和の１０％であることを示している。

【００２５】本発明において(a) 成分として用いるマグ
ネシウム化合物は、前記した如く、上記式（１）で示さ
れる球形度(S）が1.60未満で、かつ、上記式（２）で示
される粒径分布指数(P）が5.0 未満であるものが好まし
い。ここで球形度が1.60以上、粒径分布指数が5.0 以上
であると、生成ポリマーのモルフォロジーが悪く、プロ
セス上のトラブル（例えば、ポリマー移送ラインの閉
塞）の原因となるため、好ましくない。

【００２６】このような球形度，粒径分布指数を有する
マグネシウム化合物は、金属マグネシウム、アルコー
ル、及び金属マグネシウム１モルに対し、0.0001ｇ原子
未満の量のハロゲンを反応させて得られたものであって
も、触媒の担体原料として良好な性質を示す。このよう
に本発明において(a) 成分として用いるマグネシウム化
合物は、球状に近く、しかも粒径分布がシャープであ
り、さらに、粒子一つ一つをとってみても、球形度のば
らつきは非常に小さいものが好ましい。

【００２７】さらに、本発明において(a) 成分として用
いるマグネシウム化合物は、Ｃｕ−Ｋα線で測定したＸ
線回折スペクトルにおいて、散乱角５〜２０度の範囲
に、強ピーク３本が出現し、しかも、これらのピーク
を、低散乱角側から順に、ピークａ、ピークｂ及びピー
クｃとした場合に、ピーク強度比ｂ／ｃが0.4 以上であ
ることが好ましい。

【００２８】上記した如きマグネシウム化合物は１種用
いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００２９】次に、(b）成分のハロゲン化チタンとして
は、三価及び四価のチタンのハロゲン化物を用いること
ができるが、特に一般式(IV)

【００３０】

【化５】

【００３１】（式中、Ｒ⁹は炭化水素残基、Ｘ¹はハロゲ
ン原子、ｍは０ないし４未満の数である。）で表される
ものが好適である。

【００３２】前記一般式(IV)におけるＲ⁹は炭化水素残
基であって、飽和基や不飽和基であってもよいし、直鎖
状のものや分岐鎖を有するもの、或いは環状のものであ
ってもよく、さらにはイオウ、窒素、酸素、ケイ素、リ
ンなどのヘテロ原子を有するものであってもよい。好ま
しい炭化水素基としては、炭素数１〜１０のアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニ
ル基、アリール基及びアラルキル基を挙げることができ
る。

【００３３】前記一般式(IV)におけるＲ⁹の具体例とし
ては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イ
ソプロピル基、ｎ−ブチル基、sec-ブチル基、イソブチ
ル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、デシル基、アリル基、ブテニル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、フェニル
基、トリル基、ベンジル基、フェネチル基などが挙げら
れる。

【００３４】また、前記一般式(IV)におけるＸ¹は、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子のハロゲ
ン原子であるが、これらの中でも塩素原子及び臭素原子
が好ましく、特に塩素原子が好適である。

【００３５】前記一般式(IV)で表されるハロゲン化チタ
ンの代表的なものとしては、例えばｍが０の場合には、
四塩化チタン、四臭化チタンなどが、ｍが１の場合に
は、エトキシトリクロロチタン、ｎ−プロポキシトリク
ロロチタン、ｎ−ブトキシトリクロロチタンなどが、ｍ
が２の場合には、ジエトキシジクロロチタン、ジ−ｎ−
プロポキシトリクロロチタン、ジ−ｎ−ブトキシトリク
ロロチタンなどが、ｍが３の場合には、トリエトキシモ
ノクロロチタン、トリ−ｎ−プロポキシモノクロロチタ
ン、トリ−ｎ−ブトキシモノクロロチタンなどが挙げら
れる。これらのハロゲン化チタンは１種を用いてもよい
し、或いは２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００３６】さらに、前記(c）成分の電子供与性化合物
は、酸素、窒素、リン、或いはイオウを含有する有機化
合物であり、その具体例としては、例えばアミン類、ア
ミド類、ケトン類、ニトリル類、ホスフィン類、ホスホ
ルアミド類、エステル類、エーテル類、チオエーテル
類、チオエステル類、酸無水物類、酸ハライド類、酸ア
ミド類、アルデヒド類、有機酸類、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合を
有する有機シラン化合物などが挙げられる。

