JP3413917B2 - オレフィン(共)重合用固体触媒成分、該触媒成分からなる触媒及び該触媒を用いるオレフィン(共)重合体の製法 - Google Patents

オレフィン(共)重合用固体触媒成分、該触媒成分からなる触媒及び該触媒を用いるオレフィン(共)重合体の製法

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JP3413917B2 JP32664093A JP32664093A JP3413917B2 JP 3413917 B2 JP3413917 B2 JP 3413917B2 JP 32664093 A JP32664093 A JP 32664093A JP 32664093 A JP32664093 A JP 32664093A JP 3413917 B2 JP3413917 B2 JP 3413917B2
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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、オレフィン(共)重合
用固体触媒成分、該触媒成分からなる触媒及び該触媒を
用いるオレフィン(共)重合体の製法に関する。更に詳
しくは組成分布が狭く、フィルムの粘着性、透明性に優
れたオレフィン(共)重合体を製造するための固体触媒
成分、該触媒成分からなる触媒及び該触媒を用いるオレ
フィン(共)重合体の製法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】オレフ
ィン(共)重合体は、フィルム、ラミネート、電線被
覆、射出成形、特殊成形品等非常に多くの用途に使用さ
れている。又、これらの用途において、透明性、耐衝撃
性、ブロッキング性等の実用物性上の観点からは分子量
分布や組成分布の狭いことが好ましく、特にエチレン−
α−オレフィン共重合体においては、α−オレフィンの
含量が増えるに従って分子量分布や組成分布のオレフィ
ン共重合体物性に及ぼす影響が大きくなる。この為分子
量分布や組成分布の狭いオレフィン共重合体が要望され
ている。一般にエチレン−α−オレフィン共重合体の製
造方法としては、周期律表のIV〜VI族の遷移金属化合物
とI〜III 族の有機金属化合物とからなる、いわゆるチ
ーグラーナッタ触媒を使用することは広く知られてい
る。
【0003】現在、これらのチーグラー型触媒を用いて
工業的に高温下でオレフィン(共)重合体を製造する方
法として、以下の2つの方法が実施されている。第一の
方法は一般に「高温溶液法」と呼ばれ、シクロヘキサン
等の溶媒を用いて(共)重合体が溶解する条件下でオレ
フィンの(共)重合を行う方法であり、オレフィンを一
般に120〜250℃、5〜50kg/cm2 の条件下
で重合させる方法である。第二の方法は一般に「高圧イ
オン重合法」と呼ばれ、無溶媒、高温高圧下でオレフィ
ンが溶融した状態で重合させる方法である。
【0004】チーグラー型触媒を用いた高温溶液重合法
及び高圧イオン重合法は、リアクターがコンパクトであ
ることやコモノマーの選択の自由度が大きい等の利点が
ある。
【0005】一方、かかる高温条件下で得られるオレフ
ィン(共)重合体の品質の改良の為に高温重合用触媒の
改良が種々行われている(例えば、特開昭51−144
397号公報、特開昭54−52192号公報、特開昭
56−18607号公報、特開昭56−99209号公
報、特開昭57−87405号公報、特開昭57−15
3007号公報、特開昭57−19009号公報及び特
開昭58−208803号公報等)が、これらの方法を
用いても得られる(共)重合体の組成分布が充分に狭く
なく、透明性、粘着性及び力学的性質等の実用物性上に
おいて必ずしも満足できるものとはいい難い。
【0006】一方、分子量分布、組成分布の狭い(共)
重合体の製造方法としては、バナジウム系触媒と有機ア
ルミニウム化合物からなる触媒系が広く知られている
が、該触媒系では遷移金属当たりの触媒活性が低い上、
120℃以上の高温条件下で重合を行うと触媒活性の著
しい低下、及び得られるオレフィン(共)重合体の分子
量の著しい低下をもたらし実用に耐え得る分子量の
(共)重合体の製造が不可能である。更に、共重合体中
に触媒残渣としてバナジウムが残存するため耐候性が悪
いという問題点を有している。
【0007】また、かかる問題点を解決する手段とし
て、最近、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を
持つ遷移金属化合物、特にZr、HfまたはTi等のシ
クロペンタジエニル化合物とアルミニウムオキシ化合物
とからなる触媒系を用いた組成分布の狭いオレフィン
(共)重合体の製造方法が提案されている(特表平1−
503788号公報、特開昭62−121708号公報
等)。
【0008】しかしながら、該触媒系を高温溶液法に用
いた場合、得られる(共)重合体の分子量が低いため
(特表平1−503788号公報)実用物性上必ずしも
満足できるものとはいい難く、更に該触媒系においては
触媒成分として高価なアルミニウムオキシ化合物が必須
であるという問題点を有している。
【0009】また、(a)Si−O結合を有する有機ケ
イ素化合物の存在下、一般式Ti(OR2)a 4-a (R
2 は炭素数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原
子、aは0<a≦4の数字を表す。)で表されるチタン
化合物を、有機マグネシウム化合物で還元して得られる
固体生成物を、エステル化合物及び、エーテル化合物と
四塩化チタンの混合物で処理して得られる三価のチタン
化合物含有固体成分、(b)有機アルミニウム化合物、
及び(c)Si−OR’結合(R’は炭素数が1〜20
の炭化水素基を表す)を有する有機ケイ素化合物よりな
る触媒系を用いて立体規則性の優れたα−オレフィンを
高効率に製造する方法(特公平3−43283号公報)
も提案されているが、該触媒を用いてエチレンとα−オ
レフィンの共重合を行っても組成分布の狭い共重合体を
得ることは出来ない。
【0010】かかる現状において本発明の解決すべき課
題、即ち本発明の目的は、新規の触媒成分及び該触媒成
分からなる触媒系を提供するとともに、該触媒系を用い
ることにより、遷移金属当たりの活性が高く、高温条件
下において組成分布が狭く、且つ高分子量の着色、腐蝕
性及び力学特性に優れたオレフィン(共)重合体を高効
率で製造し得る方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(A)少なくとも三価のTi、Mg及びハロゲンを含有
する固体を、一般式R1 n AlX3-n (R1 は炭素数1
〜10の炭化水素基、Xはハロゲン原子、nは0≦n≦
3の数字を示す)で表されるアルミニウム化合物と反応
させることにより得られるオレフィン(共)重合用固体
触媒成分、該(A)固体触媒成分及び(B)有機アルミ
ニウム化合物からなる触媒、及び該触媒を用いて重合す
ることを特徴とするオレフィン(共)重合体の製法を提
供するものである。
【0012】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて触媒成分(A)として使用される固体触媒成分
は、少なくとも三価のTi、Mg及びハロゲンを含有す
る固体、例えばSi−O結合を有する有機ケイ素化合物
の存在下、一般式Ti(OR2)a 4-a (R2 は炭素数
が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、aは0<
a≦4の数字を表す。)で表されるチタン化合物を有機
マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、
エステル化合物で処理したのち、エーテル化合物と四塩
化チタンの混合物もしくは、エーテル化合物と四塩化チ
タンとエステル化合物の混合物で処理することにより得
られる三価のチタン化合物含有固体成分を、一般式R1
n AlX3-n (R1は炭素数1〜10の炭化水素基、X
はハロゲン原子、0≦n≦3の数字を表す)で表される
アルミニウム化合物と反応させることにより合成され
る。以下合成条件及び合成原料について詳述する。
【0013】(a)チタン化合物 本発明の固体触媒成分(A)の合成に用いられるチタン
化合物は、一般式Ti(OR2)a 4-a (R2 は炭素数
が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、aは0<
a≦4の数字を表す)で表されるようなチタン化合物を
挙げることができる。R2 の具体例としては、メチル、
エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチ
ル、t−ブチル、アミル、イソアミル、t−アミル、ヘ
キシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ドデシル等のア
ルキル基、フェニル、クレジル、キシリル、ナフチル等
のアリール基、プロペニル等のアリル基、ベンジル等の
アラルキル基等が例示される。これらの中で炭素数2〜
18のアルキル基および炭素数6〜18のアリール基が
好ましい。特に炭素数2〜18の直鎖状アルキル基が好
ましい。また、2種以上の異なるR2 基を有するチタン
化合物を用いることも可能である。
【0014】Xで表されるハロゲン原子としては、塩
素、臭素、ヨウ素が例示できる。この中で、特に塩素が
好ましい。
【0015】一般式Ti(OR2)a 4-a で表されるチ
タン化合物のaの値としては、0<a≦4、好ましく
は、2≦a≦4、特に好ましくは、a=4である。
【0016】一般式Ti(OR2)a 4-a で表されるチ
タン化合物の合成方法としては、公知の方法が使用でき
る。例えば、Ti(OR2)4 とTiX4 を所定の割合で
反応させる方法、あるいは、TiX4 と対応するアルコ
ール類を所定量反応させる方法が使用できる。また、こ
れらのチタン化合物は、炭化水素化合物あるいはハロゲ
ン化炭化水素化合物などに希釈して用いてもよい。
【0017】チタン化合物としては、具体的に、四塩化
チタン、四臭化チタン、四沃化チタン等のテトラハロゲ
ン化チタン化合物、メトキシチタントリクロライド、エ
トキシチタントリクロライド、ブトキシチタントリクロ
ライド、フェノキシチタントリクロライド、エトキシチ
タントリブロマイド等のトリハロゲン化アルコキシチタ
ン化合物、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシ
チタンジクロライド、ジブトキシチタンジクロライド、
ジフェノキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジ
ブロマイド等のジハロゲン化ジアルコキシチタン化合
物、トリメトキシチタンクロライド、トリエトキシチタ
ンクロライド、トリブトキシチタンクロライド、トリフ
ェノキシチタンクロライド、トリエトキシチタンブロマ
イド等のモノハロゲン化トリアルコキシチタン化合物、
テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ
ブトキシチタン、テトラフェノキシチタン等のテトラア
ルコキシチタン化合物が挙げられる。
【0018】(b)Si−O結合を有する有機ケイ素化
合物 本発明の固体触媒成分の合成に使用されるSi−O結合
を有する有機ケイ素化合物としては、下記の一般式で表
されるものが挙げられる。 Si(OR3)m 4 4-m5 (R6 2SiO)p SiR7 3 または、(R8 2SiO)q ここに、R3 は炭素数が1〜20の炭化水素基、R4
5 、R6 、R7 およびR8 は炭素数が1〜20の炭化
水素基または水素原子であり、mは0<m≦4の数字で
あり、pは1〜1000の整数であり、qは2〜100
0の整数である。
【0019】この様な有機ケイ素化合物の具体例として
は、テトラメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、トリエトキシエチルシラ
ン、ジエトキシジエチルシラン、エトキシトリエチルシ
ラン、テトライソプロポキシシラン、ジイソプロポキシ
ジイソプロピルシラン、テトラプロポキシシラン、ジプ
ロポキシジプロピルシラン、テトラブトキシシラン、ジ
ブトキシジブチルシラン、ジシクロペンチロキシジエチ
ルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、シクロヘキシ
ロキシトリメチルシラン、フェノキシトリメチルシラ
ン、テトラフェノキシシラン、トリエトキシフェニルシ
ラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロ
キサン、ヘキサプロピルジシロキサン、オクタエチルト
リシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポ
リシロキサン、メチルヒドロポリシロキサン、フェニル
ヒドロポリシロキサン等が挙げられる。
【0020】これらの有機ケイ素化合物のうち好ましい
ものは、一般式Si(OR3)m 4 4 -mで表されるアルコ
キシシラン化合物であり、好ましくは1≦m≦4であ
り、特にm=4のテトラアルコキシシラン化合物が好ま
しい。
【0021】(c)エステル化合物 本発明で使用されるエステル化合物としては、モノおよ
び多価のカルボン酸エステルが用いられ、それらの例と
して脂肪族カルボン酸エステル、不飽和脂肪族カルボン
酸エステル、脂環式カルボン酸エステル、芳香族カルボ
ン酸エステルを挙げることができる。具体例としては、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸フェニル、プロピオン酸
メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、吉草酸エチ
ル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル
酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、トルイル
酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸エチル、コハク
酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロン酸ジエチル、マ
ロン酸ジブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブ
チル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、フタ
ル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエ
チル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−プロピル、
フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フ
タル酸ジイソブチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタ
ル酸ジフェニル等を挙げることができる。
【0022】これらのエステル化合物のうち、メタクリ
ル酸エステル、マレイン酸エステル等の不飽和脂肪族カ
ルボン酸エステルおよびフタル酸エステルが好ましく、
特にフタル酸のジエステルが好ましい。
【0023】(d)有機マグネシウム化合物 次に、本発明で用いる有機マグネシウムは、マグネシウ
ム−炭素結合を含有する任意の型の有機マグネシウム化
合物を使用することができる。特に一般式R9MgX
(式中、R9 は炭素数1〜20の炭化水素基、Xはハロ
ゲンを表す。)で表されるグリニャール化合物および一
般式R1011Mg(式中、R10およびR11は炭素数1〜
20の炭化水素基を表し、更に、R10及びR11は互いに
同一でも異なっていてもよい。)で表されるジアルキル
マグネシウム化合物またはジアリールマグネシウム化合
物が好適に使用される。かかる化合物の炭化水素基の具
体例としてはメチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、sec−ブチル、アミル、イソアミル、ヘ
キシル、オクチル、2−エチルヘキシル、フェニル、ベ
ンジル等の炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、
アラルキル基、アルケニル基が挙げられる。
【0024】更に、上記一般式R9 MgXで表されるグ
リニャール化合物の好適な具体例としては、メチルマグ
ネシウムクロライド、エチルマグネシウムクロライド、
エチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムア
イオダイド、プロピルマグネシウムクロライド、プロピ
ルマグネシウムブロマイド、ブチルマグネシウムクロラ
イド、ブチルマグネシウムブロマイド、sec−ブチル
マグネシウムクロライド、sec−ブチルマグネシウム
ブロマイド、tert−ブチルマグネシウムクロライ
ド、tert−ブチルマグネシウムブロマイド、アミル
マグネシウムクロライド、イソアミルマグネシウムクロ
