JPH01172408A - Manufacture of ethylene copolymer - Google Patents
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Landscapes
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Description
[産業上の利用分野]
この発明はエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体
からなるエチレン共重合体の製造方法に関し、さらに詳
しくは、フィッシュアイが少なくて、機械的特性、成形
性、透明性等の諸物質に優れたエチレン共重合体の製造
方法に関する。
〔従来の技術およびその問題点]
従来、直鎖状低密度ポリエチレン(LLIIPE)等の
エチレン共重合体の製造方法として、有機マグネシウム
化合物、チタン化合物、有機アルミニウム化合物および
有機ハロゲン化合物から得られる触媒の存在下に高温で
の溶液重合を行なう方法(特開昭el−t2etto号
公報)が知られている。
しかしながら、この方法で得られるエチレン共重合体は
フィッシュアイが多く、透明性も不十分であるという問
題点がある。
また、有機マグネシウム化合物、チタン化合物、有機ア
ルミニウム化合物からなる触媒に種々の活性剤を添加す
ることによる、エチレン共重合体を製造する方法(特公
昭4$−13133σ号公報、特公昭48−31888
号公報)も知られているが、この共重合体の透明性は未
だ十分とは言い難いものであった。
新規な直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPF: ’)
17)製造方法が、特公昭59−528343号公報
に開示されているが、この方法によって得られる共重合
体もフィッシュアイ、透明性の点で満足すべきものでは
なかった。
更に、亜鉛化合物を含む触媒を用いて水素の存在下に高
密度ポリエチレンを製造する方法として特開昭57−1
00106号公報に記載の方法が知られているが、得ら
れるポリマーは分子量分布が広く、機械的強度の点で不
充分であると言う問題点があった。
本発明者等は、先に溶液重合でLLDPEを製造するに
当り、水素の不存在下に重合を行う方法(特願昭82−
180385号)を完成したが、製造可能なポリマーの
分子量が一定範囲に限定されて狭かった。
[発明の目的]
この発明の目的は、フィッシュアイが少なく。
機械的特性、成形性、透明性等の諸物性に優れ、かつ広
い範囲において所望分子量を有するエチレン共重合体の
製造方法を提供するものである。
[問題点を解決するための手段]
この発明者等は、前記問題点を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、溶液重合でLLDPEを製造するにあたり、
分子量jlfli剤として水素の代りにジアルキル亜鉛
を用いることにより、得られるエチレン共重合体の分子
量分布を広げず、その結果として機械的特性を保持しつ
つ透明性を向上させ、且つフィッシュアイを大幅に低減
させ得ることを見出し、この知見に基いてこの発明を完
成するに至ったものである。
すなわち、前記目的を達成するためのこの発明の構成は
、不活性溶媒中で、マグネシウム化合物、チタン化合物
および有機アルミニウム化合物から得られる触媒の存在
下ならびに分子量調節剤としてのジアルキル亜鉛の存在
下および水素の不存在下に、温度120〜300℃の範
囲内で、エチレンとエチレン以外のα−オレフィンとを
重合させることを特徴とするエチレン共重合体の製造方
法である。
前記マグネシウム化合物としては1次式%式%
(ただし1式中、 1111 は炭素a1〜18のアル
キル基、アルコキシル基、シクロアルギル基、アルキル
アリール基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキ
ル基あるいはアリールアルコキシル基を示し、Xはハロ
ゲン原子を示す、また、nは0≦n≦2を満たす実数を
意味する。)で表される化合物を挙げることかでさる。
前記マグネシウム化合物としては、例えば、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、プロピルマグネシウム
クロライド、イソプロピルマグネシウムクロライド、ブ
チルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムプロ
マイ1ドなどのアルキルマグネシウムハライド、ニドキ
シマグネシウムクロライド、エトキシマグネシウムブロ
マイド、インプロポキシマグネシウムクロライド。
ブトキシマグネシウムクロライドなどのフルコキシマグ
ネシウムハライド、フェノキシマグネシウムクロライド
などのアリールオキシマグネシウムハライド、シクロペ
ンチルマグネシウムクロライドなど−のジクロフルキル
マグネシウムハライド、フェニルマグネシウムハライド
などの7リールマグネシウムハライド、エチルフェニル
マグネシウムクロライドなどのアルキルアリールマグネ
シウムハライド、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、ジイソブチ
ルマグネシウム、ジアキルマグネシウム、ジオクチルマ
グネシウム、エチルメチルマグネシウム、エチルイソプ
ロピルマグネシウム、エチル−n−ブチルマグネシウム
などのジアルキルマグネシウム、ジェトキシマグネシウ
ム、ジイソプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネ
シウムなどのジアルコキシマグネシウム、無水塩化マグ
ネシウム、無水臭化マグネシウムなどのハロゲン化マグ
ネシウムなどを挙げることができる。
前記−数式によって表される各種のマグネシウム化合物
の中でも、無水塩化マグネシウム、エチル−n−ブチル
マグネシウムなどが好ましく、特にエチル−n−ブチル
マグネシウムなどが好ましい。
なお、これら各種のマグネシウム化合物は1種単独で用
いてもよく、2種以上を混合もしくは複合するなどして
組み合せて用いることもできる。
前記有機アルミニウム化合物としては、様々な化合物が
あるが、通常は、分子内に少なくとも1個のアルミニウ
ムー炭素結合を有する化合物を用いることができ、たと
えば次式、
R23−pA立X1、
R23−LA l (OR3) XI、R23A12X
3
(ただし、式中、1li2 、 l(3は炭素数1〜2
0のアルキル基、アリール基を示し、Xは前記と同様で
あり、pは0.1または2を示し、tはOまたは1を示
す、)のいずれかで表わされる化合物が挙げられる。
このような有機アルミニウム化合物としては、例えば、
ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジイソプロピル
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、ジオクチルアルミニウムモノクロラ
イド、エチルアルミニウムジクロライド、イソプロピル
アルミニウムモノクロライド、エチルアルミニウムセス
キクロライド等が挙げられる。
これらの中でも、R23A12 X3 で表される有機
アルミニウムが好ましく、特にエチルアルミニウムセス
キクロライドなどが好ましい。
前記チタン化合物としては1次式
%式%
(ただし、式中、R4は炭素数1−10、好ましくは1
〜6のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基ある
いはアラルキル基を示し、Xは前記と同様のハロゲン原
子であり1mは通常0.1〜4の整数であるが、必ずし
も整数であるに限らず各種のチタン化合物の混合物の平
均値としてO≦m≦4を満たす実数である。)で表わさ
れる化合物を用いることができる。
前記チタン化合物として、たとえば、テトラメトキシチ
タン、テトラエトキシチタン、テトラ−n−プロポキシ
チタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−ブ
トキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラフェ
ノキシチタン等の一般式Ti (OR2) 4で示され
るテトラアルコキシチタン、TiCl4.TiBr4.
