JPH02185507A - エチレンの重合方法及び使用する触媒成分 - Google Patents
エチレンの重合方法及び使用する触媒成分Info
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Classifications
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は広範な分子量分布を有する重合体を生成するた
めのエチレン重合方法に関する。特に、本発明の目的は
、高密度直鎖ポリエチレン及び低密度直鎖ポリエチレン
を生成することである。その結果は、エチレンの重合に
おいて共触媒と共に使用する前に、触媒成分を特別な処
理にかけることにより得られる。その使用に先立って、
少なくとも1つのマグネシウム誘導体、並びに主として
3及び/又は4の酸化状態のチタンの塩素含有誘導体よ
り成る触媒成分を、少なくとも1つの金属炭素結合又は
金属−水素結合を有する金属化合物により還元し、その
後遷移金属ハロゲン化合物で処理する。
めのエチレン重合方法に関する。特に、本発明の目的は
、高密度直鎖ポリエチレン及び低密度直鎖ポリエチレン
を生成することである。その結果は、エチレンの重合に
おいて共触媒と共に使用する前に、触媒成分を特別な処
理にかけることにより得られる。その使用に先立って、
少なくとも1つのマグネシウム誘導体、並びに主として
3及び/又は4の酸化状態のチタンの塩素含有誘導体よ
り成る触媒成分を、少なくとも1つの金属炭素結合又は
金属−水素結合を有する金属化合物により還元し、その
後遷移金属ハロゲン化合物で処理する。
本発明はまた、触媒成分処理方法に関する。
本明細書で用いる場合、「エチレンの重合」という語は
、エチレンの単独重合だけでなく、エチレンとプロピレ
ン、1−ブテン又は1−ヘキセンのにうなα−オレフィ
ンとの共重合をも意味する。
、エチレンの単独重合だけでなく、エチレンとプロピレ
ン、1−ブテン又は1−ヘキセンのにうなα−オレフィ
ンとの共重合をも意味する。
特に押出しブロー成形法において工業的に用いられる広
範な分子量分布を有する重合体は、その多分散性(po
lydispersity)指数及びその流動(flu
idity)指数により、とくに射出成形用に工業的に
用いられる狭い分子量分布を示す重合体と区別される。
範な分子量分布を有する重合体は、その多分散性(po
lydispersity)指数及びその流動(flu
idity)指数により、とくに射出成形用に工業的に
用いられる狭い分子量分布を示す重合体と区別される。
狭い分子量分布を示す重合体は、平均して約4〜6の多
分散性を有する。この多分散性は、重量モル重g、 (
1llolar weight by Weiclht
)の数モル重量(molar weigbt by n
umber)に対する比である。
分散性を有する。この多分散性は、重量モル重g、 (
1llolar weight by Weiclht
)の数モル重量(molar weigbt by n
umber)に対する比である。
高流動度を有するこれらの重合体は、3,3未満の流動
度指数比M F R、、、を有する。M F R5−2
は、ASTMスタンダードD 1238によれば、5
Kgにおける流動痕指数の2.16Kgにおける流動痕
指数に対するMl /MI2比である。また216K
gにおける流動痕指数の5 Kgにおける流動痕指数に
対するMFR21−5比、即ちASTMスタンダードD
1238によるMI21/MI5は、10未満である
。これらの生成物を、一般的にアルキルアルミニウムで
あり る共触媒と、Ti、Mq、Cρ及び任意に電子供与体を
含有する触媒成分とより成る特異的チーグラー(Zie
gler)型触媒の存在下での、!!濁液、溶液又は気
相にお(プるエチレンの重合により単一反応装置内で生
成する。狭い分布で得られる生成物は、限定された弾性
を有し、非常にマイナスの現象である射出収縮を避ける
ことができる。
度指数比M F R、、、を有する。M F R5−2
は、ASTMスタンダードD 1238によれば、5
Kgにおける流動痕指数の2.16Kgにおける流動痕
指数に対するMl /MI2比である。また216K
gにおける流動痕指数の5 Kgにおける流動痕指数に
対するMFR21−5比、即ちASTMスタンダードD
1238によるMI21/MI5は、10未満である
。これらの生成物を、一般的にアルキルアルミニウムで
あり る共触媒と、Ti、Mq、Cρ及び任意に電子供与体を
含有する触媒成分とより成る特異的チーグラー(Zie
gler)型触媒の存在下での、!!濁液、溶液又は気
相にお(プるエチレンの重合により単一反応装置内で生
成する。狭い分布で得られる生成物は、限定された弾性
を有し、非常にマイナスの現象である射出収縮を避ける
ことができる。
弾性を欠いているために、これらの生成物は、例えば押
出しブロー成形のような溶融状態において高度の機械的
抵抗を要する技法には適さない。
出しブロー成形のような溶融状態において高度の機械的
抵抗を要する技法には適さない。
これらの特性が要求される場合には、好ましくは流動痕
指数M■5が約1〜15においては16より大きい流動
度指数比M F R21,,5を有し、MI2〉1にお
いては3.5より大ぎいMI5/MI2比を有する広範
な分子量分布を示す重合体を使用する。
指数M■5が約1〜15においては16より大きい流動
度指数比M F R21,,5を有し、MI2〉1にお
いては3.5より大ぎいMI5/MI2比を有する広範
な分子量分布を示す重合体を使用する。
単一反応装置内でのこれらの製品の工業的製造は、チー
グラー型触媒の存在下では非常に弁しい面がある。
グラー型触媒の存在下では非常に弁しい面がある。
これに関して従来の技術を反映する文書であるZucc
