JPH0141164B2 - - Google Patents
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
この発明はプロピレン重合体に製造方法に係
る。
従来、プロピレンの重合において嵩密度の高い
重合体を得ることは、反応器内のスラリー濃度を
高くすることができ、従つて生産能力の増大をは
かることができるので当該技術分野では強く要望
されている。また、結晶性重合体の収率を高める
こと、即ち、重合体の立体規則性を向上させるこ
とは原料プロピレンの原単位を上げ、稀釈剤に溶
けている非晶性重合体が減少するので、非晶性重
合体除去等の処理工程を簡略化することが可能と
なり、工業的に極めて有利である。
近年、高活性触媒を用いて高い触媒効率をもつ
てプロピレンの重合を行なう方法が種々提案され
ている。しかしこれらの方法においては満足すべ
き嵩密度及び結晶性を有する重合体を収率よく得
ることは困難であり、従つてこの問題点を改善す
ることは工業的に極めて重要な意義をもつもので
ある。かかる要望に沿い、生成重合体の嵩密度及
び立体規則性を高める方法として、三塩化チタン
と有機アルミニウム化合物とを含む触媒系をプロ
ピレンの存在下、60℃より低い温度で予備処理す
る方法が提案されている(特公昭49−14865号公
報参照)。この方法は予備処理後の主重合におい
て、高い触媒効率を得るため高温で重合を行なう
に当り、重合温度の上昇に伴つて急激に低下する
生成重合体の嵩密度及び立体規則性を比較的ゆる
やかに低下させるに止まり、必ずしも満足すべき
効果が得られるとはいい難かつた。特に工業的に
みて現実性のある60〜70℃の重合温度では改良効
果は薄いものであつた。またこの方法においては
生成重合体からの成形品のフイツシユアイの発生
を防止するために適量の水素を存在させることが
必須である。しかし、適量の水素を制御すること
は、実際上、しばしば困難である。即ち、水素は
少なすぎると成形品のフイツシユアイが増加し、
多すぎると結晶性重合体の収率が低下し、且つ水
素及びプロピレンを所定量仕込んでも、プロピレ
ンの吸収によつて水素濃度が変化するという欠点
を有している。
またTicl3 1/3 Alcl3或いはAlcl3を含むβ型
三塩化チタンを錯化剤処理し、粉砕して得られる
δ型三塩化チタン組成物とアルキルアルミニウム
クロライドとから得られる不活性溶媒分散液にプ
ロピレンを緩徐に吸収させるプロピレン重合用触
媒の活性化法が提案されている(特開昭51−
108693号公報参照)。しかしこの方法ではプロピ
レンの供給速度を大きくとることができず、従つ
てプロピレン吸収処理に極めて長い時間を必要と
する。
本発明者等は上記背景にかんがみ、従来技術の
問題点を解決するため鋭意研究を重ね本発明を完
成した。
本発明は優れた触媒効率をもつて、高い嵩密度
及び結晶性を有し、その生成物からはフイツシユ
アイのない成形品が得られるプロピレン重合体の
製造方法を提供することを目的とするものであ
り、その要旨とするところはエーテルの存在下で
液状化した三塩化チタンを、150℃以下の温度で
析出させて得られる固体三塩化チタンを不活性溶
媒及び有機アルミニウム化合物と混合し、この混
合物を容れた反応器の液相部にプロピレンを吹込
み、その実質的全量を混合物に吸収させ、反応器
の気相部におけるプロピレン分圧を0.2Kg/cm2以
下に保持することによつて得られるプロピレン重
合体含有固体三塩化チタンと有機アルミニウム化
合物とを含む触媒を使用してプロピレンを不活性
溶媒または液化プロピレンの存在下、スラリー重
合することを特徴とするプロピレン重合体の製造
法に存する。
以下本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明において用いられるエーテルの存
在下に液状化した三塩化チタンを150℃以下の温
度で析出させて得られる固体三塩化チタンの製造
法について説明する。
この製造法は特願昭49−88476号(特開昭51−
16297号公報参照)、特願昭49−88477号(特開昭
51−16298号公報参照)、特願昭49−120100号(特
開昭51−46598号公報参照)、特願昭50−1154号
(特開昭51−76196号公報参照)、特願昭50−
124049号、特願昭50−16722号(特開昭51−90998
号公報参照)、特願昭50−19552号に記載されてい
る。これを具体的に説明するに、液状化した三塩
化チタン(以下「三塩化チタン液状物」と称す
る。)を得る方法として、通常次の2つの手法が
挙げられる。
(A) 四塩化チタンを出発原料とし、これをエーテ
ル及び必要に応じて適当な炭化水素溶媒を存在
させ、有機アルミニウム化合物で還元する方
法。
(B) 固体の三塩化チタンを出発原料とし、これを
必要に応じ炭化水素溶媒の存在下、エーテルで
処理する方法。
先ず上記(A)の方法について説明するに、この方
法におけるエーテル化合物としては種々のエーテ
ル類が使用されるが、なかんずく炭化水素溶媒に
可溶なエーテル化合物が好ましく、例えば下記一
般式(1)、即ち
R1OR2 ……(1)
(式中、R1及びR2は同一又は異なるアルキル
基、アラルキル基、アルケニル基、アリール基、
アルカリール基を示す。)で表わされるエーテル
類が挙げられる。これを具体的に例示すれば、ジ
−n−アミルエーテル、ジ−n−ブチルエーテ
ル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−n−ヘキシ
ルエーテル、ジ−n−ヘプチルエーテル、ジ−n
−オクチルエーテル、ジ−n−デシルエーテル、
ジ−n−ドデシルエーテル、ジ−n−トリデシル
エーテル、n−アミル−n−ブチルエーテル、n
−アミルイソブチルエーテル、n−アミルエチル
エーテル、n−ブチル−n−プロピルエーテル、
n−ブチルイソアミルエーテル、エチル−n−ヘ
キシルエーテル、n−プロピル−n−ヘキシルエ
ーテル、n−ブチル−n−オクチルエーテル、n
−ヘキシル−n−オクチルエーテル等のジアルキ
ルエーテル類;ビス(1−ブテニル)エーテル、
ビス(1−オクテニル)エーテル、ビス(1−デ
シニル)エーテル、1−オクテニル−9−デシニ
ルエーテル等のジアルケニルエーテル類;ビス
(ベンジル)エーテル等のジアラルキルエーテル
類;ビス(トリル)エーテル、ビス(キシリル)
エーテル、ビス(エチルフエニル)エーテル、ト
リルキシリルエーテル等のジアルカリールエーテ
ル類;n−プロピル−1−ブテニルエーテル、n
−オクチル−1−デシニルエーテル、n−デシル
−1−デシニルエーテル等のアルキルアルケニル
エーテル類;n−オクチル−ベンジルエーテル、
n−デシル−ベンジルエーテル等のアルキルアラ
ルキルエーテル類;n−オクチルフエニルエーテ
ル、n−オクチルトリルエーテル、n−デシルト
リルエーテル等のアルキルアリ−ルエーテル又は
アルキルアルカリ−ルエーテル類;1−オクテニ
ルベンジルエーテルのようなアラルキルアルケニ
ルエーテル類;1−オクテニルフエニルエーテ
ル、1−オクテニルトリルエーテルのようなアリ
−ルアルケニルエーテル又はアルカリ−ルアルケ
ニルエーテル類;ベンジルフエニルエーテル、ベ
ンジルトリルエーテルのようなアラルキルアリ−
ルエーテル又はアラルキルアルカリ−ルエーテル
類が挙げられる。そしてエーテルとして特に好ま
しいのは上記(1)式におけるR1及びR2がアルキル
基又はアルケニル基のような直鎖状炭化水素残基
からなるエーテルである。
また上記(A)法において必要に応じて使用される
炭化水素溶媒としては、使用エーテルの種類に応
じて適宜選択されるが、具体的にはn−ペンタ
ン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタ
ン、n−ドデカン、流動パラフインのような飽和
脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロ
ヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、1,2,4−トリメチルベンゼ
ン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素等から適
宜選択される。例えばこの炭化水素溶媒はエーテ
ルとして前記(1)式中、R1及びR2の少なくとも一
方が炭素原子数5以下のアルキル基又はアルケニ
ル基であるものを用いるときは、好ましくは芳香
族炭化水素、次には脂環族炭化水素の中から選ば
れ、また上記R1及びR2が炭素原子数6以上のア
ルキル基又はアルケニル基であるエーテルを用い
るときは、飽和脂肪族炭化水素の中から選ぶのが
好ましい。
次に上記(A)法において還元処理に当り用いる有
機アルミニウム化合物は、一般式
AlR3nX3-o ……(2)
(式中、R3は炭素原子数1〜20の炭化水素基
を表わし、nは1〜3の数、Xはハロゲン原子を
表わす。)で表わされる有機アルミニウム化合物
であり、好ましくはR3が炭素原子数1〜10のア
ルキル基である有機アルミニウム化合物、特に好
ましいものとしてはエチルアルミニウムセスキク
ロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ト
リアルキルアルミニウム等が挙げられる。
上述した四塩化チタンの還元処理に用いられる
有機アルミニウム化合物の使用量は、四塩化チタ
ン対有機アルミニウム化合物のモル比が、チタン
と前記一般式(2)で表わされる有機アルミニウム化
合物のR3(炭化水素基、好ましくはアルキル基)
