JPH03265610A - α―オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法 - Google Patents
α―オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法に関する。更に詳しくは、触媒活性及び立体規則性に
極めて優れたα−オレフィン重合用固体触媒成分の製造
に際し、そのa−オレフィン重合用固体触媒成分の耐摩
砕性、粒子性状、取り扱いの利便さを改良した製造方法
に関する。
重合体を製造する方法として、周期律表の■〜■族の遷
移金属化合物と■〜■族の有機金属化合物とからなるい
わゆるチーグラ・ナツタ触媒を使用することは良く知ら
れている。
高い、高立体規則性α−オレフィン重合体の他に無定形
重合体が副生ずる。
フィン重合体をフィルム、繊維、その他の加工品に加工
して使用する際の機械的性質に大きく悪影響する。
き、同時に無定形重合体の除去に必要な製造設備が必須
となり、工業的に見ても極めて大きな不利益を招く。
いはあっても極めて僅かであれば非常に大きな利点とな
り得る。
合体中に触媒残渣が残留し、この触媒残渣はα−オレフ
ィン重合体の安定性、加工性など種々の点において問題
を引きおこし、触媒残渣除去と安定化のための設備が必
要となる。
量で表わされる触媒活性が大きくなれば改善することが
でき、また上記触媒残渣除去のための設備も不要となり
、α−オレフィン重合体の製造に必要な生産コストの引
き下げも可能となる。
物の共存下、アルコキシチタン化合物を有機マグネシウ
ム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化
合物、エーテル化合物、四塩化チタンで処理する方法(
特開昭61−287904号公報、特願昭63−153
0Si号)を提案した。かかる方法で得られた触媒は、
上記規則性及び触媒活性の問題を克服するものであった
。
から通常流動化状態になるまで乾燥されて、重合に供さ
れることが多い。
提案されている。例えば材料静置および材料搬送型乾燥
器として真空箱型乾燥器、凍結乾燥器、箱型乾燥器、常
圧ドラム乾燥器、真空ドラム乾燥器、竪型乾燥器、円筒
乾燥器、バンド乾燥器等があり材料撹拌型乾燥器として
、通気回転乾燥器、通気撹拌乾燥器、流動層乾燥器、円
筒撹拌乾燥器、多段円盤乾燥器、溝型撹拌乾燥器等があ
り、熱風搬送型乾燥器として噴霧乾燥器、気流乾燥器等
がある。またこれらの方式を組み合わせた乾燥器も種々
用いられている。不活性カス中で取り扱う必要がありか
つ有機溶媒を除去するオレフィン重合用固体触媒の乾燥
においては安全性、利便さ、及びコストの点から通気回
転乾燥器、通気撹拌乾燥器、気流乾燥器、流動層乾燥器
のような通気と撹拌を組み合わせた乾燥器を用いること
が多い。
ら粉体の流動をともなう乾燥工程中に生じる粒子間の摩
擦等により微粉が生じるという問題を有していた。この
微粉の生じた固体触媒成分は、その形のレプリカで得ら
れるα−オレフィン重合体の粒度分布を悪化させ微粉ポ
リマーを生じさせる。またこの微粉は重合中に凝集して
塊化することにより重合体製造設備のラインを詰まらせ
、重合体を安定に製造できなくさせるなどの不都合を生
じさせる。従ってこの様な固体触媒成分粒子の微粉がな
ければ大きな利点となる。
分をオレフィンで予備重合することにより、固体触媒成
分スラリーをポンプ循環で重合反応槽へ供給する際に生
じる微粉化を防止しようとする方法が開示されている(
特開昭57−1Si602号公報)。しかしかかる方法
では予備重合後、重合反応槽へ供給するまでの間、固体
触媒成分は有機アルミニウム化合物と共存することとな
り、その保存期間中に活性の経時劣化を生じるという問
題がある。また、固体触媒成分の合成工程途中にαオレ
フィンによる予備重合工程を組み込み、その−後さらに
Ti化合物による処理を行なって固体触媒成分を得ると
いう合成方法を用いることにより、固体触媒成分の合成
工程途中での粒子の破砕を防止しようとする方法が開示
されている(特開昭63−89509号公報)。しかし
かかる方法を本出願人らが先に提案した技術(特開昭6
1−287904号公報、特願昭63−1530Si号
)に適用しても、Ti化合物による処理の際に予備重合
ポリマーが溶媒に溶出してしまい濾過不良を生じせしめ
たり、残留有機Al化合物とTi化合物が反応して生じ
る化合物により重合能の低下、及び立体規則性の低下等
の不都合が生じるのみである。
明の目的は触媒残渣および無定形重合体の除去が不必要
となるほど充分高い触媒活性と立体規則性を有するα−
オレフィン重合用固体触媒成分を製造するにあたり、そ
のα−オレフィン重合用固体触媒成分の耐摩砕性、粒子
性状、取り扱いの利便さを改良した製造方法を提供する
ことにある。
存下、一般式Ti(OR’)。x4□(R1は炭素数が
1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、nは0<n
=4の数字を表わす。)で表わされるチタン化合物を有
