JPH0216764B2 - - Google Patents
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Description
本発明は三塩化チタン及び有機アルミニウム化
合物を含む触媒の存在下にプロピレン又はプロピ
レンと他のオレフインとを特定の重合速度の範囲
で特定量の予備重合を行い、次いで予備重合で得
られる触媒−重合体の存在下にプロピレンを重合
する方法に関する。また本発明の目的は得られる
重合体を触媒の三塩化チタン単位重量当り多量に
得る即ち触媒活性を向上させることと、得られる
重合体中に含まれる非結晶性重合体（以下単に
APP・と略記する）の副生を減少さすことであ
る。尚本発明で言う三塩化チタンの触媒活性とは
特に別記しない限り三塩化チタン（以下TiCl3と
も略記する）とジエチルアルミニウムモノクロラ
イド（以下ALεt2Clとも略記する）とが
Alεt2Cl／TiCl3のモル比10となる如くTiCl3−
Alεt2Clの２元系触媒の存在下にプロピレン自身
を溶媒としてプロピレンを65℃の温度で４時間重
合して得られるプロピレンのTiCl3単位重量
（ｇ）当り且つ単位時間当りの生成量を言うもの
である。 従来プロピレンの重合方法は種々の方法が提案
され工業的にも実施されている。最近では三塩化
チタン単位重量当り2000倍以上の高活性でポリプ
ロピレンを得る三塩化チタン（以下高活性三塩化
チタンと言う）も例えば、特開昭47−2439号、特
開昭47−34478号、特開昭50−126590号、特開昭
50−123182号等数多く提案されている。しかしな
がら、現在工業的に使用されている触媒であれ、
上記高活性三塩化チタンであれ、工業的に完全に
確立されたものではなく、副生するAPPの減少、
TiCl3の触媒活性の向上、得られる重合体の物理
的特性の改良等大きな課題が残存している。 本発明者等は長年オレフインの重合につき鋭意
研究して来たが、前記課題が特定の条件下でプロ
ピレン又はプロピレンと他のオレフインを予備重
合することにより完全に解消することを見出し本
発明を完成し提案するに至つた。 本発明は三塩化チタン及び有機アルミニウム化
合物を含む触媒の存在下にプロピレン又はプロピ
レンと他のオレフインとを、重合速度が10〜60
ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタン／時間の範囲で且
つ重合量が３〜100ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタ
ンの範囲となるように予備重合を行い、次いで予
備重合で得られた触媒−重合体の存在下にプロピ
レンを重合する重合体の製造方法である。 本発明で用いる三塩化チタンは一般にプロピレ
ンの重合に使用されるものであれば特に制限され
ることはなく使用出来る。例えばTiCl3 AAと称
される四塩化チタンをアルミニウム金属で還元し
粉砕された三塩化チタンがその代表的なものであ
る。しかし、本発明の効果をもつとも効果的に発
揮するには三塩化チタンとして高活性三塩化チタ
ン例えば三塩化チタンの触媒活性が2500ｇ・重合
体／ｇ・TiCl3／時間以上であるTiCl3を用いる
場合である。これらのTiCl3の製法は特に限定さ
れるものではなくTiCl3がプロピレンを重合した
場合のTiCl3触媒活性が結果的に高活性のもので
あればよい。これらの高活性触媒の製法の代表的
なものを例示すれば、特開昭47−34478号、特開
昭49−59094号、特開昭50−126590号、特開昭50
−123182号等がある。特に三三化チタンとして粒
子径10〜50μ且つ比表面積が80m2／ｇ以上のもの
を用いるときは好適である。また上記性状を有す
る三塩化チタンは特定条件下での予備重合の効果
がTiCl3 AA等公知のTiCl3に比べると著しく良好
で触媒活性の向上も著しいものがある。 また本発明で使用する有機アルミニウム化合物
は一般にプロピレンの重合触媒である三塩化チタ
ンの活性化剤として公知のものが特に限定されず
使用出来る。例えば一般にトルアルキルアルミニ
ウム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、ア
ルミニウムセスキアルキルハライド、アルキルア
ルミニウムジハライド等が使用出来る。工業的な
見地からはジアルキルアルミニウムモノハライド
特にジエチルアルミニウムモノクロライドが最も
広く使用される。 本発明に於いて使用する触媒成分は前記三塩化
チタンと有機アルミニウム化合物とを用いること
が必須であるが、これらの触媒成分以外に電子供
与体と称される第３成分を添加することは必要に
応じて採用出来る。該第３成分は特に限定的では
なく公知のものが単独で或いは組合せて使用出来
る。代表的なものは特開昭50−123182号に示され
るようなエーテル類、含窒素化合物、含リン化合