hini、υ及びG、Cecchin: ”チーグラー
ルナツタ触媒系で合成されるポリオレフィンの分子量分
布の制御(Control of Molecular
−Weight Distribution in P
o1yolefins 5ynthesized wi
tllZiegler−NaLta Catalyst
Systems)、 ” Adv、 in Poly
mer 5cience 51101−153 (1
983)によれば、チーグラー型触媒の存在下で広分子
量分布を有する小合体を生成するだめの最良の手段は、
少なくとも2つの連続した反応装置を用いて、いくつか
の段階又はシリーズで重合を実mすることである。しか
しながら、これらの最良の条件下でさえ、16より大き
いM F R2i−sを右するポリエチレンを製造する
のは容易ではなく、必要条件は、単一反応装置で広い分
布を生じる触媒を用いて進めることである。さらに、こ
の方法には不利な点があるか、又は少なくとも2つの反
応装置を必要とし、これは装置の設置が大がかりである
ことおよびただ1つの装置ではなくいくつかの反応装置
の活性に起因する微妙な制御の面で生産性の損失を引き
起こすことになる。
hini、υ及びG、Cecchin: ”チーグラー
ルナツタ触媒系で合成されるポリオレフィンの分子量分
布の制御(Control of Molecular
−Weight Distribution in P
o1yolefins 5ynthesized wi
tllZiegler−NaLta Catalyst
Systems)、 ” Adv、 in Poly
mer 5cience 51101−153 (1
983)によれば、チーグラー型触媒の存在下で広分子
量分布を有する小合体を生成するだめの最良の手段は、
少なくとも2つの連続した反応装置を用いて、いくつか
の段階又はシリーズで重合を実mすることである。しか
しながら、これらの最良の条件下でさえ、16より大き
いM F R2i−sを右するポリエチレンを製造する
のは容易ではなく、必要条件は、単一反応装置で広い分
布を生じる触媒を用いて進めることである。さらに、こ
の方法には不利な点があるか、又は少なくとも2つの反
応装置を必要とし、これは装置の設置が大がかりである
ことおよびただ1つの装置ではなくいくつかの反応装置
の活性に起因する微妙な制御の面で生産性の損失を引き
起こすことになる。
色囲特許公開第2.596.398号によれば、単一反
応装置中でのエチレンの重合により、16より大ぎいH
FRM121/H15を有する広分子量分孔を示す重合
体を生成することができる。この結果を得るためには、
共粉砕により得たMqCz2とTICj!4の混合物を
触媒成分として用いる。■業的には複雑な制御を要する
該成分の共粉砕に加えて、本方法には、不均質な顆粒分
布を有する重合体の製造を招く、構造が十分に規定され
ない成分を用いるという不利益がある。
応装置中でのエチレンの重合により、16より大ぎいH
FRM121/H15を有する広分子量分孔を示す重合
体を生成することができる。この結果を得るためには、
共粉砕により得たMqCz2とTICj!4の混合物を
触媒成分として用いる。■業的には複雑な制御を要する
該成分の共粉砕に加えて、本方法には、不均質な顆粒分
布を有する重合体の製造を招く、構造が十分に規定され
ない成分を用いるという不利益がある。
発明の要約
本発明の方法の利点は、広分子量分布を示す重合イホを
製造可能なRIJ ITIされた構造を右する触媒成分
を用いることであって、高分子量を有する製品、特にそ
の流動痕指数M■2が0.5未満で、M■5/M■2比
が3.5より大きい製品に関しては、Ml /MI5
比が16より大きく、25を上回り得2す る広範な分子量分布を有する重合体の製造が可能である
。さらに、色囲特許公開第2,596,398号に従っ
て得られる成分の性能を改良するものである。
製造可能なRIJ ITIされた構造を右する触媒成分
を用いることであって、高分子量を有する製品、特にそ
の流動痕指数M■2が0.5未満で、M■5/M■2比
が3.5より大きい製品に関しては、Ml /MI5
比が16より大きく、25を上回り得2す る広範な分子量分布を有する重合体の製造が可能である
。さらに、色囲特許公開第2,596,398号に従っ
て得られる成分の性能を改良するものである。
これらの結果を得るために、アルキルアルミニウム類の
中から選択する共触媒を包含する触媒、並びに以下に説
明する条件下で処理された少なくともMo、Ti及びC
flに基く触媒成分の存在下でエチレンを重合する。
中から選択する共触媒を包含する触媒、並びに以下に説
明する条件下で処理された少なくともMo、Ti及びC
flに基く触媒成分の存在下でエチレンを重合する。
詳細な説明
本発明の特徴は、第一段階では触媒成分に還元処理を施
し、次いで第二段階では得られた生成物を遷移金属塩素
含有化合物を用いて処理することからなる。
し、次いで第二段階では得られた生成物を遷移金属塩素
含有化合物を用いて処理することからなる。
処理前の初期触媒化合物は、それ自体公知の物質であり
、文献に広範に記載されている。それは通常、少なくと
も1つのチタン化合物、1のマグネシウム化合物、1つ
の塩素化合物、及び任意の電子供与体又は電子受容体、
並びにこれらの種類の成分に使用可能な任意の他の化合
物を組合わせて得られるものである。
、文献に広範に記載されている。それは通常、少なくと
も1つのチタン化合物、1のマグネシウム化合物、1つ
の塩素化合物、及び任意の電子供与体又は電子受容体、
並びにこれらの種類の成分に使用可能な任意の他の化合
物を組合わせて得られるものである。
チタン化合物は、通常、式Ti(OR)xCi!4−x
:(式中、 (i) RはC1〜C14脂肪族又は芳香族炭化水素
