JP3095800B2 - オレフィン重合体の製造 - Google Patents
オレフィン重合体の製造Info
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Description
ない条件下で、オレフィン重合体を高活性でしかも安定
的に製造することができる触媒および重合法に関するも
のである。
媒を使用するスラリー法および溶液法、溶媒を使用しな
い気相法およびバルク法等がある。これらの中で溶媒を
使用しない方法、例えば気相法は、重合体の製造コスト
が安く有力な方法であるが、運転安定性に問題を残す場
合が多い。そこで、これらの問題を解決するために種々
の提案がなされているが、まだ充分満足できるレベルに
あるとは言い難い。
する課題は、オレフィン重合体製造上の種々の運転トラ
ブル、例えば触媒導入時の触媒導入管の閉塞、重合槽内
での触媒付着に起因するポリマー付着等を解決すること
である。
成分の性状に大きな影響を受けることが判明した。
のトラブルの原因とならない触媒成分ならびにそれを用
いてなるオレフィンの重合体の製造法を提供しようとす
るものである。
媒成分は、下記の成分(A1 )および成分(A2 )の組
合せからなること、を特徴とするものである。成分(A1 ) 下記の成分(a1 )および成分(a2 )の接触生成物、成分(a1 ) 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(a2 ) ビニルシラン化合物、成分(A2 ) 平均粒径10〜1000μmのポリマー粒子。
造法は、下記の成分(A)および成分(B)の組合せか
らなる触媒に、実質的に溶媒不存在下の条件で、α‐オ
レフィンを接触させて重合させること、を特徴とするも
のである。成分(A) 下記の成分(A1 )および成分(A2 )の組合せからな
るオレフィン重合用触媒成分、成分(A1 ) 下記の成分(a1 )および成分(a2 )の接触生成物、成分(a1 ) 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(a2 ) ビニルシラン化合物、成分(A2 ) 平均粒径10〜1000μmのポリマー粒子、成分(B) 有機アルミニウム化合物。
よく、触媒導入時の触媒導入管の閉塞、重合槽内での触
媒付着に起因するポリマー付着、粗大ポリマー粒子生成
防止等の数々の効果があり、従来無溶媒重合法において
問題とされていた運転操作上のトラブルを解決すること
ができるものである。
(A2 )の組合せからなるものである。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
1 )および(A2 ))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。この触媒
成分は、有機アルミニウム化合物(成分(B)(詳細後
記))と組合わされてオレフィン重合用触媒を形成する
ものである。以後、この触媒成分を有機アルミニウム化
合物成分(B)との対比上、触媒成分(A)ということ
がある。
(a1 )および(a2 )の接触生成物である。ここで、
「接触生成物」とは、挙示の成分、即ち成分(a1 )お
よび成分(a2 )、のみの接触によるものだけを意味す
るものではなく、合目的的な他の成分の共存を排除しな
い。
を必須成分として含有する固体成分である。ここで「必
須成分として含有する」ということは、挙示の三成分の
外に合目的的な他元素を含んでいてもよいこと、これら
の元素はそれぞれが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固体成分その
ものは公知である。本発明では、このような固体成分と
しては公知のものを使用できる。例えば、特開昭53−
45688号、同54−3894号、同54−3109
2号、同54−39483号、同54−94591号、
同54−118484号、同54−131589号、同
55−75411号、同55−90510号、同55−
90511号、同55−127405号、同55−14
7507号、同55−155003号、同56−186
09号、同56−70005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57−121
003号、同58−5309号、同58−5310号、
同58−5311号、同58−8706号、同58−2
7732号、同58−32604号、同58−3260
5号、同58−67703号、同58−117206
号、同58−127708号、同58−183708
号、同58−183709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。
ブデン化合物で処理したものなども挙げられる。
となるマグネシウム化合物としては、マグネシウムハラ
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
ムハライドが好ましい。ハライドのハロゲンは塩素およ
び臭素が代表的であり、またアルコキシは低級アルコキ
シが代表的である。
般式Ti(OR1)4-n Xn(ここでR1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)Cl
3、Ti(OC2H5)2Cl2、Ti(OC2H5)
3Cl、Ti(O−iC3H7)Cl3、Ti(O−n
C4H9)Cl3、Ti(O−nC4H9)2Cl2、
Ti(OC2H5)Br3、Ti(OC2H5)(OC
4H9)2Cl、Ti(O−nC4H9)3Cl、Ti