物、エステル類等があり、必要に応じて予め使用
する三塩化チタン、有機アルミニウム化合物との
組合せで決定すればよい。 本発明に於ける触媒成分の各添加割合は特に限
定的ではなく、各成分の種類に応じて最適な組成
比を予め決定して使用すればよい。一般には有機
アルミニウム化合物をTiCl3に対して0.3〜10モル
倍使用するのが好適である。また第３成分を用い
る場合はTiCl3に対して0.001〜１モル倍用いるの
が一般的である。これらの各触媒成分の添加順序
は特に限定的でなく、予備重合槽へ各成分毎に供
給してもよく、予め混合して供給してもよい。一
般には後述する如く予め不活性有機溶媒中で加熱
処理手段が有効であるので、前記三塩化チタンと
有機アルミニウム化合物を含む触媒例えば上記２
成分或いは必要に応じて第３成分を必要量の不活
性有機溶媒例えばヘプタン、ヘキサン、石油エー
テル等中で調整して用いるが好適である。後述す
る予備重合を実施する先きだつて上記触媒を含む
不活性有機溶媒を15〜60℃温度で15分〜５時間加
熱処理を実施するのはしばしば触媒安定性のため
及び予備重合を高温下に実施出来るため好まし
い。 本発明は前記触媒の存在下にプロピレン又はプ
ピレンと他のオレフインを特定の条件下に予備重
合する点で最も特徴を有する。該プロピレンと他
のオレフインを予備重合する場合はプロピレンが
少くとも50容量％以上含む混合モノマーを使用す
ることが必要である。該プロピレン以外のオレフ
インとしては一般にプロピレンとの共重合で使用
されるものが特に制限なく使用出来るが、一般に
エチレン、ブテン−１等を用いるのが好適であ
る。また予備重合は前記したような不活性有機溶
媒中で実施してもよく、プロピレン自身を溶媒と
する所謂無溶媒重合を行つてもよい。更に予備重
合を行う時分子量調節剤例えば水素を存在させて
もよく、存在させないで行うことも必要に応じて
選択出来る。 本発明に於ける予備重合は次ぎの条件下に実施
する。即ち重合速度が10〜60ｇ・重合体／ｇ・
TiCl3／時間の範囲で且つ重合量が３〜100ｇ・
重合体／ｇ・三塩化チタンの範囲となる如く実施
する。特に予備重合に於ける重合速度は本発明の
効果に最も影響も与える。即ち重合速度が前記よ
り小さい場合及び大きすぎる場合共に本発明で得
られる重合体中のAPP量が増加するので好まし
くない。このように最終的に得られる重合体中の
APP量が予備重合に於ける重合速度に重要な関
係を有することは全く新しい知見であるが、現在
どのような作用機構でこのような現象が出るのか
明らかではない。前記の説明から明らかな如く予
備重合に於ける重合速度が小さすぎても大きすぎ
てもAPP量が増大するので前記範囲から予め適
当な重合速度を決定すると好ましい。一般にその
最適条件は触媒の種類、予備重合温度及び時間等
種々の要因によつても多少異なるが、通常は特に
10〜60ｇ・重合体／ｇ・TiCl3／時間の範囲が最
も好適である。また予備重合に於ける重合体の生
成量は多くなると本発明の効果を十分に発揮しな
いばかりか、工業的に一般に実施される連続重合
に際し予備重合の装置が極端に大きくなつたり、
複数個の予備重合槽を必要とするなど経済的に不
利になるので好ましくない。また逆に予備重合に
於ける重合体の生成量をあまり少なすぎると本発
明の効果が十分に発揮出来ないし操作上も難しく
なるので好ましくない。従つて工業的な見地から
は５〜50ｇ・重合体／ｇ・TiCl3の範囲が最も有
利に利用される。 本発明に於ける予備重合温度は特に限定されず
前記重合速度及び重合体の生成量の範囲となれば
適宜選択出来る。工業的には後述する本重合の温
度に出来るだけ近づけるか同じ温度で実施するの
が最も好ましい。一般には30℃〜70℃の温度が最
も使用される。また予備重合時間は予備重合温度
に応じて重合速度と重合量が前記範囲となる如く
適宜決定すればよい。予備重合に於ける圧力はそ
れ程高圧を必要とするものではなく一般には大気
圧５Kg／cm2−Ｇ程度で十分である。また予備重合
に於いて水素を存在させる場合は一般に気相に於
ける水素温度を20モル％以下で実施するのが好ま
しい。 前記説明した本発明の予備重合で得られるもの
は触媒を含む重合体即ち触媒−重合体組成分がス
ラリー状として得られる。該スラリーはそのまま
又は未反応プロピレンをパージして除去した後プ
ロピレンの重合（以下予備重合に対して本重合と
言う）を実施する。 本発明に於ける本重合は予備重合と同様に不活
性有機溶媒中での重合であつてプロピレン自身を
溶媒とする無溶媒重合であつてもよい。該本重合
の条件は特に限定されるものではなく公知の条件
から適宜最適な条件を決定して実施すればよい。
一般には40〜80℃の温度下に１〜８時間実施すれ
ば好適である。また重合圧力は通常５〜50Kg／cm2
−Ｇの範囲で選べば十分である。一般に本重合に
際して分子量調節剤として水素を用いることも必
要に応じて実施出来る。該水素を用いる場合は気
