JP3055078B2 - ポリオレフィンの製造方法 - Google Patents

ポリオレフィンの製造方法

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JP3055078B2
JP3055078B2 JP4200134A JP20013492A JP3055078B2 JP 3055078 B2 JP3055078 B2 JP 3055078B2 JP 4200134 A JP4200134 A JP 4200134A JP 20013492 A JP20013492 A JP 20013492A JP 3055078 B2 JP3055078 B2 JP 3055078B2
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章 佐野
浩之 清水
一雄 松浦
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日石三菱株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なポリオレフィンの
製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は固体当た
りの重合体収量および遷移金属当たりの重合体収量を著
しく増加させ、その結果重合体中の触媒残渣を除去する
工程を不要ならしめ、また生成重合体のかさ密度を高
め、かつ生成ポリマーの微粉状部分を減少させ平均粒径
が大きい良好な粒子を生成せしめ、また同時に狭い分子
量分布を有するポリオレフィンを製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来こ
の種の技術分野においては、ハロゲン化マグネシウム、
酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどの無機マグ
ネシウム固体を担体としてこれにチタンまたはバナジウ
ムなどの遷移金属の化合物を担持させた触媒が数多く知
られている。しかしながら、これらの公知技術において
は、得られるポリオレフィンのかさ比重は一般に小さ
く、また平均粒径も比較的小さく、粒径分布も概して広
いため微粒子状粉末部分が多く、ポリマーを成形加工す
るさいにも粉塵の発生、成形時の能率の低下等の問題を
生ずるため、生産性およびポリマーハンドリングの面か
ら改良が強く望まれていた。さらに、近年要求の高まっ
ているペレット化工程を省略し、粉体ポリマーをそのま
ま加工機にかけるためには一層の改良が必要とされてい
る。
【0003】本発明者らは先に上記の欠点を改良した新
規触媒成分を見出し、既に種々の特許出願を行った(特
公平1−11651、特公平1−12289、特開昭6
0−149605、特開昭62−32105、特開昭6
2−207306等)。この触媒成分を用いた場合かさ
密度が高く、平均粒径の大きいポリマーを得ることがで
きるが、ペレット化工程を省略し、粉体ポリマーをその
まま加工機にかけるためにはさらに改良が必要とされ
た。
【0004】一方、ポリオレフィンの用途の中で、分子
量分布の狭いポリマーが要求される分野は数多くある。
例えば射出成型グレードでは、衝撃強度を向上させるた
め、またフィルムグレードでは、強度、透明性、抗ブロ
ッキング性およびヒートシール性などを向上させるた
め、分子量分布を狭くする必要がある。
【0005】本発明者らは先に上記の製品特性をめざし
た新規触媒成分を見出し、既に種々の特許出願を行った
(特開平3−64306、特開平3−153707、特
開平3−185004、特開平3−252407、特開
平3−121103等)。この触媒成分を用いた場合、
分子量分布は狭くなり製品特性を向上させることが可能
であったが、さらに改良が必要である。
【0006】本発明はこれらの問題を改良し、よりかさ
密度が高く、粒径分布が狭く、ポリマーの微粒子状部分
が著しく少なく、流動性が良好でかつ分子量分布が狭い
重合体を極めて高活性に得ることを目的として鋭意研究
の結果、本発明に到達したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は第一
に、 〔I〕(1)イ)ケイ素酸化物および/またはアルミニ
ウム酸化物、および ロ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
物を反応させて得られる反応生成物に、さらに ハ)有機アルミニウム化合物を反応させて得られる反応
生成物と、 (2)イ)ハロゲン化マグネシウムおよび ロ)一般式Me(OR1 n z-n (ここでMeは周期律表I〜III またはIVb族の元素、
zは元素Meの原子価、nは0<n≦z、Xはハロゲン
原子、R1 は炭素数1〜20の炭化水素残基を示す)で
表される化合物を接触し、反応させて得られる反応生成
物とを反応させて得られる物質からなる固体触媒成分と 〔II〕一般式 R2 a 3 b 4 c Si(OR5 d
4-(a+b+c+d) (ここでR2 a 、R3 b 、R4 c は水素または炭素数1
〜20の炭化水素残基を示し、R5 は炭素数1〜20の
炭化水素残基を示し、Xはハロゲン原子を示し、a,
b,c及びdは0≦a<4、0≦b<4、0≦c<4、
0<d≦4,ただし0<a+b+c+d≦4である。)
で表されるケイ素化合物、および 〔III 〕有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
から選ばれる有機金属化合物を組み合わせてなる触媒系
により、オレフィンを重合または共重合することを特徴
とするポリオレフィンの製造方法である。
【0008】また本発明は第二に、 〔I〕(1)イ)ケイ素酸化物および/またはアルミニ
ウム酸化物、および ロ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
物を反応させて得られる反応生成物に、さらに ハ)有機アルミニウム化合物を反応させて得られる反応
生成物と、 (2)イ)ハロゲン化マグネシウムおよび ロ)一般式Me(OR1 n z-n (ここでMeは周期律表I〜III またはIVb族の元素、
zは元素Meの原子価、nは0<n≦z、Xはハロゲン
原子、R1 は炭素数1〜20の炭化水素残基を示す)で
表される化合物を接触し、反応させて得られる反応生成
物および ハ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
物を相互に反応させて得られる反応生成物とを反応させ
て得られる物質からなる固体触媒成分と 〔II〕一般式 R2 a 3 b 4 c Si(OR5 d
4-(a+b+c+d) (ここでR2 、R3 、R4 は水素または炭素数1〜20
の炭化水素残基を示し、R5 は炭素数1〜20の炭化水
素残基を示し、Xはハロゲン原子を示し、a,b,c及
びdは0≦a<4、0≦b<4、0≦c<4、0<d≦
4,ただし0<a+b+c+d≦4である。)で表され
るケイ素化合物、および 〔III 〕有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
から選ばれる有機金属化合物を組み合わせてなる触媒系
により、オレフィンを重合または共重合することを特徴
とするポリオレフィンの製造方法である。
【0009】本発明の方法を用いることにより、平均粒
径が比較的大きく、粒度分布が狭く、微粒子状部分が少
ないポリオレフィンが極めて高活性に得られ、また生成
ポリオレフィンのかさ比重は高く、自由流動性も良好
等、重合操作上非常に有利となり、さらにペレットとし
て用いる場合はもちろんのこと粉体状のままでも成形加
工に供することができ、成形加工時のトラブルも少な
く、きわめて有利にポリオレフィンを製造することがで
きる。
【0010】本発明の触媒を用いて得られるポリマーは
分子量分布がきわめて狭く、また、ヘキサン抽出量が少
なく、低重合物の副生が非常に少ないことも特徴であ
る。したがって本発明の方法で得られた分子量分布の狭
いポリオレフィンをフィルム用に供した場合には、強度