基、あるいはRがC1〜C4脂肪族又は芳香族炭化水素
基である(10)R1であり、(ii) XはOから
3までの数である)を有する化合物の中から選択する。
:(式中、 (i) RはC1〜C14脂肪族又は芳香族炭化水素
基、あるいはRがC1〜C4脂肪族又は芳香族炭化水素
基である(10)R1であり、(ii) XはOから
3までの数である)を有する化合物の中から選択する。
マグネシウム化合物は、通常、 式
/Mq(OR) Cj! (式中、R2は水素、
n 2−n あるいは環式又は直鎖炭化水素基であり、nは2以下の
数である)を右する化合物の中から選択づる。
n 2−n あるいは環式又は直鎖炭化水素基であり、nは2以下の
数である)を右する化合物の中から選択づる。
塩素は、チタンのハロゲン化物及び/又はマグネシウム
のハロゲン化物から直接生じ得るが、塩酸のような独自
の塩素化剤又は塩化ブチルのような有機ハロゲン化物か
らも生じ得る。
のハロゲン化物から直接生じ得るが、塩酸のような独自
の塩素化剤又は塩化ブチルのような有機ハロゲン化物か
らも生じ得る。
任意の電子供り体又は電子受容体は、これらの触媒成分
の組成に加えることが知られている液体又は固体の有機
化合物である。電子供与体は、有利には脂肪族又は芳香
族カルボン酸及びそれらのアルキルエステル、脂肪族又
は環式エーテル、ケトン、ビニルエステル、アクリル誘
導体、特にアルキルアクリレート又はアルキルメタクリ
レ−1〜、及びシランから選択される七ノー又はポリ官
能化合物とし得る。メヂルパラトル■−ト、■デルベン
ゾエート、エチル又はブチルアセテート、エチルエーテ
ル、エチルパラアニセート、ジブチルフタレート、ジオ
クチルフタレート、ジイソブチルフタレート、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルイソブチル
ケ1〜ン、ビニルアセテート、メチルメタクリレートの
ような化合物、及びフェニルトリエトキシシラン、芳香
族又は脂肪族アルコキシシランのようなシランが特に電
子供与体として適している。
の組成に加えることが知られている液体又は固体の有機
化合物である。電子供与体は、有利には脂肪族又は芳香
族カルボン酸及びそれらのアルキルエステル、脂肪族又
は環式エーテル、ケトン、ビニルエステル、アクリル誘
導体、特にアルキルアクリレート又はアルキルメタクリ
レ−1〜、及びシランから選択される七ノー又はポリ官
能化合物とし得る。メヂルパラトル■−ト、■デルベン
ゾエート、エチル又はブチルアセテート、エチルエーテ
ル、エチルパラアニセート、ジブチルフタレート、ジオ
クチルフタレート、ジイソブチルフタレート、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルイソブチル
ケ1〜ン、ビニルアセテート、メチルメタクリレートの
ような化合物、及びフェニルトリエトキシシラン、芳香
族又は脂肪族アルコキシシランのようなシランが特に電
子供与体として適している。
電子受容体は、好ましくはアルミニウムクロリド、ボロ
ントリフルオリド、クロラニル又はアルキルアルミニウ
ム及びアルキルマグネシウムの中から選択されるルイス
酸である。
ントリフルオリド、クロラニル又はアルキルアルミニウ
ム及びアルキルマグネシウムの中から選択されるルイス
酸である。
触媒成分を、少なくともMOlTi、Cf12)複合体
(complex)の形態で使用するが、塩素化チタ、
IV 、I[[ ラムは、主にTI 、TI あるいは両者の混合物
の形態で、任意に電子供与体又は電子受容体を含む。触
媒成分は複合体の形態であり得るが、SiO又はAl2
O3のような無機担体、あるいは例えば重合体型の有機
担体上にデポジットされた形態であってもよい。
(complex)の形態で使用するが、塩素化チタ、
IV 、I[[ ラムは、主にTI 、TI あるいは両者の混合物
の形態で、任意に電子供与体又は電子受容体を含む。触
媒成分は複合体の形態であり得るが、SiO又はAl2
O3のような無機担体、あるいは例えば重合体型の有機
担体上にデポジットされた形態であってもよい。
第一段階では、上記の触媒成分を還元剤で処理する。そ
れは、気体状、液体状又は炭化水素に可、Iv 溶性で、T1 及び/又はTi■の酸化度を減じること
が化学の分野で一般に知られている化合物を使用する。
れは、気体状、液体状又は炭化水素に可、Iv 溶性で、T1 及び/又はTi■の酸化度を減じること
が化学の分野で一般に知られている化合物を使用する。
使用する還元剤は、好ましくは、少なくとも1つの金属
−炭素結合又は金属−水素結合を有する金属化合物であ
る。少なくとも1つの金属−炭素結合を有する金属化合
物は、通常、化合物MQCj2(式中、Mは周期表の■
族、y z−y ■族及び■族の金属、特にAl1及びMgであり:Qは
環式又は直鎖炭化水素基であり:2は該金属の最大原子
価に対応する数であり:yは2以下の数である)の中か
ら選択する。これらの化合物の定義には、例えば:Na
Aρ (C2H5)4のような上記の化合物の付加生成
物、又は例えばアルミノオキサン及びアルミノシロキサ
ンのように酸素により上記の金属化合物を2つ架橋して
得られる生成物が含まれる。これらの金属化合物のうち
、アルミノオキサン、アルミノシロキサン、ジアルキル
マグネシウム及びAj! (R” )CXd (式中、
(i) XはC1)であり、 (ii) RばC1〜C14飽和炭化水素基を表わす
か、あるいはRがC〜C14飽和炭化水素基である(O
R4)を表わし、0≦d≦1,5及びc十d=3である
) の型のアルキルアルミニウムが好ましい。
−炭素結合又は金属−水素結合を有する金属化合物であ
る。少なくとも1つの金属−炭素結合を有する金属化合
物は、通常、化合物MQCj2(式中、Mは周期表の■
族、y z−y ■族及び■族の金属、特にAl1及びMgであり:Qは