ライド、ヘキシルマグネシウムクロライド、フェニルマ
グネシウムクロライド、フェニルマグネシウムブロマイ
ド等が挙げられる。
【0025】また、一般式R1011Mgで表される化合
物の好適な具体例としては、ジメチルマグネシウム、ジ
エチルマグネシウム、ジプロピルマグネシウム、ジイソ
プロピルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ジ−s
ec−ブチルマグネシウム、ジ−tert−ブチルマグ
ネシウム、ブチル−sec−ブチルマグネシウム、ジア
ミルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、ジフェニ
ルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム等が挙げら
れる。
【0026】上記の有機マグネシウム化合物の合成溶媒
としては、例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイ
ソブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジイソアミルエ
ーテル、ジヘキシルエーテル、ジオクチルエーテル、ジ
フェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトー
ル、アニソール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピ
ラン等のエーテル溶媒を用いることができる。また、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチル
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭
化水素溶媒、あるいはエーテル溶媒と炭化水素溶媒との
混合溶媒を用いてもよい。
【0027】有機マグネシム化合物は、エーテル溶液の
状態で使用することが好ましく、この場合のエーテル化
合物としては、分子内に炭素数6個以上を含有するエー
テル化合物または環状構造を有するエーテル化合物が用
いられる。特に、一般式R9MgXで表されるグリニャ
ール化合物をエーテル溶液の状態で使用することが触媒
性能の点から好ましい。
【0028】また、上記の有機マグネシウム化合物と有
機金属化合物との炭化水素可溶性錯体を使用することも
できる。この様な有機金属化合物の例としては、Li、
Be、B、AlまたはZn等の有機金属化合物が挙げら
れる。
【0029】(e)エーテル化合物 次に本発明で使用するエーテル化合物としては、例えば
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピ
ルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテ
ル、ジアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジネオ
ペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオクチルエ
ーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソアミルエー
テル、エチルイソブチルエーテル等のジアルキルエーテ
ルが挙げられる。これらのうち、ジブチルエーテルとジ
イソアミルエーテルが特に好ましい。
【0030】(f)固体成分の合成 本発明の固体成分は、有機ケイ素化合物およびエステル
化合物の存在下、チタン化合物を有機マグネシウム化合
物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物で
処理したのち、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物
もしくは、エーテル化合物と四塩化チタンとエステル化
合物の混合物で処理して合成される。これらの合成反応
は、全て窒素、アルゴン等の不活性気体雰囲気下で行わ
れる。
【0031】有機マグネシウム化合物によるチタン化合
物の還元反応の方法としては、チタン化合物、有機ケイ
素化合物およびエステル化合物の混合物に有機マグネシ
ウム化合物を添加する方法、あるいは、逆に有機マグネ
シウム化合物の溶液にチタン化合物、有機ケイ素化合物
およびエステル化合物の混合物を添加する方法のいずれ
でも良い。このうち、チタン化合物、有機ケイ素化合物
およびエステル化合物の混合物に有機マグネシウム化合
物を添加する方法が触媒活性の点から好ましい。
【0032】チタン化合物、有機ケイ素化合物およびエ
ステル化合物は、適当な溶媒に溶解もしくは希釈して使
用するのが好ましい。かかる溶媒としては、例えばヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水
素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロへ
キサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭
化水素、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソ
アミルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル化合
物が挙げられる。
【0033】還元反応温度は、−50〜70℃、好まし
くは−30〜50℃、特に好ましくは、−25〜35℃
の温度範囲である。還元反応温度が高すぎると触媒活性
が低下する。
【0034】滴下時間に特に制限はないが、通常30分
〜12時間程度である。還元反応終了後、さらに20〜
120℃の温度で後反応を行ってもよい。
【0035】有機ケイ素化合物の使用量は、チタン化合
物のチタン原子に対するケイ素原子の原子比で、Si/
Ti=1〜50、好ましくは3〜30、特に好ましくは
5〜25の範囲である。また、エステル化合物の使用量
は、チタン化合物のチタン原子に対するエステル化合物
のモル比で、エステル化合物/Ti=0.05〜10、
好ましくは0.1〜6、特に好ましくは0.2〜3の範
囲である。さらに、有機マグネシウム化合物の使用量
は、チタン原子とケイ素原子の和とマグネシウム原子の
原子比で、Ti+Si/Mg=0.1〜10、好ましく
は、0.2〜5.0、特に好ましくは、0.5〜2.0
の範囲である。
【0036】還元反応で得られる固体生成物は、固液分
離し、ヘキサン、ヘプタン等の不活性炭化水素溶媒で数
回洗浄を行う。この様にして得られた固体生成物は、三
価のチタン、マグネシウムおよびハイドロカルビルオキ
シ基を含有し、一般に非晶性もしくは極めて弱い結晶性
を示す。触媒性能の点から、特に非晶性の構造が好まし
い。
【0037】次に、上記方法で得られた固体生成物は、
エステル化合物で処理を行う。エステル化合物の使用量
は、固体生成物中のチタン原子1モル当たり、0.1〜
50モル、さらに好ましくは0.3〜20モル、特に好
ましくは0.5〜10モルである。また、固体生成物中
のマグネシウム原子1モル当たりのエステル化合物の使
用量は、0.01〜1.0モル、好ましくは0.03〜
0.5モルである。エステル化合物の使用量が過度に多
い場合には粒子の崩壊が起こる。
【0038】エステル化合物による固体生成物の処理
は、スラリー法やボールミル等による機械的粉砕手段な
ど両者を接触させうる公知のいかなる方法によっても行
うことができるが、機械的粉砕を行うと固体触媒成分に
微粉が多量に発生し、粒度分布が広くなり、工業的観点
から好ましくなく、希釈剤の存在下で両者を接触させる
のが好ましい。
【0039】希釈剤としては、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタ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、シクロヘ
キサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素、1,2−
ジクロルエタン、モノクロルベンゼン等のハロゲン化炭
化水素が使用できる。この中でも、芳香族炭化水素及び
ハロゲン化炭化水素が特に好ましい。
【0040】希釈剤の使用量は、固体生成物1g当たり
0.1ml〜1000mlであり、好ましくは1ml〜
100mlである。処理温度は、−50〜150℃であ
り、好ましくは0〜120℃である。処理時間は、5分
以上であるが、好ましくは15分〜3時間である。処理
終了後静置し、固液分離したのち、不活性炭化水素溶媒
で数回洗浄を行い、エステル処理固体が得られる。
【0041】次に、エーテル化合物と四塩化チタンの混