が高く、透明性にすぐれかつ抗ブロッキング性およびヒ
ートシール性がすぐれているなど多くの長所を有する。
【0011】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
のポリオレフィンの製造方法において用いる触媒は、 〔I〕(1)イ)ケイ素酸化物および/またはアルミニ
ウム酸化物、 (成分〔I〕−(1)−イ)) および ロ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
物 (成分〔I〕−(1)−ロ)) を反応させて得られる反応生成物に、さらに ハ)有機アルミニウム化合物 (成分〔I〕−(1)−ハ)) を反応させて得られる反応生成物と、 (2)イ)ハロゲン化マグネシウム (成分〔I〕−(2)−イ)) および ロ)一般式Me(OR1 n z-n (ここでMeは周期律表I〜III またはIVb族の元素、
zは元素Meの原子価、nは0<n≦z、Xはハロゲン
原子、R1 は炭素数1〜20の炭化水素残基を示す)で
表される化合物 (成分〔I〕−(2)−ロ)) を接触し、反応させて得られる反応生成物さらに所望に
より ハ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
物 (成分〔I〕−(2)−ハ)) を反応させて得られる反応生成物、とを反応させて得ら
れる固体触媒成分(第〔I〕成分)と 〔II〕一般式 R2 a 3 b 4 c Si(OR5 d
4-(a+b+c+d) で表されるケイ素化合物(第〔II〕成分) 〔III 〕有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
から選ばれる有機金属化合物(第〔III 〕成分)よりな
る。
【0012】1.固体触媒成分(第〔I〕成分) (1)本発明において用いるケイ素酸化物(成分〔I〕
−(1)−イ))とはシリカもしくはケイ素と周期律表
I〜VIII族の少なくとも一種の他の金属との複酸化物で
ある。
【0013】本発明において用いるアルミニウム酸化物
とはアルミナもしくはアルミニウムと周期律表I〜VIII
族の少なくとも一種の他の金属との複酸化物である。ケ
イ素またはアルミニウムと周期律表I〜VIII族の少なく
とも一種の他の金属との複酸化物の代表的なものとして
はAl2 3 ・MgO、Al2 3 ・CaO、Al2
3 ・SiO2 、Al2 3 ・MgO・CaO、Al2
3 ・MgO・SiO2 、Al2 3 ・CuO、Al2
3 ・Fe2 3 、Al2 3 ・NiO、SiO2 ・Mg
Oなどの天然または合成の各種複酸化物を例示する事が
できる。ここで上記の式は分子式ではなく、組成のみを
表すものであって、本発明において用いられる複酸化物
の構造および成分比率は特に限定されるものではない。
【0014】なお、当然のことながら、本発明において
用いるケイ素酸化物および/またはアルミニウム酸化物
は少量の水分を吸収していても差しつかえなく、また少
量の不純物を含有していても支障なく使用できる。ま
た、これらのケイ素酸化物および/またはアルミニウム
酸化物の性状は、本発明の目的を損なわない限り特に限
定されないが、好ましくは粒径が1〜200μm、細孔
容積が0.3ml/g以上、表面積が50m2/g以上のシ
リカが望ましい。また使用するにあたって予め200〜
800℃で常法により焼成処理を施すことが望ましい。
【0015】ケイ素酸化物および/またはアルミニウム
酸化物と接触させるチタン化合物またはチタン化合物お
よびバナジウム化合物(成分〔I〕−(1)−ロ))と
してはチタンまたはチタンおよびバナジウムのハロゲン
化物、アルコキシハロゲン化物、アルコキシド、ハロゲ
ン化酸化物等を挙げることができる。チタン化合物とし
ては4価のチタン化合物と3価のチタン化合物が好適で
あり、4価のチタン化合物としては具体的には一般式T
i(OR)n 4-n (ここでRは炭素数1〜20のアル
キル基、アリール基またはアラルキル基を示し、Xはハ
ロゲン原子を示す。nは0≦n≦4である。)で示され
る物が好ましく、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ
化チタン等のテトラハロゲン化チタン、モノメトキシト
リクロロチタン、ジメトキシジクロロチタン、トリメト
キシモノクロロチタン、テトラメトキシチタン、モノエ
トキシトリクロロチタン、ジエトキシジクロロチタン、
トリエトキシモノクロロチタン、テトラエトキシチタ
ン、モノイソプロポキシトリクロロチタン、ジイソプロ
ポキシジクロロチタン、トリイソプロポキシモノクロロ
チタン、テトライソプロポキシチタン、モノブトキシト
リクロロチタン、ジブトキシジクロロチタン、トリブト
キシモノクロロチタン、テトラブトキシチタン、モノペ
ントキシトリクロロチタン、モノフェノキシトリクロロ
チタン、ジフェノキシジクロロチタン、トリフェノキシ
モノクロロチタン、テトラフェノキシチタン等を挙げる
ことができる。
【0016】3価のチタン化合物としては、四塩化チタ
ン、四臭化チタン等の四ハロゲン化チタンを水素、アル
ミニウム、チタンあるいは周期律表I〜 III族金属の有
機金属化合物により還元して得られる三ハロゲン化チタ
ンが挙げられる。また一般式Ti(OR)m 4-m (こ
こでRは炭素数1〜20のアルキル基、アリール基また
はアラルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示す。mは
0<m≦4である。)で示される4価のハロゲン化アル
コキシチタンまたはテトラアルコキシチタンを周期律表
I〜 III族金属の有機金属化合物により還元して得られ
る3価のチタン化合物が挙げられる。これらのチタン化
合物の中で特にテトラハロゲン化チタンが好ましい。
【0017】バナジウム化合物としては四塩化バナジウ
ム、四臭化バナジウム、四ヨウ化バナジウム、テトラエ
トキシバナジウムの如き5価のバナジウム化合物、三塩
化バナジウム、バナジウムトリエトキシドの如き3価の
バナジウム化合物が挙げられる。さらにチタン化合物と
バナジウム化合物を併用することも、しばしば行われ
る。このときのV/Tiモル比は2/1〜0.01/1
の範囲が好ましい。
【0018】成分〔I〕−(1)−イ)と成分〔I〕−
(1)−ロ)との反応割合は成分〔I〕−(1)−イ)
の焼成処理の有無またはその焼成処理条件により異なる
が、成分〔I〕−(1)−イ)1gあたり成分〔I〕−
(1)−ロ)を0.01〜10.0mmol,好ましくは
0.1〜5.0mmol、さらに好ましくは0.2〜2.0
mmol用いて反応させることが望ましい。
【0019】成分〔I〕−(1)−イ)と成分〔I〕−
(1)−ロ)との反応方法としては、本発明の目的を損
なわない限り特に限定されないが、十分脱水処理を施し
た不活性炭化水素溶媒(後述)の存在下に、温度20〜
300℃、好ましくは50〜150℃で5分〜10時
間、加熱混合を行う方法、あるいは成分〔I〕−(1)
−イ)と成分〔I〕−(1)−ロ)とを不活性炭化水素
の不存在下にそのまま接触させ反応生成物を得るほうが
望ましい。
【0020】なお成分〔I〕−(1)−イ)と成分
〔I〕−(1)−ロ)とを接触反応させた後、不活性炭
化水素で数回洗浄してもよい。また成分〔I〕−(1)
−イ)と成分〔I〕−(1)−ロ)とを接触反応させた
後、不活性炭化水素を蒸発除去してもよく、蒸発除去せ
ずに次の有機アルミニウム化合物との接触反応工程へ進
んでもよい。
【0021】本発明において使用される有機アルミニウ
ム化合物(成分〔I〕−(1)−ハ))としては、一般
式 AlRn 3-n (ここでRは炭素数1〜24、好ましくは1〜12のア
ルキル基、アリール基、アラルキル基等の炭化水素基、
Xがハロゲンを示し、nは0<n≦3である)で表され
る化合物が好適であり、具体的には、フェニルアルミニ
ウムジクロリド、ジフェニルアルミニウムクロリド、ベ
ンジルアルミニウムジクロリド、ジベンジルアルミニウ
ムクロリド、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチル
アルミニウムフルオリド、ジエチルアルミニウムクロリ
ド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニ
ウムアイオダイド、ジイソブチルアルミニウムクロリ
ド、メチルアルミニウムセスキクロリド、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セスキブロ
ミド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニ
ウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジクロリドま
たはこれらの任意混合物などを挙げることができ、特
に、ジエチルアルミニウムクロリド、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が好
ましい。
【0022】成分〔I〕−(1)−イ)と成分〔I〕−
(1)−ロ)の接触生成物と有機アルミニウム化合物
(成分〔I〕−(1)−ハ))の反応割合は成分〔I〕
−(1)−ハ)/成分〔I〕−(1)−ロ)(モル比)
が0.1〜100、好ましくは0.2〜10さらに好ま
しくは0.5〜5が望ましい。
【0023】成分〔I〕−(1)−イ)と成分〔I〕−
(1)−ロ)の接触生成物と成分〔I〕−(1)−ハ)
を反応させる方法としては特に限定されないが、具体的
には成分〔I〕−(1)−イ)と成分〔I〕−(1)−
ロ)の接触生成物および成分〔I〕−(1)−ハ)を十
分脱水処理を施した不活性炭化水素溶媒(後述)の存在
下に、温度20〜300℃、好ましくは50〜150℃
で5分〜10時間、加熱混合を行い両者を接触反応さ
せ、該反応終了後、未反応の有機アルミニウム化合物を
不活性炭化水素で数回洗浄することにより除去した後、
不活性炭化水素を蒸発除去する方法を例示することがで
きる。
【0024】(2)本発明に使用されるハロゲン化マグ
ネシウム(成分〔I〕−(2)−イ))としては実質的
に無水のものが用いられ、フッ化マグネシウム、塩化マ
グネシウム、臭化マグネシウム、およびヨウ化マグネシ
ウムがあげられ、特に塩化マグネシウムが好ましい。ま
た本発明において、これらのハロゲン化マグネシウムは
アルコール、エステル、ケトン、カルボン酸、エーテ
ル、アミン、ホスフィンなどの電子供与体で処理したも
のであってもよい。
【0025】本発明に使用される一般式 Me(O
1 n z-n で表される化合物(成分〔I〕−(2)
−ロ))においてMeとしては周期律表I〜 III族また
はIVb族の元素(典型元素)が好ましく、R1 の炭化水
素残基としてはアルキル基、アリール基、アラルキル基
等が好ましく、それらの炭素数は1〜8が好ましい。こ
れらの例としてはNaOR1 ,Mg(OR1 2 ,Mg
(OR1 )X,Ca(OR1 2 ,Zn(OR1 2
Cd(OR1 2 ,B(OR1 3 ,Al(O
13 ,Al(OR1 2 X,Al(OR1 )X2
Si(OR1 4 ,Si(OR1 3 X,Si(O
1 2 2 ,Si(OR1 )X3 ,Sn(OR1 4
などで示される各種の化合物をあげることができる。こ
れらの好ましい具体例としては、Mg(OC
2 5 2 ,Mg(OC2 5 )Cl,Al(OC
3 3 ,Al(OC2 5 3 ,Al(On−C3
7 3 ,Al(Oi−C3 7 3,Al(On−C4
9 3 ,Al(Osec−C4 9 3 ,Al(Ot
−C4 9 3 ,Al(OCH3 2 Cl,Al(OC
2 5 2 Cl,Al(OC2 5 )Cl2 ,Al(O
i−C3 7 2 Cl,Al(Oi−C3 7 )C
2 ,Al(OC6 5 3 ,Al(OC6 5 2
l,Al(OC6 5 )Cl2 ,Al(OC6 4 CH
3 3 ,Al(OC6 4 CH3 2 Cl,Al(OC
6 4 CH3 )Cl2 ,Al(OCH2 6 5 3
Si(OC2 5 4 ,Si(OC2 5 3 Cl,S
i(OC2 5 2 Cl2 ,Si(OC2 5 )C
3 ,Si(OC6 5 4 ,Si(OC6 5 3
l,Si(OC65 2 Cl2 ,Si(OC6 5
Cl3 ,Si(OCH2 6 5 4 などの化合物をあ
げることができる。
【0026】成分〔I〕−(2)−イ)と成分〔I〕−
(2)−ロ)との反応割合は、成分〔I〕−(2)−
ロ)/成分〔I〕−(2)−イ)(モル比)が0.01
〜10、好ましくは0.1〜5の範囲が望ましい。
【0027】成分〔I〕−(2)−イ)と成分〔I〕−
(2)−ロ)との反応方法は特に限定されるものではな
く、不活性の炭化水素溶媒の存在下または不存在下、両
者を温度0〜200℃にて30分〜50時間、ボールミ
ル、振動ミル、ロッドミル、衝撃ミルなどを用いて共粉
砕する方法を用いてもよく、また、不活性炭化水素、ア
ルコール類、フェノール類、エーテル類、ケトン類、エ
ステル類、アミン類、ニトリル類等あるいはそれらの混
合物からなる有機溶媒中で両者を20〜400℃、好ま
しくは50〜300℃の温度で5分〜10時間混合加熱
反応させ、しかる後溶媒を蒸発除去する方法を用いても
よい。
【0028】本発明においては両者を共粉砕する方法が
好ましく用いられる。本発明をさらに効果的にするため
に、成分〔I〕−(2)−イ)と成分〔I〕−(2)−
ロ)との反応生成物にさらにチタン化合物またはチタン
化合物とバナジウム化合物(成分〔I〕−(2)−
ハ))を併用することもできる。この併用するチタン化
合物としては具体的には前記成分〔I〕−(1)−ロ)
として用いられる各種チタン化合物およびバナジウム化
合物から任意に選択されるものであり、成分〔I〕−
(1)−ロ)と同一または異なる化合物であってもどち
らでもよいが、好ましくは一般式Ti(OR)n 4-n
(ここでRは炭素数1〜20のアルキル基、アリール基
またはアラルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示す。
nは0≦n≦4である。)で表されるチタン化合物が望
ましく、特に四塩化チタンが望ましい。
【0029】また併用するチタン化合物またはチタン化
合物とバナジウム化合物の使用量は、成分〔I〕−
(2)−ハ)/成分〔I〕−(2)−イ)(モル比)で
0.01〜1、好ましくは0.05〜0.5とするのが
望ましい。成分〔I〕−(2)−イ)および成分〔I〕
−(2)−ロ)にさらに成分〔I〕−(2)−ハ)を併
用する場合の接触方法としては特に限定されないが、具
体的には成分〔I〕−(2)−イ)、成分〔I〕−
(2)−ロ)および成分〔I〕−(2)−ハ)を同時に
接触させる方法、各成分を任意の順序に接触させる方法
のいずれでもよいが、好ましくは成分〔I〕−(2)−
イ)、成分〔I〕−(2)−ロ)および成分〔I〕−
(2)−ハ)を同時に接触させる方法、あるいは成分
〔I〕−(2)−イ)と成分〔I〕−(2)−ロ)を予
め前記の如く接触させた後、成分〔I〕−(2)−ハ)
を接触させる方法が望ましい。具体的にはかかる三成分
を同時に、あるいは成分〔I〕−(2)−イ)と成分
〔I〕−(2)−ロ)との反応生成物と成分〔I〕−
(2)−ハ)を前記チーグラー触媒に不活性な炭化水素
溶媒の存在下または不存在下、温度0〜200℃にて、
30分〜50時間、ボールミル、振動ミル、ロッドミ
ル、衝撃ミルなどを用いて共粉砕する方法を用いてもよ
く、また、前記チーグラー触媒に不活性な炭化水素溶媒
の存在下または不存在下に、20〜300℃、好ましく
は50〜150℃の温度で5分〜10時間混合加熱反応
させ、しかる後溶媒を蒸発除去する方法を用いてもよ
い。
【0030】本発明においては両者を共粉砕する方法が
好ましく用いられる。 (3)本発明において用いる固体触媒成分は、前記成分
〔I〕−(1)と〔I〕−(2)を反応させることによ
り得られる。成分〔I〕−(1)と成分〔I〕−(2)
の反応割合は、成分〔I〕−(1)−イ)1gあたり成
分〔I〕−(2)−イ)を0.01〜20mmol、好まし
くは0.1〜10mmol、さらに好ましくは0.2〜4.