環式又は直鎖炭化水素基であり:2は該金属の最大原子
価に対応する数であり:yは2以下の数である)の中か
ら選択する。これらの化合物の定義には、例えば:Na
Aρ (C2H5)4のような上記の化合物の付加生成
物、又は例えばアルミノオキサン及びアルミノシロキサ
ンのように酸素により上記の金属化合物を2つ架橋して
得られる生成物が含まれる。これらの金属化合物のうち
、アルミノオキサン、アルミノシロキサン、ジアルキル
マグネシウム及びAj! (R” )CXd (式中、
(i) XはC1)であり、 (ii) RばC1〜C14飽和炭化水素基を表わす
か、あるいはRがC〜C14飽和炭化水素基である(O
R4)を表わし、0≦d≦1,5及びc十d=3である
) の型のアルキルアルミニウムが好ましい。
これらの例としては、Aj!(C2H5)3、/M!(
Cト1)Cρ 、 A j2 (C4H9)
3 .八12 (C2H5)30g3、Ai!(C6H
13)3、Aj!(CH’) 及びAl(C2H5
)2(OC2H5)が挙げられる。
Cト1)Cρ 、 A j2 (C4H9)
3 .八12 (C2H5)30g3、Ai!(C6H
13)3、Aj!(CH’) 及びAl(C2H5
)2(OC2H5)が挙げられる。
少なくとも1つの金属−水素結合を有する金属化合物は
、通常、化合物MQ’cXdHe(式中、Mは上記に定
義した金属であり、Q′は環式又は直鎖炭化水素基であ
り、XはCρであるか又は先の基Q′の中から選択され
、0≦d≦1.5.1≦e≦7及びc −+−d +
e = zで、ZはMの最大原子価に相当する〉の中か
ら選択する。
、通常、化合物MQ’cXdHe(式中、Mは上記に定
義した金属であり、Q′は環式又は直鎖炭化水素基であ
り、XはCρであるか又は先の基Q′の中から選択され
、0≦d≦1.5.1≦e≦7及びc −+−d +
e = zで、ZはMの最大原子価に相当する〉の中か
ら選択する。
A j2 (C4ト19 ) 2 H1A l
(C2H5) 2 H1(02ト15)4B2H2
のような水素化物、及びアルミニウムーリチウム、Al
LiH4のような混合水素化物がこれらの化合物として
挙げられる。
(C2H5) 2 H1(02ト15)4B2H2
のような水素化物、及びアルミニウムーリチウム、Al
LiH4のような混合水素化物がこれらの化合物として
挙げられる。
水素化物と別の水素化物又は上記に定義した有機金属化
合物との組合せも当然可能である。
合物との組合せも当然可能である。
この段階では、不活性雰囲気下でそのままの還元剤を用
いて該成分を処理するか、あるいは還元l 剤の温材ともなり゛、還元剤並びに前記成分に対して不
活性である希釈剤の存在下で処理する。このだめには特
に炭化水素が適している。妥当な反応期間にJ:り反応
温度が重要でない場合でも、好ましくは空気圧下又は圧
力下で周囲温度〜150℃で、好ましくは約10分〜2
4時間の反応期間に関して空気圧下で40−.100℃
で還元を実施する。
いて該成分を処理するか、あるいは還元l 剤の温材ともなり゛、還元剤並びに前記成分に対して不
活性である希釈剤の存在下で処理する。このだめには特
に炭化水素が適している。妥当な反応期間にJ:り反応
温度が重要でない場合でも、好ましくは空気圧下又は圧
力下で周囲温度〜150℃で、好ましくは約10分〜2
4時間の反応期間に関して空気圧下で40−.100℃
で還元を実施する。
少なくとも50重量%の初期チタンが少なくとも1単位
還元された酸化度を示す場合、例えば50%のT1 が
T1 に還元されるか又は50%の■i■、IV
、III がT+IIに還元された場合に還元反応を停止覆る。
還元された酸化度を示す場合、例えば50%のT1 が
T1 に還元されるか又は50%の■i■、IV
、III がT+IIに還元された場合に還元反応を停止覆る。
しかしながら、できる限り長くチタンの還元を継続する
のが好ましく、チタンの平均還元度がIIに最も近い場
合に還元を停止することが推奨される。
のが好ましく、チタンの平均還元度がIIに最も近い場
合に還元を停止することが推奨される。
この還元段階では、還元剤金属のチタンに対するモル比
は好ましくtよ2より大きく、特に10と50の間であ
る。
は好ましくtよ2より大きく、特に10と50の間であ
る。
1!7られた生成物を冷却して還元反応を停止し、好ま
しくは炭化水素を用いて洗浄することにより過剰の還元
剤を除去する。この結末生じる製品を乾燥し1@る。
しくは炭化水素を用いて洗浄することにより過剰の還元
剤を除去する。この結末生じる製品を乾燥し1@る。
第2段階では、生成した還元生成物を遷移金属塩素含有
化合物で処理する。この塩素含有化合物は最も多くの場
合には例えばT i (44又はVC!4のようなチタ
ン、バナジウム、クロム、ジルコニウムの中から選択さ
れる遷移金属の塩化物、アルコキシクロリド、又はオキ
シクロリドである。塩素化反応を促進するためには、液
体であるか又は接触させる生成物に対して不活性である
溶剤に可溶性である塩素含有化合物を用いるのが好まし
い。その処理は、不活性雰囲気中で第一段階の還元生成
物を塩素含有化合物と接触させることにより実施する。
化合物で処理する。この塩素含有化合物は最も多くの場
合には例えばT i (44又はVC!4のようなチタ
ン、バナジウム、クロム、ジルコニウムの中から選択さ
れる遷移金属の塩化物、アルコキシクロリド、又はオキ
シクロリドである。塩素化反応を促進するためには、液
体であるか又は接触させる生成物に対して不活性である
溶剤に可溶性である塩素含有化合物を用いるのが好まし
い。その処理は、不活性雰囲気中で第一段階の還元生成
物を塩素含有化合物と接触させることにより実施する。
この場合も接触温度は重要でない。実施上の理由で、周
囲温度−150℃の間の範囲、好ましくは60〜100