相中の水素濃度が20モル％以下、一般には３〜15
モル％で実施すればよい。 本重合では使用する触媒活性をほぼ使いはたす
程度に実施されるのが一般的である。例えば三塩
化チタンの触媒活性が3000ｇ・重合体／ｇ・
TiCl3／時間の三塩化チタンを使用する場合は３
時間30分〜４時間程度重合し10000ｇ・重合体／
ｇ・TiCl3或いはそれ以上の重合体を得る場合が
多い。そのためには一般には許される範囲内で出
来るだけ高温下に本重合を実施する場合が多い。
本発明に於いても本重合の重合温度は予備重合の
温度より高い温度で実施するのが好適である。し
かしながら、このことは本発明に於ける必須な条
件ではなく、要求される製品の物理的特性に応じ
て予備重合、本重合の温度を相対的に低い温度で
実施するとか予備重合の温度を高くし本重合の温
度を予備重合温度に近づけるとか或いは予備重合
温度と本重合温度を同じにする等必要に応じて決
定すればよい。 また本重合に際し解媒活性化剤である有機アル
ミニウム化合物或いは第３成分である電子供与体
の添加は必要に応じて実施出来る。一般に本重合
に於けるTiCl3に対する他の触媒成分比はTiCl31
モルに対して有機アルミニウム化合物が０〜20モ
ル、電子供与体即ち第３成分の使用する場合は電
子供与体が0.1モルとなる如く選べば好適である。
従つて、予備重合で使用する触媒成分比に応じて
本重合に於ける前記触媒成分の添加をればどの程
度にするかを予め決定しておくとよい。 本発明で得られる重合体は次ぎのようなメリツ
トが発現する。即ち本発明で得られる重合体中に
含まれるAPP量は従来のものに比べると非常に
少ないものとなる。この点は後述する実施例及び
比較例でも明らかであるが、特定の条件下での予
備重合によつて大きな影響をうける。また本発明
の実施により触媒活性の向上も顕著で従来法に比
べると約１割或いはそれ以上の触媒活性向上も可
能である。 本発明に於ける予備重合と本重合とは回分方式
で実施することも連続方式で実施することも或い
は予備重合を回分方式で本重合を連続方式で実施
する所謂半連続方式で採用することも必要に応じ
て採用しうる。また本発明の実施に於いて装置、
材質等の設備は特に限定的ではなく公知のものを
そのまま採用することが出来る。 本発明を具体的に説明するため以下実施例及び
比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。尚以下の実施例
及び比較例で示す種々の性状の測定方法は次ぎの
方法によつた。 (1) メルトインデツクス（M.I.とも記載） ASTMD−1238に準拠。 (2) 融点 等温結晶化した試料を差動熱量計により測定。 (3) エチレン含有量 NMRスペクトル分析による。 (4) 降伏力 ASTMD−638に準拠。 (5) 曲げ弾性率 ASTMD−790に準拠。 実施例 １ (1) 触媒合成 四塩化チタンを不活性溶媒中でAlεt2Clによ
り還元して得た褐色三塩化チタンを約当モルの
ジイソアミルエーテルで常温下に処理した後、
該褐色三塩化チタンを四塩化チタンの65℃ヘキ
サン溶液で化学処理して三塩化チタンとした。
該三塩化チタンの粒径は35μ、比表面積は145
m2／ｇ、そして触媒活性は3200ｇ・重合体／
ｇ・三塩化チタン／時間であつた。 (2) 予備重合工程 チツスガスで置換した1.3の撹拌機付きオ
ートクレーブにヘプタン350mlを注入し(1)に記
載した三塩化チタン5.0ｇ及び三塩化チタンに
対して0.8倍モルのAlεt2Clを添加した。次いで
所定量の水素ガスを張込むとともに50℃に昇温
した。続いて重合速度が30ｇ・重合体／ｇ・三
塩化チタン／時間になるようプロピレンガスを
一定速度で供給した。重合停止は未反応ガスを
パージすることにより実施した。かくして得ら
れた触媒−重合体スラリーを本重合の触媒とし
た。 (3) 本重合工程 プロピレンガスで置換された300の撹拌機
付きオートクレーブに三塩化チタンに対し10倍
モルのAlεt2Cl及び0.02倍モルのジエチレング
リコールジメチルエーテル（以下Diglymeとす
る）を添加し、次いで液体プロピレンを200
及び分子量調節剤としての水素ガスを張込むと
ともに65℃温昇し、続いて(2)に記載した触媒−
重合体スラリーを全量添加することにより本重
合を開始した。本重合中は水素ガスを供給し、
その気相濃度が一定になるようガスクロマトグ
ラフイーで制御した。本重合を４時間行つた
後、オートクレーブの底排弁より重合体スラリ
ーをフラツシユタンクに排出し、未反応プロピ
レンをパージして重合を停止し、次いでヘプタ
ンを200及びメタノールを40注入してスラ
リー状にし、60℃で１時間撹拌して触媒を分解
した。続いて水を100注入し、触媒分解物を
水相に抽出し、水相を分離除去した。重合体の
ヘプタンスラリーは遠心分離機で固液に分離
し、固体は乾燥機に送り６時間乾燥し白色顆粒
状の結晶性重合体を得た。他方濾液はその一部