とのモル比で表わして1:0.1〜50、好ましくは
1:0.3〜10の範囲内である。またエーテルの使
用量はエーテル対四塩化チタンのモル比が1:
0.05〜5、好ましくは1:0.25〜25の範囲内であ
る。
この還元処理は種々の方法、例えば次のような
方法によつて行なうことができる。
(a) 四塩化チタン及びエーテルからなる均一な液
状物と有機アルミニウム化合物とを混和する。
(b) 有機アルミニウム化合物及びエーテルからな
る均一な液状物と四塩化チタンとを混和する。
(c) 四塩化チタン及びエーテルからなる均一な液
状物と、有機アルミニウム及びエーテルからな
る均一な液状物とを混和する。
(d) 還元反応が起らない温度、例えば−30℃以下
の温度で四塩化チタン、エーテル及び有機アル
ミニウム化合物を任意の順序で混合し、この混
合物を所定温度まで昇温する。
これらの方法において使用する四塩化チタン、
エーテル及び有機アルミニウム化合物はそのまま
でも又は適宜炭化水素溶媒で稀釈して用いてもよ
い。しかして有機アルミニウム化合物は炭化水素
溶媒で稀釈して用いるのが好ましい。
上述のようにして四塩化チタンをエーテルの存
在下で有機アルミニウム化合物で還元処理すると
きは液状物が得られ、このものは三塩化チタン−
エーテルからなる、炭化水素に可溶な均一な溶液
又は混合物であつて、褐色又は帯緑性の褐色を呈
する。
次に上記(B)の方法、即ち固体の三塩化チタンを
出発原料とし、必要に応じて適当な炭化水素溶媒
の存在下、エーテルで処理することにより三塩化
チタンの液状物を得る方法について説明する。固
体の三塩化チタンとしては、例えば四塩化チタン
を水素ガス、アルミニウム又はアルミニウム有機
金属化合物で還元して得られる三塩化チタン又は
このようにして得られる固体三塩化チタンを更に
ボールミルで粉砕したもの或いは加熱処理を施し
たもの、更には上記のようにして得られた固体三
塩化チタンを精製し、その中に含まれる不純物を
除去したものが用いられる。
上記三塩化チタンの液状物を得るのに使用する
エーテル及び必要に応じて存在させる炭化水素溶
媒は前記(A)法について説明したと同様のものが用
いられる。
この(B)法において使用するエーテルの使用量は
エーテル対三塩化チタンのモル比が1以上、好ま
しくは1〜5の範囲内である。そして固体の三塩
化チタンをエーテルで処理するのは任意の方法で
両者を混合することにより行なわれる。この処理
は通常、前記(A)法で説明したと同様、エーテルの
種類に応じて適宜選択された炭化水素溶媒の存在
下で行なうのがよい。そしてこの(B)法により、前
述の(A)法によつて得られる液状物と同等の液状物
が得られる。
このようにして上記(A)法又は(B)法によつて三塩
化チタン液状物が有利に得られる。次いでこの液
状物から微粒状三塩化チタンを得るには、この液
状物をそのまま又は必要に応じ上記と同様の炭化
水素溶媒を加えた後、150℃以下、通常20〜150
℃、好ましくは40〜120℃、一層好ましくは60〜
100℃の範囲内に昇温し、同温度に若干時間保持
すれば微粒状三塩化チタンが析出するのでこれを
分取すればよい。
本発明では以上のようにして得られる固体三塩
化チタンを不活性溶媒及び有機アルミニウム化合
物と混合する。この際使用される有機アルミニウ
ム化合物としては、一般式
AlR4mX3-n ……(4)
(式中、R4は同一又は異なる炭素原子数1〜
20の飽和又は不飽和の炭化水素基、Xはハロゲン
原子、mは1.5、2又は3の数を示す。)で表わさ
れる有機アルミニウム化合物が挙げられる。その
具体的例は、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などのトリアルキルア
ルミニウム類;ジメチルアルミニウムクロライ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、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
スキクロライド等のアルキルアルミニウムハライ
ド類であり、またハロゲン化アルミニウムとトリ
アルキルアルミニウムとの混合物、インデニルジ
エチルアルミニウム、イソデニルジプロピルアル
ミニウム、インデニルイソブチルアルミニウム等
も用いられる。これらのうち好ましいのはジアル
キルアルミニウムハライド、特に好ましいのはジ
エチルアルミニウムクロライドである。
これら有機アルミニウム化合物と一諸に混合す
る不活性溶媒としては通常のオレフイン重合に用
いる脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭
化水素等の不活性炭化水素溶媒が用いられる。な
かんずく、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン
が好ましい。
上記不活性溶媒中に分散する固体三塩化チタン
の量は臨界的ではないが、ある濃度範囲にするこ
とが肝要である。通常、不活性溶媒1中に三塩
化チタンが1〜50g、好ましくは5〜30gの範囲
内にあるのが好ましく、これが低すぎるとこれを
触媒組成分としてプロピレンを重合したとき得ら
れる重合体から成形した成形品におけるフイツシ
ユアイが増加する。この処理では固体三塩化チタ
ンの処理量を上げるのが工業的に有利であるので
撹拌を正常に保ちうる範囲で、出来るだけ高い濃
度を選ぶのがよい。
有機アルミニウム化合物の使用量は固体三塩化
チタンに対し、通常0.1〜2モル比、好ましくは
0.5〜1.0モル比である。
固体三塩化チタン、不活性溶媒及び有機アルミ
ニウム化合物の混合物にプロピレンを吹込む際の
温度は、通常0〜70℃、好ましくは35〜60℃、一
層好ましくは50〜60℃の範囲である。この処理温
度が高すぎると、得られるプロピレン重合体含有
固体三塩化チタンを含む触媒でプロピレンを重合
する際、即ち主重合で得られる重合体の嵩密度の
改善及び結晶性重合体収率の改善が不十分にな
る。また処理温度が低すぎると処理槽の冷却水と
の温度差が小さくなり、除熱の面からみて工業的
に不利になる。
本発明では上記の固体三塩化チタン、不活性溶
媒及び有機アルミニウム化合物からなる混合物を
容れた反応器の液相部にプロピレンを導入する
が、この導入速度は固体三塩化チタン1Kg当り通
常毎時1〜10Kg、好ましくは1〜5Kgである。こ
の導入速度が大きすぎると反応温度の制御が困難
になり、小さすぎると処理時間が長くなり、工業
的にみて好ましくない。またプロピレン導入の
際、最も重要なことは反応器の気相部におけるプ
ロピレン分圧を0.2Kg/cm2以下、好ましくは殆ん
ど零の状態に保つことである、プロピレン分圧を
これよりも高くすると本発明の目的である、プロ
ピレンの主重合によつて得られる重合体の嵩密度
及び結晶性重合体収率の向上が十分達成されない
のみならず、この重合体からの成形品のフイツシ
ユアイが増加する。プロピレン分圧はプロピレン
の導入速度とプロピレンの吸収速度とのバランス
で決まるが、上述の好適な固体三塩化チタンを好
適な条件で処理する限り、十分に制御可能であ
る。プロピレン分圧の監視は反応器の気相部の分
析を行なつてもよいが、気相部に付設した圧力計
を監視するだけでも十分である。
上記の固体三塩化チタンとプロピレンとの接触
処理により、プロピレン重合体が生成するが、こ
接触処理により、固体三塩化チタン1g当り0.1〜
50gのプロピレン重合体を生成させるのが好まし
い。
本発明において、上記のプロピレン接触処理で
は水素は必ずしも存在させる必要はなく、水素を
用いないでも主重合による生成重合体からの成形
品にフイツシユアイが生ずることはない。一方、
水素を加えると、重合体の嵩密度、結晶性重合体
収率の向上効果が損なわれる恐れがある。
また本発明では前記導入プロピレンにエチレ
ン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1等の他
のα−オレフインを少量併用してもよい。
以上の処理によつて生成したプロピレン重合体
含有固体三塩化チタンは未反応物、不活性溶媒等
を含む液相からデカンテーシヨン、過、遠心分
離等、通常の分離手段によつて分離されるが、更
に溶媒を加えて数回洗浄する。この溶媒としては
上記のプロピレン接触処理において用いた不活性
炭化水素溶媒を用いるのが有利である。洗浄回数
は可溶成分を除去するために十分な回数行なうこ
とが望ましいが、多すぎると洗浄剤の使用量が多
大になり工業的に不利になる。
以上のようにして本発明方法で用いられるプロ
ピレン重合体含有固体三塩化チタンが得られる
が、このものは新たに有機アルミニウム化合物を
添加して触媒としてプロピレンの重合(主重合)
に供する。
主重合において加えられる有機アルミニウム化
合物は前述の前処理工程において挙げたもの、即
ち前記一般式(2)で表わした化合物が使用できる。
通常、前処理工程で用いた有機アルミニウム化合
物と同じ化合物を用いるのがよいが、場合によつ
て異なつた有機アルミニウム化合物を用いてもよ
い。例えば前処理工程にジアルキルアルミニウム
モノハライドを用い、主重合にトリアルキルアル
ミニウムを用いることは好ましい例である。
有機アルミニウム化合物の使用量はプロピレン
重合体含有三塩化チタンのチタン化合物に対し通
常0.1〜100モル倍量であり、好ましいのは2〜10
モル倍量である。ある。
添付図面の第1図として、本発明のプロピレン
重合体の製造法に用いる触媒の調製工程に関する
フローチヤート図を示す。
本発明のプロピレン重合方法においては前述の