【００３７】前記(c）成分の電子供与性化合物を、さら
に具体的に述べると、例えば、安息香酸、ｐ−オキシ安
息香酸のような芳香族カルボン酸などの有機酸、無水コ
ハク酸、無水安息香酸、無水ｐ−トルイル酸などの酸無
水物、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、ベンゾキ
ノンなどの炭素数３〜１５のケトン類、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２〜１５のアルデヒド類、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、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪
酸エチル、吉草酸エチル、クロロ酢酸メチル、ジクロロ
酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチル、
ピバリン酸エチル、マレイン酸ジメチル、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、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、
ｐ−ブトキシ安息香酸エチル、ｏ−クロロ安息香酸エチ
ル、ナフトエ酸エチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレ
ロラクトン、クマリン、フタリド、炭酸エチレン、フタ
ル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸
ジヘプチル、フタル酸ジシクロヘキシルなどの炭素数２
〜１８のエステル類、アセチルクロリド、ベンジルクロ
リド、トルイル酸クロリド、アニス酸クロリドなどの炭
素数２〜１５の酸ハライド類、メチルエーテル、エチル
エーテル、イソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエ
ーテル、ｔ−ブチルエチルエーテル、ｎ−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、ジフェルエーテル、エチレングリコールブチルエー
テルなどの炭素数２〜２０のエーテル類、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、
トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、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ンなどのアミン類、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、
テトラメチル尿素、ニトロベンゼン、リチウムブチレー
トなどを例示することができる。

【００３８】このような(c）成分の電子供与性化合物と
しては、芳香族ジカルボン酸のモノエステルやジエステ
ルが好ましく用いられ、特にフタル酸のモノエステルや
ジエステルが好適である。この芳香族ジカルボン酸のモ
ノエステル及びジエステルの具体例としては、モノメチ
ルフタレート、ジメチルフタレート、モノメチルテレフ
タレート、ジメチルテレフタレート、モノエチルフタレ
ート、ジエチルフタレート、モノエチルテレフタレー
ト、ジエチルテレフタレート、モノプロピルフタレー
ト、ジプロピルフタレート、モノプロピルテレフタレー
ト、ジプロピルテレフタレート、モノブチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、モノブチルテレフタレート、
ジブチルテレフタレート、モノイソブチルフタレート、
ジイソブチルフタレート、モノアミルフタレート、ジア
ミルフタレート、モノイソアミルフタレート、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、エチルプロピルフタレートなどが挙
げられる。これらの電子供与性化合物は、それぞれ単独
で用いてもよいし、或いは２種以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００３９】(c）成分の電子供与性化合物として好適
な、前記芳香族ジカルボン酸のモノエステルとジエステ
ルとを比較した場合、ジエステルの方がより好ましい。
また、芳香族ジカルボン酸のジエステルの中でも、フタ
ル酸の炭素数１〜５の低級アルキルエステルが好まし
く、特にジブチルフタレート及びジイソブチルフタレー
トが好適である。

【００４０】本発明における固体触媒成分(A）は、以上
の如き(a）、(b）及び(c）成分を必須成分とするもので
あるが、該固体触媒成分(A）の調製に、前記の(a）、
(b）及び(c）成分とともに、場合により(d）成分とし
て、一般式（Ｖ）

【００４１】

【化６】

【００４２】（式中、Ｒ¹⁰は炭化水素残基、Ｘ²はハロ
ゲン原子を示し、ｑは０又は１〜３の整数である）で表
されるケイ素化合物を用いることができる。

【００４３】前記一般式（Ｖ）におけるＲ¹⁰は炭化水素
残基であって、飽和基や不飽和基であってもよいし、直
鎖状のものや分岐鎖を有するもの、或いは環状のもので
あってもよく、さらにはイオウ、窒素、酸素、ケイ素、
リンなどのヘテロ原子を有するものであってもよい。好
ましい炭化水素基としては、炭素数１〜１０のアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニ
ル基、アリール基及びアラルキル基などを挙げることが
できる。また、該Ｒ¹⁰が複数個存在する場合、それらは
同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。該
Ｒ¹⁰の具体例としては、前記一般式(IV)におけるＲ⁹の
説明において例示したものを挙げることができる。ま
た、前記一般式（Ｖ）におけるＸ²はフッ素原子、塩素
原子、臭素原子及びヨウ素原子のハロゲン原子である
が、これらの中でも塩素原子及び臭素原子が好ましく、
特に塩素原子が好適である。