を採取しヘペタンを除去した後、APPを回収
した。詳細な重合条件及び重合結果を第１表、
第２表に示した。 実施例 ２ 実施例１の予備重合工程で重合速度を15ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ３ 実施例１の予備重合工程で重合速度を45ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 １ 実施例１で用いたオートクレーブをプロピレン
ガスが置換した後、液体プロピレン200を注入
した。65％に昇温するとともに実施例１で使用し
た三塩化チタン5.0ｇとこれに対して10倍モルの
Alεt2Cl及び0.02倍モルのDiglymeを添加し、更
に分子量調節剤としての水素ガスを張込んで重合
を開始した。重合中は水素ガスを供給し、その気
相濃度が一定になるようガスクロマトグラフイー
で制御した。重合を４時間行つた後、オートクレ
ーブの底排弁より重合体スラリーをフラツシユタ
ンクに排出し未反応プロピレンをパージして重合
を停止した。重合停止後の処理は実施例１と同様
に行つた。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ２ 実施例１の予備重合工程で重合速度を２ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ３ 実施例１の予備重合工程で重合速度２ｇ・重合
体／ｇ．三塩化チタン／時間及び重合時間を２時
間に変えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ４ 実施例１の予備重合工程で重合速度を75ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ４ 実施例１の予備重合工程でAlεt2Clを三塩化チ
タンに対して4.0倍モルに変えた以外は実施例１
と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ５ 実施例１の予備重合工程でAlεt2Clを三塩化チ
タンに対して0.4倍モルに変えた以外は実施例１
と同様に実施した。 詳細は重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ６ 実施例１の予備重合工程で重合時間を２時間に
変えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ７ 実施例１の予備重合工程で重合時間を20分に変
えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ５ 実施例１の予備重合工程で重合時間を５分に変
えた（重合量が2.5ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタ
ンとなる）以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ８ 実施例１の本重合工程でDiglymeの添加を省略
した以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ９ 実施例１の予備重合工程で重合温度を65℃に変
えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。
合物を含む触媒の存在下にプロピレン又はプロピ
レンと他のオレフインとを特定の重合速度の範囲
で特定量の予備重合を行い、次いで予備重合で得
られる触媒−重合体の存在下にプロピレンを重合
する方法に関する。また本発明の目的は得られる
重合体を触媒の三塩化チタン単位重量当り多量に
得る即ち触媒活性を向上させることと、得られる
重合体中に含まれる非結晶性重合体（以下単に
APP・と略記する）の副生を減少さすことであ
る。尚本発明で言う三塩化チタンの触媒活性とは
特に別記しない限り三塩化チタン（以下TiCl3と
も略記する）とジエチルアルミニウムモノクロラ
イド（以下ALεt2Clとも略記する）とが
Alεt2Cl／TiCl3のモル比10となる如くTiCl3−
Alεt2Clの２元系触媒の存在下にプロピレン自身
を溶媒としてプロピレンを65℃の温度で４時間重
合して得られるプロピレンのTiCl3単位重量
（ｇ）当り且つ単位時間当りの生成量を言うもの
である。 従来プロピレンの重合方法は種々の方法が提案
され工業的にも実施されている。最近では三塩化
チタン単位重量当り2000倍以上の高活性でポリプ
ロピレンを得る三塩化チタン（以下高活性三塩化
チタンと言う）も例えば、特開昭47−2439号、特
開昭47−34478号、特開昭50−126590号、特開昭
50−123182号等数多く提案されている。しかしな
がら、現在工業的に使用されている触媒であれ、
上記高活性三塩化チタンであれ、工業的に完全に
確立されたものではなく、副生するAPPの減少、