プロピレン重合体含有固体三塩化チタン及び有機
アルミニウム化合物からなる触媒でもつて十分高
い結晶性重合体収率が得られるが、重合体収率を
上げるため又はその他プロピレン重合を改善する
ため触媒組成として第三成分を加え使用すること
もできる。
プロピレンの主重合においては上記プロピレン
重合体含有固体三塩化チタンと有機アルミニウム
化合物(必要に応じ更に第三成分を加え)とを単
に混合して重合に用いるのであるが、その混合方
法は任意でよい。そして主重合における重合法は
公知のスラリー重合で行なうことができる。これ
ら重合法は連続式、回分式の何れでもよく、反応
条件は1〜100気圧、好ましくは5〜30気圧の圧
力下、50〜90℃、好ましくは60〜70℃の範囲で行
なわれる。スラリー重合では重合媒体として上述
の三塩化チタンの前処理工程で用いた不活性溶媒
と同様の溶媒が用いられ、具体的にはヘキサン、
ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、ペンタン、ブタン、プロパン等の炭化水素が
挙げられ、またプロピレン自体を媒体調節法とし
て重合反応に水素、ジエチル亜鉛等の公知の分子
量調節剤を適宜添加することも可能である。
本発明の主重合において重合するのはプロピレ
ン単独でもよいが、プロピレンと他のα−オレフ
インを併用してもよい。他のα−オレフインとは
前記前処理工程におけると同様、エチレン、ブテ
ン−1、4−メチルペンテン−1等であり、その
量は生成物がプロピレン重合体としての特性を失
わない程度の少量、例えばプロピレンに対し5重
量%以下である。
以上述べたようなプロピレン重合体含有固体三
塩化チタンを触媒成分とし、本発明方法に従つて
プロピレンを重合するときは、得られるプロピレ
ン重合体の嵩密度が高く、且つ立体規則性が著し
く改善される。好適な例では嵩密度
0.50g/c.c.、沸謄ヘプタン抽残98%以上が容易に
達成される。
本発明によつてもたらされる工業的な意義は次
の通りである。
第1に本発明によつて重合体の生産能力が大巾
に増加する。これは本発明によつて達成される重
合体の嵩密度の向上及び立体規則性向上によるも
のである。即ち本発明の重合方法によつて得られ
る重合体は嵩密度が高いため、これがヘキサン中
に懸濁し、スラリー濃度を50%にしても、なお良
好な流動性を示し、高い生産性を得ることができ
るものであり、また非晶性重合体の生成が少ない
ことにより、重合系の粘度上昇、配管等への付着
などの弊害を防ぐことになり、操業安定性の面か
ら生産性を高めることができる。
第2に本発明方法によつて得られる重合体は立
体規則性が高く、即ち工業的に無価値な非晶性重
合体の生成が極めて少ないので非晶性重合体の処
理設備を大巾に簡略化することができる。非晶性
重合体は工業的に無価値であるばかりでなく、こ
れの処理に膨大な設備を要することを考えれば、
処理設備を簡略化する経済的意義は非常に大きい
といえる。
第3に本発明方法によつて得られる重合体は極
めて高い立体規則性を有するにもかかわらず優れ
た機械的性質を有する。通常の重合方法によつて
得られるプロピレン重合体では、製品の沸謄ヘプ
タン抽残が98%以上になるとプレス片の降伏強度
は高くなるが衝激強度は低下し、いわゆる固くて
脆い性質になるのが普通である。これに対し本発
明の方法によると重合体は沸謄ヘプタン抽残が98
%を越えても衝撃強度の低下はみられない。この
原因は明らかでないが本発明方法によるプロピレ
ン重合体は沸謄ヘプタン抽残を著しく高めてもな
おヘテロブロツクな構造を維持することによるも
のと考えられる。しかして本発明方法による、か
かる重合体の特性は全く予想しないといい得る。
そしてこのことは上記のような機械的特性の劣下
という制約なしに、生産性の向上及び設備の簡略
化という望ましい成果をあげる立体規則性重合体
の収率増加を達成でき、工業的に極めて大きな意
義をもたらすといい得る。
以下、本発明を実施例によつて更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下
の実施例によつて拘束されるものでない。
下記の実施例及び比較例において、K0(重合活
性)とは1時間につき、プロピレン圧1Kg/cm2当
り、三塩化チタン触媒成分1g当りで生成するプ
ロピレン重合体の全生成量(g)であり、I.I(ア
イソタクチツクインデツクス)は改良型ソツクス
レ−抽出器において沸謄n−ヘプタンで6時間抽
出した場合の残量(重量%)である。I.I.oとは全
生成プロピレン重合体のI.Iであつて全生成物中
の結晶性重合体の収率を表わす。ρBは嵩密度
(単位はg/c.c.)であつて、JIS−6721により測定
した。MFIはメルトフローインデツクスであつ
てASTM D−1238により測定し、引張り衝撃強
度はASTM−D1822に従つて測定した。
実施例 1〜5
(A) 固体三塩化チタンの調製:
室温において、十分に窒素置換した容量10オ
ートクレーブに精製n−ヘキサン5.5を入れ、
撹拌下、n−オクチルエーテル630g、四塩化チ
タン630g及びジエチルアルミニウムクロライド
132gを添加し、褐色の均一溶液を得た。次いで
95℃に徐々に昇温する。50℃を過ぎる項より紫色
の微粒状の固体析出が認められた。95℃に約1時
間保持した後、粒状の紫色固体を分離し、n−ヘ
キサンで洗浄して410gの固体三塩化チタンを得
た。
(b) プロピレン重合体含有三塩化チタンの製造
(前処理工程):
十分に窒素置換した10オートクレーブに精製
n−ヘキサンを5入れ、ジエチルアルミニウム
クロライド39g及び上記(A)で得た固体三塩化チタ
ンをTicl3として100g仕込んだ。下記第1表に示
す温度に昇温し、プロピレンガスを第1表に示す
時間及び速度で混合液の液相部に吹込んで重合を
行なつた。この間、気相部圧力計の変動は0.05
Kg/cm2以下であり、気相ガスの分析からプロピレ
ンは検出されなかつた(検出感度1%)。
次いで固体成分を静置沈降させ、上澄液をデカ
ンテーシヨンで除去し、n−ヘキサンで数回洗浄
し、プロピレン重合体含有固体三塩化チタンを得
た。
(C) プロピレンの重合:
十分に乾燥し、窒素置換したSUS304製のオー
トクレーブ(内容積2)に精製したn−ヘキサ
ン750ml、ジエチルアルミニウムモノクロライド
156mg及び上記(B)で得たプロピレン重合体含有固
体三塩化チタンをTicl3換算で40mg、それに第3
成分として第1表に示す化合物を夫々Ticl3に対
し0.1モル倍仕込み、更に水素を0.5Kg/cm2仕込ん
だ。策1表に示す温度に撹拌しながら昇温し、プ
ロピレンを全圧13.5Kg/cm2になるように供給し、
一定圧に保ちながら5時間重合した。重合反応終
了後、直ちに未反応モノマーガスをパージし、し
かる後、オートクレーブ内容物の一部を採取して
全I.Iを求め、残りの重合体をn−ヘキサンで処
理して可溶性重合体を抽出除去し、乾燥して白色
粉末状のプロピレン重合体を得た。得られた重合
体の嵩密度を第1表に示す。また、このものに抗
酸化剤として2,6−ジ−t−ブチル−P−メチ
ルフエノール(BHT)をプロピレン重合体に対
して0.2重量%添加し、口径20mmのペレタイザー
でペレツト化し、更にプレスシートを作り、衝撃
強度を測定した。結果を第1表に示す。
比較例 1〜3
実施例1〜5の(A)で得られた固体三塩化チタン
を、同実施例の(B)記載の前処理を行なうことな
く、有機アルミニウム化合物及び第1表記載の第
三成分を添加し、同実施例の(c)項記載と同様にし
てプロピレンの重合を行なつた。その結果を第1
表に示す。第1表の結果からみると、エーテル存
在下で液状化した三塩化チタンを150℃以下の温
度で析出させて得られる固体三塩化チタンを用い
ても、プロピレンによる前処理を施さないときは
(比較例1及び2)、実施例1及び2に比べて結晶
性重合体の収率即ちI.I.oが低く、重合体粉末の嵩
密度も低く、また得られた重合体からの成形品の
衝撃強度が劣ることが明らかである。また比較例
3においては水素を0.2Kg/cm2添加して処理した
が、この場合水素なしの場合(実施例3)に比べ
て結晶性重合体の収率及び嵩密度が劣ることが示
された。