合物によるエステル処理固体の処理を行う。また、エー
テル化合物と四塩化チタンとの混合物によるエステル処
理固体の処理に際して、エステル化合物を共存させても
よい。この処理は、スラリー状態で行うのが好ましい。
スラリー化するのに用いる溶媒としては、例えばペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族
炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂
環式炭化水素、ジクロルエタン、トリクロルエタン、モ
ノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン、トリクロルベン
ゼン等のハロゲン化炭化水素が挙げられるが、この中で
もハロゲン化炭化水素及び芳香族炭化水素が好ましい。
【0042】スラリー濃度は、0.05〜0.7g固体
/ml溶媒、特に0.1〜0.5g固体/ml溶媒が好
ましい。反応温度は、30〜150℃、好ましくは45
〜135℃、特に好ましくは60〜120℃である。反
応時間に特に制限は無いが、通常30分から6時間程度
が好適である。
【0043】エステル処理固体、エーテル化合物及び四
塩化チタンを供給する方法としては、エステル処理固体
にエーテル化合物及び四塩化チタンを加える方法、逆に
エーテル化合物及び四塩化チタンの溶液中にエステル処
理固体を加える方法のいずれの方法でも良い。エステル
処理固体にエーテル化合物及び四塩化チタンを加える方
法においては、エーテル化合物を加えたのち四塩化チタ
ンを加える方法、またはエーテル化合物と四塩化チタン
を同時に添加する方法が好ましく、特に、エステル処理
固体に予め調製したエーテル化合物と四塩化チタンとの
混合物を添加する方法が好ましい。
【0044】エステル処理固体のエーテル化合物及び四
塩化チタンによる反応は、2回以上繰り返して行っても
よい。触媒活性及び立体規則性の点からエーテル化合物
と四塩化チタンとの混合物による反応を少なくとも2回
以上繰り返して行うことが好ましい。
【0045】エーテル化合物の使用量は、固体生成物中
に含有されるチタン原子1モルに対し、0.1〜100
モル、好ましくは0.5〜50モル、特に好ましくは1
〜20モルである。四塩化チタンの添加量は、固体生成
物中に含有されるチタン原子1モルに対し、1〜100
0モル、好ましくは3〜500モル、特に好ましくは1
0〜300モルである。また、エーテル化合物1モルに
対する四塩化チタンの添加量は、1〜100モル、好ま
しくは1.5〜75モル、特に好ましくは2〜50モル
である。
【0046】また、エーテル化合物と四塩化チタンとの
混合物にエステル化合物を共存させる場合のエステル化
合物の使用量は、固体生成物中に含有されるチタン原子
1モルに対して30モル以下、好ましくは15モル以
下、特に好ましくは5モル以下である。
【0047】上記方法で得られた三価のチタン化合物含
有固体触媒は、固液分離したのち、ヘキサン、ヘプタン
等の不活性炭化水素溶媒で数回洗浄したのち重合に用い
る。固液分離後、多量のモノクロルベンゼン等のハロゲ
ン化炭化水素溶媒またはトルエン等の芳香族炭化水素溶
媒で、50〜120℃の温度で1回以上洗浄し、更にヘ
キサン等の脂肪族炭化水素溶媒で数回洗浄を繰り返した
のち、重合に用いるのが触媒活性の点で好ましい。
【0048】(g)アルミニウム化合物と固体成分との
反応 本発明で使用する触媒成分(A)は、(f)で得られた
固体成分と一般式 R 1 n AlX3-n (R1 は炭素数が
1〜10個の炭化水素基,Xはハロゲンを表し、nは0
≦n≦3で表される数字である)で表されるアルミニウ
ム化合物との反応により合成される。
【0049】かかる反応において用いられる一般式 R
1 n AlX3-n で表される有機アルミニウム化合物の具
体例としては、一般式中のn=3であるトリメチルアル
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等のトリアルキ
ルアルミニウム及びこれらの混合物が挙げられる。
【0050】また、一般式中のnが0<n<3であるジ
メチルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムセ
スキクロライド、メチルアルミニウムダイクロライド、
ジメチルアルミニウムブロマイド、メチルアルミニウム
セスキブロマイド、メチルアルミニウムダイブロマイ
ド、ジメチルアルミニウムアイオダイド、メチルアルミ
ニウムセスキアイオダイド、メチルアルミニウムダイア
イオダイド、ジエチルアルミニウムクロライド、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ダ
イクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、エチ
ルアルミニウムセスキブロマイド、エチルアルミニウム
ダイブロマイド、ジエチルアルミニウムアイオダイド、
エチルアルミニウムセスキアイオダイド、エチルアルミ
ニウムダイアイオダイド、ジプロピルアルミニウムクロ
ライド、プロピルアルミニウムセスキクロライド、プロ
ピルアルミニウムダイクロライド、ジプロピルアルミニ
ウムブロマイド、プロピルアルミニウムセスキブロマイ
ド、プロピルアルミニウムダイブロマイド、ジプロピル
アルミニウムアイオダイド、プロピルアルミニウムセス
キアイオダイド、プロピルアルミニウムダイアイオダイ
ド、ジイソプロピルアルミニウムクロライド、イソプロ
ピルアルミニウムセスキクロライド、イソプロピルアル
ミニウムダイクロライド、ジイソプロピルアルミニウム
ブロマイド、イソプロピルアルミニウムセスキブロマイ
ド、イソプロピルアルミニウムダイブロマイド、ジイソ
プロピルアルミニウムアイオダイド、イソプロピルアル
ミニウムセスキアイオダイド、イソプロピルアルミニウ
ムダイアイオダイド、ジブチルアルミニウムクロライ
ド、ブチルアルミニウムセスキクロライド、ブチルアル
ミニウムダイクロライド、ジブチルアルミニウムブロマ
イド、ブチルアルミニウムセスキブロマイド、ブチルア
ルミニウムダイブロマイド、ジブチルアルミニウムアイ
オダイド、ブチルアルミニウムセスキアイオダイド、ブ
チルアルミニウムダイアイオダイド、ジイソブチルアル
ミニウムクロライド、イソブチルアルミニウムセスキク
ロライド、イソブチルアルミニウムダイクロライド、ジ
イソブチルアルミニウムブロマイド、イソブチルアルミ
ニウムセスキブロマイド、イソブチルアルミニウムダイ
ブロマイド、ジイソブチルアルミニウムアイオダイド、
イソブチルアルミニウムセスキアイオダイド、イソブチ
ルアルミニウムダイアイオダイド、ジヘキシルアルミニ
ウムクロライド、ヘキシルアルミニウムセスキクロライ
ド、ヘキシルアルミニウムダイクロライド、ジヘキシル
アルミニウムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセスキ
ブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイド、ジ
ヘキシルアルムダイクロライド、ジヘキシルアルミニウ
ムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセスキブロマイ
ド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイド、ジヘキシル
アルミニウムアイオダイド、ヘキシルアルミニウムセス
キアイオダイド、ヘキシルアルミニウムダイアイオダイ
ド、ジオクチルアルミニウムクロライド、オクチルアル
ミニウムセスキクロライド、オクチルアルミニウムダイ
クロライド、ジオクチルアルミニウムブロマイド、オク
チルアルミニウムセスキブロマイド、オクチルアルミニ
ウムダイブロマイド、ジオクチルアルミニウムアイオダ
イド、オクチルアルミニウムセスキアイオダイド、オク
チルアルミニウムダイアイオダイド等のハロゲン化アル
キルアルミニウム等およびそれらの混合物が挙げられ
る。
【0051】さらに、n=0であるアルミニウムトリク
ロライド、アルミニウムトリブロマイド、アルミニウム
トリアイオダイド、アルミニウムトリフロライド等が挙
げられる。
【0052】これらのうち、好ましくは一般式中のnが
0<n≦3である、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等のトリアルキルアルミニウム及び
これらの混合物、ジメチルアルミニウムクロライド、メ
チルアルミニウムセスキクロライド、メチルアルミニウ
ムダイクロライド、ジメチルアルミニウムブロマイド、
メチルアルミニウムセスキブロマイド、メチルアルミニ