TiCl3の触媒活性の向上、得られる重合体の物理
的特性の改良等大きな課題が残存している。 本発明者等は長年オレフインの重合につき鋭意
研究して来たが、前記課題が特定の条件下でプロ
ピレン又はプロピレンと他のオレフインを予備重
合することにより完全に解消することを見出し本
発明を完成し提案するに至つた。 本発明は三塩化チタン及び有機アルミニウム化
合物を含む触媒の存在下にプロピレン又はプロピ
レンと他のオレフインとを、重合速度が10〜60
ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタン／時間の範囲で且
つ重合量が３〜100ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタ
ンの範囲となるように予備重合を行い、次いで予
備重合で得られた触媒−重合体の存在下にプロピ
レンを重合する重合体の製造方法である。 本発明で用いる三塩化チタンは一般にプロピレ
ンの重合に使用されるものであれば特に制限され
ることはなく使用出来る。例えばTiCl3 AAと称
される四塩化チタンをアルミニウム金属で還元し
粉砕された三塩化チタンがその代表的なものであ
る。しかし、本発明の効果をもつとも効果的に発
揮するには三塩化チタンとして高活性三塩化チタ
ン例えば三塩化チタンの触媒活性が2500ｇ・重合
体／ｇ・TiCl3／時間以上であるTiCl3を用いる
場合である。これらのTiCl3の製法は特に限定さ
れるものではなくTiCl3がプロピレンを重合した
場合のTiCl3触媒活性が結果的に高活性のもので
あればよい。これらの高活性触媒の製法の代表的
なものを例示すれば、特開昭47−34478号、特開
昭49−59094号、特開昭50−126590号、特開昭50
−123182号等がある。特に三三化チタンとして粒
子径10〜50μ且つ比表面積が80m2／ｇ以上のもの
を用いるときは好適である。また上記性状を有す
る三塩化チタンは特定条件下での予備重合の効果
がTiCl3 AA等公知のTiCl3に比べると著しく良好
で触媒活性の向上も著しいものがある。 また本発明で使用する有機アルミニウム化合物
は一般にプロピレンの重合触媒である三塩化チタ
ンの活性化剤として公知のものが特に限定されず
使用出来る。例えば一般にトルアルキルアルミニ
ウム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、ア
ルミニウムセスキアルキルハライド、アルキルア
ルミニウムジハライド等が使用出来る。工業的な
見地からはジアルキルアルミニウムモノハライド
特にジエチルアルミニウムモノクロライドが最も
広く使用される。 本発明に於いて使用する触媒成分は前記三塩化
チタンと有機アルミニウム化合物とを用いること
が必須であるが、これらの触媒成分以外に電子供
与体と称される第３成分を添加することは必要に
応じて採用出来る。該第３成分は特に限定的では
なく公知のものが単独で或いは組合せて使用出来
る。代表的なものは特開昭50−123182号に示され
るようなエーテル類、含窒素化合物、含リン化合
物、エステル類等があり、必要に応じて予め使用
する三塩化チタン、有機アルミニウム化合物との
組合せで決定すればよい。 本発明に於ける触媒成分の各添加割合は特に限
定的ではなく、各成分の種類に応じて最適な組成
比を予め決定して使用すればよい。一般には有機
アルミニウム化合物をTiCl3に対して0.3〜10モル
倍使用するのが好適である。また第３成分を用い
る場合はTiCl3に対して0.001〜１モル倍用いるの
が一般的である。これらの各触媒成分の添加順序
は特に限定的でなく、予備重合槽へ各成分毎に供
給してもよく、予め混合して供給してもよい。一
般には後述する如く予め不活性有機溶媒中で加熱
処理手段が有効であるので、前記三塩化チタンと
有機アルミニウム化合物を含む触媒例えば上記２
成分或いは必要に応じて第３成分を必要量の不活
性有機溶媒例えばヘプタン、ヘキサン、石油エー
テル等中で調整して用いるが好適である。後述す
る予備重合を実施する先きだつて上記触媒を含む
不活性有機溶媒を15〜60℃温度で15分〜５時間加
熱処理を実施するのはしばしば触媒安定性のため
及び予備重合を高温下に実施出来るため好まし
い。 本発明は前記触媒の存在下にプロピレン又はプ
ピレンと他のオレフインを特定の条件下に予備重
合する点で最も特徴を有する。該プロピレンと他
のオレフインを予備重合する場合はプロピレンが
少くとも50容量％以上含む混合モノマーを使用す
ることが必要である。該プロピレン以外のオレフ
インとしては一般にプロピレンとの共重合で使用
されるものが特に制限なく使用出来るが、一般に
エチレン、ブテン−１等を用いるのが好適であ
る。また予備重合は前記したような不活性有機溶
媒中で実施してもよく、プロピレン自身を溶媒と
する所謂無溶媒重合を行つてもよい。更に予備重
合を行う時分子量調節剤例えば水素を存在させて