Ti I4等のテトラハロゲン化チタン、
(CH30)T i C立3、
(C2I50)TiCl3、
(C3H+ O)T i C文3、
(n−C4890)TiC1a 、
(C2Is 0)TiBr3.等のトリ/\ロゲン化ア
ルコキシチタン、(CH30) 2 T i 0文2、
(C2I50) 2 T i 0文2、(C3I70)
2 T i C12、
(n−C4)fq O)2 TiCl2、(C3870
) 2 T i B r2等のジハロゲン化チタン、
(CH30) 3 T i C見、(C2Hs O)3
Ti0文、
(C3I70)3 TiC1、
(n−C4I90) 3 T i C1、(C2I50
)3 TiBr等ノ七ツノ\ロゲン化チタン等が挙げら
れる。
これらの中でも、前記−数式T i (OR’ ) a
で示されるテトラアルコキシチタンが好ましく、特にテ
トラ−■−ブトキシチタンが好ましい。
これら各種のチタン化合物は、1種単独で使用しても良
いし、また二種以上を混合して使用しても良い。
また、重合触媒は、前記マグネシウム化合物と前記アル
ミニウム化合と前記チタン化合物とを調製することによ
り得られる。
触媒の調製法としては特に制限がなく、たとえば、モノ
マーを有する重合反応容器中に前記マグネシウム化合物
と前記有機アルミニウム化合物と前記チタン化合物とを
別々に添加してこれらを混合しても良い。
触媒の好ましい調製の方法としては、たとえば、前記マ
グネシウム化合物と前記有機アルミニウム化合物とを反
応させ、得られる反応生成物と前記チタン化合物とを混
合する方法が挙げられる。
この方法をさらに詳述すると、次のとおりである。
すなわち、前記マグネシウム化合物と前記有機アルミニ
ウム化合物とを不活性溶媒中に加え、たとえば温度θ〜
240℃にて、たとえば1時間以内の時間をかけて、攪
拌しながら接触反応をさせることにより行なう。
なお、この際に使用する不活性溶媒としては、たとえば
炭素数5〜1Bの脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳
香族炭化水素等が挙げられ、具体的には、ノルマル−あ
るいはイソ−ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン
、デカン、ドデカン。
テトラデカン、またはシクロヘキサンさらにはベンゼン
、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
また、ここで加えるマグネシウム化合物と有機アルミニ
ウム化合物との割合は特に制限はなく、要するに後述す
る触媒中の各金属成分の割合となるような範囲で適宜に
調節すれば良い。
前記マグネシウム化合物と前記有機アルミニウム化合物
との反応生成物と前記チタン化合物との混合については
特に制限がない。
ただし、混合に当って、触媒中の各金属成分の割合が、
マグネシウム/チタン(原子比)=0.1〜200.特
に0.5〜30の範囲内とし、またアルミニウム/チタ
ン(原子比)=1〜200 、特に2〜10Gの範囲内
とするのが好ましい。
マグネシウム/チタンが前記範囲外であると。
触媒の活性が低下し、アルミニウム/チタンが1よりも
小さいと触媒の活性が低下し、またアルミニウム/チタ
ンを200よりも大きくしてもそれに見合う触媒活性が
得られないことがある。
また、マグネシウム/チタン、アルミニウム/チタンが
前記範囲外であると、得られるポリマーの物性、特にフ
ィルム成形性が悪化して好ましくないことがある。
なお1重合に際して前記触媒にさらに、公知の活性剤、
たとえば周期表第■族に属する元素のハロゲン化物など
を共存させて重合触媒系として用いることもでき、その
ようにすることに活性をさらに高めることも可能である
。
前記活性剤としては、たとえば、炭素、シリコン、ゲル
マニウム、スズ、鉛等のハロゲン化物などが挙げられ、
具体的には、たとえば、塩化メチル、ヨウ化メチル、塩
化メチレン、塩化インプロピル、塩化−t−ブチル、四
塩化炭素などの炭素のハロゲン化物、テトラクロロシラ
ン等のケイ素のハロゲン化物、四塩化スズ等のスズのハ
ロゲン化物、四塩化鉛等の鉛のハロゲン化物等が挙げら
れる。
これら各種のハロゲン化物の中でも、炭素のハロゲン化
物、n−プロピルクロライド、イソプロピルクロライド
、n−ブチルクロライド、インブチルクロライド、te
rt−ブチルクロライド、5ec−ブチルクロライド等
を好適に用いることができる。
なお、これらの活性剤は、その1種を単独で用いても、
2種以上を混合もしくは複合するなどして組み合わせて
用いることもできる。
重合に先立って行なう、活性剤と重合触媒との配合手順
については、特に制限がなくたとえば、(1) ffi
合反応容器中に前記マグネシウム化合物と前記有機アル
ミニウム化合物と前記チタン化合物と活性剤とを別々に
供給しても良く、
(2)触媒調製時K、前記マグネシウム化合物、有機ア
ルミニウム化合物およびチタン化合物のいずれかに活性
剤を全量混合し、次いで触媒の他成分をこれに混合して
も良く、あるいはまた、(3)触媒調製時に、前記マグ
ネシウム化合物、有機アルミニウム化合物およびチタン
化合物のいずれかに活性剤の一部を混合し、次いでこれ
に触媒の他成分を混合調製する時に、前記マグネシウム
化合物、有機アルミニウム化合物およびチタン化合物の
いずれかに活性剤の残量を添加しても良い。
重合=に供給する前記触媒の割合は、用いる触媒の種類
拳組成、モノマーの種類、所望ポリマーの物性および上
記のごとき他のさまざまの因子を考慮して適宜に設定す
べきであるが、重合反応系における触媒濃度が、チタン
濃度としてo、oot〜lOミリモル/Jl、好ましく
は0.001−1.0 ミ!j %ル/l程度とするの
が好適である。
また、前記活性剤の転化量が、活性剤/Anのモル比を
aとしたときに、通常Ova≦5.0、好ましくは、0
.O1≦a≦1.0 の範囲に設定して行なえばよい
。
本発明の方法では、不活性溶媒中で、前記触媒ならびに
分子量調節剤としてのジアルキル亜鉛の存在下および水
素ガスの不存在下に、所定の温度で、エチレンとα−オ
レフィンとを共重合する。
この発明の方法における前記不活性溶媒としては、重合
反応系に対していわゆる実質的に不活性な炭化水素溶媒
、たとえば炭素数5〜16の脂肪族飽和炭化水素、脂環
式炭化水素、芳香族炭化水素などを挙げることができる
。
具体例としては、たとえば、n−ペンタン、インペンタ
ン、ヘキサン、インヘキサン、ネオヘキサン、ヘプタン
、インへブタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イ
ソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン
、テトラデカン、ヘキサデカンなどのアルカン;シクロ
ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エ
チルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどのシ
クロアルカン;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼンなどの芳香族炭化水素などを挙げることができ
る。