ウムダイブロマイド、ジメチルアルミニウムアイオダイ
ド、メチルアルミニウムセスキアイオダイド、メチルア
ルミニウムダイアイオダイド、ジエチルアルミニウムク
ロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチ
ルアルミニウムダイクロライド、ジエチルアルミニウム
ブロマイド、エチルアルミニウムセスキブロマイド、エ
チルアルミニウムダイブロマイド、ジエチルアルミニウ
ムアイオダイド、エチルアルミニウムセスキアイオダイ
ド、エチルアルミニウムダイアイオダイド、ジプロピル
アルミニウムクロライド、プロピルアルミニウムセスキ
クロライド、プロピルアルミニウムダイクロライド、ジ
プロピルアルミニウムブロマイド、プロピルアルミニウ
ムセスキブロマイド、プロピルアルミニウムダイブロマ
イド、ジプロピルアルミニウムアイオダイド、プロピル
アルミニウムセスキアイオダイド、プロピルアルミニウ
ムダイアイオダイド、ジイソプロピルアルミニウムクロ
ライド、イソプロピルアルミニウムセスキクロライド、
イソプロピルアルミニウムダイクロライド、ジイソプロ
ピルアルミニウムブロマイド、イソプロピルアルミニウ
ムセスキブロマイド、イソプロピルアルミニウムダイブ
ロマイド、ジイソプロピルアルミニウムアイオダイド、
イソプロピルアルミニウムセスキアイオダイド、イソプ
ロピルアルミニウムダイアイオダイド、ジブチルアルミ
ニウムクロライド、ブチルアルミニウムセスキクロライ
ド、ブチルアルミニウムダイクロライド、ジブチルアル
ミニウムブロマイド、ブチルアルミニウムセスキブロマ
イド、ブチルアルミニウムダイブロマイド、ジブチルア
ルミニウムアイオダイド、ブチルアルミニウムセスキア
イオダイド、ブチルアルミニウムダイアイオダイド、ジ
イソブチルアルミニウムクロライド、イソブチルアルミ
ニウムセスキクロライド、イソブチルアルミニウムダイ
クロライド、ジイソブチルアルミニウムブロマイド、イ
ソブチルアルミニウムセスキブロマイド、イソブチルア
ルミニウムダイブロマイド、ジイソブチルアルミニウム
アイオダイド、イソブチルアルミニウムセスキアイオダ
イド、イソブチルアルミニウムダイアイオダイド、ジヘ
キシルアルミニウムクロライド、ヘキシルアルミニウム
セスキクロライド、ヘキシルアルミニウムダイクロライ
ド、ジヘキシルアルミニウムブロマイド、ヘキシルアル
ミニウムセスキブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイ
ブロマイド、ジヘキシルアルムダイクロライド、ジヘキ
シルアルミニウムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセ
スキブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイ
ド、ジヘキシルアルミニウムアイオダイド、ヘキシルア
ルミニウムセスキアイオダイド、ヘキシルアルミニウム
ダイアイオダイド、ジオクチルアルミニウムクロライ
ド、オクチルアルミニウムセスキクロライド、オクチル
アルミニウムダイクロライド、ジオクチルアルミニウム
ブロマイド、オクチルアルミニウムセスキブロマイド、
オクチルアルミニウムダイブロマイド、ジオクチルアル
ミニウムアイオダイド、オクチルアルミニウムセスキア
イオダイド、オクチルアルミニウムダイアイオダイド等
の有機アルミニウム等及びそれらの混合物が挙げられ
る。
【0053】より好ましくは、一般式中のnが0<n<
3である、例えばジメチルアルミニウムクロライド、メ
チルアルミニウムセスキクロライド、メチルアルミニウ
ムダイクロライド、ジメチルアルミニウムブロマイド、
メチルアルミニウムセスキブロマイド、メチルアルミニ
ウムダイブロマイド、ジメチルアルミニウムアイオダイ
ド、メチルアルミニウムセスキアイオダイド、メチルア
ルミニウムダイアイオダイド、ジエチルアルミニウムク
ロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチ
ルアルミニウムダイクロライド、ジエチルアルミニウム
ブロマイド、エチルアルミニウムセスキブロマイド、エ
チルアルミニウムダイブロマイド、ジエチルアルミニウ
ムアイオダイド、エチルアルミニウムセスキアイオダイ
ド、エチルアルミニウムダイアイオダイド、ジプロピル
アルミニウムクロライド、プロピルアルミニウムセスキ
クロライド、プロピルアルミニウムダイクロライド、ジ
プロピルアルミニウムブロマイド、プロピルアルミニウ
ムセスキブロマイド、プロピルアルミニウムダイブロマ
イド、ジプロピルアルミニウムアイオダイド、プロピル
アルミニウムセスキアイオダイド、プロピルアルミニウ
ムダイアイオダイド、ジイソプロピルアルミニウムクロ
ライド、イソプロピルアルミニウムセスキクロライド、
イソプロピルアルミニウムダイクロライド、ジイソプロ
ピルアルミニウムブロマイド、イソプロピルアルミニウ
ムセスキブロマイド、イソプロピルアルミニウムダイブ
ロマイド、ジイソプロピルアルミニウムアイオダイド、
イソプロピルアルミニウムセスキアイオダイド、イソプ
ロピルアルミニウムダイアイオダイド、ジブチルアルミ
ニウムクロライド、ブチルアルミニウムセスキクロライ
ド、ブチルアルミニウムダイクロライド、ジブチルアル
ミニウムブロマイド、ブチルアルミニウムセスキブロマ
イド、ブチルアルミニウムダイブロマイド、ジブチルア
ルミニウムアイオダイド、ブチルアルミニウムセスキア
イオダイド、ブチルアルミニウムダイアイオダイド、ジ
イソブチルアルミニウムクロライド、イソブチルアルミ
ニウムセスキクロライド、イソブチルアルミニウムダイ
クロライド、ジイソブチルアルミニウムブロマイド、イ
ソブチルアルミニウムセスキブロマイド、イソブチルア
ルミニウムダイブロマイド、ジイソブチルアルミニウム
アイオダイド、イソブチルアルミニウムセスキアイオダ
イド、イソブチルアルミニウムダイアイオダイド、ジヘ
キシルアルミニウムクロライド、ヘキシルアルミニウム
セスキクロライド、ヘキシルアルミニウムダイクロライ
ド、ジヘキシルアルミニウムブロマイド、ヘキシルアル
ミニウムセスキブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイ
ブロマイド、ジヘキシルアルムダイクロライド、ジヘキ
シルアルミニウムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセ
スキブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイ
ド、ジヘキシルアルミニウムアイオダイド、ヘキシルア
ルミニウムセスキアイオダイド、ヘキシルアルミニウム
ダイアイオダイド、ジオクチルアルミニウムクロライ
ド、オクチルアルミニウムセスキクロライド、オクチル
アルミニウムダイクロライド、ジオクチルアルミニウム
ブロマイド、オクチルアルミニウムセスキブロマイド、
オクチルアルミニウムダイブロマイド、ジオクチルアル
ミニウムアイオダイド、オクチルアルミニウムセスキア
イオダイド、オクチルアルミニウムダイアイオダイド等
の含ハロゲン有機アルミニウム化合物及びそれらの混合
物が例示される。
【0054】また、特に好ましくはnが0<n<3、X
が塩素であるジメチルアルミニウムクロライド、メチル
アルミニウムセスキクロライド、メチルアルミニウムダ
イクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、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
ダイクロライド、ジプロピルアルミニウムクロライド、
プロピルアルミニウムセスキクロライド、プロピルアル
ミニウムダイクロライド、ジイソプロピルアルミニウム
クロライド、イソプロピルアルミニウムセスキクロライ
ド、イソプロピルアルミニウムダイクロライド、ジブチ
ルアルミニウムクロライド、ブチルアルミニウムセスキ
クロライド、ブチルアルミニウムダイクロライド、ジイ
ソブチルアルミニウムクロライド、イソブチルアルミニ
ウムセスキクロライド、イソブチルアルミニウムダイク
ロライド、ジヘキシルアルミニウムクロライド、ヘキシ
ルアルミニウムセスキクロライド、ヘキシルアルミニウ
ムダイクロライド、ジオクチルアルミニウムクロライ
ド、オクチルアルミニウムセスキクロライド、オクチル
アルミニウムダイクロライド等の含塩素有機アルミニウ
ム化合物を例示することができる。
【0055】尚、固体成分とアルミニウム化合物との反
応は、固体成分を不活性炭化水素溶媒で希釈したスラリ
ー中に適当な希釈剤で希釈したアルミニウム化合物溶液
を滴下する方法、或いは不活性炭化水素溶媒で希釈した