機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を
、エステル化合物で処理したのち、エーテル化合物と四
塩化チタンの混合物もしくはエーテル化合物と四塩化チ
タンとエステル化合物の混合物で処理することにより得
られる三価のチタン化合物含有固体触媒前駆体を有機ア
ルミニウム化合物の存在下少量のオレフィンで処理して
得られることを特徴とするα−オレフィン重合用固体触
媒成分の製造方法に関するものである。
耐摩砕性向上が達成される。
OR’)。X4 、 (R’i:L炭素数が1〜2Of
7)炭化水素基、Xはハロゲン原子、nは0<n=4の
数字を表わす、)で表わされる。
ソプロピル、ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル
、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ドデシル等
のアルキル基、フェニル、クレジル、キシリル、ナフチ
ル等のアリール基、シクロヘキシル、シクロペンチル等
のシクロアルキル基、プロペニル等のアリル基、ベンジ
ル等のアラルキル基等が例示される。これらの中で炭素
数2〜18のアルキル基および炭素数6〜18のアリー
ル基が好ましい。特に炭素数2〜18の直鎖状アルキル
基が好ましい。2種以上の異なるOR’基を有するチタ
ン化合物を用いることも可能である。
ウ素が例示できる。特に塩素が好ましい結果を与える。
ン化合物のnの値としてはO<n=4、好ましくは2≦
n≦4、特に好ましくはn=4である。
れるチタン化合物の合成方法としては公知の方法が使用
できる。例えばTi(OR’)<とTiX4を所定の割
合で反応させる方法、或はTiX4と対応するアルコー
ル類を所定量反応させる方法が使用できる。
の固体触媒成分の合成で使用される5i−0結合を有す
る有機ケイ素化合物としては、下記の一般式で表わされ
るものである。
S + O) a ここに、R2は炭素数が1〜20の炭化水素基、R3、
R4、R5、R6およびR7は炭素数が1〜20の炭化
水素基または水素原子であり、mは(1<m≦4の数字
であり、pは1〜1000の整数であり、qは2〜]0
00の整数である。
を例示することができる。テトラメトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエ
トキシエチルシラン、ジェトキシジエチルシラン、エト
キシトリエチルシラン、テトライソプロポキシシラン、
シイソプロポキシジイソブロピルシラン、テトラプロポ
キシシラン、ジプロポキシジプロピルシラン、テトラブ
トキシシラン、ジブトキシジブチルシラン、ジシクロペ
ントキシジエチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン
、シクロへキシロキシトリメチルシラン、フェノキシド
リッチルシラン、テトラフェノキシシラン、トリエトキ
シフェニルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサ
エチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、オ
クタエチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、
ジフェニルポリシロキサン、メチルヒドロポリシロキサ
ン、フェニルヒドロポリシロキサン等を例示することが
できる。
5i(ORJ −R31−+++で表わされるアルコキ
シシラン化合物であり、好ましくは1≦m≦4であり、
特にm=4のテトラアルコキシシラン化合物が好ましい
。
ム−炭素の結合を含有する任意の型の有機マグネシウム
化合物を使用することができる。特に一般式R’MgX
(式中、R8は炭素水素基を、Xはハロゲンを表わす
。)で表わされるグリニヤール化合物および一般式R’
R10Mg(式中、R9およびRloは炭素数1〜20
の炭化水素基を表わす。)で表わされるジアルキルマグ
ネシウム化合物またはジアリールマグネシウム化合物が
好適に使用される。ここでR8、R9、RIG は同一
でも異なっていてもよく、メチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、ブチル、5eC−ブチル、tert−ブ
チル、アミル、イソアミル、ヘキシル、オクチル、2−
エチルヘキシル、フェニル、ベンジル等の炭素数1〜2
0のアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニ
ル基を示す。
シウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、エチル
マグネシウムプロミド、エチルマグネシウムアイオダイ
ド、プロピルマグネシウムクロリド、プロピルマグネシ
ウムプロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ブチルマ
グネシウムプロミド、5ee−ブチルマグネシウムクロ