【００４４】このような一般式（Ｖ）で表されるケイ素
化合物の具体例としては、例えば、SiCl₄、CH₃OSiCl₃、
(CH₃O)₂SiCl₂、(CH₃O)₃ SiCl、C₂H₅OSiCl₃、(C₂H₅O)₂SiC
l₂、(C₂H₅O)₃SiCl、C₃H₇OSiCl₃、(C₃H₇O)₂SiCl₂、(C₃H₇
O)₃SiClなどを挙げることができる。これらの中でも特
に四塩化ケイ素(SiCl₄）が好ましい。これらのケイ素化
合物は、１種を用いてもよいし、或いは２種以上を組み
合わせて用いてもよい。

【００４５】この所望に応じて用いられる(d）成分のケ
イ素化合物は、ケイ素化合物／マグネシウム化合物のモ
ル比が、通常、0.01〜0.30、好ましくは0.10〜0.20の範
囲にあるような割合で用いられる。このモル比が0.01未
満では触媒活性や立体規則性の向上効果が充分に発揮さ
れず、かつ、生成ポリマー粉体中の微粉量が多くなる
し、一方、0.30を超えると、生成ポリマー粉体中に巨大
粒子が多く含まれるようになり、好ましくない。

【００４６】前記(A）固体触媒成分は、公知の方法（特
開昭５３−４３０９４号公報、特開昭５５−１３５１０
２号公報、特開昭５５−１３５１０３号公報、特開昭５
６−１８６０６号公報）によって調製することができ、
例えば、(1) マグネシウム化合物又はマグネシウム化合
物と電子供与性化合物との錯化合物を、電子供与性化合
物及び所望に応じて用いられる粉砕助剤などの存在下に
粉砕して、ハロゲン化チタンと反応させる方法、(2）還
元能を有しないマグネシウム化合物の液状物と液状ハロ
ゲン化チタンとを、電子供与性化合物の存在下において
反応させて、固体状のチタン複合体を析出させる方法、
(3）前記(1) 又は(2）で得られたものにハロゲン化チタ
ンを反応させる方法、(4）前記(1) 又は(2）で得られた
ものに、さらに、電子供与性化合物及びハロゲン化チタ
ンを反応させる方法、(5）マグネシウム化合物又はマグ
ネシウム化合物と電子供与性化合物との錯化合物を、電
子供与性化合物、チタン化合物及び所望に応じて用いら
れる粉砕助剤などの存在下で粉砕したのち、ハロゲン又
はハロゲン化合物で処理する方法、(6）前記(1) 〜(4）
で得られた化合物をハロゲン又はハロゲン化合物で処理
する方法、などによって調製することができる。

【００４７】さらに、これら以外の方法によっても、例
えば、特開昭５６−１６６２０５号公報、特開昭５７−
６３３０９号公報、特開昭５７−１９０００４号公報、
特開昭５７−３００４０７号公報、特開昭５８−４７０
０３号公報に記載された方法によっても、該(A）固体触
媒成分を調製することができる。

【００４８】また、周期表II〜IV族に属する元素の酸化
物、例えば、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アル
ミニウムなどの酸化物又は周期表II〜IV族に属する元素
の酸化物の少なくとも１種を含む複合酸化物、例えば、
シリカアルミナなどに前記マグネシウム化合物を担持さ
せた固形物と電子供与性化合物とハロゲン化チタンと
を、溶媒中で０〜２００℃、好ましくは１０〜１５０℃
の範囲の温度において、２分ないし２４時間接触させる
ことにより、固体触媒成分を調製することができる。

【００４９】また、該固体触媒成分の調製に当たり、溶
媒として、前記したマグネシウム化合物、電子供与性化
合物及びハロゲン化チタンに対して不活性な有機溶媒、
例えば、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ベ
ンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、或いは炭素数
１〜１２の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及び芳香族
炭化水素のモノ及びポリハロゲン化合物などのハロゲン
化炭化水素など、を使用することができる。

【００５０】次に、本発明方法において用いられる触媒
の(B）成分、すなわち有機アルミニウム化合物として
は、一般式(VI)