℃の温度で、数分〜4時間の間の範囲の処理期間での接
触で生成物を処理することが推奨される。使用する遷移
金属塩素含有化合物の量は、好ましくは少なくとも化学
量論の半分、特に第一段階終了時に得られる生成物のチ
タン含量に関して化学量論に近いか又は過剰であるのが
好ましい。処理後、該成分を洗浄し任意に乾燥した後、
不活性雰囲気下で最終的に回収する。
囲温度−150℃の間の範囲、好ましくは60〜100
℃の温度で、数分〜4時間の間の範囲の処理期間での接
触で生成物を処理することが推奨される。使用する遷移
金属塩素含有化合物の量は、好ましくは少なくとも化学
量論の半分、特に第一段階終了時に得られる生成物のチ
タン含量に関して化学量論に近いか又は過剰であるのが
好ましい。処理後、該成分を洗浄し任意に乾燥した後、
不活性雰囲気下で最終的に回収する。
これら2つの処理段階後に得られる触媒成分を、オレフ
ィンの懸濁重合又は気相重合工程で、アルキルアルミニ
ウムの中から一般的に選択される通常よく知られた共触
媒を用いて従来の方法で使用する。
ィンの懸濁重合又は気相重合工程で、アルキルアルミニ
ウムの中から一般的に選択される通常よく知られた共触
媒を用いて従来の方法で使用する。
エチレンの懸濁重合工程においては、液体炭化水素媒質
中で、120℃まで達し得る湿度及び250バールまで
達し得る圧力下で、通常の方法で操作する。
中で、120℃まで達し得る湿度及び250バールまで
達し得る圧力下で、通常の方法で操作する。
水素及び不活性気体存在下でのエチレンの気相重合は、
気相重合が可能な任意の反応装置内で、特に攪拌床又は
流動床反応装置内で実施可能である。実施条件は従来の
技術から公知であり、且つ慣用的である。一般的に、合
成すべき重合体又は共重合体の融点Tfより低い温度で
、特に20℃と(Tf−5℃)間の温度で、エチレン及
び反応装置内に存在し得る他の炭化水素単量体が実質的
に気相であるような圧力下で操作する。
気相重合が可能な任意の反応装置内で、特に攪拌床又は
流動床反応装置内で実施可能である。実施条件は従来の
技術から公知であり、且つ慣用的である。一般的に、合
成すべき重合体又は共重合体の融点Tfより低い温度で
、特に20℃と(Tf−5℃)間の温度で、エチレン及
び反応装置内に存在し得る他の炭化水素単量体が実質的
に気相であるような圧力下で操作する。
重合は2段階で実施してもよい。第一段階では、触媒系
の成分及び共触媒の存在下でエチレンをベースとして予
備重合を実施し、次いで第二段階でエチレン又はエチレ
ンと上記のα−オレフィンとの混合物を添加して重合を
継続することにより触媒系を強化することができる。予
備重合段階では、形成されることになる全重合体の10
重量%を超えない重合体を形成する。この予備重合段階
を、炭化水素希釈剤の存在下の懸濁液中、気相中又は懸
濁液ど気相との組合わゼで実施Jる。
の成分及び共触媒の存在下でエチレンをベースとして予
備重合を実施し、次いで第二段階でエチレン又はエチレ
ンと上記のα−オレフィンとの混合物を添加して重合を
継続することにより触媒系を強化することができる。予
備重合段階では、形成されることになる全重合体の10
重量%を超えない重合体を形成する。この予備重合段階
を、炭化水素希釈剤の存在下の懸濁液中、気相中又は懸
濁液ど気相との組合わゼで実施Jる。
本発明を、説明の目的にのみ示す以下の実施例によりさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
実施例 1
a)触媒成分の調製
無水M OCJ! 28.3gを6時間粉砕する。Ti
0f40.7tdを添加し、その混合物を4時間粉砕す
る。粉砕ボウノ9から回収した固体をヘプタンで抽出し
、真空乾燥する。3重量%のチタンを含有する生成物A
を生成する。4gのAを80℃で3時間、ヘプタン中ぐ
0.85 M/1’の11度でのトリエチルアルミニウ
ム(A 1/T i =14)を用いて処理する。生成
した固体を空気を遮断しながらヘプタン50−を用いて
3回洗浄し、真空乾燥する。回収した生成物を、空気を
遮断して、100℃で4時間、T i Cj! 440
#Ii!と接触させる。ヘプタンで5回洗浄後、生成し
た固体を真空乾燥する。4.4重量%のチタンと0.7
重量%のアルミニウムを含有する固体Bが得られる。
0f40.7tdを添加し、その混合物を4時間粉砕す
る。粉砕ボウノ9から回収した固体をヘプタンで抽出し
、真空乾燥する。3重量%のチタンを含有する生成物A
を生成する。4gのAを80℃で3時間、ヘプタン中ぐ
0.85 M/1’の11度でのトリエチルアルミニウ
ム(A 1/T i =14)を用いて処理する。生成
した固体を空気を遮断しながらヘプタン50−を用いて
3回洗浄し、真空乾燥する。回収した生成物を、空気を
遮断して、100℃で4時間、T i Cj! 440
#Ii!と接触させる。ヘプタンで5回洗浄後、生成し
た固体を真空乾燥する。4.4重量%のチタンと0.7
重量%のアルミニウムを含有する固体Bが得られる。
b)懸濁液中でのエチレンの重合
懸濁液中でのエチレンの重合に触媒成分Bを使用する。
ステンレススチール製2.5リットル反応装置内で、6
50 rplllで羽根を回転させて攪拌し、不活性雰
囲気上周囲温度で以下の順に導入する:1i1のへブタ
ン、トリヘキシルアルミニウム(3n+H)、及び2.
5m9の7iに対応する量の触媒成分水素を分圧4.3
バール(試験1)及び5バール(試験2)まで添加し、
80℃での加熱後に全圧が9バールに達するよう調節し
てエチレンを使用する。この全圧をエチレン添加により
1時間一定に保つ。
50 rplllで羽根を回転させて攪拌し、不活性雰
囲気上周囲温度で以下の順に導入する:1i1のへブタ
ン、トリヘキシルアルミニウム(3n+H)、及び2.