リド、Sec−ブチルマグネシウムブロミド、tert
−ブチルマグネシウムクロリド、tert−ブチルマグ
ネシウムプロミド、アミルマグネシウムクロリド、イソ
アミルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムク
ロリド、フェニルマグネシウムプロミド等が、R9R1
0Mgで表わされる化合物としてジエチルマグネシウム
、ジプロピルマグネシウム、ジイソプロピルマグネシウ
ム、ジブチルマグネシウム、ジー5ec−ブチルマグネ
シウム、ジーtert−ブチルマグネシウム、ブチル−
5eC−ブチルマグネシウム、シアミルマグネシウム、
ジフェニルマグネシウム等が挙げられる。
エチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピル
エーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、
シアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジエチルエ
ーテル、ジオクチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジ
ベンジルエーテル、フェネトール、アニソール、テトラ
ヒドロフラン、テトラヒドロビラン等のエーテル溶媒を
用いることができる。また、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンセ
ン、トルエン、キシレン等の炭化水素溶媒、あるいはエ
ーテル溶媒と炭化水素溶媒との混合溶媒を用いてもよい
。有機マグネシウム化合物は、エーテル溶液の状態で使
用することが好ましい。この場合のエーテル化合物とし
ては、分子内に炭素数6個以上を含有するエーテル化合
物または環状構造を有するエーテル化合物が用いられる
。
ーテル溶液の状態で使用することが触媒性能の点から好
ましい。
炭化水素可溶性錯体を使用することもできる。有機金属
化合物の例としては、Ll、Be、 B 、 AIまた
はZnの有機化合物が挙げられる。
び多価のカルボン酸エステルであり脂肪族カルボン酸エ
ステル、オレフィンカルボン酸エステル、脂環式カルボ
ン酸エステル、芳香族カルボン酸エステルが用いられる
。
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エ
チル、吉草酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸
ブチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス
酸エチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、マロ
ン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、マレイン酸ジメチル
、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン
酸ジブチル、フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、
フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ
プロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジブチル
、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル
酸ジオクチル、フタル酸ジフェニル等を挙げることがで
きる。
、マレイン酸エステル等のオレフィンカルボン酸エステ
ルおよびフタル酸エステルが好ましく、特にフタル酸の
ジエステルが好ましい。
ルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、ジブチルエーテル、シアミルエーテル、ジイソア
ミルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジアキルエーテ
ル、ジオクチルエーテル、メチルブチルエーテル、メチ
ルイソアミルエーテル、エチルイソブチルエーテルなど
のジアルキルエーテルが好ましい。
しい。
少なくとも分子内に1個のAI−炭素結合を有するもの
である。代表的なものを一般式で下記に示す。
5は炭素数が1〜20個の炭化水素基、Yはハロゲン、
水素またはアルコキシ基を表わす。γは2≦γ≦3で表
わされる数字である。
アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキ
シルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジエ
チルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニ
ウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイトラ
イF1トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニ
ウムハライドの混合物、トリアルキルアルミニウムとア
ルキルアルミニウムアルコキシドとの混合物、テトラエ
チルジアルモキサン、テトラブチルジアルモキサン等の
アルキルアルモキサンが例示できる。
アルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキル
アルミニウムハライドの混合物、アルキルアルモキサン
が好ましく、とりわけ、トリエチルアルミニウム、トリ
イソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジ
エチルアルミニウムクロリドの混合物、テトラエチルジ
アルモキサンが好ましい。
フィンは炭素数が2以上20以下のものであり、具体例
としては、エチレン、プロピレン、ブテン−11ペンテ
ン−1、ヘキセン−1,3−メチル−ブテン−1,3−
メチル−ペンテン−1,4−メチル−ペンテン−11オ
クテン−1、デセン−11ドデセン−】等があげられる
。これらのオレフィンのうち炭素数が2以上8以下のも
のが好ましく用いられ、炭素数2以上5以下のものか特
に好ましく用いられる。
量のオレフィンによる固体触媒前駆体の処理の際、電子
供与性化合物を必要に応じて共存させてもよい。かかる
電子供与性化合物としては5i−OR16結合(R16
は炭素数が1〜20の炭化水素基である。)またはSi
−N−C結合を有する有機ケイ素化合物、芳香族のカ
ルボン酸エステル化合物および立体障害をもつアミン類
から選択される。
16)、、 (R17およびR16は炭素数が1〜20
の炭化水素基、tは0≦t≦8の数字を表わす。)で表
わされるアルコキシシラン化合物が好適に使用される。
メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸
イソプロピル、安息香酸ブチル、安息香酸フェニル、ト
ルイル酸メチル、トルイル酸エチル、アニス酸メチル、
アニス酸エチル、ブタン酸モノエチル、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸メチルエチル、フタル酸ジエチル、フタル
酸ジプロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジブ
チル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジヘブチル、フ
タル酸ジオクチル、フタル酸ジフェニル等を挙げること
ができる。
リジン類、2,5−置換ピロリジン類、あるいはN、
N、 N’ 、 N’−テトラメチルメチレンジアミン
等の置換メチレンジアミン化合物を挙げることができる
。
Si(OR”)n tで表わされるアルコキシシラン
化合物、2,6−置換ピペリジン類が好ましい結果を与
える。
−(OCRl)4 、CH3−si−(OCRs)s、
(CHs)z−3i−(OCHs)z 、(C2H5)
2 −5i−(OCH3)2 、(CsH+t)x −
8i−(OCH3)t 、C2H5−5i−(OCL)
s 、Sf (OC2H5)イCHI Sl (
OCzHs)3、CJs −5t −(OCJs)s、
CzHs St (OC2H5)!、CH3C2H
5 1socJt−Si (OCJs)z、1sOcJt
S! (OC2H5)2、xHt 4H9 isOcJt−Si (OCJ、)z、1sOcx)
It−S! (OCzHs)2、C2H5−Si −
(OCJe)s、(C2H5)2−si−(OCJs)
z、1socJt si (OCzHs)z、1s
OcJt S! (OCJs)t、1socJs
Si (OCHz)z、1soc4Hs si
(OCHz)z、C,H目 CHx 3Hy tertC4H。
ビペリジン等を例示することができる。
チタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得ら
れる固体生成物を、エステル化合物で処理した後にエー
テル化合物と四塩化チタンとの混合物もしくはエステル
化合物とエーテル化合物と四塩化チタンとの混合物で処
理して得られる三価のチタン化合物含有固体触゛媒前駆
体を有機アルミニウム化合物の存在下少量のオレフィン
で処理して合成される。
下もしくは、オレフィン雰囲気下で行なわれる。
元反応の方法としては、チタン化合物および有機ケイ素
化合物の混合物に、有機マグネシウム化合物を添加する
方法、あるいは、逆に有機マグネシウム化合物の溶液中
にチタン化合物および有機ケイ素化合物の混合物を添加
してもよい。このうち、チタン化合物および有機ケイ素
化合物の混合物に、有機マグネシウム化合物を添加する
方法が触媒活性の点から好ましい。
解もしくは希釈して使用するのが好ましい。
デカン等の脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
、デカリン等の脂環式炭化水素、ジエチルエーテル、ジ
ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、テトラヒドロ
フラン等のエーテル化合物が挙げられる。
50℃、特に好ましくは一25〜35℃の温度範囲であ
る。還元反応温度が高すぎると触媒活性が低下する。
化物、有機ポリマー等の多孔質物質を共存させ、固体生
成物を多孔質物質に含侵させることも可能である。
OAにおける細孔容積が0.3ml / g以上であり
、平均粒径が5〜300μmであるものが好ましい。
O1Tie2、ZrO□、Sin□、Al2O2、Mg
O−Al2O3、MgO’SiO□・Al2O3等を挙
げることができる。
ン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−N、N”−
アルキレンジメタクリルアミド共重合体、スチレン−エ
チレングリコールジメタクリル酸メチル共重合体、ポリ
アクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸
メチルージヒニルベンゼン共重合体、アクリル酸エチル
−ジビニルベンゼン共重合体、ポリメタクリル酸メチル
、メタクリル酸メチルージビニルベンゼン共重合体、ポ
リエチレングリコールジメタクリル酸メチル、ポリアク
リロニトリル、アクリロニトリル−ジビニルベンゼン共
重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリジン、ポリ
ビニルピリジン、エチルビニルベンゼン−ジビニルベン
ゼン共重合体、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸メ
チル共重合体、ポリプロピレン等に代表されるポリスチ
レン系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸
エステル系、ポリアクリロニトリル系、ポリ塩化ビニル
系、ポリオレフィン系のポリマーを挙げることができる
。これらの多孔質物質のうち、SiO□、Al2O3、
ポリスチレン系ポリマーが好ましく用いられる。
である。還元反応終了後、さらに20〜120℃の温度
で後反応を行なってもよい。
原子に対するケイ素原子の原子比で、Si/Ti=1〜
50、好ましくは、3〜30、特に好ましくは5〜25
の範囲である。
とケイ素原子の和とマグネシウム原子の原子比で、Ti
+Si/Mg= 0.1〜10、好ましくは0.2〜5
.0、特に好ましくは0.5〜2.0の範囲である。
ン、ヘプタン等の不活性炭化水素溶媒で数回洗浄を行な
う。
グネシウムおよびハイドロカルビルオキシ基を含有し、
一般に非品性もしくは極めて弱い結晶性を示す。触媒性
能の点から、特に非品性の構造が好ましい。
で処理を行なう。
1モル当り、0.1〜50モル、さらに好ましくは0.
3〜20モル、特に好ましくは0.5〜10モルである
。
ステル化合物の使用量は、0.01〜1.0モル、好ま
しくは0.03〜0,5モルである。エステル化合物の
使用量が過度に多い場合には粒子の崩壊が起こる。
やボールミルなどによる機械的粉砕手段など両者を接触
させうる公知のいかなる方法によっても行なうことがで
きるが、機械的粉砕を行なうと固体触媒成分に微粉が多
量に発生し、粒度分布が広くなり、工業的観点から好ま
しくない。希釈剤の存在下で両者を接触させるのが好ま
しい。
タンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペ
ンタンなどの脂環式炭化水素、1,2−ジクロルエタン
、モノクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素が使用で
きる。この中でも、芳香族炭化水素及びハロゲン化炭化
水素が特に好ましい。
100Oである。好ましくはIg当り1ml〜100m
1である。処理温度は一50〜150℃であるが好まし
くは0〜120℃である。処理時間は10分以上である
が、好ましくは20分〜3時間である。処理終了後静置
し、固液分離したのち、不活性炭化水素溶媒で数回洗浄
を行ない、エステル処理固体が得られる。
エステル処理固体の処理を行なう。この処理は、スラリ
ー状態で行なうのが好ましい。スラリー化するのに用い
る溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、デカン等の脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、デカリン等の脂環式炭化水素、ジクロルエタン
、トリクロルエタン、トリクロルエチレン、モノクロル
ベンゼン、ジクロルベンゼン、トリクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素が挙げられるが、この中でもハロゲ
ン化炭化水素及び芳香族炭化水素が好ましい。
、特に0.1〜0.5g固体/ml溶媒が好ましい。反
応温度は80〜150℃、好ましくは45〜120℃、
特に好ましくは60〜100℃である。反応時間は特に
制限は無いが、通常30分から6時間が好適である。
を供給する方法としては、エステル処理固体にエーテル