もよく、存在させないで行うことも必要に応じて
選択出来る。 本発明に於ける予備重合は次ぎの条件下に実施
する。即ち重合速度が10〜60ｇ・重合体／ｇ・
TiCl3／時間の範囲で且つ重合量が３〜100ｇ・
重合体／ｇ・三塩化チタンの範囲となる如く実施
する。特に予備重合に於ける重合速度は本発明の
効果に最も影響も与える。即ち重合速度が前記よ
り小さい場合及び大きすぎる場合共に本発明で得
られる重合体中のAPP量が増加するので好まし
くない。このように最終的に得られる重合体中の
APP量が予備重合に於ける重合速度に重要な関
係を有することは全く新しい知見であるが、現在
どのような作用機構でこのような現象が出るのか
明らかではない。前記の説明から明らかな如く予
備重合に於ける重合速度が小さすぎても大きすぎ
てもAPP量が増大するので前記範囲から予め適
当な重合速度を決定すると好ましい。一般にその
最適条件は触媒の種類、予備重合温度及び時間等
種々の要因によつても多少異なるが、通常は特に
10〜60ｇ・重合体／ｇ・TiCl3／時間の範囲が最
も好適である。また予備重合に於ける重合体の生
成量は多くなると本発明の効果を十分に発揮しな
いばかりか、工業的に一般に実施される連続重合
に際し予備重合の装置が極端に大きくなつたり、
複数個の予備重合槽を必要とするなど経済的に不
利になるので好ましくない。また逆に予備重合に
於ける重合体の生成量をあまり少なすぎると本発
明の効果が十分に発揮出来ないし操作上も難しく
なるので好ましくない。従つて工業的な見地から
は５〜50ｇ・重合体／ｇ・TiCl3の範囲が最も有
利に利用される。 本発明に於ける予備重合温度は特に限定されず
前記重合速度及び重合体の生成量の範囲となれば
適宜選択出来る。工業的には後述する本重合の温
度に出来るだけ近づけるか同じ温度で実施するの
が最も好ましい。一般には30℃〜70℃の温度が最
も使用される。また予備重合時間は予備重合温度
に応じて重合速度と重合量が前記範囲となる如く
適宜決定すればよい。予備重合に於ける圧力はそ
れ程高圧を必要とするものではなく一般には大気
圧５Kg／cm2−Ｇ程度で十分である。また予備重合
に於いて水素を存在させる場合は一般に気相に於
ける水素温度を20モル％以下で実施するのが好ま
しい。 前記説明した本発明の予備重合で得られるもの
は触媒を含む重合体即ち触媒−重合体組成分がス
ラリー状として得られる。該スラリーはそのまま
又は未反応プロピレンをパージして除去した後プ
ロピレンの重合（以下予備重合に対して本重合と
言う）を実施する。 本発明に於ける本重合は予備重合と同様に不活
性有機溶媒中での重合であつてプロピレン自身を
溶媒とする無溶媒重合であつてもよい。該本重合
の条件は特に限定されるものではなく公知の条件
から適宜最適な条件を決定して実施すればよい。
一般には40〜80℃の温度下に１〜８時間実施すれ
ば好適である。また重合圧力は通常５〜50Kg／cm2
−Ｇの範囲で選べば十分である。一般に本重合に
際して分子量調節剤として水素を用いることも必
要に応じて実施出来る。該水素を用いる場合は気
相中の水素濃度が20モル％以下、一般には３〜15
モル％で実施すればよい。 本重合では使用する触媒活性をほぼ使いはたす
程度に実施されるのが一般的である。例えば三塩
化チタンの触媒活性が3000ｇ・重合体／ｇ・
TiCl3／時間の三塩化チタンを使用する場合は３
時間30分〜４時間程度重合し10000ｇ・重合体／
ｇ・TiCl3或いはそれ以上の重合体を得る場合が
多い。そのためには一般には許される範囲内で出
来るだけ高温下に本重合を実施する場合が多い。
本発明に於いても本重合の重合温度は予備重合の
温度より高い温度で実施するのが好適である。し
かしながら、このことは本発明に於ける必須な条
件ではなく、要求される製品の物理的特性に応じ
て予備重合、本重合の温度を相対的に低い温度で
実施するとか予備重合の温度を高くし本重合の温
度を予備重合温度に近づけるとか或いは予備重合
温度と本重合温度を同じにする等必要に応じて決
定すればよい。 また本重合に際し解媒活性化剤である有機アル
ミニウム化合物或いは第３成分である電子供与体
の添加は必要に応じて実施出来る。一般に本重合
に於けるTiCl3に対する他の触媒成分比はTiCl31
モルに対して有機アルミニウム化合物が０〜20モ
ル、電子供与体即ち第３成分の使用する場合は電
子供与体が0.1モルとなる如く選べば好適である。
従つて、予備重合で使用する触媒成分比に応じて
本重合に於ける前記触媒成分の添加をればどの程
度にするかを予め決定しておくとよい。 本発明で得られる重合体は次ぎのようなメリツ
トが発現する。即ち本発明で得られる重合体中に
含まれるAPP量は従来のものに比べると非常に
少ないものとなる。この点は後述する実施例及び
比較例でも明らかであるが、特定の条件下での予
備重合によつて大きな影響をうける。また本発明
の実施により触媒活性の向上も顕著で従来法に比