(O−C6H5)Cl3、Ti(O−iC4H9)2C
l2、Ti(OC5H11)Cl3、Ti(OC6H13)
Cl3、Ti(OC2H5)4、Ti(O−nC
3H7)4、Ti(O−nC4H9)4、Ti(O−i
C4H9)4、Ti(O−nC6H13)4、Ti(O−
nC8H17)4、Ti〔OCH2CH(C2H5)C4
H9〕4などが挙げられる。
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具体例
としては、TiCl4・CH3COC2H5、TiCl
4・CH3CO2C2H5、TiCl4・C6H5NO
2、TiCl4・CH3COCl、TiCl4・C6H
5COCl、TiCl4・C6H5CO2C2H5、T
iCl4・ClCOC2H5、TiCl4・C4H4O
等があげられる。
のは、TiCl4、Ti(OC2H5)4、Ti(OC
4H9)4、Ti(OC4H9)Cl3等である。
こで、R2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、pは0
<p≦3の数を示す。)で表わされるチタン化合物も使
用可能である。そのようなチタン化合物の具体例として
は、TiCl3、TiBr3、Ti(OCH3)C
l2、Ti(OC2H5)Cl2等がある。
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。
および(または)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、例えばアルミニ
ウムのハロゲン化物やケイ素のハロゲン化物、リンのハ
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。また、電子供与体としてのエステル(詳細
後記)をそのアシルハライド(例えばフタル酸クロライ
ド)の形で使用して、そのハロゲンをハロゲン源として
利用することもできる。触媒成分中に含まれるハロゲン
はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素またはこれらの混合物で
あってよく、特に塩素が好ましい。
えて、各種の任意成分をさらに含有してもよいことは前
記したところである。従って、例えば、この固体成分
(a1 )を製造する場合に、電子供与体を内部ドナーと
して使用して製造することができる。
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、有機酸ま
た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。
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、酢酸シ
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2
0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、イソ塩化フタロイルなど
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2
0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有
機酸ハライドであり、特に好ましいのはフタル酸エステ
ル、酢酸セロソルブおよびフタル酸ハライドである。
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。
シウム化合物の使用量に対してモル比で1×10-4〜1
000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、好ましくは0.1〜10
0、の範囲内である。
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、好ましくは0.01〜5、の範囲
内である。
ウム源およびハロゲン源、更には必要により電子供与体
等の前記または後記の他成分を用いて、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ア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。
で示されるものが適当である。
q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、メチルハイドロジェンポリシロキサン、エ
チルハイドロジェンポリシロキサン、フェニルハイドロ
ジェンポリシロキサン、シクロヘキシルハイドロジェン
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、などが好ましい。 (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とチタン化合物を接触させる方法。 (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。 (ト) 上記のいずれかにおいて、後記の任意成分を存
在させる方法。
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、媒体攪拌粉
砕機などによる機械的な方法、不活性稀釈剤の存在下
に、攪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稀釈剤としては、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。