This invention relates to a method for producing a propylene polymer. Conventionally, obtaining a polymer with high bulk density in the polymerization of propylene has been strongly desired in the technical field because it is possible to increase the slurry concentration in the reactor and therefore increase production capacity. There is. In addition, increasing the yield of crystalline polymer, that is, improving the stereoregularity of the polymer, increases the basic unit of raw material propylene and reduces the amount of amorphous polymer dissolved in the diluent. This makes it possible to simplify processing steps such as removal of amorphous polymers, which is extremely advantageous industrially. In recent years, various methods have been proposed for polymerizing propylene with high catalytic efficiency using highly active catalysts. However, with these methods, it is difficult to obtain polymers with satisfactory bulk density and crystallinity in good yield, and therefore, improving this problem is of extremely important industrial significance. be. In line with this demand, a method has been proposed in which a catalyst system containing titanium trichloride and an organoaluminum compound is pretreated at a temperature lower than 60°C in the presence of propylene as a method to increase the bulk density and stereoregularity of the resulting polymer. (Refer to Japanese Patent Publication No. 49-14865). In this method, in the main polymerization after pretreatment, the bulk density and stereoregularity of the resulting polymer, which rapidly decrease as the polymerization temperature rises, are relatively gradually reduced in order to obtain high catalyst efficiency. However, it was difficult to say that a satisfactory effect could be obtained. In particular, the improvement effect was weak at a polymerization temperature of 60 to 70°C, which is realistic from an industrial point of view. In addition, in this method, it is essential that an appropriate amount of hydrogen be present in order to prevent the formation of molded articles from the produced polymer. However, controlling the appropriate amount of hydrogen is often difficult in practice. In other words, if the hydrogen content is too low, the molded product's hardness will increase.
If the amount is too large, the yield of the crystalline polymer will decrease, and even if a predetermined amount of hydrogen and propylene are charged, the hydrogen concentration will change due to propylene absorption. In addition, an inert solvent dispersion obtained from a δ-type titanium trichloride composition obtained by treating Ticl 3 1/3 Alcl 3 or β-type titanium trichloride containing Alcl 3 with a complexing agent and pulverizing it and an alkyl aluminum chloride. A method for activating a propylene polymerization catalyst has been proposed to slowly absorb propylene into
(See Publication No. 108693). However, with this method, it is not possible to increase the supply rate of propylene, and therefore an extremely long time is required for propylene absorption treatment. In view of the above background, the present inventors have completed the present invention through extensive research in order to solve the problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a method for producing a propylene polymer having excellent catalytic efficiency, high bulk density and crystallinity, and from which a molded article with no buildup can be obtained. The gist of this is that solid titanium trichloride obtained by precipitating liquefied titanium trichloride in the presence of ether at a temperature below 150°C is mixed with an inert solvent and an organoaluminum compound, and this mixture is mixed with an inert solvent and an organoaluminum compound. Propylene is injected into the liquid phase of the reactor containing the reactor, substantially all of it is absorbed into the mixture, and the partial pressure of propylene in the gas phase of the reactor is maintained at 0.2 kg/cm 2 or less. A method for producing a propylene polymer, which comprises slurry polymerizing propylene in the presence of an inert solvent or liquefied propylene using a catalyst containing solid titanium trichloride containing a propylene polymer and an organoaluminum compound. The present invention will be explained in detail below. First, a method for producing solid titanium trichloride, which is used in the present invention and is obtained by precipitating liquefied titanium trichloride in the presence of ether at a temperature of 150° C. or lower, will be described. This manufacturing method is disclosed in Japanese Patent Application No. 49-88476 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-88
16297), Japanese Patent Application No. 1984-88477 (Japanese Patent Application No.