べると約１割或いはそれ以上の触媒活性向上も可
能である。 本発明に於ける予備重合と本重合とは回分方式
で実施することも連続方式で実施することも或い
は予備重合を回分方式で本重合を連続方式で実施
する所謂半連続方式で採用することも必要に応じ
て採用しうる。また本発明の実施に於いて装置、
材質等の設備は特に限定的ではなく公知のものを
そのまま採用することが出来る。 本発明を具体的に説明するため以下実施例及び
比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。尚以下の実施例
及び比較例で示す種々の性状の測定方法は次ぎの
方法によつた。 (1) メルトインデツクス（M.I.とも記載） ASTMD−1238に準拠。 (2) 融点 等温結晶化した試料を差動熱量計により測定。 (3) エチレン含有量 NMRスペクトル分析による。 (4) 降伏力 ASTMD−638に準拠。 (5) 曲げ弾性率 ASTMD−790に準拠。 実施例 １ (1) 触媒合成 四塩化チタンを不活性溶媒中でAlεt2Clによ
り還元して得た褐色三塩化チタンを約当モルの
ジイソアミルエーテルで常温下に処理した後、
該褐色三塩化チタンを四塩化チタンの65℃ヘキ
サン溶液で化学処理して三塩化チタンとした。
該三塩化チタンの粒径は35μ、比表面積は145
m2／ｇ、そして触媒活性は3200ｇ・重合体／
ｇ・三塩化チタン／時間であつた。 (2) 予備重合工程 チツスガスで置換した1.3の撹拌機付きオ
ートクレーブにヘプタン350mlを注入し(1)に記
載した三塩化チタン5.0ｇ及び三塩化チタンに
対して0.8倍モルのAlεt2Clを添加した。次いで
所定量の水素ガスを張込むとともに50℃に昇温
した。続いて重合速度が30ｇ・重合体／ｇ・三
塩化チタン／時間になるようプロピレンガスを
一定速度で供給した。重合停止は未反応ガスを
パージすることにより実施した。かくして得ら
れた触媒−重合体スラリーを本重合の触媒とし
た。 (3) 本重合工程 プロピレンガスで置換された300の撹拌機
付きオートクレーブに三塩化チタンに対し10倍
モルのAlεt2Cl及び0.02倍モルのジエチレング
リコールジメチルエーテル（以下Diglymeとす
る）を添加し、次いで液体プロピレンを200
及び分子量調節剤としての水素ガスを張込むと
ともに65℃温昇し、続いて(2)に記載した触媒−
重合体スラリーを全量添加することにより本重
合を開始した。本重合中は水素ガスを供給し、
その気相濃度が一定になるようガスクロマトグ
ラフイーで制御した。本重合を４時間行つた
後、オートクレーブの底排弁より重合体スラリ
ーをフラツシユタンクに排出し、未反応プロピ
レンをパージして重合を停止し、次いでヘプタ
ンを200及びメタノールを40注入してスラ
リー状にし、60℃で１時間撹拌して触媒を分解
した。続いて水を100注入し、触媒分解物を
水相に抽出し、水相を分離除去した。重合体の
ヘプタンスラリーは遠心分離機で固液に分離
し、固体は乾燥機に送り６時間乾燥し白色顆粒
状の結晶性重合体を得た。他方濾液はその一部
を採取しヘペタンを除去した後、APPを回収
した。詳細な重合条件及び重合結果を第１表、
第２表に示した。 実施例 ２ 実施例１の予備重合工程で重合速度を15ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ３ 実施例１の予備重合工程で重合速度を45ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 １ 実施例１で用いたオートクレーブをプロピレン
ガスが置換した後、液体プロピレン200を注入
した。65％に昇温するとともに実施例１で使用し
た三塩化チタン5.0ｇとこれに対して10倍モルの
Alεt2Cl及び0.02倍モルのDiglymeを添加し、更
に分子量調節剤としての水素ガスを張込んで重合
を開始した。重合中は水素ガスを供給し、その気
相濃度が一定になるようガスクロマトグラフイー
で制御した。重合を４時間行つた後、オートクレ
ーブの底排弁より重合体スラリーをフラツシユタ
ンクに排出し未反応プロピレンをパージして重合
を停止した。重合停止後の処理は実施例１と同様
に行つた。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ２ 実施例１の予備重合工程で重合速度を２ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ３ 実施例１の予備重合工程で重合速度２ｇ・重合
体／ｇ．三塩化チタン／時間及び重合時間を２時
間に変えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ４ 実施例１の予備重合工程で重合速度を75ｇ・重
合体／ｇ・三塩化チタン／時間に変えた以外は実