0mmolである。成分〔I〕−(1)と成分〔I〕−
(2)を反応させる方法としては特に限定されないが、
温度0〜200℃にて、30分〜50時間、共粉砕する
方法を用いてもよいし、またチグラー触媒に不活性な炭
化水素溶媒、アルコール類、フェノール類、エーテル
類、ケトン類、エステル類、アミン類、ニトリル類など
の有機溶媒中で、温度50〜300℃で1分〜48時間
混合加熱し、しかる後溶媒を除去する方法を用いてもよ
く、好ましくは有機溶媒中で処理した後、該有機溶媒を
除去する方法が望ましい。なお本発明の固体触媒成分の
調製に用いた前記各種の有機溶媒は以下の通りである。
【0031】まず本発明において用いる前記不活性炭化
水素溶媒とは、一般のチグラー触媒に不活性な炭化水素
溶媒であれば特に限定されるものではなく、例えば、ペ
ンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等、またはこれらの混合物等を挙げることができる。
【0032】本発明において用いる前記アルコール類お
よびフェノール類とは、一般式ROH(ここでRは炭素
数1〜20のアルキル基、アルケニル基、アリール基、
アラルキル基等の炭化水素基または酸素、窒素、イオ
ウ、塩素等の元素を含む有機残基である)で表される化
合物をいい、具体的にはメタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、
ヘプタノール、2−エチル−ヘキサノール、オクタノー
ル、フェノール、コロロフェノール、ベンジルアルコー
ル、メチルセロソルブおよびエチルセロソルブ等または
これらの混合物等をあげることができる。
【0033】また用いる前記エーテル類としては、一般
式R−O−R’(ここでR,R’は炭素数1〜20のア
ルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等
の炭化水素残基を示し、同一でもまた異なっていてもよ
い。これらは酸素、窒素、イオウ、塩素、その他の元素
を含む有機残基であってもよい。またRとR’とで環状
を形成していてもよい)で表される化合物をいい、具体
的にはジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプ
ロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサンアニソール等が挙
げられる。またこれらは混合物として用いてもよい。
【0034】また用いる前記ケトン類としては、一般式
R−CO−R’(ここでR,R’は炭素数1〜20のア
ルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等
の炭化水素残基を示し、同一でもまた異なっていてもよ
い。これらは酸素、窒素、イオウ、塩素、その他の元素
を含む有機残基であってもよい。またRとR’とで環状
を形成していてもよい)で表される化合物をいい、具体
的にはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、エチルブチルケトン、ジヘキシルケトン、ア
セトフェノン、ジフェニルケトン、シクロヘキサノン等
が挙げられる。またこれらは混合物として用いてもよ
い。
【0035】また前記エステル類としては、炭素数1〜
30の有機酸エステルが挙げられ、具体的には、ギ酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸フェニル、酢酸オ
クチル、メタクリル酸メチル、ステアリン酸エチル、安
息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸n−プロピ
ル、安息香酸イソプロピル、安息香酸ブチル、安息香酸
ヘキシル、安息香酸シクロペンチル、安息香酸シクロヘ
キシル、安息香酸フェニル、安息香酸4−トリル、サリ
チル酸メチル、サリチル酸エチル、p−オキシ安息香酸
メチル、p−オキシ安息香酸エチル、サリチル酸フェニ
ル、p−オキシ安息香酸シクロヘキシル、サリチルサン
ペンジル、α−レゾルシン酸エチル、アニス酸メチル、
アニス酸エチル、アニス酸フェニル、アニス酸ベンジ
ル、o−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香
酸メチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチ
ル、p−トルイル酸フェニル、o−トルイル酸エチル、
m−トルイル酸エチル、p−アミノ安息香酸メチル、p
−アミノ安息香酸エチル、安息香酸ビニル、安息香酸ア
リル、安息香酸ベンジル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ
酸エチルなどをあげることができる。またこれらは混合
物として用いてもよい。
【0036】また前記ニトリル類としてはたとえばアセ
トニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ペン
チロニトリル、ベンゾニトリル、ヘキサノニトリル等が
例示され、またこれらの混合物として用いてもよい。ま
た前記アミン類としてはメチルアミン、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
ラメチレンジアミン等があげられ、これらは混合物とし
て用いてもよい。
【0037】かくして、成分〔I〕−(1)と〔I〕−
(2)とを反応させることにより固体粉末を得る。かか
る固体粉末はそのまま固体触媒成分としてポリオレフィ
ン製造に供することができ、十分な性能を有するが、該
固体成分を前記成分〔I〕−(1)−ハ)として用いら
れる各種有機アルミニウム化合物により接触処理した
後、固体触媒成分として用いることにより、さらに本発
明の効果を高めることができる。ここで用いる有機アル
ミニウム化合物は成分〔I〕−(1)−ハ)と同一化合
物であっても異なる化合物であってもよい。またこの場
合の接触方法としては、特に限定されるものではない
が、不活性炭化水素溶媒の存在下または不存在下、温度
0〜300℃、好ましくは20〜150℃にて5分〜1
0時間混合加熱反応させ、しかる後、溶媒を蒸発除去す
る方法が好ましく用いられる。もちろん、固体触媒成分
の調製に関する反応操作は、不活性ガス雰囲気中で行う
べきであり、また湿気はできるだけ避けるべきである。
【0038】2.ケイ素化合物(第〔II〕成分) 本発明において使用される R2 a 3 b 4 c Si
(OR5 d 4-(a+b+c+d) で表されるケイ素化合物と
しては、式中においてR2 、R3 、R4 は水素または炭
素数1〜20,好ましくは水素または1〜12のアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基等の炭化水素残基を示
し、R5 は炭素数1〜20,好ましくは1〜12のアル
キル基、アリール基、アラルキル基の炭化水素残基であ
り、R2 、R3 およびR5 は互いに同一でもよく異なっ
てもよく、また、R2 、R3 およびR5 が炭化水素残基
の場合は、R2 、R3 、R4 およびR5 は互いに同一で
も異なっていてもよく、Xはフッ素、塩素、臭素、ヨウ
素等のハロゲン原子を表し、a,b,cおよびdは0≦
a<4、0≦b<4、0≦c<4、0<d≦4、ただし
0<a+b+c+d≦4を満足するものである。
【0039】これらのケイ素化合物としては、例えば、
Si(OR5 4 、Si(OR5 3 X、Si(O
5 2 2 、Si(OR5 )X3 、R2 Si(O
5 3 、R2 Si(OR5 2 X、R2 Si(O
5 )X2 、R2 3 Si(OR5 2 、R2 3 Si
(OR5 )X、R2 3 4 Si(OR5 )等で示され
る各種のケイ素化合物をあげることができ、具体的に
は、Si(OCH3 4 、Si(OC2 5 4 、Si
(Oi−C3 7 4 、Si(On−C4 9 4 、S
i(Osec−C4 9 4 、Si(OCH3 3
l、Si(OC2 5 3 Cl、Si(Oi−C
3 7 3 Cl、Si(On−C4 9 3 Cl、Si
(Osec−C4 9 3 Cl、Si(OCH3 2
2 、Si(OC2 5 2 Cl2 、Si(Oi−C3
7 2 Cl2 、Si(On−C4 9 2 Cl2 、S
i(OC8 172 Cl2 、Si(OCH3 )Cl3
Si(OC2 5 )Cl3、Si(Oi−C3 7 )C
3 、Si(On−C4 9 )Cl3 、Si(OC5
11)Cl3 、Si(OC8 17)Cl3 、Si(OC18
37)Cl3 、Si(OC6 5 )Cl3 、Si(Op
−CH3 6 5 )Cl3 、HSi(OCH3 3 、H
Si(OC2 5 3 、HSi(Oi−C3 7 3
CH3 Si(OCH3 3 、CH3 Si(OC2 5
3 、CH3 Si(Oi−C3 7 3、C2 5 Si
(OCH3 3 、C2 5 Si(OC2 5 3 、C2
5 Si(Oi−C3 7 3 、i−C3 7 Si(O
CH3 3 、i−C3 7 Si(OC2 5 3 、i−
3 7 Si(Oi−C3 7 3 、n−C3 7 Si
(OCH3 3 、n−C3 7 Si(OC2 5 3
n−C3 7 Si(Oi−C3 7 3 、n−C4 9
Si(OCH3 3 、n−C4 9 Si(OC2 5
3 、i−C4 9 Si(OCH3 3 、i−C4 9
i(OC2 5 3、t−C4 9 Si(OC
3 3 、t−C4 9 Si(OC2 5 3 、(P
H)Si(OCH3 3 ,(PH)Si(OC2 5
3 ,(CyH)Si(OCH3 3 ,(CyH)Si
(OC2 5 3 ,(NOR)Si(OCH3 3
(NOR)Si(OC2 5 3 ,CH3 Si(OCH
3 2 Cl、CH3 Si(OC2 5 2 Cl、CH3