これらの中でも、たとえば、n−ペンタン、インペンタ
ン、n−へ午サン、イソヘキサン、 n −ヘプタン
、イソへブタン、n−オクタン、イソオクタン、n−デ
カン、インデカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどカ好ましく、特にn−ヘキサンなどが
好ましい。
なお、これらは、1種単独で用いても、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。
前記ジアルキル亜鉛としては、たとえばジメチル亜鉛、
ジエチル亜鉛、ジプロピル亜鉛、ジブトキシ亜鉛、メチ
ルエチル亜鉛、メチルプロピル亜鉛、エチルプロピル亜
鉛、その他のジアルキル亜鉛を使用することができる。
これら各種のアルキル亜鉛の中でも7.n R(ただし
、Rは炭素数が1〜3であるジアルキル亜鉛)が好まし
く、特にジエチル亜鉛が好ましい。
本発明においては1重合反応を分子量調節剤としての水
素の不存在下に行なうのが重要である。
重合反応系中に分子量調節剤としての水素が存在すると
、得られるエチレン共重合体の成形物にフィッシュアイ
が多く発生する。
前記α−オレフィンは、エチレン以外のα−オレフィン
であれば特に制限がなく、たとえばその炭素数が4〜2
0、好ましくは4〜8のものを好適に使用することがで
きる。前記α−オレフィンは一種単独であっても、また
二種以上であっても良い。
このα−オレフィンとしては、ブテン−1、ペンテン−
1,4−メチル−1−ペンテン、ヘキセン−1、ヘプテ
ン−1、オクテン−1、デセン−1、ウンデセン−1な
どが挙げられる。
前記エチレン(A)と前記α−オレフィン(B)との使
用割合は、目的とするエチレン共重合体の種類、特性に
応じて様々な値に選定すればよいのであるが1例えば、
使用する(A)と(B)との合計をtooモル%とした
ときに、(A)を通常60〜9L95モル%、好ましく
は(^)を70〜88.5モル%の範囲に設定して行な
うことによって、この発明のエチレン共重合体を好適に
製造することが可能である。
本発明においては、前記重合反応を行なうに際しての反
応温度を、120〜300℃の範囲内に設定することが
重要である。この温度範囲の中でも生成ポリイーの溶解
する温度範囲1例えば、150〜250℃程度の温度範
囲が好ましい。
反応圧力は1通常10〜150kg/c膳2G、好まし
くは20〜90kg/cm2 Gに設定して行なうのが
好適である。
また、重合反応混合物の重合容器内における平均滞留時
間は、用いる触媒、七ツマー1溶媒などの種類や組成、
反応温度などの他のさまざまの条件によって異なるので
一様に規定することはできない。
すなわち、この平均滞留時間は、転化率が十分に得られ
るように適宜選定すればよいのであるが、通常、好適に
行なわれる範囲として、例えば、0.1〜100分、好
ましくは0.5〜BO分の範囲を例示することができる
。
この発明の方法によると、フィッシュアイが少なくて、
機械的特性、成形性および透明性に優れたエチレン共重
合体を製造することができる。
この発明の方法により得られる好適なエチレン共重合体
を例示すると、炭素数が4〜2oであるα−オレフィン
単位の含有量が3〜40重量%であり、好ましくは5〜
30重量%であり、極限粘度[Industrial Application Field] This invention relates to a method for producing an ethylene copolymer consisting of a copolymer of ethylene and other α-olefins, and more specifically, it has few fish eyes, good mechanical properties, good moldability, This invention relates to a method for producing an ethylene copolymer that has excellent properties such as transparency. [Prior art and its problems] Conventionally, as a method for producing ethylene copolymers such as linear low-density polyethylene (LLIIPE), catalysts obtained from organomagnesium compounds, titanium compounds, organoaluminum compounds, and organohalogen compounds have been used. A method is known in which solution polymerization is carried out at high temperature in the presence of a compound (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-120002). However, the ethylene copolymer obtained by this method has many fish eyes and has insufficient transparency. In addition, methods for producing ethylene copolymers by adding various activators to catalysts consisting of organomagnesium compounds, titanium compounds, and organoaluminum compounds (Japanese Patent Publication No. 4-13133σ, Japanese Patent Publication No. 48-31888
Although the transparency of this copolymer was still far from being sufficient, the transparency of this copolymer was also known. New linear low density polyethylene (LLDPF: ')
17) Although a production method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-528343, the copolymer obtained by this method is also not satisfactory in terms of fish eyes and transparency. Furthermore, a method for producing high-density polyethylene in the presence of hydrogen using a catalyst containing a zinc compound is disclosed in JP-A-57-1.