【００５１】

【化７】

【００５２】（式中、Ｒ¹¹は炭素数１〜１０のアルキル
基、Ｘ³は塩素、臭素などのハロゲン原子、ｐは１〜３
の数である。）で表される化合物を用いることができ
る。

【００５３】このようなアルミニウム化合物としては、
例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウムなどのトリア
ルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロリ
ド、ジイソプロピルアルミニウムモノクロリド、ジイソ
ブチルアルミニウムモノクロリド、ジオクチルアルミニ
ウムモノクロリドなどのジアルキルアルミニウムモノハ
ライド、エチルアルミニウムセスキクロリドなどのアル
キルアルミニウムセスキハライドなどを好適に使用する
ことができる。これらのアルミニウム化合物は１種を用
いてもよいし、或いは２種以上を組み合わせて用いても
よい。

【００５４】さらに、本発明方法においては、触媒の
(C）成分として、一般式（Ｉ）

【００５５】

【化８】

【００５６】（式中、Ｒ¹は分岐鎖状炭化水素残基、Ｒ²
及びＲ³は、それぞれ直鎖状又は分岐鎖状炭化水素残基
であり、それらは同一であってもよいし、互いに異なっ
ていてもよい。また、ｎは２≦ｎ≦３の関係を満たす数
である。）で表される有機ケイ素化合物が用いられる。

【００５７】前記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化
合物において、Ｒ¹は分岐鎖状炭化水素残基であって、
分岐基としては、アルキル基やシクロアルキル基、フェ
ニル基又はメチル置換フェニル基のようなアリール基な
どが挙げられる。また、該分岐鎖状炭化水素残基は、ケ
イ素原子に結合した酸素原子に隣接する炭素原子が二級
又は三級のものが好ましく、特にこの炭素原子から３個
のアルキル基が出た構造のものが好ましい。さらに、該
Ｒ¹の炭素数は３〜２０、好ましくは４〜１０の範囲に
あるのが好ましい。

【００５８】前記一般式（Ｉ）におけるＲ²及びＲ³は、
前記した如く、それぞれ直鎖状又は分岐鎖状炭化水素残
基であるが、Ｒ²は炭素数１〜２０、特に１〜１０の分
岐状又は直鎖状の脂肪族炭化水素基であることが望まし
く、またＲ³は、分岐状又は直鎖状の脂肪族炭化水素
基、特に炭素数１〜４の鎖状脂肪族炭化水素基であるこ
とが望ましい。

【００５９】このような前記一般式（Ｉ）で表される有
機ケイ素化合物としては、具体的には例えば、以下に示
す如きテトラアルコキシシランを挙げることができる。

【００６０】

【化９】

【００６１】

【化１０】

【００６２】

【化１１】

【００６３】

【化１２】

【００６４】

【化１３】

【００６５】

【化１４】

【００６６】

【化１５】

【００６７】

【化１６】

【００６８】

【化１７】

【００６９】これらのテトラアルコキシシランは１種を
用いてもよいし、或いは２種以上を組み合わせて用いて
もよい。

【００７０】なお、前記特開昭５７−６３３１０号公報
及び同５７−６３３１１号公報においては、テトラアル
コキシシランとして、テトラメトキシシランが記載され
ているが、この化合物では高立体規則性重合体を高収率
で得ることは極めて困難であり、前記したような構造の
テトラアルコキシシランを用いることにより、高立体規
則性重合体を高収率で得ることができる。

【００７１】本発明方法における触媒の各成分の使用量
については、まず(A）成分の固体触媒成分は、チタン原
子に換算して、反応容器１リットル当たり、通常、0.00
05〜１m mol の範囲になるような量が用いられる。ま
た、(B）成分の有機アルミニウム化合物は、アルミニウ
ム／チタン原子比が、通常、１〜1000、好ましくは５〜
500 の範囲になるような量が用いられる。この原子比が
前記範囲を逸脱すると、触媒活性が不充分となる。

【００７２】さらに(C）成分の有機ケイ素化合物は、有
機ケイ素化合物／チタンモル比が、通常、0.1 〜500 、
好ましくは１〜100 の範囲にあるような量が用いられ
る。このモル比が0.1 未満では触媒活性の持続性に劣る
とともに、得られる重合体の立体規則性が不充分である
し、一方、500 を超えると触媒活性が低下することがあ
る。

【００７３】本発明方法においては、上記した如き(A）
成分の固体触媒成分と(B）成分の有機アルミニウム化合
物と(C）成分の有機ケイ素化合物との組合せから成る触
媒系の存在下に、少なくとも１種のオレフィンを重合さ
せることにより、オレフィン単独重合体又は共重合体を
製造する。