Si(Oi−C3 7 2 Cl、CH3 Si(OC
3 2 Br、CH3 Si(OC2 5 2 Br、CH
3 Si(Oi−C3 7 2 Br、CH3 Si(OCH
32 I、CH3 Si(OC2 5 2 I、CH3 Si
(Oi−C3 7 2 I、C2 5 Si(OCH3 2
Cl、C2 5 Si(OC2 5 2 Cl、C2 5
i(Oi−C3 7 2 Cl、C2 5 Si(OC
3 2 Br、C2 5Si(OC2 5 2 Br、C
2 5 Si(Oi−C3 7 2 Br、C2 5Si
(OCH3 2 I、C2 5 Si(OC2 5 2 I、
2 5 Si(Oi−C3 7 2 I、n−C3 7
i(OC2 5 3 、n−C3 7 Si(Oi−C3
7 3 、i−C3 7 Si(OCH3 2 Cl、i−C
3 7 Si(OC2 5 2 Cl、i−C3 7 Si
(Oi−C3 7 2 Cl、n−C3 7 Si(OCH
3 2 Cl、n−C3 7 Si(OC2 5 2 Cl、
n−C37 Si(Oi−C3 7 2 Cl、n−C4
9 Si(OCH3 2 Cl、n−C4 9 Si(OC
2 5 2 Cl、n−C4 9 Si(Oi−C3 7
2Cl、i−C4 9 Si(OCH3 2 Cl、i−C
4 9 Si(OC2 5 2 Cl、i−C4 9 Si
(Oi−C3 7 2 Cl、t−C4 9 Si(OCH
3 2 Cl、t−C4 9 Si(OC2 5 2 Cl、
t−C4 9 Si(Oi−C3 7 2 Cl、(PH)
Si(OCH3 2 Cl,(PH)Si(OC2 5
2 Cl,(PH)Si(Oi−C3 7 2 Cl,(C
yH)Si(OCH3 2 Cl,(CyH)Si(OC
2 5 2 Cl,(CyH)Si(Oi−C3 7 2
Cl,CH3 Si(OCH3 )Cl2 、CH3 Si(O
2 5 )Cl2 、CH3 Si(Oi−C3 7 )Cl
2 、C2 5 Si(OCH3 )Cl2 、C2 5 Si
(OC2 5 )Cl2 、C2 5 Si(Oi−C
3 7 )Cl2 、i−C3 7 Si(OCH3 )C
2 、i−C3 7 Si(OC2 5 )Cl2 、n−C
3 7Si(OCH3 )Cl2 、n−C3 7 Si(O
2 5 )Cl2 、n−C4 9 Si(OCH3 )Cl
2 、n−C4 9 Si(OC2 5 )Cl2 、i−C4
9 Si(OCH3 )Cl2 、i−C4 9 Si(OC
2 5 )Cl2 、t−C4 9 Si(OCH3 )C
2 、t−C4 9 Si(OC2 5 )Cl2 、(P
H)Si(OCH3 )Cl2 ,(PH)Si(OC2
5 )Cl2 ,(CyH)Si(OCH3 )Cl2 ,(C
yH)Si(OC2 5 )Cl2 ,(CH3 )HSi
(OCH3 2 、(CH3 )HSi(OC2 5 2
(C25 )HSi(OCH3 2 、(C2 5 )HS
i(OC2 5 2 、(i−C3 7 )HSi(OCH
3 2 、(i−C3 7 )HSi(OC2 5 2
(i−C3 7 )HSi(Oi−C3 7 2 、(CH
3 )H2 Si(OCH3 )、(C2 5 )H2 Si(O
2 5 )、(CH3 2 Si(OCH3 2 、(CH
3 2 Si(OC2 5 2 、(C2 5 2 Si(O
CH3 2 、(C25 2 Si(OC2 5 2
(i−C3 7 2 Si(OCH3 2 、(i−C3
7 2 Si(OC2 5 2 、(n−C3 7 2 Si
(OCH3 2、(n−C3 7 2 Si(OC
2 5 2 、(n−C4 9 2 Si(OCH3 2
(n−C4 9 2 Si(OC2 5 2 、(i−C4
9 2 Si(OCH3 2 、(i−C4 9 2 Si
(OC2 5 2 、(t−C4 9 2Si(OC
3 2 、(t−C4 9 2 Si(OC2 5 2
(PH)2 Si(OCH3 2 ,(PH)2 Si(OC
2 5 2 ,(CyH)2 Si(OCH3 2 ,(Cy
H)2 Si(OC2 5 2 ,(NOR)2 Si(OC
3 2 ,(NOR)2 Si(OC2 5 2 ,(CH
3 )(C2 5 )Si(OCH3 2 、(CH3 )(C
2 5 )Si(OC2 5 2 、(CH3 )(i−C3
7 )Si(OCH3 2 、(CH3 )(i−C
3 7 )Si(OC2 5 2 、(CH3 )(t−C4
9 )Si(OCH3 2 、(CH3 )(t−C
4 9 )Si(OC2 5 2 、(CH3 )(PH)S
i(OCH3 2 ,(CH3 )(PH)Si(O
2 5 2 ,(CH3 )(CyH)Si(OC
3 2 ,(CH3 )(CyH)Si(OC
2 5 2 ,(CH3 )(NOR)Si(OC
3 2 ,(CH3 )(NOR)Si(OC
2 5 2 ,(C2 5 )(i−C3 7 )Si(OC
3 2 、(C2 5 )(i−C3 7 )Si(OC2
5 2 、(C2 5 )(t−C4 9 )Si(OCH
3 2、(C2 5 )(t−C4 9 )Si(OC2
5 2 、(C2 5 )(PH)Si(OCH3 2
(C2 5 )(PH)Si(O2 5 2 ,(C
2 5 )(CyH)Si(OCH3 2 ,(C2 5
(CyH)Si(OC2 5 2 ,(CH3 2 Si
(Oi−C3 7 2 、(C2 5 2 Si(Oi−C
3 72 、(i−C3 7 2 Si(OiC3 7
2 、(t−C4 9 2 Si(Oi−C3 7 2
(PH)2 Si(Oi−C3 7 2 ,(CyH)2
i(Oi−C3 7 2 ,(CH3 2 Si(OC
3 )Cl、(CH3 2 Si(OC2 5 )Cl、
(C2 5 2 Si(OCH3 )Cl、(C2 5 2
Si(OC2 5 )Cl、(i−C3 7 2 Si(O
CH3 )Cl、(i−C3 7 2 Si(OC2 5
Cl、(t−C4 9 2 Si(OCH3 )Cl、(t
−C4 9 2 Si(OC2 5 )Cl、(PH)2
i(OCH3 )Cl,(PH)2 Si(OC2 5 )C
l,(CyH)2 Si(OCH3 )Cl,(CyH)2
Si(OC2 5 )Cl,(CH3 )(t−C4 9
Si(OCH3 )Cl,(CH3 )(t−C4 9 )S
i(OC2 5 )Cl,(CH3 )(PH)Si(OC
3 )Cl,(CH3 )(PH)Si(O2 5 )C
l,(CH3 )(CyH)Si(OCH3 )Cl,(C
3 )(CyH)Si(OC2 5 )Cl,(CH3
2 Si(Oi−C3 7 )Cl、(C2 5 2 Si
(Oi−C3 7 )Cl、(PH)2 Si(Oi−C3
7 )Cl,(CyH)2 Si(Oi−C3 7 )C
l,(CH3 )(t−C4 9 )Si(Oi−C
3 7 )Cl,(CH3 )(PH)2 Si(Oi−C3
7 )Cl,(CH3 )(CyH)2 Si(Oi−C3
7 )Cl,(CH3 2 HSi(OCH3 )、(C2
5 2 HSi(OCH3 )、(CH3 3 Si(OC
3 )、(CH3 3 Si(OC2 5 )、(C
2 5 3 Si(OCH3 )、(C2 5 3 Si(O
2 5 )、(CH3 2 (t−C49 )Si(OC
3 )、(CH3 2 (t−C4 9 )Si(OC2
5 )、(CH3 2 (PH)Si(OCH3 ),(CH
3 2 (PH)Si(OC2 5 ),(CH3 2 (C
yH)Si(OCH3 ),(CH3 2 (CyH)Si
(OC2 5 ),などの化合物をあげることができる
(PH=ベンゼン環、CyH=シクロヘキサン環、NO
R=ノルボルネン環を表す)。
【0040】これらの化合物の中でSi(OC
3 4 、Si(OC2 5 4 、(CH32 Si
(OCH3 2 、(C2 5 2 Si(OC
2 5 2 、(CH3 2Si(OC2 5 2 、(C
2 5 2 Si(OCH3 2 、(CH3 )HSi(O
CH3 2 、(C2 5 )HSi(OCH3 2 、(C
3 )HSi(OC2 5 2 、(C2 5 )HSi
(OCH3 2 、HSi(OCH3 3 、HSi(OC
2 5 3が特に好ましい。
【0041】本発明において前記シリコン化合物(第
〔II〕成分)の使用量は、第〔II〕成分/{第〔I〕成
分中の成分〔I〕−(1)−ロ)+成分〔I〕−(2)
−ハ)}(モル比)が0.01〜100、好ましくは
0.1〜10、さらに好ましくは0.5〜5となるよう
にすることが望ましい。
【0042】3.有機金属化合物(第〔III 〕成分) 本発明に用いる触媒は前記固体触媒成分および前記ケイ
素化合物と、有機金属化合物からなり、有機金属化合物
としては有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
用いられる。具体的な例としては一般式R3 Al,R
2 AlX,RAlX2 ,R2 AlOR,RAl(OR)
XおよびR3 Al2 3 の有機アルミニウム化合物(た
だしRは炭素数1〜20のアルキル基またはアリール
基、Xはハロゲン原子を示し、Rは同一でもまた異なっ
てもよい)または一般式R2 Zn(ただしRは炭素数1
〜20のアルキル基であり二者同一でもまた異なってい
てもよい)の有機亜鉛化合物で示されるもので、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sec−ブチルアルミニウム、トリtert−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、ジエチルアルミニウムクロリド、ジ
イソプロピルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウ
ムセキスクロリド、ジエチル亜鉛およびこれらの混合物
等があげられる。
【0043】本発明において前記有機金属化合物(第
〔III 〕成分)の使用量は特に制限はないが、通常、第
〔III 〕成分/{第〔I〕成分中の成分〔I〕−(1)
−ロ)+成分〔I〕−(2)−ハ)}(モル比)が0.