51-16298), Japanese Patent Application No. 1982-120100 (see Japanese Patent Application Laid-open No. 51-46598), Japanese Patent Application No. 1154 (Sho 51-76196), Japanese Patent Application No. 1983 −
No. 124049, Japanese Patent Application No. 16722 (1972)
(see Japanese Patent Application No. 1987-19552). To explain this specifically, the following two methods are usually used to obtain liquefied titanium trichloride (hereinafter referred to as "liquid titanium trichloride"). (A) A method using titanium tetrachloride as a starting material and reducing it with an organoaluminum compound in the presence of ether and, if necessary, a suitable hydrocarbon solvent. (B) A method in which solid titanium trichloride is used as a starting material and treated with ether in the presence of a hydrocarbon solvent if necessary. First, to explain the method (A) above, various ethers are used as the ether compound in this method, but ether compounds that are soluble in hydrocarbon solvents are particularly preferred.For example, the following general formula (1), That is, R 1 OR 2 ...(1) (wherein R 1 and R 2 are the same or different alkyl groups, aralkyl groups, alkenyl groups, aryl groups,
Indicates an alkaryl group. ) are mentioned. Specific examples include di-n-amyl ether, di-n-butyl ether, di-n-propyl ether, di-n-hexyl ether, di-n-heptyl ether, di-n-
-octyl ether, di-n-decyl ether,
Di-n-dodecyl ether, di-n-tridecyl ether, n-amyl-n-butyl ether, n
-amyl isobutyl ether, n-amyl ethyl ether, n-butyl-n-propyl ether,
n-butyl isoamyl ether, ethyl-n-hexyl ether, n-propyl-n-hexyl ether, n-butyl-n-octyl ether, n
-Dialkyl ethers such as hexyl-n-octyl ether; bis(1-butenyl) ether,
Dialkenyl ethers such as bis(1-octenyl) ether, bis(1-decynyl) ether, and 1-octenyl-9-decynyl ether; dialkyl ethers such as bis(benzyl) ether; bis(tolyl) ether; Bis(xylyl)
Dialkaryl ethers such as ether, bis(ethyl phenyl) ether, tolyl xylyl ether; n-propyl-1-butenyl ether, n
- Alkyl alkenyl ethers such as octyl-1-decynyl ether and n-decyl-1-decynyl ether; n-octyl-benzyl ether,
Alkyl aralkyl ethers such as n-decyl-benzyl ether; alkylaryl ethers or alkyl alkyl ethers such as n-octyl phenyl ether, n-octyl tolyl ether, n-decyl tolyl ether; 1-octenyl benzyl ether Aralkyl alkenyl ethers or alkaline alkenyl ethers such as 1-octenyl phenyl ether, 1-octenyl tolyl ether; aralkyl such as benzyl phenyl ether, benzyl tolyl ether Ali
and aralkyl alkali ethers. Especially preferred as the ether is an ether in which R 1 and R 2 in the above formula (1) are linear hydrocarbon residues such as an alkyl group or an alkenyl group. In addition, the hydrocarbon solvent used as necessary in the above method (A) is appropriately selected depending on the type of ether used, but specifically, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n- - Saturated aliphatic hydrocarbons such as octane, n-dodecane, and liquid paraffin; Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; Aromatics such as benzene, toluene, xylene, 1,2,4-trimethylbenzene, and ethylbenzene It is appropriately selected from hydrocarbons and the like. For example, when using an ether in which at least one of R 1 and R 2 in formula (1) is an alkyl group or alkenyl group having 5 or less carbon atoms, the hydrocarbon solvent is preferably an aromatic hydrocarbon, Next, it is selected from alicyclic hydrocarbons, and when using an ether in which R 1 and R 2 are an alkyl group or an alkenyl group having 6 or more carbon atoms, it is selected from saturated aliphatic hydrocarbons. is preferable. Next, the organoaluminum compound used for the reduction treatment in method (A) above has the general formula AlR 3 nX 3-o ...(2) (wherein R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. , n is a number from 1 to 3 , and X represents a halogen atom. Examples include ethylaluminum sesquichloride, diethylaluminum chloride, trialkylaluminium, and the like. The amount of the organoaluminum compound used in the above-mentioned reduction treatment of titanium tetrachloride is such that the molar ratio of titanium tetrachloride to the organoaluminum compound is R 3 (carbonized) of titanium and the organoaluminum compound represented by the general formula (2). (hydrogen group, preferably alkyl group)
Expressed as a molar ratio, the molar ratio is within the range of 1:0.1 to 50, preferably 1:0.3 to 10. The amount of ether used is such that the molar ratio of ether to titanium tetrachloride is 1:
The ratio is in the range of 0.05 to 5, preferably 1:0.25 to 25. This reduction treatment can be carried out by various methods, for example, the following method. (a) A homogeneous liquid material consisting of titanium tetrachloride and ether is mixed with an organoaluminum compound. (b) Mix titanium tetrachloride with a homogeneous liquid consisting of an organoaluminum compound and ether. (c) Mixing a homogeneous liquid substance consisting of titanium tetrachloride and ether with a homogeneous liquid substance consisting of organoaluminum and ether. (d) Titanium tetrachloride, ether, and organoaluminum compound are mixed in any order at a temperature at which no reduction reaction occurs, for example, at -30°C or lower, and the mixture is heated to a predetermined temperature. Titanium tetrachloride used in these methods,
The ether and the organoaluminum compound may be used as they are or diluted with a hydrocarbon solvent as appropriate. Therefore, it is preferable to use the organoaluminum compound diluted with a hydrocarbon solvent. When titanium tetrachloride is reduced with an organoaluminum compound in the presence of ether as described above, a liquid is obtained, which is titanium trichloride.
A homogeneous solution or mixture of ethers, soluble in hydrocarbons, having a brown or greenish brown color. Next, we will explain the method (B) above, that is, a method for obtaining a liquid titanium trichloride by using solid titanium trichloride as a starting material and treating it with ether in the presence of an appropriate hydrocarbon solvent as necessary. do. Solid titanium trichloride is, for example, titanium trichloride obtained by reducing titanium tetrachloride with hydrogen gas, aluminum or an aluminum organometallic compound, or the solid titanium trichloride obtained in this way is further ground in a ball mill, or Those that have been subjected to heat treatment, and further those that have been purified from the solid titanium trichloride obtained as described above to remove impurities contained therein, are used. The ether used to obtain the titanium trichloride liquid and the hydrocarbon solvent present if necessary are the same as those explained for the method (A) above. The amount of ether used in this method (B) is such that the molar ratio of ether to titanium trichloride is 1 or more, preferably within the range of 1 to 5. The treatment of solid titanium trichloride with ether can be carried out by mixing the two in any manner. This treatment is usually preferably carried out in the presence of a hydrocarbon solvent appropriately selected depending on the type of ether, as explained in the method (A) above. By this method (B), a liquid material equivalent to the liquid material obtained by the above-mentioned method (A) can be obtained. In this way, a titanium trichloride liquid can be advantageously obtained by the above method (A) or (B). Next, in order to obtain fine particulate titanium trichloride from this liquid material, this liquid material may be heated as is or after adding a hydrocarbon solvent similar to the above as necessary, at a temperature of 150°C or lower, usually 20 to 150°C.
℃, preferably 40~120℃, more preferably 60~
If the temperature is raised to within the range of 100°C and maintained at the same temperature for some time, fine particulate titanium trichloride will precipitate, which can be fractionated. In the present invention, the solid titanium trichloride obtained as described above is mixed with an inert solvent and an organoaluminum compound. The organoaluminum compound used in this case has the general formula AlR 4 mX 3-n ... (4) (wherein R 4 is the same or different number of carbon atoms
20 saturated or unsaturated hydrocarbon groups, X is a halogen atom, m is a number of 1.5, 2 or 3; ) Organoaluminum compounds represented by: Specific examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum,
Trialkylaluminums such as trihexylaluminum; alkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminium chloride, diethylaluminium bromide, ethylaluminum sesquichloride; mixtures of aluminum halides and trialkylaluminum; indenyl diethyl Aluminum, isodenyldipropylaluminum, indenylisobutylaluminum, etc. are also used. Among these, preferred is dialkyl aluminum halide, and particularly preferred is diethyl aluminum chloride. As the inert solvent to be mixed with these organoaluminum compounds, inert hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons used in ordinary olefin polymerization are used. Among these, normal hexane and normal heptane are preferred. Although the amount of solid titanium trichloride dispersed in the inert solvent is not critical, a certain concentration range is essential. Usually, it is preferable that titanium trichloride is in the range of 1 to 50 g, preferably 5 to 30 g in the inert solvent 1. If this is too low, the polymer obtained when propylene is polymerized using titanium trichloride as a catalyst component Increased stickiness in molded products. In this process, it is industrially advantageous to increase the throughput of solid titanium trichloride, so it is preferable to select a concentration as high as possible within a range that allows normal stirring. The amount of organoaluminum compound used is usually 0.1 to 2 molar ratio, preferably 0.1 to 2 molar ratio to solid titanium trichloride.
The molar ratio is 0.5-1.0. The temperature at which propylene is blown into the mixture of solid titanium trichloride, an inert solvent, and an organoaluminum compound is usually in the range of 0 to 70°C, preferably 35 to 60°C, and more preferably 50 to 60°C. If this treatment temperature is too high, when propylene is polymerized with a catalyst containing solid titanium trichloride containing a propylene polymer, the bulk density of the polymer obtained in the main polymerization will be improved and the yield of crystalline polymer will be improved. becomes insufficient. Furthermore, if the treatment temperature is too low, the temperature difference between the treatment tank and the cooling water will be small, which will be industrially disadvantageous in terms of heat removal. In the present invention, propylene is introduced into the liquid phase of a reactor containing the above-mentioned mixture of solid titanium trichloride, an inert solvent, and an organoaluminum compound. 10Kg, preferably 1-5Kg. If the introduction rate is too high, it becomes difficult to control the reaction temperature, and if it is too low, the treatment time becomes longer, which is not preferred from an industrial perspective. Also, when introducing propylene, the most important thing is to keep the propylene partial pressure in the gas phase of the reactor at 0.2 Kg/cm 2 or less, preferably at almost zero. If the temperature is too high, not only will the objectives of the present invention of improving the bulk density and crystalline polymer yield of the polymer obtained by main polymerization of propylene not be achieved sufficiently, but also the solidity of molded products made from this polymer will deteriorate. To increase. The propylene partial pressure is determined by the balance between the propylene introduction rate and the propylene absorption rate, and can be fully controlled as long as the above-mentioned suitable solid titanium trichloride is treated under suitable conditions. Although the propylene partial pressure may be monitored by analyzing the gas phase of the reactor, it is sufficient to monitor the pressure gauge attached to the gas phase. The above contact treatment of solid titanium trichloride and propylene produces a propylene polymer.