【００７４】該オレフィンとしては、例えば一般式（VI
I)

【００７５】

【化１８】

【００７６】（式中、Ｒ¹²は水素原子又は炭素数１〜１
０の直鎖状若しくは分岐鎖状の炭化水素残基である）で
表されるα−オレフィンが好ましく用いられる。

【００７７】このようなα−オレフィンとして具体的に
は例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテ
ン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、
デセン−１などの長鎖状モノオレフィン類、４−メチル
ペンテン−１などの分岐モノオレフィン類、あるいはビ
ニルシクロヘキサンなどが挙げられる。これらのオレフ
ィンは１種を用いてもよいし、或いは２種以上を組み合
わせて用いてもよい。

【００７８】本発明方法における重合形式については、
特に制限はなく、例えば不活性炭化水素溶液によるスラ
リー重合法、無溶媒による塊状重合法、或いは気相重合
法など、いずれの方式も用いることができるし、また、
連続重合法、非連統重合法のいずれも可能である。さら
に、重合反応を一段で行なってもよいし、２段以上の多
段で行なってもよい。

【００７９】多段重合反応、例えば二段重合反応におい
ては、通常第一段目で、前記触媒成分(A）、(B）及び
(C）の存在下に、例えばプロピレンの重合反応を行なっ
て結晶性ポリプロピレンを製造したのち、二段目におい
て、前記第一段目の重合に供した未反応のプロピレンを
除去し、或いは除去せずに、前記結晶性ポリプロピレン
及び触媒の存在下に、エチレンとプロピレンとを共重合
させる、といった方法を用いることができる。

【００８０】さらに、本発明方法における反応条件につ
いては、オレフィン圧は通常、常圧ないしkg/cm²・Ｇで
あり、反応温度は、通常、０〜２００℃、好ましくは５
０〜１００℃の範囲で適宜選ばれる。また、重合体の分
子量の調節は、公知の手段、例えば重合器中の水素濃度
を調整することにより、行なうことができる。さらに、
反応時間は原料のオレフィンの種類や反応温度によって
左右され、一概に定めることができないが、通常、１分
ないし１０時間、好ましくは３０分ないし５時間程度で
ある。

【００８１】また、触媒成分については、(A）成分と
(B）成分と(C）成分とを、所定の割合で混合し、接触さ
せたのち、直ちにオレフィンを導入し、重合を開始して
もよいし、或いは接触後、０．２〜３時間程度熟成させ
たのち、オレフィンを導入してもよい。さらに、この触
媒成分は不活性溶媒やオレフィンなどに懸濁して供給す
ることができる。

【００８２】本発明においては、重合後の後処理は常法
により行なうことができる。すなわち、気相重合法にお
いては、重合後、重合器から導出されるポリマー粉体
に、その中に含まれるオレフィンなどを除くために、窒
素気流などを通過させてもよいし、また、所望に応じて
押出機よりペレット化してもよく、その際、触媒を完全
に失活させるために、少量の水、アルコールなどを添加
することもできる。また、バルク重合法においては、重
合後、重合器から導出されるポリマーから完全にモノマ
ーを分離したのち、ペレット化することができる。

【００８３】

【実施例】次に、実施例により、本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定され
るものではない。なお、以下の実施例及び比較例におけ
るＭｗ／Ｍｎの測定、試料の調製、ＧＰＣの測定は、次
の方法により行なった。

【００８４】まずＭｗ／Ｍｎは次の方法で測定された。 (1) 分子量が知られている標準ポリスチレン（単分散ポ
リスチレン、東洋曹達社製）を用いて、ポリスチレンの
分子量Ｍに対応するＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー）のカウントを測定する。そして、分子
量ＭとＥＶ（Elution Volume：溶出体積）の較正曲線を
作成する。 (2）ＧＰＣにより、測定試料のゲルパーミエーションク
ロマトグラムを測定し、上記(1) で作製した較正曲線を
利用して、数平均分子量Ｍｎ及び重量平均分子量Ｍｗ
を、それぞれ次式に基づいて計算し、Ｍｗ／Ｍｎを決定
する。