Although the method described in Japanese Patent No. 00106 is known, the resulting polymer has a wide molecular weight distribution and has an insufficient mechanical strength. The present inventors first produced LLDPE by solution polymerization, and discovered a method of polymerizing in the absence of hydrogen (Japanese Patent Application No.
No. 180385) was completed, but the molecular weight of the polymer that could be produced was limited to a certain range and narrow. [Object of the invention] The object of the invention is to reduce the number of fish eyes. The present invention provides a method for producing an ethylene copolymer that has excellent physical properties such as mechanical properties, moldability, and transparency, and has a desired molecular weight within a wide range. [Means for Solving the Problems] As a result of extensive research in order to solve the above-mentioned problems, the inventors found that in producing LLDPE by solution polymerization,
By using dialkylzinc instead of hydrogen as a molecular weight agent, the molecular weight distribution of the resulting ethylene copolymer is not broadened, resulting in improved transparency while retaining mechanical properties, and significantly reduces fish eyes. They found that it is possible to reduce the amount of carbon dioxide, and based on this knowledge, they have completed the present invention. That is, the constitution of the present invention for achieving the above object is as follows. This is a method for producing an ethylene copolymer, which comprises polymerizing ethylene and an α-olefin other than ethylene at a temperature of 120 to 300°C in the absence of ethylene. The above-mentioned magnesium compound has the linear formula % formula % (wherein 1111 is an alkyl group having carbons a1 to 18, an alkoxyl group, a cycloargyl group, an alkylaryl group, an aryl group, an aryloxy group, an aralkyl group, or an arylalkoxyl group). , X represents a halogen atom, and n means a real number satisfying 0≦n≦2). Examples of the magnesium compound include methylmagnesium chloride, ethylmagnesium chloride,
Alkylmagnesium halides such as ethylmagnesium bromide, propylmagnesium chloride, isopropylmagnesium chloride, butylmagnesium chloride, butylmagnesium bromide, nidoxymagnesium chloride, ethoxymagnesium bromide, inpropoxymagnesium chloride. Flukoxymagnesium halides such as butoxymagnesium chloride, aryloxymagnesium halides such as phenoxymagnesium chloride, dichlorofurkylmagnesium halides such as cyclopentylmagnesium chloride, 7-aryl magnesium halides such as phenylmagnesium halide, alkylaryls such as ethylphenylmagnesium chloride. Magnesium halide, dialkylmagnesium such as diethylmagnesium, dipropylmagnesium, diisopropylmagnesium, diisobutylmagnesium, diakylmagnesium, dioctylmagnesium, ethylmethylmagnesium, ethylisopropylmagnesium, ethyl-n-butylmagnesium, jetoxymagnesium, diisopropoxymagnesium , dialkoxymagnesium such as dibutoxymagnesium, and magnesium halides such as anhydrous magnesium chloride and anhydrous magnesium bromide. Among the various magnesium compounds represented by the above formula, anhydrous magnesium chloride, ethyl-n-butylmagnesium, etc. are preferred, and ethyl-n-butylmagnesium, etc. are particularly preferred. Note that these various magnesium compounds may be used alone or in combination by mixing or compounding two or more types. As the organoaluminum compound, there are various compounds, but usually a compound having at least one aluminum-carbon bond in the molecule can be used, for example, the following formula, R23-pA standing X1, R23-LA l (OR3) XI, R23A12X
3 (However, in the formula, 1li2, l (3 is 1 to 2 carbon atoms
0 alkyl group or aryl group, X is the same as above, p is 0.1 or 2, and t is O or 1). Examples of such organoaluminum compounds include:
Examples include diethylaluminum monochloride, diisopropylaluminium monochloride, diisobutylaluminum monochloride, dioctylaluminum monochloride, ethylaluminum dichloride, isopropylaluminum monochloride, and ethylaluminum sesquichloride. Among these, organic aluminum represented by R23A12X3 is preferred, and ethylaluminum sesquichloride is particularly preferred. The titanium compound has a linear formula% formula% (wherein, R4 has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1
~6 alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, or aralkyl group, X is the same halogen atom as above, and 1m is usually an integer of 0.1 to 4, but is not necessarily an integer and can be various is a real number that satisfies O≦m≦4 as the average value of a mixture of titanium compounds. ) can be used. As the titanium compound, for example, general formula Ti (OR2) such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetraisobutoxytitanium, tetraphenoxytitanium, etc. 4, a tetraalkoxytitanium represented by TiCl4. TiBr4.