Preferably, 50 g of propylene polymer is produced. In the present invention, hydrogen does not necessarily need to be present in the above-mentioned propylene contact treatment, and even if hydrogen is not used, no fixation will occur in the molded product from the polymer produced by main polymerization. on the other hand,
Addition of hydrogen may impair the effect of improving the bulk density of the polymer and the yield of crystalline polymer. Further, in the present invention, a small amount of other α-olefins such as ethylene, butene-1, 4-methylpentene-1, etc. may be used in combination with the introduced propylene. The propylene polymer-containing solid titanium trichloride produced by the above treatment is separated from the liquid phase containing unreacted substances, inert solvents, etc. by ordinary separation means such as decantation, filtration, and centrifugation. However, add more solvent and wash several times. As this solvent, it is advantageous to use the inert hydrocarbon solvent used in the above-mentioned propylene contact treatment. It is desirable to carry out the washing a sufficient number of times to remove soluble components, but if it is too many, the amount of detergent used becomes large, which is industrially disadvantageous. As described above, the propylene polymer-containing solid titanium trichloride used in the method of the present invention is obtained, and this material is used for propylene polymerization (main polymerization) by adding an organoaluminum compound as a catalyst.
Serve. As the organoaluminum compound added in the main polymerization, those mentioned in the above-mentioned pretreatment step, ie, the compound represented by the above general formula (2), can be used.
Generally, it is preferable to use the same organoaluminum compound as used in the pretreatment step, but a different organoaluminum compound may be used depending on the case. For example, a preferred example is to use a dialkyl aluminum monohalide in the pretreatment step and to use trialkyl aluminum in the main polymerization. The amount of the organoaluminum compound used is usually 0.1 to 100 times the amount of the titanium compound in the propylene polymer-containing titanium trichloride, preferably 2 to 10 times the amount by mole.
It is double the molar amount. be. FIG. 1 of the accompanying drawings shows a flowchart relating to the preparation process of a catalyst used in the method for producing a propylene polymer of the present invention. In the propylene polymerization method of the present invention, a sufficiently high yield of crystalline polymer can be obtained even with the catalyst consisting of the propylene polymer-containing solid titanium trichloride and an organoaluminum compound. A third component can also be used in the catalyst composition to improve the polymerization. In the main polymerization of propylene, the propylene polymer-containing solid titanium trichloride and the organoaluminum compound (with a third component added if necessary) are simply mixed and used for polymerization, but the mixing method may be arbitrary. . The polymerization method in the main polymerization can be carried out by known slurry polymerization. These polymerization methods may be continuous or batchwise, and the reaction conditions are 1 to 100 atmospheres, preferably 5 to 30 atmospheres, and 50 to 90°C, preferably 60 to 70°C. In slurry polymerization, the same solvent as the inert solvent used in the titanium trichloride pretreatment step described above is used as the polymerization medium, specifically hexane,
Examples include hydrocarbons such as heptane, cyclohexane, benzene, toluene, pentane, butane, and propane. It is also possible to appropriately add known molecular weight regulators such as hydrogen and diethylzinc to the polymerization reaction using propylene itself as a medium control method. It is. Although propylene alone may be polymerized in the main polymerization of the present invention, propylene and other α-olefins may be used in combination. Other α-olefins are ethylene, butene-1, 4-methylpentene-1, etc., as in the pretreatment step, and the amount thereof is small enough that the product does not lose its properties as a propylene polymer. For example, it is 5% by weight or less based on propylene. When propylene is polymerized according to the method of the present invention using solid titanium trichloride containing a propylene polymer as described above as a catalyst component, the bulk density of the resulting propylene polymer is high and the stereoregularity is significantly improved. Ru. Bulk density in preferred cases
0.50g/cc, boiling heptane raffinate of 98% or more is easily achieved. The industrial significance brought about by the present invention is as follows. First, the present invention greatly increases polymer production capacity. This is due to the improved bulk density and stereoregularity of the polymer achieved by the present invention. That is, since the polymer obtained by the polymerization method of the present invention has a high bulk density, even if it is suspended in hexane and the slurry concentration is 50%, it still shows good fluidity and high productivity can be obtained. In addition, the production of less amorphous polymer prevents adverse effects such as increased viscosity of the polymerization system and adhesion to piping, etc., and improves productivity from the standpoint of operational stability. Can be done. Second, the polymer obtained by the method of the present invention has high stereoregularity, that is, the production of industrially worthless amorphous polymer is extremely small, so the processing equipment for amorphous polymer can be used extensively. It can be simplified. Considering that amorphous polymers are not only industrially worthless, but also require enormous amounts of equipment to process,
It can be said that the economic significance of simplifying the processing equipment is very large. Thirdly, the polymer obtained by the method of the present invention has excellent mechanical properties despite having extremely high stereoregularity. For propylene polymers obtained by conventional polymerization methods, when the boiling heptane raffinate of the product exceeds 98%, the yield strength of the pressed pieces increases, but the impact strength decreases, resulting in what is called hard and brittle properties. is normal. In contrast, according to the method of the present invention, the polymer has a boiling heptane raffinate of 98
%, no decrease in impact strength is observed. Although the reason for this is not clear, it is thought that the propylene polymer produced by the method of the present invention maintains a heteroblock structure even though the boiling heptane raffinate is significantly increased. Therefore, it can be said that the properties of such polymers obtained by the method of the present invention are completely unexpected.
This means that it is possible to increase the yield of stereoregular polymers, which achieves the desired results of improved productivity and simplified equipment, without the limitation of deterioration of mechanical properties as described above, and is extremely useful in industrial applications. It can be said to have great significance. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not restricted by the following examples unless the gist of the invention is exceeded. In the following examples and comparative examples, K 0 (polymerization activity) is the total amount (g) of propylene polymer produced per hour, per 1 kg/cm 2 of propylene pressure, per 1 g of titanium trichloride catalyst component. II (isotactic index) is the residual amount (% by weight) after extraction with boiling n-heptane for 6 hours in an improved Soxhlet extractor. IIo is II of the total propylene polymer produced and represents the yield of crystalline polymer in the total product. ρB is the bulk density (unit: g/cc) and was measured according to JIS-6721. MFI is a melt flow index and was measured according to ASTM D-1238, and tensile impact strength was measured according to ASTM-D1822. Examples 1 to 5 (A) Preparation of solid titanium trichloride: At room temperature, 5.5 liters of purified n-hexane was placed in a 10 capacity autoclave that was sufficiently purged with nitrogen.
While stirring, 630 g of n-octyl ether, 630 g of titanium tetrachloride, and diethylaluminum chloride.
132 g was added to obtain a brown homogeneous solution. then
Gradually raise the temperature to 95℃. When the temperature exceeded 50°C, purple fine particulate solid precipitation was observed. After being held at 95° C. for about 1 hour, a granular purple solid was separated and washed with n-hexane to yield 410 g of solid titanium trichloride. (b) Production of propylene polymer-containing titanium trichloride (pretreatment step): Put 5 purified n-hexane into a 10 autoclave that was sufficiently purged with nitrogen, and add 39 g of diethylaluminium chloride and the solid titanium trichloride obtained in (A) above. 100g of Ticl 3 was prepared. The temperature was raised to the temperature shown in Table 1 below, and propylene gas was blown into the liquid phase of the mixture at the time and rate shown in Table 1 to carry out polymerization. During this period, the fluctuation of the gas phase pressure gauge was 0.05.
Kg/cm 2 or less, and propylene was not detected in gas phase gas analysis (detection sensitivity 1%). The solid components were then allowed to settle, and the supernatant liquid was removed by decantation and washed several times with n-hexane to obtain solid titanium trichloride containing a propylene polymer. (C) Polymerization of propylene: 750 ml of purified n-hexane and diethylaluminium monochloride in a sufficiently dried SUS304 autoclave (inner volume 2) purged with nitrogen.