損なわない限りにおいて、上記の成分以外のその他の成
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
(詳細後記)。
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(a1 )が得られる。
i、Mgおよびハロゲン)を含んでなるものであるとこ
ろ、任意成分として電子供与体を含んでもよいことは前
記した通りであるが、任意成分としてはさらに下記のも
のを使用することができる。
CH3SiCl3等のケイ素化合物、メチルハイドロジ
ェンポリシロキサン等のポリマーケイ素化合物、Al
(OiC3H7)3、AlCl3、AlBr3、Al
(OC2H5)3、Al(OCH3)2Cl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、W
Cl6、WCl5、WI5等のタングステン化合物、M
oCl5、MoBr5等のモリブデン化合物等の他成分
の併用が可能であり、これらがケイ素、アルミニウム、
ホウ素、タングステンおよびモリブデン等の成分として
固体成分中に残存することも差支えない。
一般式の有機ケイ素化合物を挙げることができる。
と同一かもしくは異なる炭化水素残基を、R6は炭化水
素残基を、rは1≦r≦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。
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R4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
二級または三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三級のものが
好ましい。R4の炭素数は通常3〜20、好ましくは4
〜10、である。R5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。R6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。このケイ素化合物は、上記式の化合
物の複数種の混合物であってもよい。
は、下記の通りである。 (CH3)3CSi(CH3)(OCH3)2、(CH
3)3CSi(CH(CH3)2)(OCH3)2、
(CH3)3CSi(CH3)(OC2H5)2、(C
2H5)3CSi(CH3)(OCH3)2、(C
H3)(C2H5)CH−Si(CH3)(OCH3)
2、((CH3)2CHCH2)2Si(OC
H3)2、(C2H5)(CH3)2CSi(CH3)
(OCH3)2、(C2H5)(CH3)2CSi(C
H3)(OC2H5)2、(CH3)3CSi(OCH
3)3、(CH3)3CSi(OC2H5)3、(C2
H5)3CSi(OC2H5)3、(CH3)(C2H
5)CHSi(OCH3)3、(C2H5)(CH3)
2CSi(OCH3)3、(C2H5)(CH3)2C
Si(OC2H5)3、
たは三級で炭素数3〜20の分岐鎖状炭化水素残基、特
にR4のα位の炭素が三級であって炭素数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。
あたり、必要に応じて周期律表第I〜III 族金属の有機
金属化合物を使用することもできる。
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。この化合
物中の金属としては、リチウム、マグネシウム、アルミ
ニウムおよび亜鉛、特にアルミニウム、が代表的であ
る。
れている有機金属化合物の金属の残りの原子価(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(ヒドロカルビル基は、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
た当該金属(具体的には、メチルアルモキサンの場合の
−O−Al(CH3)−)、その他で充足される。
れば、(イ)メチルリチウム、n‐ブチルリチウム、第
三ブチルリチウム等の有機リチウム化合物、(ロ)ブチ
ルエチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ヘキシ
ルエチルマグネシウム、ブチルマグネシウムクロリド、
第三ブチルマグネシウムブロミド等の有機マグネシウム
化合物、(ハ)ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜
鉛化合物、(ニ)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。このうちで
は、特に有機アルミニウム化合物が好ましい。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。
2) ケイ素、アルミニウム、ホウ素、タングステンおよびモ
リブデン化合物の使用量は、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、好まし
くは0.01〜10、の範囲内である。
金属化合物について特記すれば、下記の通りである。
および有機金属化合物の使用量は効果が認められるかぎ
り任意のものでありうるが、一般的には下記の範囲が好
ましい。
構成するチタン成分に対するケイ素の原子比(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の範囲内である。