Tetrahalogenated titanium such as TiI4, (CH30)TiC3, (C2I50)TiCl3, (C3H+ O)TiC3, (n-C4890)TiC1a, (C2Is0)TiBr3. Tri/\Rogenated alkoxytitanium, (CH30) 2 T i 0 sentence 2,
(C2I50) 2 T i 0 sentence 2, (C3I70)
2 T i C12, (n-C4)fq O)2 TiCl2, (C3870
) dihalogenated titanium such as 2 T i B r2,
(CH30) 3 T i C, (C2Hs O)3
Ti0 sentence, (C3I70)3 TiC1, (n-C4I90) 3 T i C1, (C2I50
)3 Examples include TiBr, etc.\titanium chloride. Among these, the above-mentioned formula T i (OR') a
Tetraalkoxytitanium represented by is preferred, and tetra-■-butoxytitanium is particularly preferred. These various titanium compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, the polymerization catalyst can be obtained by preparing the magnesium compound, the aluminum compound, and the titanium compound. There are no particular restrictions on the method for preparing the catalyst; for example, the magnesium compound, the organic aluminum compound, and the titanium compound may be separately added to a polymerization reaction vessel containing monomers and then mixed. A preferred method for preparing the catalyst includes, for example, a method in which the magnesium compound and the organoaluminum compound are reacted, and the resulting reaction product is mixed with the titanium compound. This method will be explained in further detail as follows. That is, the magnesium compound and the organoaluminum compound are added to an inert solvent, and the temperature is, for example, θ to
The contact reaction is carried out at 240° C., for example, for up to 1 hour, with stirring. Examples of the inert solvent used in this case include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons having 5 to 1 B carbon atoms, and specifically, normal or iso-hydrocarbons. Pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane. Examples include tetradecane or cyclohexane, as well as benzene, toluene, and xylene. Further, the ratio of the magnesium compound and the organoaluminum compound added here is not particularly limited, and may be appropriately adjusted within a range that provides the ratio of each metal component in the catalyst described later. There is no particular restriction on mixing the reaction product of the magnesium compound and the organoaluminum compound with the titanium compound. However, when mixing, the proportion of each metal component in the catalyst is
Magnesium/titanium (atomic ratio) = 0.1-200. In particular, it is preferably within the range of 0.5 to 30, and aluminum/titanium (atomic ratio) is preferably within the range of 1 to 200, particularly 2 to 10G. Magnesium/titanium is outside the above range. If the aluminum/titanium ratio is less than 1, the catalyst activity decreases, and even if the aluminum/titanium ratio is greater than 200, the corresponding catalytic activity may not be obtained. Furthermore, if the magnesium/titanium or aluminum/titanium ratio is outside the above range, the physical properties of the obtained polymer, particularly the film formability, may deteriorate, which is not preferable. In addition, during the polymerization, the catalyst is further added with a known activator,
For example, it can be used as a polymerization catalyst system in the presence of a halide of an element belonging to Group 1 of the periodic table, and it is also possible to further enhance the activity in this way. Examples of the activator include halides of carbon, silicon, germanium, tin, lead, etc.
Specifically, for example, carbon halides such as methyl chloride, methyl iodide, methylene chloride, inpropyl chloride, t-butyl chloride, carbon tetrachloride, silicon halides such as tetrachlorosilane, tin tetrachloride, etc. Examples include tin halides and lead halides such as lead tetrachloride. Among these various halides, carbon halides, n-propyl chloride, isopropyl chloride, n-butyl chloride, inbutyl chloride, te
rt-butyl chloride, 5ec-butyl chloride, etc. can be suitably used. In addition, even if one of these activators is used alone,
It is also possible to use a combination of two or more types, such as by mixing or combining them. There are no particular restrictions on the procedure for blending the activator and polymerization catalyst prior to polymerization; for example, (1) ffi
The magnesium compound, the organoaluminum compound, the titanium compound, and the activator may be separately supplied into the reaction vessel. Alternatively, (3) the activator may be added to any of the magnesium compound, organoaluminum compound, and titanium compound during catalyst preparation. The remaining amount of the activator may be added to any one of the magnesium compound, organoaluminium compound, and titanium compound when a portion of the activator is mixed and then other components of the catalyst are mixed and prepared. The proportion of the catalyst to be supplied to the polymerization reaction should be appropriately set in consideration of the type and composition of the catalyst used, the type of monomer, the physical properties of the desired polymer, and various other factors such as those mentioned above. The catalyst concentration in the system is 0, oot to 10 mmol/Jl as a titanium concentration, preferably 0.001-1.0 mm! It is preferable to set it to about j%le/l. Further, the conversion amount of the activator is usually Ova≦5.0, preferably 0, when the molar ratio of activator/An is a.
.. It may be set within the range of O1≦a≦1.0. In the method of the present invention, ethylene and α-olefin are copolymerized at a predetermined temperature in an inert solvent in the presence of the catalyst and dialkylzinc as a molecular weight regulator and in the absence of hydrogen gas. The inert solvent in the method of the present invention is a so-called substantially inert hydrocarbon solvent with respect to the polymerization reaction system, such as aliphatic saturated hydrocarbons having 5 to 16 carbon atoms, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, etc. Examples include hydrocarbons. Specific examples include alkanes such as n-pentane, impentane, hexane, inhexane, neohexane, heptane, inhebutane, octane, isooctane, nonane, isononane, decane, isodecane, undecane, dodecane, tetradecane, and hexadecane. ; Cycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane and dimethylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene. Among these, for example, n-pentane, impentane, n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-decane, indecane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, etc. Preferred, particularly n-hexane. In addition, these may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types. Examples of the dialkylzinc include dimethylzinc,
Diethylzinc, dipropylzinc, dibutoxyzinc, methylethylzinc, methylpropylzinc, ethylpropylzinc, and other dialkylzincs can be used. Among these various alkyl zincs, 7. nR (wherein R is dialkylzinc having 1 to 3 carbon atoms) is preferred, and diethylzinc is particularly preferred. In the present invention, it is important to carry out the monopolymerization reaction in the absence of hydrogen as a molecular weight regulator. If hydrogen as a molecular weight regulator is present in the polymerization reaction system, many fish eyes will occur in the resulting ethylene copolymer molded product. The α-olefin is not particularly limited as long as it is an α-olefin other than ethylene; for example, the α-olefin has 4 to 2 carbon atoms.