5m9の7iに対応する量の触媒成分水素を分圧4.3
バール(試験1)及び5バール(試験2)まで添加し、
80℃での加熱後に全圧が9バールに達するよう調節し
てエチレンを使用する。この全圧をエチレン添加により
1時間一定に保つ。
1時間後、エチレン注入を停止し、周囲温度に冷却して
、10%塩酸でわずかに酸性化したメタノ一ル溶液を添
加することにより触媒を非活性化する。重合体懸濁液を
濾過し、次いで乾燥する。
、10%塩酸でわずかに酸性化したメタノ一ル溶液を添
加することにより触媒を非活性化する。重合体懸濁液を
濾過し、次いで乾燥する。
比較のために、生成物Aを用いて試験1を反復する。
最終重合体に関して得られた結果を以下に示す:3
1 2.800 0.5 13
26 H3A 1 775
0.87 14.2 16.3 N
S比較 B 2 1,500 4.3
NS NS 5NS−有意でない。■
2が低すぎて測定できないか、又は■21が高すぎて正
確に測定できないかである。
1 2.800 0.5 13
26 H3A 1 775
0.87 14.2 16.3 N
S比較 B 2 1,500 4.3
NS NS 5NS−有意でない。■
2が低すぎて測定できないか、又は■21が高すぎて正
確に測定できないかである。
実施例 2
a)触!I!成分の調製
共粉砕期間を8時間にした以外は、実施例1の成分Aを
生成するための条件下で、成分Cを調製する。
生成するための条件下で、成分Cを調製する。
無水Mo(1! 量 :10g
TiCl4量 : 0.66d
2.5重量%のチタンを含有する生成物Cが得られる。
さらに、固体C3,sgを、80℃で2時間、ヘプタン
中で0.7M/ρの濃度のCi!/V(C2ト1.)2
を用いて処理する(AI/T i = 17.7) 、
、空気を遮断したヘプタン60mで4回洗浄後、その固
体を100℃で2時間T i C! 430mと接触さ
ける。ヘプタンで洗浄後真空乾燥して、3.8重量%の
チタンと0,8重量%のアルミニウムを含有する固体り
を得る。
中で0.7M/ρの濃度のCi!/V(C2ト1.)2
を用いて処理する(AI/T i = 17.7) 、
、空気を遮断したヘプタン60mで4回洗浄後、その固
体を100℃で2時間T i C! 430mと接触さ
ける。ヘプタンで洗浄後真空乾燥して、3.8重量%の
チタンと0,8重量%のアルミニウムを含有する固体り
を得る。
これとは別に固体03gを、1.2 H/Iの濃度のト
リエチルアルミニウムを用いて80℃で2時間へブタン
中で処理する(A j!/T i =15)。ヘプタン
で洗浄後真空乾燥し、その固体をT r cx430d
と 100℃で2吋間接触させる。ヘプタンで洗浄後真
空乾燥して、115重量%のチタンと15重量%のアル
ミニウムを含有する固体Eを得る。
リエチルアルミニウムを用いて80℃で2時間へブタン
中で処理する(A j!/T i =15)。ヘプタン
で洗浄後真空乾燥し、その固体をT r cx430d
と 100℃で2吋間接触させる。ヘプタンで洗浄後真
空乾燥して、115重量%のチタンと15重量%のアル
ミニウムを含有する固体Eを得る。
b)懸濁液中でのエチレンの重合
比較のために、成分り、E及びCの各々を、水素圧に関
する以外は実施例1の条件下でのエチレンの単独重合に
使用する。
する以外は実施例1の条件下でのエチレンの単独重合に
使用する。
最終重合体に関して得られた結果を以下に示す:[)
4.3 2,500 0.
1118E 4’ 1,100
0.60 13G 4.3
2,500 1.33 22.82
3.4 21.7 実施例 3 a)UL履九至[1 無水MgCl210シとT i c p 41.15m
!!を、共粉砕期間を16時間とり−る以外は実施例1
0条件下で処理する。
4.3 2,500 0.
1118E 4’ 1,100
0.60 13G 4.3
2,500 1.33 22.82
3.4 21.7 実施例 3 a)UL履九至[1 無水MgCl210シとT i c p 41.15m
!!を、共粉砕期間を16時間とり−る以外は実施例1
0条件下で処理する。
得られた生成物を、90℃で2時間、0.5 H,#(
Aj!/Ti=2)の濃度のトリエチルアルミニウムを
用いてヘプタン中で処理する。ヘプタンで洗浄後、その
固体を80℃で30分間、V CA 41.5−で処理
する。ヘプタンで洗浄後真空乾燥しで、3.7重足%の
Ti 4.4重量%のV、及び1.72重量%のA
lを含有する固体Fを生成する。
Aj!/Ti=2)の濃度のトリエチルアルミニウムを
用いてヘプタン中で処理する。ヘプタンで洗浄後、その
固体を80℃で30分間、V CA 41.5−で処理
する。ヘプタンで洗浄後真空乾燥しで、3.7重足%の
Ti 4.4重量%のV、及び1.72重量%のA
lを含有する固体Fを生成する。
気相重合には、ステンレススヂール!25リットル球形
反応装置を使用し、250 ppmで羽根を回転させて
攪拌づる。、温度は85℃に調節する。85℃で以下の
順に試薬を反応装置中に加える=1−リヘキシルアルミ
ニウム(0,7n+M)、18バールまでの分圧のブテ
ン、■チタン8.2バール、及び水素2バール。
反応装置を使用し、250 ppmで羽根を回転させて
攪拌づる。、温度は85℃に調節する。85℃で以下の
順に試薬を反応装置中に加える=1−リヘキシルアルミ
ニウム(0,7n+M)、18バールまでの分圧のブテ
ン、■チタン8.2バール、及び水素2バール。
成分Fを、2.5■のTiに対応する量で、反応装置内
に注入し、37モル%ブテンを含むエチレン−ブテン混
合物を連続的に添加することにより全圧(12バール)
を一定に保つ。1時間反応させた後、反応装置を脱気し
、冷却する。炭素1,000当たりエチル分校178の
組成を示す重合体粉末を回収する。その他の特徴を以下
に示す:成分 成分q当りのボリエ 旧 HI5/
HI2チタンの産出間(g) F 300(11,544,9実施例 4 a)気相でのエチレンと1−ブテンの共重合実施例3と
同じ条件下でのエチレンどブテンの共重合に実施例2の
成分Eを使用するが、但し水素分圧カフ5バール、ブテ
ン分圧0.8バール、エチレン分圧4.2バールとする
。温度を65℃に調節し、反応装置に供給するエチレン
−ブテン気体混合物の組成物には、3.54モル%のブ
テンが含まれる。
に注入し、37モル%ブテンを含むエチレン−ブテン混
合物を連続的に添加することにより全圧(12バール)
を一定に保つ。1時間反応させた後、反応装置を脱気し
、冷却する。炭素1,000当たりエチル分校178の
組成を示す重合体粉末を回収する。その他の特徴を以下
に示す:成分 成分q当りのボリエ 旧 HI5/
HI2チタンの産出間(g) F 300(11,544,9実施例 4 a)気相でのエチレンと1−ブテンの共重合実施例3と
同じ条件下でのエチレンどブテンの共重合に実施例2の
成分Eを使用するが、但し水素分圧カフ5バール、ブテ
ン分圧0.8バール、エチレン分圧4.2バールとする
。温度を65℃に調節し、反応装置に供給するエチレン
−ブテン気体混合物の組成物には、3.54モル%のブ
テンが含まれる。
比較のために、成分Cを用いた試験を反復する:成分
成分q当りのポリJHI2HI21/HI2チレンの産
出量(y) E 1 、500 1 65C
2,0001,835 実施例 5 プ゛ ジブチルマグネシウム0.5 M/1) 、テトライソ
ブチルアルミノオキサン0.015 H/ρ及びジーs
ecブチルエーテル(EDSE)0.03M/ρの溶液
を、不活性雰囲気下で反応装置に導入する。この溶液を
、約16時間、50℃で攪拌し続ける。次いで、添加終
了時にtert−イソブチルクロリド(tBucj!