【００８５】数平均分子量（Ｍｎ）＝ΣＭｉＮｉ／ΣＮ
ｉ重量平均分子量（Ｍｗ）＝ΣＭｉ²Ｎｉ／ΣＭｉＮｉ

【００８６】次に、試料の調製法は次の通りである。（ａ）ポリマーを溶媒ｏ−ジクロロベンゼンと共にエー
レンマイヤーフラスコに投入し、１５mg−ポリマー／２
０ml−溶媒の濃度の溶液を調整する。（ｂ）ポリマー溶液に対して、0.１重量％の２，６−ジ
−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを安定剤として加える。（ｃ）１４０℃に１時間放置した後、１時間攪拌を行な
い、ポリマー及び安定剤を完全に溶解する。（ｄ）次に１３５〜１４０℃の温度で、0.５μｍのフィ
ルターを用いて、溶液をろ過する。（ｅ）ろ過液について、ＧＰＣにより測定する。

【００８７】さらに、ＧＰＣの測定条件は次の通りであ
る。（ａ）装置：Ｍｏｄｅｌｌ１５０Ｃ（ウォーター社
製）（ｂ）カラム：ＴＳＫＧＭＨ−６、直径６mm×６００mm
（東洋曹達社製）（ｃ）サンプル量：４００μｌ（ｄ）温度：１３５℃ （ｅ）流量：１ml／min

【００８８】なお、以下の実施例及び比較例において
は、下記の試薬を用いた。エタノール：和光純薬（株）製、試薬特級。ヨウ素：和光純薬（株）製、試薬特級。金属マグネシウム：顆粒状（平均粒度３５０μｍ）。

【００８９】また、Ｘ線回折測定は以下の通りに実施し
た。マグネシウム化合物を平均粒径１０μｍとなるよう
に粉砕した。粉砕物を常温で真空乾燥し、得られた乾燥
粉体を不活性ガス雰囲気下でマイラーフイルム製セルに
充填した。マイラーフイルムの厚さは６μｍであり、マ
イラーフイルムと乾燥粉体とを合わせたセルの厚さは１
mmであった。このセルを、粉末Ｘ線回折装置〔理学電気
工業（株）製〕に取り付け、透過法によりＸ線回折スペ
クトルを測定した。対陰極には銅（Ｃｕ）を用い、電圧
５０ｋＶ、電流１２０ｍＡ、及び波長（λｋα）1.543
オングストロームの条件を用いた。

【００９０】さらに、球形度（ｓ）は次のようにして測
定した。乾燥後のマグネシウム化合物（ａ）のサンプル
を、走査型電子顕微鏡〔日本電子（株）製ＪＳＭ−２５
ＳIII 〕にて、加速電圧５ｋＶ、１５０倍で撮影し、ネ
ガを得た。次に、このネガを透過法にて画像解折処理し
た。画像解折処理は、画像解折装置〔Ｎｅｘｕｓ社製６
５１０（２ＭＢ）〕により、２０画素（１画素を1.389
μｍ×1.389 μｍとした）以下の粒子をカットし、残り
の粒子約２０００個について行なった。画像解折処理に
より、その輪郭長Ｅ１及び粒子の投影面積に等しい円の
周長Ｅ２を求め、前記(1）式で算出した。

【００９１】同じく、粒径分布指数（ｐ）は、ふるいに
て粒子の粒度分布を求め、その分布を対数分布紙上にプ
ロットし、９０％粒子径（Ｄ９０）及び１０％粒子径
（Ｄ１０）を求めて、前記(2）式で算出した。

【００９２】実施例１（１）固体触媒成分（Ａ）の調製５００mlの四つ口フラスコに、脱水したｎ−ヘプタン６
０ml、ジエトキシマグネシウム１６ｇ、ジエチルフタレ
ート2.3 mlを仕込み、室温下に攪拌後、四塩化ケイ素2.
4 mlを加え、昇温し、還流下に３０分間反応させた。次
に、これに四塩化チタン７７mlを加え、１１０℃で２時
間反応を行なったのち、ｎ−ヘプタンで洗浄を行ない、
さらに四塩化チタン１２２mlを加え、１１０℃で２時間
反応を行ない、次いでｎ−ヘプタンで充分に洗浄するこ
とにより、固定触媒成分（Ａ）を得た。