0, preferably 4 to 8 can be suitably used. The α-olefin may be used alone or in combination of two or more types. The α-olefins include butene-1, pentene-1,
Examples include 1,4-methyl-1-pentene, hexene-1, heptene-1, octene-1, decene-1, undecene-1, and the like. The ratio of the ethylene (A) to the α-olefin (B) may be selected to various values depending on the type and characteristics of the desired ethylene copolymer.1 For example,
When the total of (A) and (B) used is too mol%, (A) is usually set in the range of 60 to 95 mol%, preferably (^) is set in the range of 70 to 88.5 mol%. By carrying out this process, the ethylene copolymer of the present invention can be suitably produced. In the present invention, it is important to set the reaction temperature during the polymerization reaction within the range of 120 to 300°C. Within this temperature range, a temperature range 1 in which the produced polyE melts, for example, a temperature range of about 150 to 250°C is preferable. The reaction pressure is preferably set to usually 10 to 150 kg/cm2G, preferably 20 to 90 kg/cm2G. In addition, the average residence time of the polymerization reaction mixture in the polymerization container depends on the type and composition of the catalyst used, the 7-mer 1 solvent, etc.
It cannot be uniformly defined because it varies depending on various other conditions such as reaction temperature. That is, this average residence time may be appropriately selected so as to obtain a sufficient conversion rate, but it is usually within a suitable range, for example, from 0.1 to 100 minutes, preferably from 0.5 to 100 minutes. The range for BO can be exemplified. According to the method of this invention, there are fewer fish eyes,
Ethylene copolymers with excellent mechanical properties, moldability, and transparency can be produced. An example of a suitable ethylene copolymer obtained by the method of the present invention is one in which the content of α-olefin units having 4 to 2 carbon atoms is 3 to 40% by weight, preferably 5 to 40% by weight.
30% by weight, and the intrinsic viscosity
【η】が0.5〜5d見/
g、特に1〜3d皇/gであり、その密度が0JOO〜
0.940 g1cm3であり、特に0.905〜0.
940 g/cm3 であり、その最高融点の範囲が1
10〜130℃であり、特に112〜128℃であり、
その数平均分子ffi (Ml )に対する重量平均分
子量(My)の比(Mw /Mu )が2.0〜5.0
であり、好ましくは2.2〜4.0であり、ゲル浸透ク
ロマトグラフィー(GPC)・低角度レーザー光散乱光
度計(LALLSS測定法(GPC−LALLS法)に
よる分子量分布を反映したクロマトグラムの全面積に対
する超高分子量成分に相当するピーク面積の比(γLA
LLS )が0.1以下であり、特に0.08以下であ
るエチレン共重合体である。
エチレン以外の前記α−オレフィン単位の含有量が3重
量%以下であると、エチレン共重合体の透明性および機
械的強度が不十分となり、40重量%以上であるとエチ
レン共重合体の成形品の表面がべたつき易くなることが
ある。したがって、エチレン共重合体の使用目的などに
応じて、前記範囲内で適宜にα−オレフィン単位の含有
量を調整するのが良い。
前記極限粘度は135℃の条件下でデカリン中で測定し
て得られる粘度を示す。
前記極限粘度【η1が0.5d文/g以下である場合は
エチレン共重合体の機械的強度が不十分となり、 5
dll/g以上の場合はエチレン共重合体の成形性が不
良となることもある。
前記密度が0.900 g/cm3以下ではエチレン共
重合体の成形品の表面がべたつき易くなり、また、0.
9401/cm2以上ではエチレン共重合体の透明性や
機械的強度が不十分となることがある。
なお、密度の測定はJIS K7112の密度勾配管法
に準拠して行なうことができる。
前記エチレン共重合体の最高融点が110℃以下である
と、エチレン共重合体は実用的な耐熱性を失う、一方、
最高融点が130℃を超えるとエチレン共重合体をフィ
ルムに成形した場合に、そのヒートシール温度が高くな
り、実用性に乏しくなる。
ここで最高融点は、示差走査熱量分析法(DSC)に基
いて決定される。すなわち、ASTMD3418に準じ
て、エチレン共重合体Ion gを200℃で5分間保
持し、10℃/分の速度で50℃まで冷却して5分間保
持した後、lO℃/分の速度で昇温して吸熱カーブを記
録し、その場合最も高温側に表われるピークに対応すΔ
温度である。
前記M w / M nの比が2.0未満であるとエチ
レン共重合体の成形性、透明性が不十分となり。
5.0を超えると機械的強度か不十分となることがある
。
この発明の方法により得られると共に前記1特性を備え
たエチレン共重合体は超高分子量成分の含有量が極めて
少ない、ここで超高分子量成分とはffi量平均分子量
が106以上であるものを言う。
前記比(γ(^113 )が0.1より大きいと、フィ
ッシュアイが増加して、実用に耐えない。
なお、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)・低角度
レーザー光散乱光度計(LALLS)測定法(GPC−
LALLS法)ハ近年、開発された高分子の分子量測定
である。このGPC−LALLS法は低角度レーザー光
散乱光度計をGPC用検出器として組み込んだ装置によ
り高分子の分子量測定を行うものである。
この場合のGPC−LALLS測定は、試料を1.2.