1〜1000、好ましくは1〜500となる量を使用す
ることができる。また本発明において前記固体触媒成分
(第〔I〕成分)、前記ケイ素化合物(第〔II〕成分)
および前記有機金属化合物(第〔III 〕成分)の重合反
応器への供給方法としては特に制限はないが、第〔I〕
成分、第〔II〕成分および第〔III 〕成分を各々別個に
供給する方法、あるいは第〔II〕成分と第〔III 〕成分
の混合物と第〔I〕成分を別個に供給する方法が望まし
い。
【0044】本発明においては、有機金属化合物成分
は、前記有機金属化合物と有機酸エステルとの混合物も
しくは付加化合物として用いることも好ましく採用する
ことができる。この時有機金属化合物と有機酸エステル
を混合物として用いる場合には、有機金属化合物1モル
に対して、有機酸エステルを通常0.1〜1モル、好ま
しくは0.2〜0.5モル使用する。また、有機金属化
合物と有機酸エステルとの付加化合物として用いる場合
は、有機金属化合物:有機酸エステルのモル比が2:1
〜1:2のものが好ましい。
【0045】この時に用いられる有機酸エステルとは、
炭素数が1〜24の飽和もしくは不飽和の一塩基性ない
し二塩基性の有機カルボン酸素と炭素数1〜30のアル
コールとのエステルである。具体的には、ギ酸メチル、
酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸フェニル、酢酸オクチ
ル、メタクリル酸メチル、ステアリン酸エチル、安息香
酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸n−プロピル、安
息香酸イソプロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ヘキシ
ル、安息香酸シクロペンチル、安息香酸シクロヘキシ
ル、安息香酸フェニル、安息香酸4−トリル、サリチル
酸メチル、サリチル酸エチル、p−オキシ安息香酸メチ
ル、p−オキシ安息香酸エチル、サリチル酸フェニル、
p−オキシ安息香酸シクロヘキシル、サリチルサンペン
ジル、α−レゾルシン酸エチル、アニス酸メチル、アニ
ス酸エチル、アニス酸フェニル、アニス酸ベンジル、o
−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸メチ
ル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、p
−トルイル酸フェニル、o−トルイル酸エチル、m−ト
ルイル酸エチル、p−アミノ安息香酸メチル、p−アミ
ノ安息香酸エチル、安息香酸ビニル、安息香酸アリル、
安息香酸ベンジル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エチ
ルなどをあげることができる。これらの中でも特に好ま
しいのは安息香酸、o−またはp−トレイル酸またはp
−アニス酸のアルキルエステルであり、特にこれらのメ
チルエステル、エチルエステルが好ましい。
【0046】4.オレフィンの重合 本発明の触媒を使用してのオレフィンの重合はスラリー
重合、溶液重合または気相重合にて行うことができる。
特に本発明の触媒は気相重合に好適に用いることがで
き、重合反応は通常のチグラー型触媒によるオレフィン
重合反応と同様にしておこなわれる。すなわち反応はす
べて実質的に酸素、水などを絶った状態で不活性炭化水
素の存在化、あるいは不存在下で行われる。オレフィン
の重合条件は温度は20ないし120℃、好ましくは5
0ないし100℃であり、圧力は常圧ないし70kg/cm
2 、好ましくは2ないし60kg/cm2 である。分子量の
調節は重合温度、触媒のモル比などの重合条件を変える
ことによってある程度調節できるが重合系中に水素を添
加することにより効果的に行われる。もちろん、本発明
の触媒を用いて、水素濃度、重合温度など重合条件の異
なった2段階ないしそれ以上の多段階の重合反応も何等
支障なく実施できる。
【0047】本発明の方法はチグラー触媒で重合できる
すべてのオレフィンの重合に適用可能であり、特に炭素
数2〜12のα−オレフィンが好ましく、たとえばエチ
レン、プロピレン、1−ブテン、ヘキセン−1、4−メ
チルペンテン−1などのα−オレフィン類の単独重合お
よびエチレンとプロピレン、エチレンと1−ブテン、エ
チレンとヘキセン−1、エチレンと4−メチルペンテン
−1等のエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンの
共重合、プロピレンと1−ブテンの共重合およびエチレ
ンと他の2種類以上のα−オレフィンとの共重合などに
好適に使用される。
【0048】また、ポリオレフィンの改質を目的とする
場合のジエンとの共重合も好ましく行われる。この時使
用されるジエン化合物の例としてはブタジエン、1,4
−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペ
ンタジエン等を挙げることができる。なお、共重合の際
のコモノマー含有率は任意に選択できうるものである
が、例えば、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィ
ンとの共重合の場合、エチレン・α−オレフィン共重合
体中のα−オレフィン含有量は0〜40モル%好ましく
は0〜30モル%とするのが望ましい。
【0049】
〔ポリマー物性測定方法〕
融点:走査熱量計(DSC、セイコー電子(株)社製
型)を用い、サンプル重量5mgで、180℃で一度溶融
後、−40℃まで冷却しその後10℃/min の速度で昇
温した時の吸熱ピークトップの温度を融点とした。 n値:島津製フローテスター(CFT−500)を使用
し、170℃で試料に種々の荷重を加え、直径2.0±
0.01mm、長さ40.0±0.01mmのダイより押し
出し、下式により剪断応力に対する剪断速度勾配を計算
しN値とする。
【0050】
【数1】
【0051】実施例1 (a)固体触媒成分の製造 攪拌機および還流冷却器をつけた500ml三ツ口フラス
コを窒素置換し、この中に600℃で焼成したシリカ
(富士デビソン、#955)50gを入れ、脱水ヘキサ
ン160ml,四塩化チタン2.2mlを加えてヘキサンリ
フラックス下3時間反応させた。冷却後ジエチルアルミ
ニウムクロリドの1mmol/ccのヘキサン溶液を30ml
加えて再びヘキサンリフラックスで2時間反応させた
後、120℃で減圧乾燥を行いヘキサンを除去した。1
/2インチ直径を有するステンレススチール製ボールが
25個入った内容積400mlのステンレススチール製ポ
ットに、市販の無水塩化マグネシウム10g、トリエト
キシアルミニウム4.2gを入れ窒素雰囲気下、室温で
16時間ボールミリングを行い反応生成物を得た。該反
応生成物5.4gを脱水エタノール160mlに溶解さ
せ、その溶液を全量三ツ口に加え、エタノールリフラッ
クス下3時間反応させた後、150℃で6時間減圧乾燥
を行い固体触媒成分を得た。得られた固体触媒成分1g
中のチタン量は15mgであった。
【0052】(b)気相重合 気相重合装置としては攪拌機が付いたステンレス製オー
トクレープを用い、ブロワー、流量調節器および乾式サ
イクロンでループをつくり、オートクレープはジャケッ
トに温水を流すことによって温度を調節した。80℃に
調節したオートクレープに上記固体触媒成分を250mg
/hr、ジメチルジメトキシシラン0.2mmol/hrおよび
トリエチルアルミニウムを50mmol/hrの速度で供給
し、またオートクレープ気相中のブテン−1/エチレン
モル比を0.35に、さらに水素を全圧の15%となる
ように調製しながら各々のガスを供給し、全圧を8kg/
cm2Gに保ちながらブロワーにより系内のガスを循環さ
せ、生成ポリマーを間欠的に抜き出しながら10時間の
連続重合を行った。重合終了後、オートクレープ内部の
点検を行ったところ、内壁および攪拌機には全くポリマ
ーは付着していなかった。触媒効率は210,000g
共重合体/gTiときわめて高活性であった。生成した
エチレン共重合体は、メルトフローレイト(MFR)
1.05g/10min 、密度0.9202g/cm3 であ
り、かさ密度0.46g/cm3 、平均粒径780μmの
形状の丸い粒状物であった。またこの共重合体の融点は