【００９３】（２）オレフィン重合体の製造１リットル容のステンレス製オートクレーブに、ｎ−ヘ
プタン４００mlを投入し、次いで、（Ｂ）成分としての
トリエチルアルミニウム2.0m mol、（Ｃ）成分としての
ジ−ｔ−ブトキシジメトキシシラン0.25m mol 及びチタ
ン原子換算で、0.005mmol の前記（１）で調製した固体
触媒成分（Ａ）を投入し、水素圧0.5kg/cm²・Ｇ、プロ
ピレン圧7.0kg/cm²・Ｇに保持しながら、７０℃で２時
間プロピレンの重合を行なった。この結果、ポリプロピ
レンの収率は、チタン１ｇ当たり５５０kgであり、沸騰
ヘプタン抽出残分（Ｉ．Ｉ）含量は98.1重量％、極限粘
度〔η〕は1.17dl/gであった。

【００９４】比較例１実施例１（２）において、（Ｃ）成分としてテトラメト
キシシランを用い、かつ、水素圧を0.15kg/cm²・Ｇとし
たこと以外は、実施例１（２）と同様にして実施した。
その結果、ポリプロピレンの収率は、チタン１ｇ当たり
２８０kgであり、沸騰ヘプタン抽出残分（Ｉ．Ｉ）含量
は97.3重量％、極限粘度〔η〕は1.30dl/gであった。

【００９５】実施例２実施例１において、ジエトキシマグネシウムの代わり
に、次の方法で合成したマグネシウム化合物を用いたこ
と以外は、実施例１と同様に行った。撹拌機付きのガラ
ス製反応器（内容積約６リットル）を窒素ガスで充分に
置換し、エタノール約２４３０ｇ、ヨウ素１６ｇ及び金
属マグネシウム１６０ｇを投入し、撹拌しながら還流条
件下で、系内から水素ガスの発生がなくなるまで、加熱
下で反応させ、固体状反応生成物（マグネシウム化合
物）を得た。このマグネシウム化合物を用いて実施し
た。

【００９６】このマグネシウム化合物について、Ｃｕ−
Ｋα線を用いて、Ｘ線回折分析を行なったところ、２θ
＝５〜２０度の範囲に３本の回折ピークが現われた。こ
れらのピークを低角側から、順にピークａ、ピークｂ及
びピークｃとした場合に、ピーク強度比ｂ／ｃは0.75で
あった。また、球形度（ｓ）は1.21であり、粒径分布指
数（ｐ）は1.7であった。ポリプロピレンの収率は、チ
タン１ｇ当り５６０kgであり、沸騰ヘプタン抽出留分
（Ｉ．Ｉ）含量は98.2重量％、極限粘度〔η〕は1.22dl
/gであった。

【００９７】

【発明の効果】本発明によると、触媒として、マグネシ
ウム化合物、ハロゲン化チタン及び電子供与性化合物を
必須成分とする固体触媒成分と、有機アルミニウム化合
物と、特定構造のテトラアルコキシシランとの組合せを
用い、オレフィンを重合させることにより、高立体規則
性を有するオレフィン重合体を高収率で製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の方法で用いる触媒の調製工程を
示すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原昭伸千葉県市原市姉崎海岸１番地１出光石油化学株式会社内 (56)参考文献特開昭63−258907（ＪＰ，Ａ) 特開平２−163104（ＪＰ，Ａ) 特開平３−33102（ＪＰ，Ａ) 特開平２−229806（ＪＰ，Ａ) 特開平１−240507（ＪＰ，Ａ) 特開平１−156305（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−101405（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−11706（ＪＰ，Ａ) 特開平３−273009（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08F 4/60 - 4/70 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A)(a)マグネシウム化合物、(b) ハロゲ
ン化チタン及び(c)電子供与性化合物を必須成分とする
固体触媒成分と、(B) 有機アルミニウム化合物と、(C)
一般式(Ｉ) 【化１】（式中、Ｒ¹は分岐鎖状炭化水素残基、Ｒ²及びＲ³は、
それぞれ直鎖状又は分岐鎖状炭化水素残基であり、それ
らは同一であってもよいし、互いに異なっていてもよ
い。また、ｎは２≦ｎ≦３の関係を満たす数である。）
で表される有機ケイ素化合物との組合せから成る触媒
に、オレフィンを接触させて重合させることを特徴とす
るオレフィン重合体の製造方法。
【請求項２】固体触媒成分における電子供与性化合物
が、芳香族ジカルボン酸のモノエステル及びジエステル
の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載
の製造方法。
【請求項３】固体触媒成分におけるマグネシウム化合
物が、金属マグネシウムとアルコールとハロゲンとの反
応生成物である請求項１又は２に記載の製造方法。