4−)リクロロベンゼン中で150 ”0 、2時間か
けて溶解し、孔径0.45ILmのメンブランフィルタ
−を用いて熱時口過した後、LALLSを用いて、温度
140℃、波長833nm、散乱角6〜7℃の条件で散
乱光強度を測定することにより行なうことができる。
この発明の方法により得られると共に前記諸物件を備え
たエチレン共重合体は超高分子量成分すなわち重量平均
分子量が106以上であるものの含有量が極めて少ない
。
したがって、フィッシュアイが極めて少なく、機械的特
性、成形性、および透明性に特に優れたエチレン共重合
体である。
そして、このエチレン共重合体は、フィルム、シート等
に好適に成形することができ、その商品価値が一段と高
いものである。
[実施例]
次にこの発明の実施例および比較例を示してこの発明を
さらに具体的に説明する。
(実施例1)
iiの連続重合反応容器内に、脱水したn−へキサンを
7.5Jl/時間、エチルアルミニウムセスキクロライ
ドを3.3層腸on/時間、エチル−n−ブチルマグネ
シウムを0.68層層on/時間およびテトラブトキシ
チタンを0.17腸腸0皇/時間の割合で供給し、同時
にエチレンを700 g/時間、l−オクテンを700
g/時間およびジエチル亜鉛をエチレン1モル当り 8
X10−4モルの割合で連続供給し1反応温度185℃
1反応圧カフ0kg/c厘2Gの条件で0.11時間の
重合反応を行ないエチレン−1−オクテン共重合体75
0gを得た。
このときの重合条件と重合結果を第1表に示す。
なお、密度、フィッシュアイ、ヘイズおよびフィルム衝
撃強度は、それぞれ次のようにして評価した。
密度; JIS K7112密度勾配管法に準拠して測
定した。
フィシュアイ;直径20■曹の押出成形機を用いて、ダ
イ輻170■■、グイリップ
0.5腸脂の条件で製膜して、厚さ
25#Lmのフィルムを製造し。
フィッシュアイを目視で評価し
た。
ヘイズ:JIS K7105に準拠して測定した。
フィルム衝撃強度、 ASTN 03420に準拠して
測定した。
(比較例1)
前記実施例1において、ジエチル亜鉛の代りにH2を用
いた以外は、前記実施例1と同様の操作を繰返し、表示
した結果を得た。
(実施例2〜5)
前記実施例1において、所定のMI、密度となるように
ジエチル亜鉛/エチレンモル比(ZnEt2/C2)、
ジエチル亜鉛/エチレンモル比(Z!l/C2)および
α−オレフィンン量を各実施例において第1表に示すよ
うに変化させた以外は、前記実施例1と同様の操作を繰
返し1表示した結果を得た。
(比較例2〜5)
前記実施例1において、所定のMI、密度となるように
水素/エチレンモル比(12102)、ジエチル亜鉛/
エチレンモル比(ZnEt2/C2)、α−オレフィン
量を変化させた以外は、前記実施例1と同様の操作を祿
返し、表示した結果を得た。
(実施例5)
前記実施例1において、ジエチル亜鉛の代りにジプロピ
ル亜鉛を使用した以外は、前記実施例1と同様の操作を
繰返し1表示した結果を得た。
(本頁以下余白、)
[発明の効果]
この発明によると、フィッシュアイの発生が著しく少く
、機械的特性、成形性、透明性などの諸性性に優れた高
品質の直鎖状低密度ポリエチレン等のエチレン共重合体
を提供することができる。[η] is 0.5~5d/
g, especially 1 to 3 d/g, and its density is 0JOO~
0.940 g1cm3, especially 0.905-0.
940 g/cm3, and its highest melting point range is 1
10 to 130°C, especially 112 to 128°C,
The ratio (Mw/Mu) of the weight average molecular weight (My) to the number average molecular ffi (Ml) is 2.0 to 5.0.
It is preferably 2.2 to 4.0, and the entire chromatogram reflecting the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC)/low angle laser light scattering photometer (LALLSS measurement method (GPC-LALLS method) The ratio of the peak area corresponding to the ultra-high molecular weight component to the area (γLA
LLS ) is 0.1 or less, particularly 0.08 or less. If the content of the α-olefin units other than ethylene is less than 3% by weight, the transparency and mechanical strength of the ethylene copolymer will be insufficient, and if it is more than 40% by weight, the molded product of the ethylene copolymer will be insufficient. The surface may become sticky. Therefore, it is preferable to adjust the content of α-olefin units within the above range depending on the intended use of the ethylene copolymer. The intrinsic viscosity is the viscosity measured in decalin at 135°C. If the intrinsic viscosity [η1] is less than 0.5 dm/g, the mechanical strength of the ethylene copolymer will be insufficient;
If it is more than dll/g, the moldability of the ethylene copolymer may be poor. If the density is less than 0.900 g/cm3, the surface of the ethylene copolymer molded product tends to become sticky;
If it is more than 9401/cm2, the transparency and mechanical strength of the ethylene copolymer may become insufficient. Note that the density can be measured in accordance with the density gradient tube method of JIS K7112. When the maximum melting point of the ethylene copolymer is below 110°C, the ethylene copolymer loses practical heat resistance;
If the maximum melting point exceeds 130° C., when the ethylene copolymer is formed into a film, the heat sealing temperature will be high, making it impractical. The highest melting point here is determined based on differential scanning calorimetry (DSC). That is, according to ASTM D3418, the ethylene copolymer Iong was held at 200°C for 5 minutes, cooled to 50°C at a rate of 10°C/min, held for 5 minutes, and then heated at a rate of 10°C/min. record the endothermic curve, and then calculate the Δ corresponding to the peak that appears on the highest temperature side.