)のtBuCρ/MQ重量比−3となるような量とED
SB/MO重量比−06となるような量のジ5ec−ブ
チルエーテルとの混合物を徐々に反応装置内に添加する
。その温度と攪拌を3時間保持する。生成した固体を濾
過し、ヘキサンで洗浄し、次いでヘキサン中に再懸濁す
る。無水HCpを周囲温度で30分間起泡させる。洗浄
及び濾過後、その固体をTiCl4中の懸濁液に戻し、
90℃で2時間保持lる。濾過後、不活性雰囲気下で洗
浄及び乾燥して、3.1重量%のチタンを含有する球形
の成分Gを生成する。
成分q当りのポリJHI2HI21/HI2チレンの産
出量(y) E 1 、500 1 65C
2,0001,835 実施例 5 プ゛ ジブチルマグネシウム0.5 M/1) 、テトライソ
ブチルアルミノオキサン0.015 H/ρ及びジーs
ecブチルエーテル(EDSE)0.03M/ρの溶液
を、不活性雰囲気下で反応装置に導入する。この溶液を
、約16時間、50℃で攪拌し続ける。次いで、添加終
了時にtert−イソブチルクロリド(tBucj!
)のtBuCρ/MQ重量比−3となるような量とED
SB/MO重量比−06となるような量のジ5ec−ブ
チルエーテルとの混合物を徐々に反応装置内に添加する
。その温度と攪拌を3時間保持する。生成した固体を濾
過し、ヘキサンで洗浄し、次いでヘキサン中に再懸濁す
る。無水HCpを周囲温度で30分間起泡させる。洗浄
及び濾過後、その固体をTiCl4中の懸濁液に戻し、
90℃で2時間保持lる。濾過後、不活性雰囲気下で洗
浄及び乾燥して、3.1重量%のチタンを含有する球形
の成分Gを生成する。
その触媒成分Gを、60℃で1時間、A471モル比−
23で600 mH/il a度のトリエチルアルミニ
ウムを用いてヘプタン中で処理する。ヘプタンで洗浄し
、不活性媒質中で乾燥後、得られた中間固体を、90℃
で2時間、T ! Cj! 4で処理覆る。
23で600 mH/il a度のトリエチルアルミニ
ウムを用いてヘプタン中で処理する。ヘプタンで洗浄し
、不活性媒質中で乾燥後、得られた中間固体を、90℃
で2時間、T ! Cj! 4で処理覆る。
洗浄し不活性媒質中で乾燥した後、生成した成分]」は
球形を保持し、そのチタン含量は73重量%である。
球形を保持し、そのチタン含量は73重量%である。
b)懸濁液中でのエチレンの重合
実施例1の条件下での懸濁液中のエチレンの重合に成分
]−4を使用する。但し、共触媒:[〜ジイソブチルア
ルミニウム2.5 mH/ρ、希釈剤:ヘキサン、温度
ニア5℃、水素分圧:42バール、エチレン分圧=64
バール、及び重合期間:3時間とする。
]−4を使用する。但し、共触媒:[〜ジイソブチルア
ルミニウム2.5 mH/ρ、希釈剤:ヘキサン、温度
ニア5℃、水素分圧:42バール、エチレン分圧=64
バール、及び重合期間:3時間とする。
比較のために、成分Gを用いた試験を反復する。
得られた結果を以下に示す:
の産出量(y)
G 12,000 1.2 14
.1 11.7H1700012424 実施例 6 a)触媒成分の調製 触媒成分Gを、80℃で2時間、ジブチルマグネシウム
150 mH/ρを用いてヘプタン中で処理する(Mg
/Tiモル比−5)。洗浄及び溶剤の吸引後、その中間
固体を90℃で2時間、T I (1!4で処理する。
.1 11.7H1700012424 実施例 6 a)触媒成分の調製 触媒成分Gを、80℃で2時間、ジブチルマグネシウム
150 mH/ρを用いてヘプタン中で処理する(Mg
/Tiモル比−5)。洗浄及び溶剤の吸引後、その中間
固体を90℃で2時間、T I (1!4で処理する。
洗浄及び乾燥後に生成する成分Iは球形を保ち、39重
量%のチタンを含有する。
量%のチタンを含有する。
b)懸濁液中におけるエチレンの重合
実施例5の条件下でのエチレンの重合に、触媒成分■を
使用する。比較のために成分Gを用いて得られた結果を
反復する。
使用する。比較のために成分Gを用いて得られた結果を
反復する。
2時間、TiCR4で処理する。洗浄及び乾燥後に得ら
れる成分には、以下の特性を有する:T=5.7重量%
、球形。
れる成分には、以下の特性を有する:T=5.7重量%
、球形。
b)懸濁液中におけるエチレンの重合
実施例5の条件下でのエチレンの重合に、成分
14.1
11.7
0.4
J及び成分Kを使用する。
1 17.900 1.3
22,8 17.50.4(1,42 実施例5における触媒成分Gと同様の方法で触媒成分J
を調製する。成分Jは球形を呈し、1.6小間%のチタ
ンを含有する。
22,8 17.50.4(1,42 実施例5における触媒成分Gと同様の方法で触媒成分J
を調製する。成分Jは球形を呈し、1.6小間%のチタ
ンを含有する。
Claims (22)
- (1)主に3及び/又は4の酸化状態の塩素化されたチ
タン、マグネシウム、並びに塩素より実質的に成る成分
に還元処理を施し、このような処理後に該成分を遷移金
属塩素含有化合物と接触させる方法の生成物であるエチ
レンの単独重合又はエチレンとα−オレフィンとの共重
合に使用する触媒成分。 - (2)少なくとも50重量%の初期チタンが少なくとも
1単位還元された酸化度を示すときに還元処理を停止す
る特許請求の範囲第1項記載の触媒成分。 - (3)チタンの平均還元度がIIに最も近いときに還元処
理を停止する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の触
媒成分。 - (4)還元剤が少なくとも1つの金属−炭素結合又は金
属−水素結合を有する金属化合物である特許請求の範囲
第2項記載の触媒成分。 - (5)還元剤が式: MQ_yCl_z_−_y又はMQ′_cX_dH_e (式中、 Mは元素の周期表の I 族、II族又はIII族の金属であり
、 Q及びQ′のそれぞれは環式基又は炭化水素基であり、 XはClであるか又は基Q′の中から選択され、 zはMの最大原子価に対応する数であり、 yはz以下の数であり、 0≦d≦1.5、 1≦e≦z、 並びにc+d+e=zである) の生成物;上記生成物の1つの付加生成物;及び上記生