を構成するチタン成分に対する有機金属化合物の金属原
子比(金属/チタン)で0.01〜100、好ましくは
0.1〜30、の範囲である。
1 )製造の任意の過程で成分(a1)中に導入すること
ができ、その一つが成分(a1 )の必須成分と必要に応
じて電子供与体(任意成分(その1))とから前記のよ
うな方法で固体組成物を調製する過程で任意成分(その
2)を導入することであることは前記したところである
が、任意成分(その2)の好ましい導入態様は、上記の
固体組成物を調製してから任意成分(その2)を接触さ
せることからなる。接触条件は、前記したとおりであ
る。
ラン化合物である。具体的には、モノシラン(Si
H4)中の少なくとも1つの水素原子がビニル(CH2
=CH−)に置き換えられ、そして残りの水素原子のう
ちのいくつかが、ハロゲン(好ましくはCl)、アルキ
ル(好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素
数1〜4、のもの)、アルコキシ(好ましくは炭素数1
〜12、さらに好ましくは炭素数1〜4、のもの)、ア
リール(好ましくはフェニル)、その他、で置き換えら
れた構造を示すもの、より具体的には CH2=CH−SiH3、CH2=CH−SiH2(C
H3)、CH2=CH−SiH(CH3)2、CH2=
CH−Si(CH3)3、CH2=CH−SiCl3、
CH2=CH−SiCl2(CH3)、CH2=CH−
SiCl(CH3)H、CH2=CH−SiCl(C2
H5)2、CH2=CH−Si(C2H5)3、CH2
=CH−Si(CH3)(C2H5)2、CH2=CH
−Si(C6H5)(CH3)2、CH2=CH−Si
(CH3)2(C6H4CH3)、CH2=CH−Si
(OCH3)3、CH2=CH−Si(OC
2H5)3、CH2=CH−Si(C2H5)(OCH
3)2、CH2=CH−Si(OC2H5)2H、
3)2(CH=CH2)、(CH2=CH)2SiCl
2、(CH2=CH)2Si(CH3)2等、を例示す
ることができる。これらのうちでは、酸素を含有しない
ビニルシランが好ましく、さらに好ましいものはビニル
アルキルシランである。
記の成分(a1 )および成分(a2 )の接触生成物であ
る。成分(a1 )と成分(a2 )の接触条件は、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。
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、媒体攪拌粉
砕機などによる機械的な方法、不活性稀釈剤の存在下
に、攪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稀釈剤としては、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。成分(a2)の使用量は、成分(a1 )を
構成するチタン化合物に対して、Si/Tiのモル比で
0.001〜1000の範囲内でよく、好ましくは、
0.01〜100の範囲内である。
成分として、オレフィンやジエン化合物等のエチレン性
不飽和化合物を使用することも可能である。そのような
エチレン性不飽和化合物の具体例としては、エチレン、
プロピレン、1‐ブテン、2‐ブテン、イソブチレン、
1‐ペンテン、2‐ペンテン、2‐メチル‐1‐ブテ
ン、3‐メチル‐1‐ブテン、1‐ヘキセン、2‐ヘキ
セン、3‐ヘキセン、2‐メチル‐1‐ペンテン、3‐
メチル‐1‐ペンテン、4‐メチル‐1‐ペンテン、2
‐メチル‐2‐ペンテン、3‐メチル‐2‐ペンテン、
4‐メチル‐2‐ペンテン、2‐エチル‐1‐ブテン、
2,3‐ジメチル‐1‐ブテン、3,3‐ジメチル‐1
‐ブテン、2,3‐ジメチル‐2‐ブテン、1‐ヘプテ
ン、1‐オクテン、2‐オクテン、3‐オクテン、4‐
オクテン、1‐ノネン、1‐デセン、1‐ウンデセン、
1‐ドデカン、1‐トリデカン、1‐テトラデカン、1
‐ペンタデカン、1‐ヘキサデカン、1‐ヘプタデカ
ン、1‐オクタデカン、1‐ノナデカン、スチレン、α
‐メチル‐スチレン、ジビニルベンゼン、1,2‐ブタ
ジエン、イソプレン、ヘキサジエン、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,trans 4‐ヘキサジエ
ン、trans 2,trans 4‐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
ラデカジエン等があげられる。これらは、必要に応じて
有機アルミニウム化合物と共に成分(a1 )と接触させ
れば重合するのがふつうであり、従ってそのようにして
製造した成分(A1 )は所謂予備重合を終えたものとい
うことになる。
(A1 )の調製時に重合するものと考えられる。その使
用量は、これら化合物の使用前の成分(A1 )に対し
0.01〜100重量倍、好ましくは0.1〜10重量
倍、である。
(A2 )は、平均粒径10〜1000μmのポリマー粒
子、好ましくは球状ポリマー粒子である。成分(A2 )
のポリマーの種類としては、(イ)オレフィンポリマー
(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等)、(ロ)
スチレンポリマー(例えば、ポリスチレン、ポリα‐メ
チルスチレン)、(ハ)ハロビニルポリマー(例えば、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン)、(ニ)ポリア
ミド(例えば、6‐または6,6‐ナイロン)、(ホ)