121.5℃、n値は1.42と分子量分布はきわめて
狭いものであった。
【0053】実施例2 実施例1において調製した固体触媒成分を用いて気相重
合を行うにあたり、実施例1のジメチルジメトキシシラ
ンの代わりにジエチルジエトキシシラン0.18mmol/
hrを用いることを除いては、実施例1と同様な方法で気
相重合を行ったところ、触媒効率は180,000g共
重合体/gTiと高活性で、MFR0.94g/10mi
n 、密度0.9195g/cm3 、かさ比重0.45g/
cm3 、平均粒径700μmの形状の丸い粒状物が得られ
た。また、この共重合体の融点は121.4℃、n値は
1.44と分子量分布はきわめて狭いものであった。
【0054】実施例3 実施例1において調製した固体触媒成分を用いて気相重
合を行うにあたり、実施例1のジメチルジメトキシシラ
ンの代わりにメチルジメトキシシラン1.0mmol/hrを
用いることを除いては、実施例1と同様な方法で気相重
合を行ったところ、触媒効率は220,000g共重合
体/gTiと高活性で、MFR0.86g/10min 、
密度0.9198g/cm3 、かさ比重0.46g/c
m3 、平均粒径770μmの形状の丸い粒状物が得られ
た。また、この共重合体の融点は122.2℃、n値は
1.43と分子量分布はきわめて狭いものであった。
【0055】実施例4 実施例1において調製した固体触媒成分を用いて気相重
合を行うにあたり、実施例1のジメチルジメトキシシラ
ンの代わりにテトラエトキシシラン0.2mmol/hrを用
いることを除いては、実施例1と同様な方法で気相重合
を行ったところ、触媒効率は190,000g共重合体
/gTiと高活性で、MFR0.88g/10min 、密
度0.9203g/cm3 、かさ比重0.43g/cm3
平均粒径750μmの形状の丸い粒状物が得られた。ま
た、この共重合体の融点は122.4℃、n値は1.4
3と分子量分布はきわめて狭いものであった。
【0056】実施例5 (a)固体触媒成分の製造 攪拌機および還流冷却器をつけた500ml三ツ口フラス
コを窒素置換し、この中に600℃で焼成したシリカ
(富士デビソン、#955)50gを入れ、脱水ヘキサ
ン160ml,四塩化チタン2.2mlを加えてヘキサンリ
フラックス下3時間反応させた。冷却後ジエチルアルミ
ニウムクロリドの1mmol/ccのヘキサン溶液を30ml
加えて再びヘキサンリフラックスで2時間反応させた
後、120℃で減圧乾燥を行いヘキサンを除去した。1
/2インチ直径を有するステンレススチール製ボールが
25個入った内容積400mlのステンレススチール製ポ
ットに、市販の無水塩化マグネシウム10g、トリエト
キシアルミニウム4.2gおよび四塩化チタン2.7g
を入れ窒素雰囲気下、室温で16時間ボールミリングを
行い反応生成物を得た。該反応生成物5.4gを脱水エ
タノール160mlに溶解させ、その溶液を全量三ツ口に
加え、エタノールリフラックス下3時間反応させた後、
150℃で6時間減圧乾燥を行い固体触媒成分を得た。
得られた固体触媒成分1g中のチタン量は19mgであっ
た。
【0057】(b)気相重合 実施例1と同様の気相重合装置を用い、80℃に調節し
たオートクレープに上記固体触媒成分を250mg/hr、
メチルジメトキシシラン0.8mmol/hrおよびトリエチ
ルアルミニウムを50mmol/hrの速度で供給し、またオ
ートクレープ気相中のブテン−1/エチレンモル比を
0.38に、さらに水素を全圧の15%となるように調
製しながら各々のガスを供給し、全圧を8kg/cm2 Gに
保ちながらブロワーにより系内のガスを循環させ、生成
ポリマーを間欠的に抜き出しながら10時間の連続重合
を行った。重合終了後、オートクレープ内部の点検を行
ったところ、内壁および攪拌機には全くポリマーは付着
していなかった。触媒効率は230,000g共重合体
/gTiときわめて高活性であった。生成したエチレン
共重合体は、メルトフローレイト(MFR)0.95g
/10min 、密度0.9211g/cm3 であり、かさ密
度0.46g/cm3 、平均粒径790μmの形状の丸い
粒状物であった。またこの共重合体の融点は121.9
℃、n値は1.42と分子量分布はきわめて狭いもので
あった。
【0058】実施例6 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、実
施例1のトリエトキシアルミニウム4.2gの代わりに
トリエトキシボロンを3.6g使用することを除いて
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製し、実
施例1と同様な条件で気相重合を行った。触媒効率は1
90,000g共重合体/gTiと高活性で、MFR
1.01g/10min 、密度0.9210g/cm3 、か
さ比重0.43g/cm3 、平均粒径660μmの形状の
丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の融点は1
22.4℃、n値は1.45と分子量分布はきわめて狭
いものであった。
【0059】実施例7 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、実
施例1のトリエトキシアルミニウム4.2gの代わりに
ジエトキシマグネシウムを2.9g使用することを除い
ては、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製し、
実施例1と同様な条件で気相重合を行った。触媒効率は
190,000g共重合体/gTiと高活性で、MFR
1.00g/10min 、密度0.9205g/cm3 、か
さ比重0.43g/cm3 、平均粒径650μmの形状の
丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の融点は1
22.1℃、n値は1.45と分子量分布はきわめて狭
いものであった。
【0060】実施例8 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、実
施例1のトリエトキシアルミニウム4.2gの代わりに
テトラエトキシシランを3.1g使用することを除いて
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製し、実
施例5と同様な条件で気相重合を行った。触媒効率は1
70,000g共重合体/gTiと高活性で、MFR
0.78g/10min 、密度0.9221g/cm3 、か
さ比重0.44g/cm3 、平均粒径600μmの形状の
丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の融点は1
21.2℃、n値は1.42と分子量分布はきわめて狭
いものであった。
【0061】実施例9 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、エ
タノールの代わりにプロピオニトリルを使用することを
除いては、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製
し、実施例5と同様な条件で気相重合を行った。触媒効
率は180,000g共重合体/gTiと高活性で、M
FR0.81g/10min 、密度0.9205g/c
m3 、かさ比重0.43g/cm3 、平均粒径630μm
の形状の丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の
融点は121.9℃、n値は1.44と分子量分布はき
わめて狭いものであった。
【0062】実施例10 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、シ
リカの代わりにアルミナを使用することを除いては、実
施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製し、実施例1
と同様な条件で気相重合を行った。触媒効率は150,
000g共重合体/gTiと高活性で、MFR0.72
g/10min 、密度0.9225g/cm3 、かさ比重
0.42g/cm3 、平均粒径510μmの形状の丸い粒
状物が得られた。また、この共重合体の融点は122.