アルミニウム化合物溶液中に不活性溶媒で希釈した固体
成分を含むスラリーを滴下する方法のいずれでも行うこ
とができるが、反応のコントロールの観点からは前者が
好ましい。
【0056】本反応において希釈剤として使用される不
活性炭化水素溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタ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、シクロヘ
キサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素が使用でき
る。
【0057】希釈剤の使用量は特に制限はないが、一般
に固体成分を希釈する場合には、触媒のスラリ−濃度が
0.01〜5.0(g/l)の範囲で用いられる。
【0058】尚アルミニウム化合物が有機アルミニウム
化合物である場合の希釈においては、有機アルミニウム
化合物の発火限界濃度以下であれば特に制限はないが、
通常有機アルミニウムを5〜10wt%の範囲で希釈し
て用いることが好ましい。
【0059】反応温度は一般に−40℃〜100℃の範
囲で行うことができるが、触媒の(共)重合性能、特に
組成分布の観点からは低温で反応を行うことが好まし
く、具体的には−30〜40℃の温度、より好ましくは
−20℃〜30℃の範囲が好ましい。
【0060】アルミニウム化合物の使用量は、固体成分
中のTi原子に対して0.05〜50(mol/mo
l)の如く広範囲より選択することが可能であるが、触
媒の(共)重合性能、特に組成分布の観点から好ましく
は0.1〜30、より好ましくは0.5〜20である。
【0061】アルミニウム化合物の添加の速度も反応の
発熱による反応液の温度上昇を10℃の範囲内に抑えら
れる程度の速度であれば特に制限はないが、通常5〜6
0分で行われる。
【0062】反応時間は特に制限はないが、通常30分
から5時間が好適である。
【0063】反応終了後生成固体は、適当な不活性炭化
水素溶媒で洗浄される。洗浄回数は通常3〜6回であ
り、洗浄に用いられる溶媒としては、例えばペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタ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、シク
ロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素が使用
できる。
【0064】洗浄終了後、生成固体は溶媒をろ過により
除去した後、真空乾燥もしくは乾燥窒素流通により乾燥
され固体触媒成分(A)となる。
【0065】(B)有機アルミニウム化合物 本発明において触媒成分(B)として有機アルミニウム
化合物が用いられる。有機アルミニウム化合物として
は、一般式R12 z AlX3-z (R12は炭素数が1〜8個
の炭化水素基、Xはハロゲンを表し、zは0<z≦3で
表される数字である)で表される有機アルミニウム化合
物及び一般式R1314(AlOR15b AlR16
17(R13、R14、R15、R16及びR17は炭素数が1〜8
の炭化水素基を表す。また、Al原子が酸素原子を介し
隣接Al原子と結合し環状の構造を有するものでもよ
い。bは2〜30の数字を表す。)で表されるアルミノ
キサン化合物が挙げられる。
【0066】かかる化合物のうち一般式R12 z AlX
3-z で表される有機アルミニウム化合物の具体例として
は、一般式中のz=3である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
ム等のトリアルキルアルミニウム及びこれらの混合物が
挙げられる。
【0067】また、一般式中のnが0<n<3であるジ
メチルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムセ
スキクロライド、メチルアルミニウムダイクロライド、
ジメチルアルミニウムブロマイド、メチルアルミニウム
セスキブロマイド、メチルアルミニウムダイブロマイ
ド、ジメチルアルミニウムアイオダイド、メチルアルミ
ニウムセスキアイオダイド、メチルアルミニウムダイア
イオダイド、ジエチルアルミニウムクロライド、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ダ
イクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、エチ
ルアルミニウムセスキブロマイド、エチルアルミニウム
ダイブロマイド、ジエチルアルミニウムアイオダイド、
エチルアルミニウムセスキアイオダイド、エチルアルミ
ニウムダイアイオダイド、ジプロピルアルミニウムクロ
ライド、プロピルアルミニウムセスキクロライド、プロ
ピルアルミニウムダイクロライド、ジプロピルアルミニ
ウムブロマイド、プロピルアルミニウムセスキブロマイ
ド、プロピルアルミニウムダイブロマイド、ジプロピル
アルミニウムアイオダイド、プロピルアルミニウムセス
キアイオダイド、プロピルアルミニウムダイアイオダイ
ド、ジイソプロピルアルミニウムクロライド、イソプロ
ピルアルミニウムセスキクロライド、イソプロピルアル
ミニウムダイクロライド、ジイソプロピルアルミニウム
ブロマイド、イソプロピルアルミニウムセスキブロマイ
ド、イソプロピルアルミニウムダイブロマイド、ジイソ
プロピルアルミニウムアイオダイド、イソプロピルアル
ミニウムセスキアイオダイド、イソプロピルアルミニウ
ムダイアイオダイド、ジブチルアルミニウムクロライ
ド、ブチルアルミニウムセスキクロライド、ブチルアル
ミニウムダイクロライド、ジブチルアルミニウムブロマ
イド、ブチルアルミニウムセスキブロマイド、ブチルア
ルミニウムダイブロマイド、ジブチルアルミニウムアイ
オダイド、ブチルアルミニウムセスキアイオダイド、ブ
チルアルミニウムダイアイオダイド、ジイソブチルアル
ミニウムクロライド、イソブチルアルミニウムセスキク
ロライド、イソブチルアルミニウムダイクロライド、ジ
イソブチルアルミニウムブロマイド、イソブチルアルミ
ニウムセスキブロマイド、イソブチルアルミニウムダイ
ブロマイド、ジイソブチルアルミニウムアイオダイド、
イソブチルアルミニウムセスキアイオダイド、イソブチ
ルアルミニウムダイアイオダイド、ジヘキシルアルミニ
ウムクロライド、ヘキシルアルミニウムセスキクロライ
ド、ヘキシルアルミニウムダイクロライド、ジヘキシル
アルミニウムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセスキ
ブロマイド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイド、ジ
ヘキシルアルムダイクロライド、ジヘキシルアルミニウ
ムブロマイド、ヘキシルアルミニウムセスキブロマイ
ド、ヘキシルアルミニウムダイブロマイド、ジヘキシル
アルミニウムアイオダイド、ヘキシルアルミニウムセス
キアイオダイド、ヘキシルアルミニウムダイアイオダイ
ド、ジオクチルアルミニウムクロライド、オクチルアル
ミニウムセスキクロライド、オクチルアルミニウムダイ
クロライド、ジオクチルアルミニウムブロマイド、オク
チルアルミニウムセスキブロマイド、オクチルアルミニ
ウムダイブロマイド、ジオクチルアルミニウムアイオダ
イド、オクチルアルミニウムセスキアイオダイド、オク
チルアルミニウムダイアイオダイド等のハロゲン化アル
キルアルミニウム等が挙げられる。
【0068】更に、一般式 R1314(AlOR15b
AlR1617で表されるアルミノキサン化合物の具体例
としては、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサ
ン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、
イソブチルアルミノキサン、ヘキシルアルミノキサン、
オクチルアルミノキサン、デシルアルミノキサン、メチ
ルエチルアルミノキサン、メチルプロピルアルミノキサ
ン、メチルブチルアルミノキサン、メチルイソブチルア
ルミノキサン、メチルヘキシルアルミノキサン、エチル
ブチルアルミノキサン、エチルイソブチルアルミノキサ
ン、エチルヘキシルアルミノキサン及びその混合物が挙
げられ、好ましくはメチルアルミノキサン、メチルエチ
ルアルミノキサン、メチルプロピルアルミノキサン、メ
チルブチルアルミノキサン、メチルイソブチルアルミノ
キサン、メチルヘキシルアルミノキサン等のメチルアル
ミノキサン誘導体が挙げられる。
【0069】これらのうち好ましくは一般式R12 z Al
3-z で表される有機アルミニウム化合物の一般式中の