(メタ)アクリレートポリマー(例えば、ポリメチルメ
タクリレート、n‐ブチルアクリレート等)、(ヘ)ア
ミノプラスト(例えば、メラミン、ベンゾグアナミ
ン)、および(ト)シリコーンがあるが、熱可塑性のも
のが好ましい。
目的とする用途等により異なるが、好ましくは20〜5
00μm、さらに好ましくは30〜300μmである。
平均粒径は、乾式ふるい分け法により測定したものであ
る。各粒子は、球状であること、すなわちその最小径は
最大径の75%程度以上、好ましくは85%程度以上で
あることが好ましい。
の溶液をポリマーに対する溶解能を持たない非溶剤と接
触させるか、固体ポリマーを粉砕(ガラス転移点以下の
温度が好ましい)するか、あるいはその他適当な方法で
小粒化することによって、製造することができる。
(A)は、成分(A1)および成分(A2 )からなるも
のであることは上記した通りである。このような触媒成
分(A)は、成分(A1 )と(A2 )とを混合すること
によって得ることができる。成分(A1 )と成分(A2
)の混合方法は、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、不活性ガス(充分に精製したも
のが好ましい)、例えば窒素ガス雰囲気下で混合する方
法、不活性溶剤、たとえばヘキサン、ヘプタン等の炭化
水素溶剤の存在下に混合する方法などがある。また、成
分(A1 )と成分(A2 )の使用量は、使用する成分
(A1 )と成分(A2 )の性状により異なるが、一般的
には成分(A2 )の使用量は、成分(A1 )に対して重
量比で好ましくは0.01/1〜100/1の範囲内、
さらに好ましくは0.05/1〜10/1の範囲内、で
ある。
ニウム化合物である。具体例としては、R7 3-t AlX
tまたは、R8 3-u Al(OR9)u(ここでR7およ
びR8は同一または異なってもよい炭素数1〜20程度
の炭化水素残基または水素原子、R9は炭素数1〜20
程度の炭化水素残基、Xはハロゲン、tおよびuはそれ
ぞれ0≦t≦3、0<u<3の数である。)で表わされ
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。
化合物に他の有機金属化合物、たとえばR10 3-v Al
(OR11)v(ここで、1≦v≦3、R10およびR11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。
(B)/成分(A)が0.1〜1000、好ましくは1
〜100、の範囲である。
(A)と成分(B)の組合せからなる触媒に、実質的に
溶媒の不存在下の条件で、α‐オレフィンを接触させて
重合させることからなるものである。
上記の成分(A)および(B)を、あるいはこれらの成
分と必要に応じて第三成分(たとえば、所謂外部ドナ
ー)を、重合槽内で重合させるべきオレフィンの共存あ
るいは不存在下に、あるいは重合槽外で重合させるべき
オレフィンの共存あるいは不存在下に、一時に、段階的
にあるいは分割して数回にわたって接触させることによ
って形成させることができる。
給法には特に制限はないが、それぞれヘキサン、ヘプタ
ン等の脂肪族炭化水素溶媒に分散させて、それぞれ別々
に重合槽に添加しあるいはあらかじめ接触させて重合槽
に添加するのがふつうである。
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。
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攪拌機により反応槽に
おいて攪拌する方式、である。
発明の触媒系で重合するオレフィン類は、一般式R12−
CH=CH2(ここでR12は水素原子または炭素数1〜
10の炭化水素残基であり、分枝基を有してもよい。)
で表わされるものである。具体的には、エチレン、プロ
ピレン、ブテン‐1、ペンテン‐1、ヘキセン‐1、4
‐メチルペンテン‐1などのオレフィン類がある。好ま
しくはエチレンおよびプロピレンである。これらの重合
の場合に、エチレンに対して50重量パーセントまで、
好ましくは20重量パーセントまで、の上記オレフィン
とエチレンとの共重合を行なうことができ、プロピレン
に対して30重量パーセントまでの上記オレフィン、特
にエチレン、とプロピレンとの共重合を行なうことがで
きる。また、その他の共重合性モノマー(たとえば酢酸
ビニル、ジオレフィン等)との共重合を行なうこともで
きる。
(イ)エチレン、プロピレン等のホモポリマー、(ロ)
エチレンとプロピレン、エチレンとブテン‐1、エチレ
ンとプロピレン、プロピレンとヘキセン‐1等のランダ
ムコポリマー、および(ハ)プロピレンとエチレンと
の、もしくはプロピレンとエチレン/プロピレンとの、
ブロックコポリマー等である。
℃、好ましくは50℃〜90℃、程度であり、重合圧力
は通常1〜50Kg/cm2 Gの範囲内である。なお、重合
にあたっては、必要に応じて水素などの分子量調節剤を
用いてMFRを制御することも可能である。
‐ヘプタン300ミリリットルを導入し、次いでMgC
l2を0.2モル、Ti(O‐nC4H9)4を0.4
モル導入し、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30ミリリットル
導入し、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。
記と同様に精製したn‐ヘプタンを100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.