156 mg and 40 mg of the propylene polymer-containing solid titanium trichloride obtained in (B) above in terms of Ticl 3 , and the third
As components, the compounds shown in Table 1 were charged in an amount of 0.1 mole based on Ticl 3 , and hydrogen was further charged at 0.5 kg/cm 2 . Measure 1: Raise the temperature to the temperature shown in Table with stirring, supply propylene to a total pressure of 13.5 kg/cm 2 ,
Polymerization was carried out for 5 hours while maintaining a constant pressure. Immediately after the completion of the polymerization reaction, unreacted monomer gas is purged, and then a portion of the contents of the autoclave is collected to obtain total II, and the remaining polymer is treated with n-hexane to extract and remove the soluble polymer. The mixture was dried to obtain a white powdery propylene polymer. Table 1 shows the bulk density of the obtained polymer. In addition, 0.2% by weight of 2,6-di-t-butyl-P-methylphenol (BHT) was added to this as an antioxidant based on the propylene polymer, and the mixture was pelletized using a pelletizer with a diameter of 20 mm, and then pressed into a press sheet. was made and its impact strength was measured. The results are shown in Table 1. Comparative Examples 1 to 3 The solid titanium trichloride obtained in (A) of Examples 1 to 5 was treated with an organoaluminum compound and the titanium trichloride listed in Table 1 without performing the pretreatment described in (B) of the same example. The three components were added, and propylene was polymerized in the same manner as described in section (c) of the same example. The result is the first
Shown in the table. Judging from the results in Table 1, even if solid titanium trichloride obtained by precipitating titanium trichloride liquefied in the presence of ether at a temperature below 150°C is used, if pretreatment with propylene is not performed, ( Compared to Comparative Examples 1 and 2) and Examples 1 and 2, the yield of the crystalline polymer, that is, IIo, was lower, the bulk density of the polymer powder was also lower, and the impact strength of the molded product from the obtained polymer was lower. It is clear that it is inferior. In Comparative Example 3, hydrogen was added at 0.2 Kg/cm 2 , but in this case it was shown that the yield and bulk density of the crystalline polymer were inferior to the case without hydrogen (Example 3). Ta.
【表】【table】
【表】
実施例 6〜7
十分に窒素置換した20反応器に17のn−ヘ
キサン、ジエチルアルミニウムクロライド132g
及び実施例1の(a)記載と同様にして得られた固体
三塩化チタン約400g(三塩化チタンとして330g)
を仕込む。次いで第2表記載の温度に昇温し、プ
ロピレンガスを第2表記載の流速及び時間で液相
に吹込む。この間、気相部の圧力計の変動は0.05
Kg/cm2以下であつた。次いで固体成分を静置沈降
させ、上澄液を傾斜で除去し、n−ヘキサンで数
回洗浄し、プロピレン重合体含有固体三塩化チタ
ンを得た。次に、このプロピレン重合体含有固体
三塩化チタン、ジエチルアルミニウムクロライ
ド、n−ヘキサン、プロピレン、水素及び第2表
に示す触媒の第三成分を400の反応器に夫々連
続的に供給し、第2表記載の温度において全圧
13.5Kg/cm2(ゲージ圧)、平均滞留時間5時間で
連続的に重合を行なつた。重合体生成速度とプロ
ピレン重合体含有固体三塩化チタンの供給速度と
から求めた重合活性(ko)を第2表に示す。
重合体スラリーは脱ガス槽で未反応プロピレン
をパージし、次いで不活性溶媒液中のイソプロパ
ノール濃度が5%になるようにイソプロパノール
を加え、70℃で連続的に処理した後、遠心分離機
で重合体ケーキを液に分離した。ケーキからは
乾燥工程を経て製品プロピレン重合体が粉末とし
て取出され、液からは溶媒中に溶解している非
晶性重合体を濃縮分離し回収した。こうして得ら
れた非晶性重合体の全重合体に対する割合を非晶
性重合体生成率として第2表に示す。
以上のようにして得た製品粉末に抗酸化剤とし
てBHTを0.2%添加し、内径40mmのペレタイザー
で250℃においてペレツト化した後、30μの水冷
インフレーシヨンフイルムに成形した。このフイ
ルムを150cm×10cmの大きさに切断し、その中に
ある0.1mm以上のフイツシユアイを数えたところ
第2表に示す結果が得られた。
比較例 4
実施例1の(a)記載のようにして得た固体三塩化
チタンを、実施例6の前処理工程におけるプロピ
レンガス導入の前に水素を分圧0.2Kg/cm2になる
ように添加する点を除き、他は実施例6と同様に
処理し、これに続くプロピレンの連続重合、プロ
ピレン重合体粉末の分取、フイルム成形も実施例
6記載と同様に行なつた。その結果を第2表に示
す。この表に示すように、水素をプロピレン重合
体含有固体三塩化チタンを作る前処理工程で用い
るときは、実施例6の結果と対比し非晶性重合体
の生成率が増加し、製品重合体の嵩密度が低下す
る。
比較例 5
実施例1の(a)記載と同様にして得た固体三塩化
チタンを次の点を除き実施例7と同様に処理して
プロピレン重合体含有三塩化チタンとした。即ち
実施例7の前処理工程における、プロピレンガス
の気相部における分圧を高く、即ち0.4Kg/cm2に
保持して処理する。この処理に続くプロピレンの
連続重合、フイルム成形は実施例7と同様に実施
した。その結果を第2表に示す。この表からわか
るように、この比較例によるときは30μ水冷フイ
ルムのフイツシユアイの数は著しく多かつた。
実施例 8
実施例1の(a)に記載したようにして得た固体三
塩化チタンを実施例6と同様な前処理を行なうに
際し、プロピレンガスの代りにエチレンを3%含
有するプロピレン−エチレン混合ガスを用いて処
理した。得られたプロピレン―エチレン共重合体
含有固体三塩化チタンを用いて重合触媒を調製
し、重合温度60℃でプロピレンの連続重合を行な
うに当り、製品重合体のエチレンユニツトが4重
量%になるようにエチレンを連続供給する以外は
実施例6と全く同様に操作した。その結果を第2
表に示す。
比較例 6
実施例1の(a)記載のようにして得た固体三塩化
チタンを前処理することなく連続重合に用いる点
を除き、他は実施例8と全く同様にしてプロピレ
ン−エチレンの重合を行なつた。その結果を第2
表に示す。
実施例8及び比較例6の結果から、本発明の処
理がランダム共重合においても結晶性重合体の収
率と製品粉末の嵩密度の向上に極めて有効である
ことがわかる。[Table] Examples 6-7 17 n-hexane and 132 g of diethylaluminium chloride in 20 reactors sufficiently purged with nitrogen
and about 400 g of solid titanium trichloride (330 g as titanium trichloride) obtained in the same manner as described in (a) of Example 1.
Prepare. The temperature is then raised to the temperature listed in Table 2, and propylene gas is blown into the liquid phase at the flow rate and time listed in Table 2. During this period, the fluctuation of the pressure gauge in the gas phase was 0.05.