n=3である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等のトリアル
キルアルミニウム及びそれらの混合物、及び一般式R13
14(AlOR15b AlR1617で表されるアルミノ
キサン化合物の具体例としては、メチルアルミノキサ
ン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、
ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、ヘ
キシルアルミノキサン、オクチルアルミノキサン、デシ
ルアルミノキサン、メチルエチルアルミノキサン、メチ
ルプロピルアルミノキサン、メチルブチルアルミノキサ
ン、メチルイソブチルアルミノキサン、メチルヘキシル
アルミノキサン、エチルブチルアルミノキサン、エチル
イソブチルアルミノキサン、エチルヘキシルアルミノキ
サン及びその混合物が挙げられ、好ましくはメチルアル
ミノキサン、メチルエチルアルミノキサン、メチルプロ
ピルアルミノキサン、メチルブチルアルミノキサン、メ
チルイソブチルアルミノキサン、メチルヘキシルアルミ
ノキサン等のメチルアルミノキサン誘導体が挙げられ
る。
【0070】また、特に好ましくは一般式R12 z AlX
3-z で表される有機アルミニウム化合物の一般式中のn
=3である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等のトリアルキ
ルアルミニウム及びそれらの混合物が挙げられる。
【0071】(B)成分の使用量は触媒成分(A)中の
Ti原子に対して0.1〜1000(mol/mol)
のごとく広範囲に選ぶことができるが,とくに0.5〜
100の範囲が触媒活性、共重合体の組成分布の観点か
ら好ましい。
【0072】(i)オレフィンの重合方法 本発明に適用できるオレフィンとしては、エチレン及び
炭素数3以上のα−オレフィンであり、α−オレフィン
としては、例えばプロピレン、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、オクタデセン−1、エイコセン−1などの直鎖
状モノオレフィン類、3−メチルブテン−1、3−メチ
ルペンテン−1、4−メチルペンテン−1などの分岐モ
ノオレフィン類、ビニルシクロヘキサンなどが挙げられ
る。
【0073】また、本発明は、少なくとも80モル%以
上のエチレンを含有するエチレンと他のα−オレフィ
ン、特にプロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン
−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1、オク
タデセン−1、エイコセン−1等の炭素数3〜30のα
−オレフィンとの共重合体、好ましくはエチレンと炭素
数3〜20のα−オレフィンとの共重合体の製造に特に
有効である。
【0074】本発明における重合温度は120℃以上、
好ましくは130℃〜350℃、更に好ましくは150
℃〜270℃の温度、圧力は高温溶液法の場合には5〜
100kg/cm2 、好ましくは10〜50kg/cm
2 、高圧イオン重合法の場合には350〜3500kg
/cm2 、好ましくは700〜1800kg/cm2
行われ、重合形式としてはバッチ式、連続式のいずれで
も可能である。
【0075】なお、本発明の触媒系を用いた溶液法によ
る重合において用いられる溶媒としては、例えばヘキサ
ン、シクロヘキサン、ヘプタン、灯油成分、トルエン等
の炭化水素溶媒等から選ばれる。
【0076】本発明において、各触媒成分を重合槽に供
給する方法としては、窒素、アルゴン等の水分、酸素の
無い条件下で供給する以外は、特に制限すべき条件はな
い。
【0077】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、新規な
固体触媒成分及び該触媒成分からなる新規な触媒が提供
でき、また該触媒を使用することにより、遷移金属当た
りの触媒活性が高く、しかも組成分布の狭いオレフィン
(共)重合体が製造できる。また得られたオレフィン
(共)重合体は、耐候性、着色性、腐食性及び力学的特
性が優れているので、その工業的価値は頗る大きい。
【0078】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって詳
細に説明する。実施例における共重合体の組成は、赤外
分光光度計(日本分光工業製)JASCO−302を用
いてエチレンとα−オレフィンの特性吸収により求め
た。極限粘度〔η〕は、ウベローデ型粘度計を用い13
5℃でテトラリン溶液中で測定した。組成分布を表す尺
度としては、示差走差型熱量計(セイコー電子工業製)
を用いて測定したピークのうち全積分面積に対する11
0℃以下の融解ピーク面積の割合を用いHL110とし
た。同程度のα−オレフィン含量で比較したときのHL
110が大きいほど組成分布が狭いことを示す。
【0079】実施例1 (1)触媒成分(A)の合成 (a)固体成分の合成 (i)有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えた10
00mlのフラスコをアルゴンで置換したのち、グリニ
ヤール用削状マグネシウム32.0gを投入した。滴下
ロートにブチルクロリド120gとジブチルエーテル5
00mlを仕込み、フラスコ中のマグネシウムに約30
ml滴下し反応を開始させた。反応開始後50℃で4時
間かけて滴下を続け、滴下終了後、60℃で更に1時間
反応を続けた。その後、反応溶液を20℃に冷却し、固
形分をろ別した。サンプリングした反応溶液中のブチル
マグネシウムクロリドを1規定塩酸で加水分解し、1規
定水酸化ナトリウム水溶液で逆滴定して濃度を決定した
ところ(指示薬としてフェノールフタレインを使用)、
その濃度は2.1モル/リットルであった。
【0080】(ii)固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた500mlのフラスコをア
ルゴンで置換した後、ヘキサン290ml、テトラブト
キシチタン7.7g(23ミリモル)およびテトラエト
キシシラン75.0g(360ミリモル)を投入し均一
溶液とした。次に(a)で合成した有機マグネシウム化
合物溶液181mlを、フラスコ内の温度を5℃に保ち
ながら、滴下ロートから3.5時間かけて徐々に滴下し
た。滴下終了後20℃で更に1時間撹拌した後20℃で
固液分離し、ヘキサン300mlで3回、トルエン30
0mlで3回洗浄を繰り返した後トルエン300mlを
加えた。固体生成物スラリーの一部をサンプリングし組
成分析を行ったところ固体生成物中にはチタン原子が
2.1重量%、エトキシ基が36.2重量%、ブトキシ
基が3.8重量%含有されていた。又、スラリ−濃度は
0.125g/mlであった。
【0081】(iii)エステル処理固体の合成 スラリーの上澄み液を125ml抜き取り、フタル酸ジ
イソブチル45.8ml(171ミリモル)を加え、9
5℃で30分反応を行った。反応後、固液分離し、トル
エン287mlで2回洗浄した。
【0082】(iv)固体成分の合成(活性化処理) 上記(iii)での洗浄終了後、フラスコにトルエン74.
5ml、フタル酸ジイソブチル2.9ml(11ミリモ
ル)、ブチルエーテル6.3ml(37ミリモル)、お
よび四塩化チタン99ml(0.90ミリモル)を加
え、100℃で3時間反応を行った。反応終了後同温度
で固液分離した後、同温度でトルエン287mlで2回
固体の洗浄を行った。次いでトルエン74.5ml、ブ
チルエーテル6.3ml(37ミリモル)、及び四塩化
チタン50ml(0.45ミリモル)を加え100℃で
1時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離し
た後、同温度でトルエン287mlで4回固体の洗浄を
行った後、ヘキサン287mlで3回洗浄し更に減圧乾
燥して固体成分46gを得た。固体触媒成分中には、チ
タン原子が2.2重量%、マグネシウム原子が19.5
重量%、塩素原子が66.5重量%、フタル酸エステル
が10.7重量%、エトキシ基が0.7重量%、ブトキ
シ基が0.3重量%含まれていた。又、ポーラログラフ
測定からTiの価数は3価であった。
【0083】(b)固体成分とアルミニウム化合物との
反応 撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた100mlのフラ
スコをアルゴンで置換した後、n−ヘプタン13.5m
lおよび(a)の(iv)で得た固体成分2.7gを仕込
んだ。次いで、滴下ロートよりエチルアルミニウムダイ
クロライドのヘキサン溶液(1mmol/ml)22.