施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ４ 実施例１の予備重合工程でAlεt2Clを三塩化チ
タンに対して4.0倍モルに変えた以外は実施例１
と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ５ 実施例１の予備重合工程でAlεt2Clを三塩化チ
タンに対して0.4倍モルに変えた以外は実施例１
と同様に実施した。 詳細は重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ６ 実施例１の予備重合工程で重合時間を２時間に
変えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ７ 実施例１の予備重合工程で重合時間を20分に変
えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 比較例 ５ 実施例１の予備重合工程で重合時間を５分に変
えた（重合量が2.5ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタ
ンとなる）以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ８ 実施例１の本重合工程でDiglymeの添加を省略
した以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。 実施例 ９ 実施例１の予備重合工程で重合温度を65℃に変
えた以外は実施例１と同様に実施した。 詳細な重合条件及び重合結果を第１表、第２表
に示した。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 三塩化チタン及び有機アルミニウム化合物を
含む触媒の存在下にプロピレン又はプロピレンと
他のオレフインとを、重合速度が10〜60ｇ・重合
体／ｇ・三塩化チタン／時間の範囲で且つ重合量
が３〜100ｇ・重合体／ｇ・三塩化チタンの範囲
となるように予備重合を行い、次いで予備重合で
得られた触媒−重合体の存在下にプロピレンを重
合することを特徴とするプロピレン重合体の製造
方法。 ２ 三塩化チタンが粒子径10〜50μの範囲で且つ
80m2／ｇ以上の比表面積を有する三塩化チタンで
ある特許請求の範囲１記載の方法。 ３ 三塩化チタンの触媒活性が2500ｇ・重合体／
ｇ・三塩化チタン／時間以上である三塩化チタン
を用いる特許請求の範囲１記載の方法。 ４ 有機アルミニウム化合物がジエチルアルミニ
ウムモノクロライドである特許請求の範囲１記載
の方法。 ５ 予備重合がプロピレンとエチレンとのランダ
ム共重合である特許請求の範囲１記載の方法。 ６ 予備重合を30〜70℃の温度で実施する特許請
求の範囲１記載の方法。 ７ 予備重合を水素の存在下で実施する特許請求
の範囲１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19905582A JPS5891704A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | プロピレン重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19905582A JPS5891704A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | プロピレン重合体の製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3558478A Division JPS54127995A (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Preparation of polymer |
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| JPS5891704A JPS5891704A (ja) | 1983-05-31 |
| JPH0216764B2 true JPH0216764B2 (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=16401351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19905582A Granted JPS5891704A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | プロピレン重合体の製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5891704A (ja) | 1983-05-31 |
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