It was less than Kg/ cm2 . Next, the solid component was allowed to settle, and the supernatant liquid was removed by decanting and washed several times with n-hexane to obtain a propylene polymer-containing solid titanium trichloride. Next, the propylene polymer-containing solid titanium trichloride, diethylaluminium chloride, n-hexane, propylene, hydrogen, and the third component of the catalyst shown in Table 2 were continuously fed to each of the 400 reactors, and the second Total pressure at listed temperature
Polymerization was carried out continuously at 13.5 Kg/cm 2 (gauge pressure) and an average residence time of 5 hours. Table 2 shows the polymerization activity (ko) determined from the polymer production rate and the supply rate of solid titanium trichloride containing propylene polymer. The polymer slurry was purged of unreacted propylene in a degassing tank, then isopropanol was added so that the isopropanol concentration in the inert solvent was 5%, and after continuous treatment at 70°C, it was dehydrated using a centrifuge. The combined cake was separated into liquids. The product propylene polymer was taken out as a powder from the cake through a drying process, and the amorphous polymer dissolved in the solvent was concentrated and separated from the liquid. Table 2 shows the ratio of the amorphous polymer thus obtained to the total polymer as the amorphous polymer production rate. 0.2% BHT was added as an antioxidant to the product powder obtained as described above, which was pelletized at 250°C using a pelletizer with an inner diameter of 40 mm, and then formed into a 30 μm water-cooled inflation film. This film was cut into a size of 150 cm x 10 cm, and the fish eyes of 0.1 mm or more were counted, and the results shown in Table 2 were obtained. Comparative Example 4 Solid titanium trichloride obtained as described in (a) of Example 1 was treated with hydrogen at a partial pressure of 0.2 Kg/cm 2 before introducing propylene gas in the pretreatment step of Example 6. Except for the addition, the other processes were the same as in Example 6, and the subsequent continuous polymerization of propylene, fractionation of propylene polymer powder, and film forming were also carried out in the same manner as described in Example 6. The results are shown in Table 2. As shown in this table, when hydrogen is used in the pretreatment step to produce solid titanium trichloride containing propylene polymer, the production rate of amorphous polymer increases compared to the results of Example 6, and the product polymer The bulk density of Comparative Example 5 Solid titanium trichloride obtained in the same manner as described in (a) of Example 1 was treated in the same manner as in Example 7 except for the following points to obtain titanium trichloride containing a propylene polymer. That is, in the pretreatment step of Example 7, the partial pressure of the propylene gas in the gas phase is kept high, that is, 0.4 Kg/cm 2 . Continuous propylene polymerization and film forming following this treatment were carried out in the same manner as in Example 7. The results are shown in Table 2. As can be seen from this table, the number of fixing eyes in the 30μ water-cooled film was significantly greater in this comparative example. Example 8 The solid titanium trichloride obtained as described in Example 1 (a) was pretreated in the same manner as in Example 6, with a propylene-ethylene mixture containing 3% ethylene instead of propylene gas. Treated with gas. A polymerization catalyst was prepared using the obtained propylene-ethylene copolymer-containing solid titanium trichloride, and during continuous propylene polymerization at a polymerization temperature of 60°C, the ethylene unit of the product polymer was adjusted to 4% by weight. The operation was carried out in exactly the same manner as in Example 6, except that ethylene was continuously supplied. The second result is
Shown in the table. Comparative Example 6 Polymerization of propylene-ethylene was carried out in exactly the same manner as in Example 8, except that the solid titanium trichloride obtained as described in (a) of Example 1 was used for continuous polymerization without pretreatment. I did this. The second result is
Shown in the table. The results of Example 8 and Comparative Example 6 show that the treatment of the present invention is extremely effective in improving the yield of crystalline polymer and bulk density of product powder even in random copolymerization.
【表】【table】
【表】
第2表において※1のCREはクロトン酸エチ
ルの略であり、その他の略号は第1表におけると
同じであり、また※2の触媒はプロピレン重合体
含有固体三塩化チタンの供給速度で、その数値は
Ticl3換算値である。
実施例 9〜11
十分に窒素置換した10オートクレーブに精製
したノルマルヘキサン5を入れ、更にジエチル
アルミニウムモノクロライド39gと下記第3表に
示す電子供与性化合物を同表に示す量、添加し、
実施例195で得た固体三塩化チタンをTicl3として
100g仕込んだ。
第3表に示す温度に昇温し、プロピレンガスを
第3表に示す時間及び速度でオートクレーブの液
相部に吹き込んで重合を行つた。この間、気相部
圧力計の変動は0.05Kg/cm2以下であり、気相ガス
の分析からプロピレンは検出されなかつた(検出
感度1%)
次いで固体成分を静置沈降させ、上澄液をデカ
ンテーシヨンで除去し、ノルマルヘキサンで数回
洗浄し、プロピレン重合体含有固体三塩化チタン
を得た。
次いで内容積2のオートクレープを用いて実
施例1〜5(c)と同様にして重合を行い、第3表に
示す結果が得られた。
また、得られた重合体を用いて実施例1〜5の
(c)に記載の方法でプレスシートを成型し、引張衝
撃強度を測定したところ、第3表に示す結果が得
られた。表中の記号は全て第1表に記載の記号と
同義である。[Table] In Table 2, CRE in *1 is an abbreviation for ethyl crotonate, other abbreviations are the same as in Table 1, and the catalyst in *2 is the feed rate of solid titanium trichloride containing propylene polymer. And that number is
This is a Ticl 3 equivalent value. Examples 9 to 11 Purified normal hexane 5 was placed in an autoclave sufficiently purged with nitrogen, and 39 g of diethylaluminum monochloride and the electron-donating compound shown in Table 3 below were added in the amount shown in the same table,
Solid titanium trichloride obtained in Example 195 as Ticl 3
I prepared 100g. The temperature was raised to the temperature shown in Table 3, and propylene gas was blown into the liquid phase of the autoclave at the time and rate shown in Table 3 to carry out polymerization. During this period, the fluctuation in the gas phase pressure gauge was less than 0.05 Kg/ cm2 , and propylene was not detected from the analysis of the gas phase (detection sensitivity: 1%).Next, the solid components were left to settle, and the supernatant liquid was collected. It was removed by decantation and washed several times with n-hexane to obtain solid titanium trichloride containing a propylene polymer. Next, polymerization was carried out in the same manner as in Examples 1 to 5(c) using an autoclave with an internal volume of 2, and the results shown in Table 3 were obtained. Moreover, using the obtained polymer, Examples 1 to 5 were prepared.
When a press sheet was molded by the method described in (c) and the tensile impact strength was measured, the results shown in Table 3 were obtained. All symbols in the table have the same meaning as those listed in Table 1.
【表】【table】
第1図は本発明製造法に用いる触媒の調製工程
を示すフローチヤート図である。
FIG. 1 is a flowchart showing the steps for preparing a catalyst used in the production method of the present invention.
Claims (1)
を、150℃以下の温度で析出させて得られる固体
三塩化チタンを不活性溶媒及び有機アルミニウム
化合物と混合し、この混合物を容れた反応器の液
相部にプロピレンを吹込み、その実質的全量を混
合物に吸収させ、反応器の気相部におけるプロピ
レン分圧を0.2Kg/cm2以下に保持することによつ
て得られるプロピレン重合体含有固体三塩化チタ
ンと有機アルミニウム化合物とを含む触媒を使用
して、プロピレンを不活性溶媒または液化プロピ
レンの存在下、スラリー重合することを特徴とす
るプロピレン重合体の製造法。 2 プロピレン重合体含有固体三塩化チタンと有
機アルミニウム化合物とを含む触媒を使用して重
合を行なうプロピレンは少量の他のα−オレフイ
ンを含有する特許請求の範囲第1項記載のプロピ
レン重合体の製造法。[Claims] 1. Solid titanium trichloride obtained by precipitating liquefied titanium trichloride in the presence of ether at a temperature of 150°C or lower is mixed with an inert solvent and an organoaluminum compound, and this mixture is mixed with an inert solvent and an organoaluminum compound. Obtained by blowing propylene into the liquid phase of a reactor containing it, absorbing substantially the entire amount into the mixture, and maintaining the partial pressure of propylene in the gas phase of the reactor at 0.2 kg/cm 2 or less. A method for producing a propylene polymer, which comprises slurry polymerizing propylene in the presence of an inert solvent or liquefied propylene using a catalyst containing a propylene polymer-containing solid titanium trichloride and an organoaluminium compound. 2. Production of a propylene polymer according to claim 1, wherein the propylene is polymerized using a catalyst containing a propylene polymer-containing solid titanium trichloride and an organoaluminum compound, and the propylene contains a small amount of other α-olefins. Law.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11597780A JPS5636506A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Production of propylene polymer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11597780A JPS5636506A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Production of propylene polymer |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3922777A Division JPS53124186A (en) | 1977-04-06 | 1977-04-06 | Production of propylene polymer-contaning titanium trichloride and propylene polymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5636506A JPS5636506A (en) | 1981-04-09 |
JPH0141164B2 true JPH0141164B2 (en) | 1989-09-04 |
Family
ID=14675813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11597780A Granted JPS5636506A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Production of propylene polymer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5636506A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63175007A (en) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Ube Ind Ltd | Preliminarily activated catalyst for polymerization of alpha-olefin and production thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53124186A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of propylene polymer-contaning titanium trichloride and propylene polymer |
-
1980
- 1980-08-25 JP JP11597780A patent/JPS5636506A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53124186A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of propylene polymer-contaning titanium trichloride and propylene polymer |
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Publication number | Publication date |
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JPS5636506A (en) | 1981-04-09 |
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