4mlを25℃に保ったフラスコ中に10分間かけて滴
下した。滴下終了後、フラスコを25℃に保ったまま3
0分間撹拌し反応終了後、固体と液体をろ過により分離
し次いで生成固体を13.5mlのヘキサンで3回洗浄
を行った後真空乾燥により乾燥し、4.1gの固体触媒
成分(A)を得た。元素分析の結果固体触媒成分中には
1.11重量%のチタン原子が含まれていた。
【0084】(2)エチレンとヘキセン−1の重合 内容積400mlの撹拌翼付オートクレーブを真空乾燥
しアルゴンで置換した後、溶媒としてトルエン140m
l、α−オレフィンとして1−ヘキセン60ml(48
0mmol)を仕込み、反応器を210℃まで昇温し
た。昇温後エチレン圧を25kg/cm2 に調整しなが
らフィードし、系内が安定した後、触媒投入器より触媒
成分(B)としてトリイソブチルアルミニウム0.5m
molを投入し、続いて上記(1)で合成した固体触媒
成分(A)24.5mgとトリイソブチルアルミニウム
0.5mmolを仕込み重合を開始し、210℃に温度
を調節しながら2分間重合を行い2.7gのエチレン−
ヘキセン−1共重合体を得た。触媒中のTi原子1mo
l当たりの活性は、4.8×105 (g/molTi)
であった。赤外分光光度計で求めたポリマー中のヘキセ
ン−1含量は、9.5重量%、極限粘度計で求めた極限
粘度〔η〕は0.59、また示差走差型熱量計で求めた
HL110は73.1%であり、非常に組成分布の狭い
共重合体であった。
【0085】実施例2 実施例1のエチレンとヘキセン−1の共重合において触
媒成分(B)としてトリノルマルヘキシルアルミニウム
をそれぞれ0.5mmol(全使用量1.0mmol)
使用した以外は、実施例1と同様に共重合を行い7.0
gのエチレン−ヘキセン−1共重合体を得た。活性は、
7.9×105 (g/molTi)であった。ヘキセン
−1含量は9.8重量%、〔η〕は0.86、HL11
0は72.1%であり、組成分布の狭い共重合体であっ
た。
【0086】実施例3 (1)固体触媒成分(A)の合成 実施例1の(b)の固体成分とアルミニウム化合物との
反応において、実施例1で得られた固体成分を2.6
g,n−ヘプタンを13ml、エチルアルミニウムダイ
クロライドを3.2ml(3.2mmol/mlヘキサ
ン溶液)を用いた以外は、実施例1の(b)と同様に合
成を行い3.2gの固体触媒成分(A)を得た。また、
触媒中のTi含量は1.34重量%であった。
【0087】(2)エチレンとヘキセン−1の共重合 固体触媒成分(A)として、上記(1)で得た固体触媒
成分26.9mgを用いた以外は、実施例1の(2)と
同様に共重合を行い3.5gのエチレン−ヘキセン−1
共重合体を得た。活性は4.7×105 (g/molT
i)であった。ヘキセン−1含量は8.3重量%、
〔η〕は0.83、HL110は68.7%であり、組
成分布の狭い共重合体であった。
【0088】実施例4 (1)固体触媒成分(A)の合成 実施例1の(b)の固体成分とアルミニウム化合物との
反応において、実施例1で得られた固体成分を2.1
g、n−ヘプタンを10.5ml、エチルアルミニウム
ダイクロライドの代わりにジエチルアルミニウムクロラ
イドを1.74ml(0.5mmol/mlヘプタン溶
液)を用いた以外は、実施例1の(b)と同様に合成を
行い2.1gの固体触媒成分(A)を得た。又触媒中の
Ti含量は1.95重量%であった。
【0089】(2)エチレンとヘキセン−1の共重合 固体触媒成分(A)として、上記(1)で得た固体触媒
成分63.6mgを用いた以外は、実施例1の(2)と
同様に共重合を行い8.7gのエチレン−ヘキセン−1
共重合体を得た。活性は3.4×105 (g/molT
i)であった。ヘキセン−1含量は9.2重量%、
〔η〕は1.00、HL110は63.4%であり、組
成分布の狭い共重合体であった。
【0090】実施例5 (1)固体触媒成分(A)の合成 実施例1の(b)の固体成分とハロゲン含有アルミニウ
ム化合物との反応において、実施例1で得られた固体成
分を2.0g、n−ヘプタンを10.5ml、エチルア
ルミニウムダイクロライドの代わりにジエチルアルミニ
ウムクロライドを16.6(0.5mmol/mlヘプ
タン溶液)を用いた以外は、実施例1の(b)と同様に
合成を行い2.1.gの固体触媒成分(A)を得た。ま
た、触媒中のTi含量は1.77重量%であった。
【0091】(2)エチレンとヘキセン−1の共重合 固体触媒成分(A)として、上記(1)で得た固体触媒
成分63.6mgを用いた以外は、実施例1の(2)と
同様に共重合を行い2.8gのエチレン−ヘキセン−1
共重合体を得た。活性は4.3×105 (g/molT
i)であった。ヘキセン−1含量は8.8重量%、
〔η〕は0.89、HL110は64.4%であり、組
成分布の狭い共重合体であった。
【0092】比較例1 (2)エチレンとヘキセン−1の共重合 固体触媒成分(A)として、実施例1の(1)、
(a)、(iv)で得た固体成分17.7mgを用いた以外
は、実施例1の(2)と同様に共重合を行い1.8gの
エチレン−ヘキセン−1共重合体を得た。活性は2.4
×105 (g/molTi)であった。ヘキセン−1含
量は8.6重量%,〔η〕は1.31、HL110は5
9.1%であり、本発明で得られた固体触媒成分を用い
た結果と比べ、組成分布の広い共重合体であった。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の理解を助けるためのフローチャート図で
ある。本フローチャート図は、本発明の実施態様の代表
例であり、本発明は何らこれに限定されるものではな
い。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−265610(JP,A) 特開 昭62−19596(JP,A) 特開 昭52−110793(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/64 - 4/658

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)少なくとも三価のTi、Mg及びハ
    ロゲンを含有する固体を、一般式R 1 n AlX3-n (R
    1 は炭素数1〜10の炭化水素基、Xはハロゲン原子、
    nは0≦n≦3の数字を示す)で表されるアルミニウム
    化合物と反応させることにより得られるオレフィン
    (共)重合用固体触媒成分。
  2. 【請求項2】少なくとも三価のTi、Mg及びハロゲン
    を含有する固体が、Si−O結合を有する有機ケイ素化
    合物の存在下、一般式Ti(OR2)a 4-a (R2 は炭
    素数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、aは
    0<a≦4の数字を表す。)で表されるチタン化合物を
    有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物
    を、エステル化合物で処理したのち、エーテル化合物と
    四塩化チタンの混合物もしくは、エーテル化合物、四塩
    化チタン及びエステル化合物の混合物で処理することに
    より、得られる三価のチタン化合物含有固体成分である
    請求項1記載のオレフィン(共)重合用固体触媒成分。
  3. 【請求項3】一般式R1 n AlX3-n で表されるアルミ
    ニウム化合物が、式中のnを0<n≦3とする有機アル
    ミニウム化合物である請求項1記載のオレフィン(共)
    重合用固体触媒成分。
  4. 【請求項4】一般式R1 n AlX3-n で表されるアルミ
    ニウム化合物が、式中のnを0<n<3とする含ハロゲ
    ン有機アルミニウム化合物である請求項1記載のオレフ
    ィン(共)重合用固体触媒成。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の(A)固
    体触媒成分及び(B)有機アルミニウム化合物よりなる
    オレフィン(共)重合用触媒。
  6. 【請求項6】請求項5記載のオレフィン共重合用触媒を
    用いて重合することを特徴とするオレフィン(共)重合
    体の製法。
  7. 【請求項7】重合する温度が、120℃以上の温度であ
    る請求項6記載のオレフィン(共)重合体の製法。
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