1モル導入した。ついでn‐ヘプタン25ミリリットル
にSiCl40.15モルを混合して30℃、30分間
でフラスコへ導入し、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。
フタル酸クロライド0.09モルを混合して90℃、3
0分間でフラスコへ導入し、95℃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WC
l6 0.7グラムおよびヘプタン80ミリリットルを導
入し、90℃で4時間反応させた。次いで、成分(a
2)としてジビニルジメチルシランを0.5ml導入し、
50℃で2時間反応させた。反応終了後、n‐ヘプタン
で充分に洗浄して、成分(A1 )を得た。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。
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50ミリリットル導入し、成分(A1 )を5グラ
ムおよび成分(A2 )としてポリエチレン(平均粒径4
0μm、製鉄化学社製「フロービース」(商品名)を5
グラム添加し、室温下で攪拌して混合した。攪拌終了
後、ヘプタンを除去し、乾燥して、成分(A)とした。
装置を有する内容積1.5リットルのステンレス鋼製オ
ートクレーブに、充分脱水および脱酸素したポリマー担
体(平均粒径500μmのポリエチレン)を30グラ
ム、トリエチルアルミニウム(成分(B))を75ミリ
グラム、ジフェニルジメトキシシランを16ミリグラム
および上記で合成した成分(A)を60ミリグラムを内
径2mmの触媒導入管より導入した。次いでH2を120
ミリリットル導入し、昇温昇圧し、重合圧力=5Kg/cm
2 G、重合温度=90℃、重合時間=2時間の条件で重
合を行なった。重合終了後、重合したポリマーを回収し
た。その結果、95グラムのポリマーが得られた。MF
R=21.6(g/10分)、ポリマー嵩比重=0.4
6(g/cc)であった。
がなく、重合槽内にもポリマー付着は全くなかった。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内には付着は認められなか
った。
そのまま成分(A)として使用した。 〔プロピレンの重合〕実施例1と全く同様の条件で重合
を行なった。ただし、成分(A)の使用量は、30ミリ
グラムであった。その結果、93.5グラムのポリマー
が得られ、MFR=20.8(g/10分)、ポリマー
嵩比重=0.45(g/cc)であった。なお、触媒導入
管にわずかであるが触媒残渣の付着が認められた。ま
た、同様の触媒導入および重合操作をくり返したが、6
回目に触媒導入管が閉塞して重合が不可能であった。
4H9)4およびメチルヒドロポリシロキサンの反応を
行ない、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、上記と同様に
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0.1モル導入し
た。次いで、n‐ヘプタン50ミリリットルにSiCl
4 39ミリリットルを混合して、30℃、30分間で
フラスコへ導入し、90℃で1時間反応させた。反応終
了後、n‐ヘプタンで洗浄し、固体成分を得た。
製したn‐ヘプタンを50ミリリットル導入し、次いで
上記で得た固体成分を5グラム導入し、次いでケイ素化
合物として(CH3)3CSi(CH3)(OCH3)
2を2.0ミリリットル導入し、次いでSiCl4を
5.8ミリリットル、更にトリエチルアルミニウム4.