It's temperature. If the M w / M n ratio is less than 2.0, the moldability and transparency of the ethylene copolymer will be insufficient. If it exceeds 5.0, the mechanical strength may be insufficient. The ethylene copolymer obtained by the method of this invention and having the above-mentioned characteristic has an extremely low content of ultra-high molecular weight components, and the ultra-high molecular weight components herein refer to those having an ffi weight average molecular weight of 106 or more. . If the ratio (γ(^113)) is larger than 0.1, fish eyes will increase and it will not be suitable for practical use. (GPC-
LALLS method) This is a recently developed method for measuring the molecular weight of polymers. This GPC-LALLS method measures the molecular weight of a polymer using a device incorporating a low-angle laser light scattering photometer as a GPC detector. In this case, the GPC-LALLS measurement is performed using a sample of 1.2.
4-) Dissolved in dichlorobenzene at 150"0 over 2 hours, filtered while hot using a membrane filter with a pore size of 0.45 ILm, and then dissolved using LALLS at a temperature of 140 °C, a wavelength of 833 nm, and a scattering angle. This can be carried out by measuring the intensity of scattered light at a temperature of 6 to 7°C.The ethylene copolymer obtained by the method of the present invention and having the above-mentioned properties has an ultra-high molecular weight component, that is, a weight average molecular weight of 106 or more. Therefore, it is an ethylene copolymer with very few fish eyes and has particularly excellent mechanical properties, moldability, and transparency. etc., and its commercial value is even higher. [Examples] Next, the present invention will be explained in more detail by showing examples and comparative examples of the present invention. (Examples) 1) In the continuous polymerization reaction vessel ii, 7.5 Jl/hour of dehydrated n-hexane, 3.3 layers of ethylaluminum sesquichloride and 0.68 layers of ethyl-n-butylmagnesium were added. on/h and tetrabutoxytitanium at a rate of 0.17 g/h, while simultaneously feeding ethylene at 700 g/h and l-octene at 700 g/h.
g/hour and diethylzinc per mole of ethylene 8
Continuously supplied at a ratio of X10-4 mol, one reaction temperature 185℃
A polymerization reaction was carried out for 0.11 hours under the conditions of 1 reaction pressure cuff of 0 kg/c and 2 G to obtain ethylene-1-octene copolymer 75.
Obtained 0g. The polymerization conditions and polymerization results at this time are shown in Table 1. Note that the density, fisheye, haze, and film impact strength were each evaluated as follows. Density: Measured according to JIS K7112 density gradient tube method. Fish eye: A film with a thickness of 25 #Lm was produced by using an extrusion molding machine with a diameter of 20 mm under the conditions of a die width of 170 mm and a Glylip of 0.5 mm. Fish eyes were visually evaluated. Haze: Measured in accordance with JIS K7105. Film impact strength, measured in accordance with ASTN 03420. (Comparative Example 1) The same operations as in Example 1 were repeated, except that H2 was used instead of diethylzinc, and the results shown were obtained. (Examples 2 to 5) In Example 1, the diethylzinc/ethylene molar ratio (ZnEt2/C2) was
The results were obtained by repeating the same operation as in Example 1, except that the diethylzinc/ethylene molar ratio (Z!l/C2) and the amount of α-olefin were changed as shown in Table 1 in each example. I got it. (Comparative Examples 2 to 5) In Example 1, hydrogen/ethylene molar ratio (12102), diethylzinc/
The same operation as in Example 1 was repeated, except that the ethylene molar ratio (ZnEt2/C2) and the amount of α-olefin were changed, and the results shown were obtained. (Example 5) The same operation as in Example 1 was repeated one time, except that dipropylzinc was used instead of diethylzinc, and the results were obtained. (Margins below this page) [Effects of the invention] According to the invention, a high-quality linear low-density product with significantly less occurrence of fish eyes and excellent properties such as mechanical properties, moldability, and transparency. Ethylene copolymers such as polyethylene can be provided.
第1図はこの発明における触媒の調製手順を示す説明図
である。
特許出願人 出光石油化学株式会社代理人
弁理士 福村直樹FIG. 1 is an explanatory diagram showing the procedure for preparing a catalyst in this invention. Patent applicant: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Agent
Patent attorney Naoki Fukumura
Claims (1)
合物および有機アルミニウム化合物から得られる触媒の
存在下ならびに分子量調節剤としてのジアルキル亜鉛の
存在下および水素の不存在下に、温度120〜300℃
の範囲内で、エチレンとエチレン以外のα−オレフィン
とを重合させることを特徴とするエチレン共重合体の製
造方法。(1) In an inert solvent, in the presence of a catalyst obtained from a magnesium compound, a titanium compound and an organoaluminium compound, and in the presence of dialkylzinc as a molecular weight regulator and in the absence of hydrogen, at a temperature of 120 to 300 °C.
1. A method for producing an ethylene copolymer, which comprises polymerizing ethylene and an α-olefin other than ethylene.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33278687A JPH078892B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Method for producing ethylene copolymer |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01172408A true JPH01172408A (en) | 1989-07-07 |
JPH078892B2 JPH078892B2 (en) | 1995-02-01 |
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ID=18258801
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JP (1) | JPH078892B2 (en) |
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JPH04279610A (en) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | Production of ethylene copolymer |
JP2010202791A (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Tosoh Corp | Olefin polymerization catalyst and method of producing olefin polymer |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33278687A patent/JPH078892B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04279610A (en) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | Production of ethylene copolymer |
JP2010202791A (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Tosoh Corp | Olefin polymerization catalyst and method of producing olefin polymer |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH078892B2 (en) | 1995-02-01 |
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