成物の2つを酸素で架橋して得られる生成物である特許
請求の範囲第2項又は第4項記載の触媒成分。 - (6)還元を周囲温度〜150℃の範囲の温度で実施す
る特許請求の範囲第1項、第2項又は第4項記載の触媒
成分。 - (7)還元剤金属のチタンに対するモル比が2より大き
い特許請求の範囲第1項、第2項又は第4項記載の触媒
成分。 - (8)遷移金属塩素含有化合物を遷移金属塩化物、遷移
金属アルコキシクロリド、又は遷移金属オキシクロリド
から選択する特許請求の範囲第1項、第2項又は第4項
記載の触媒成分。 - (9)遷移金属塩素含有化合物との接触を周囲温度〜1
50℃の範囲の温度で実施する特許請求の範囲第2項又
は第4項記載の触媒成分。 - (10)使用する遷移金属塩素含有化合物の量が、還元
終了時に得られる生成物のチタン含量に関して化学量論
量の少なくとも半分である特許請求の範囲第1項、第2
項又は第4項記載の触媒成分。 - (11)実質的にチタン、マグネシウム、及び塩素より
成る触媒成分を形成し、上記成分に還元処理を施して、
還元された成分を遷移金属の塩素含有化合物と接触させ
ることからなる、懸濁液中又は気相でのエチレンの単独
重合又はエチレンとα−オレフィンとの共重合に用いる
触媒成分の製造方法。 - (12)少なくとも50重量%の初期チタンが少なくと
も1単位還元された酸化度を示すときに還元処理を停止
する特許請求の範囲第11項記載の方法。 - (13)チタンの平均還元度がIIに最も近いときに還元
処理を停止する特許請求の範囲第11項又は第12項記
載の方法。 - (14)還元剤が少なくとも1つの金属−炭素又は金属
−水素結合を有する金属化合物である特許請求の範囲第
12項記載の方法。 - (15)還元剤が式: MQ_yCl_z_−_y又はMQ′_cX_dH_e (式中、 Mは元素の周期表の I 族、II族又はIII族の金属であり
、 Q及びQ′のそれぞれは環式基又は炭化水素基であり、 XはClであるか又は基Q′の中から選択され、 zはMの最大原子価に対応する数であり、 yはz以下の数であり、 0≦d≦1.5、 1≦e≦z、 及びc+d+e=zである) の生成物;上記生成物の1つの付加生成物;及び上記生
成物の2つを酸素で架橋して得られる生成物である特許
請求の範囲第11項、第12項又は第14項記載の方法
。 - (16)還元を周囲温度〜150℃の範囲の温度で実施
する特許請求の範囲第11項、第12項又は第14項記
載の方法。 - (17)還元剤金属のチタンに対するモル比が1より大
きい特許請求の範囲第11項、第12項又は第14項記
載の方法。 - (18)遷移金属塩素含有化合物を遷移金属塩化物、遷
移金属アルコキシクロリド、又は遷移金属オキシクロリ
ドの中から選択する特許請求の範囲第11項、第12項
又は第14項記載の方法。 - (19)遷移金属塩素含有化合物との接触を周囲温度〜
150℃の範囲の温度で実施する特許請求の範囲第11
項、第12項又は第14項記載の方法。 - (20)使用する遷移金属塩素含有化合物の量が還元終
了時に得られる生成物のチタン含量に関して化学量論量
の少なくとも半分である特許請求の範囲第11項、第1
2項又は第14項記載の方法。 - (21)広範な分子量分布、即ち16より大きいMI_
2_1/MI_5比、0.5未満の流動度指数及び3.
5より大きいMI_5/MI_2比を有する重合体を形
成するための、懸濁液又は気相中でのエチレンの単独重
合方法又はエチレンの共重合方法であつて、共触媒及び
触媒成分より成る触媒の存在下で重合を実施することか
らなり、上記触媒成分が特許請求の範囲第1項〜第10
項のいずれかに記載の成分である方法。 - (22)共触媒がアルキルアルミニウム化合物である特
許請求の範囲第21項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8815261 | 1988-11-23 | ||
FR8815261A FR2639351B1 (ja) | 1988-11-23 | 1988-11-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02185507A true JPH02185507A (ja) | 1990-07-19 |
JP2813392B2 JP2813392B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=9372150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1304543A Expired - Lifetime JP2813392B2 (ja) | 1988-11-23 | 1989-11-22 | エチレンの重合方法及び使用する触媒成分 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5151396A (ja) |
EP (1) | EP0370864B1 (ja) |
JP (1) | JP2813392B2 (ja) |
CN (1) | CN1039127C (ja) |
AT (1) | ATE89832T1 (ja) |
CA (1) | CA2003055C (ja) |
DE (1) | DE68906766T2 (ja) |
ES (1) | ES2045512T3 (ja) |
FI (1) | FI96769C (ja) |
FR (1) | FR2639351B1 (ja) |
NO (1) | NO174714C (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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