4℃、n値は1.44と分子量分布はきわめて狭いもの
であった。
【0063】実施例11 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、シ
リカの代わりにシリカアルミナを使用することを除いて
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製し、実
施例1と同様な条件で気相重合を行った。触媒効率は1
60,000g共重合体/gTiと高活性で、MFR
0.86g/10min 、密度0.9219g/cm3 、か
さ比重0.42g/cm3 、平均粒径520μmの形状の
丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の融点は1
22.5℃、n値は1.44と分子量分布はきわめて狭
いものであった。
【0064】実施例12 実施例1において固体触媒成分を調製するにあたり、四
塩化チタン2.2mlの代わりに四塩化チタン2.2mlお
よびトリエトキシバナジル0.5mlを使用することを除
いては、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を調製
し、実施例1と同様な条件で気相重合を行った。触媒効
率は230,000g共重合体/gTiと高活性で、M
FR0.91g/10min 、密度0.9206g/c
m3 、かさ比重0.44g/cm3 、平均粒径700μm
の形状の丸い粒状物が得られた。また、この共重合体の
融点は122.1℃、n値は1.43と分子量分布はき
わめて狭いものであった。
【0065】実施例13 実施例1において調製した固体触媒成分を用いて気相重
合を行うにあたり、ジメチルジメトキシシランとトリエ
チルアルミニウムをあらかじめSi/Al(モル比)で
0.04になるように混合し60℃で3時間反応させた
後、トリエチルアルミニウムとして50mmol/hrの速度
で供給することを除いては、実施例1と同様な方法で重
合を行った。触媒効率は200,000g共重合体/g
Tiと高活性で、MFR0.92g/10min 、密度
0.9214g/cm3 で、かさ比重0.46g/cm3
平均粒径730μmの形状の丸い粒状物が得られた。ま
た、この共重合体の融点は122.1℃、n値は1.4
3と分子量分布はきわめて狭いものであった。
【0066】比較例1 (a)固体触媒成分の製造 攪拌機および還流冷却器をつけた500ml三ツ口フラス
コを窒素置換し、この中に600℃で焼成したシリカ
(富士デビソン、#955)50gを入れ、脱水ヘキサ
ン160ml,四塩化チタン2.2mlを加えてヘキサンリ
フラックス下3時間反応させた。冷却後ジエチルアルミ
ニウムクロリドの1mmol/ccのヘキサン溶液を30ml
加えて再びヘキサンリフラックスで2時間反応させた
後、120℃で減圧乾燥を行いヘキサンを除去した。1
/2インチ直径を有するステンレススチール製ボールが
25個入った内容積400mlのステンレススチール製ポ
ットに、市販の無水塩化マグネシウム10g、トリエト
キシアルミニウム4.2gを入れ窒素雰囲気下、室温で
16時間ボールミリングを行い反応生成物を得た。該反
応生成物7.5gおよびテトラブトキシチタン5.0g
を脱水エタノール160mlに溶解させ、その溶液を全量
上記三ツ口フラスコに加え、エタノールリフラックス下
3時間反応させた。冷却後デカンテーションで上澄み液
を除去し、150℃で6時間減圧乾燥を行った。次にヘ
キサン150ml、ジエチルアルミニウムクロリドを80
mmol加え、ヘキサンリフラックス下で1時間反応させ
た。その後70℃で窒素ブローによりヘキサンを除去し
固体触媒成分を得た。得られた固体触媒成分1g中のチ
タン量は28mgであった。
【0067】(b)気相重合 実施例1と同様の気相重合装置を用い、80℃に調節し
たオートクレープに上記固体触媒成分を250mg/hrお
よびトリエチルアルミニウムを50mmol/hrの速度で供
給し、またオートクレープ気相中のブテン−1/エチレ
ンモル比を0.27に、さらに水素を全圧の17%とな
るように調製しながら各々のガスを供給し、全圧を8kg
/cm2 Gに保ちながらブロワーにより系内のガスを循環
させ、生成ポリマーを間欠的に抜き出しながら10時間
の連続重合を行った。触媒効率は200,000g共重
合体/gTi、MFR1.00g/10min 、密度0.
9208g/cm3 で、かさ比重0.45g/cm3 、平均
粒径600μmの粒状物が得られた。また、この共重合
体の融点は122.5℃あり、n値は1.50と分子量
分布は本発明の実施例と比較して広めであった。
【0068】
【発明の効果】本発明の固体触媒成分と有機金属化合物
を触媒として得られるオレフィンの単独重合体または共
重合体は、かさ比重が著しく高く、平均粒径が比較的大
きく、粒径分布が狭く微粒子状粉末部分が少ないため、
重合時における反応器壁へのポリマーの付着が少なく安
定した運転が可能であり、さらに成形加工時の粉塵の発
生が防止でき成形加工時の能率を高めることができるの
みならず、ペレット化工程をも省略しうる。またポリマ
ーの分子量分布がせまいため特にフィルムに供した場
合、強度が高く透明性にすぐれ、かつ抗ブロッキング性
およびヒートシール性にすぐれる等多くの効果を発揮し
うる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒の製造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 (56)参考文献 特開 平3−64306(JP,A) 特開 平4−261408(JP,A) 特開 昭62−207306(JP,A) 特開 昭62−32105(JP,A) 特開 昭60−149605(JP,A) 特開 昭58−21405(JP,A) 特開 昭57−158205(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】〔I〕(1)イ)ケイ素酸化物および/ま
    たはアルミニウム酸化物、 および ロ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
    物を反応させて得られる反応生成物に、 さらに ハ)有機アルミニウム化合物を反応させて得られる反応
    生成物と、 (2)イ)ハロゲン化マグネシウムおよび ロ)一般式Me(OR1 n z-n (ここでMeは周期律表I〜III またはIVb族の元素、
    zは元素Meの原子価、nは0<n≦z、Xはハロゲン
    原子、R1 は炭素数1〜20の炭化水素残基を示す)で
    表される化合物を接触し、反応させて得られる反応生成
    物とを反応させて得られる物質からなる固体触媒成分と 〔II〕一般式 R2 a 3 b 4 c Si(OR5 d
    4-(a+b+c+d) (ここでR2 a 、R3 b 、R4 c は水素または炭素数1
    〜20の炭化水素残基を示し、R5 は炭素数1〜20の
    炭化水素残基を示し、Xはハロゲン原子を示し、a,
    b,c及びdは0≦a<4、0≦b<4、0≦c<4、
    0<d≦4,ただし0<a+b+c+d≦4である。)
    で表されるケイ素化合物、 および 〔III 〕有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
    から選ばれる有機金属化合物を組み合わせてなる触媒系
    により、オレフィンを重合または共重合することを特徴
    とするポリオレフィンの製造方法。
  2. 【請求項2】〔I〕(1)イ)ケイ素酸化物および/ま
    たはアルミニウム酸化物、 および ロ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
    物を反応させて得られる反応生成物に、 さらに、 ハ)有機アルミニウム化合物を反応させて得られる反応
    生成物と、 (2)イ)ハロゲン化マグネシウムおよび ロ)一般式Me(OR1 n z-n (ここでMeは周期律表I〜III またはIVb族の元素、
    zは元素Meの原子価、nは0<n≦z、Xはハロゲン
    原子、R1 は炭素数1〜20の炭化水素残基を示す)で
    表される化合物を接触し、反応させて得られる反応生成
    物および ハ)チタン化合物またはチタン化合物とバナジウム化合
    物を相互に反応させて得られる反応生成物とを反応させ
    て得られる物質からなる固体触媒成分と 〔II〕一般式 R2 a 3 b 4 c Si(OR5 d
    4-(a+b+c+d) (ここでR2 、R3 、R4 は水素または炭素数1〜20
    の炭化水素残基を示し、R5 は炭素数1〜20の炭化水
    素残基を示し、Xはハロゲン原子を示し、a,b,c及
    びdは0≦a<4、0≦b<4、0≦c<4、0<d≦
    4,ただし0<a+b+c+d≦4である。)で表され
    るケイ素化合物、 および 〔III 〕有機アルミニウム化合物および有機亜鉛化合物
    から選ばれる有機金属化合物を組み合わせてなる触媒系
    により、オレフィンを重合または共重合することを特徴
    とするポリオレフィンの製造方法。
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