5グラムをそれぞれ導入し、最後に成分(a2 )として
ビニルトリメチルシランを1.0ミリリットル導入し、
20℃で2時間接触させた。次いでジビニルベンゼン
5.5グラムを導入し、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て成分(A1)
とした。
施例1の混合において、成分(A2 )として平均粒径1
50μmの球状ポリスチレン2.5グラムを使用した以
外は、全く同様に行なって、成分(A)とした。
721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。
あと、充分に脱水および脱酸素したポリマー担体(平均
粒径600μmのポリプロピレン)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50
0ミリグラムおよび前記で合成した成分(A)を内径2
mmの触媒導入管より160ミリグラム導入した。第一段
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、重合槽の攪拌回転
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。7
5℃で重合を継続し、重合圧力が1Kg/cm2 Gになった
時点で重合サンプルを一部採取した。
て、重合工程(2)を開始した。第二段重合では、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/cm2 G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。383グラムの重
合体が得られた。生成ポリマーのMFRは7.1g/1
0分であり、ポリマー嵩密度(B.D.)は0.43(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、29.4重量パーセントであっ
た。
ンプルのMFRは17.1g/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1.3cm
2 の内孔から落下するのに要する時間を意味する。
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、触媒導入管に触媒残渣の付着は
認められなかった。
そのまま成分(A)として使用した。 〔プロピレンの共重合〕実施例2と全く同様の条件で重
合を行なった。ただし、成分(A)の使用量は80ミリ
グラムである。重合の結果、382グラムの重合体が得
られた。MFR=7.2g/10分、ポリマーB.D=
0.42(g/cc)であり、ポリマー落下速度は5.8
秒であった。ゴム状共重合体の重量は29.2重量パー
セントであった。なお、触媒導入管にはわずかであるが
触媒の付着が認められた。また同様の触媒導入および重
合操作をくり返したが、7回目に触媒導入管が完全に閉
塞して重合が不可能であった。
)の混合〕 実施例1と同様に成分(A1 )を合成した。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5
0ミリリットル導入し、成分(A1 )を5グラムおよび
成分(A2 )としてポリプロピレン(平均粒径150μ
m)パウダーを7.5g添加し、室温下で撹拌して混合
し、終了後ヘプタンを除去し、乾燥して、成分(A)と
した。
の条件で重合を行なった。その結果、97グラムのポリ
マーが得られ、MFR=22.0(g/10分)、ポリ
マー嵩比重=0.47(g/cc)であった。重合終了
後、触媒導入管に触媒残渣の付着がなく、重合槽内にも
ポリマー付着は全くなかった。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
合槽内には、付着は認められなかった。
内容の理解を助けるためのフローチャート図。
Claims (2)
- 【請求項1】下記の成分(A1 )および成分(A2 )の
組合せからなることを特徴とする、オレフィン重合用触
媒成分。成分(A1 ) 下記の成分(a1 )および成分(a2 )の接触生成物、成分(a1 ) 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(a2 ) ビニルシラン化合物、成分(A2 ) 平均粒径10〜1000μmのポリマー粒子。 - 【請求項2】下記の成分(A)および成分(B)の組合
せからなる触媒に、実質的に溶媒不存在下の条件で、α
‐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法。成分(A) 下記の成分(A1 )および成分(A2 )の組合せからな
るオレフィン重合用触媒成分、成分(A1 ) 下記の成分(a1 )および成分(a2 )の接触生成物、成分(a1 ) 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(a2 ) ビニルシラン化合物、成分(A2 ) 平均粒径10〜1000μmのポリマー粒子、成分(B) 有機アルミニウム化合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03059176A JP3095800B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | オレフィン重合体の製造 |
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JPH04293910A JPH04293910A (ja) | 1992-10-19 |
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ID=13105829
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (3)
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KR100421551B1 (ko) * | 2000-12-16 | 2004-03-09 | 삼성아토피나주식회사 | 올레핀 전중합 촉매 및 이를 이용한 올레핀 중합방법 |
KR100620358B1 (ko) * | 2001-09-20 | 2006-09-05 | 삼성토탈 주식회사 | 강성, 내충격성, 내열성이 우수한 올레핀의 중합방법 |
BRPI0615036A2 (pt) * | 2005-08-31 | 2012-01-31 | Toho Catalyst Co Ltd | componente catalisador sólido para polimerização de olefinas, processo para produzir um componente catalisador sólido para polimerização de olefinas, catalisador para polimerização de olefinas, e, processo para produzir um polìmero de olefina |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP03059176A patent/JP3095800B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH04293910A (ja) | 1992-10-19 |
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