化合物および四塩化チタンを加える方法、逆に、エーテ
ル化合物および四塩化チタンの溶液中にエステル処理固
体を加える方法いずれの方法でもよい。
を加える方法においては、エーテル化合物を加えた後四
塩化チタンを加える方法、又はエーテル化合物と四塩化
チタンを同時に添加する方法が好ましい。特に、エステ
ル処理固体に予め調製したエーテル化合物と四塩化チタ
ンとの混合物を添加する方法が好ましい。
による反応は2回以上繰返し行なってもよい。触媒活性
および立体規則性の点からエーテル化合物と四塩化チタ
ンとの混合物による反応を少なくとも2回繰り返し行な
うのが好ましい。
チタン原子1モルに対し、0.1〜100モル、好まし
くは0.5〜50モル、特に好ましくは、1〜20モル
である。
タン原子1モルに対し、1〜1000モル、好ましくは
3〜500モル、特に好ましくはl0〜300モルであ
る。
エステル処理固体の処理に際して、エステル化合物を共
存させてもよい。エステル化合物の使用量は、固体生成
物中に含有されるチタン原子1モルに対し30モル以下
、好ましくは15モル以下、特に好ましくは5モル以下
である。
駆体は、固液分離したのち、ヘキサン、ヘプタン等の不
活性炭化水素溶媒で数回洗浄したのちオレフィンによる
処理に供せられる。
炭化水素溶媒又はトルエン等の芳香族炭化水素溶媒で、
50〜120℃の温度で1回以上洗浄し更にヘキサン等
の脂肪族炭化水素溶媒で数回洗浄を繰り返した後、オレ
フィンによる処理に用いるのが触媒活性、立体規則性の
点で好ましい。
アルミニウム化合物の存在下少量のオレフィンで処理を
行なう。この処理は、スラリー状態で行なうのが好まし
い。スラリー化するのに用いる溶媒としては、プロパン
、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンの
ような不活性炭化水素溶媒を挙げることができる。
のチタン原子1モル当り、0.5〜700モルのごとく
広範囲に選ぶことができるが、0.8〜500モルが好
ましく、1〜200モルが特に好ましい。
05〜1ooo g 、好ましくはo、i〜500 g
、特に好ましくは0.2〜200gである。
特に3〜300g固体/l溶媒が好ましい。
い。処理時の気相中におけるオレフィンの分圧は0、0
1〜20kg/carであり、0.1〜10kg/ca
rが好ましい。また処理時間に特に制限はないが、通常
2分から15時間が好適である。
を供給する方法としては、固体触媒前駆体と有機アルミ
ニウム化合物を接触させておいたのちオレフィンを供給
する方法、固体触媒前駆体とオレフィンを接触させてお
いたのち有機アルミニウム化合物を供給する方法のいず
れの方法を用いてもよい。またオレフィンの供給方法と
しては、処理槽内が所定の圧力になるように保持しなが
ら順次オレフィンを供給する方法、あるいは所定のオレ
フィン量を最初に全て供給する方法のいずれの方法を用
いてもよい。
体を少量のオレフィンで処理をするに際し、必要に応じ
て電子供与性化合物を共存させてもよい。電子供与性化
合物の使用量は、固体触媒前駆体中に含有されるチタン
原子1モルに対し、0、Ol〜400モル、好ましくは
0.02〜200モル、特に好ましくは0.03〜10
0モルであり、有機アルミニウム化合物に対し、0.0
05〜5モル、好ましくは0.01〜3モル、特に好ま
しくは0.015〜1.0モルである。
ルミニウム化合物と個別に供給してもよいし、あらかじ
め接触させて供給してもよい。また有機アルミニウム化
合物とあらかじめ化学的に反応させた状態のものをオレ
フィンの処理に供することも可能である。
、固液分離したのちそのまま乾燥するかもしくはブタン
、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の不活性炭化水素溶
媒で数回洗浄したのち乾燥して重合に用いる。
以外特に制限はない。乾燥時の熱の導入法として熱風受
熱、伝導受熱、輻射受熱、高周波受熱のいずれの方法も
用いることができる。また粉体の乾燥状態としては、材
料静置型、材料搬送型、材料撹拌型、熱風搬送型のいず
れの方法も用いることができる。具体的には真空箱型乾
燥器、凍結乾燥器、箱型乾燥器、常圧ドラム乾燥器、真
空ドラム乾燥器、竪型乾燥器、円筒乾燥器、バンド乾燥
器、通気回転乾燥器、通気撹拌乾燥器、流動層乾燥器、
円筒撹拌乾燥器、多段円盤乾燥器、溝型撹拌乾燥器、噴
霧乾燥器、気流乾燥器等を用いて乾燥を行なうことがで
きる。またこれらの方式を組み合わせた乾燥器を用いて
乾燥を行なうこともできる。これらの乾燥方法のうち通
気と撹拌を組み合わせた乾燥器を用いて乾燥を実施する
際、特に本発明の効果が顕微である。
与性化合物と組み合わせてオレフィンの重合に使用する
。有機アルミニウム化合物及び電子供与性化合物は、先
に述べたオレフィンによる固体触媒前駆体の処理時に用
いたものの中から選ぶことができる。
ルゴン等の不活性ガス中で水分のない状態で供給する以
外は、特に制限すべき条件はない。
は個別に供給してもいいし、いずれか2者をあらかじめ
接触させて供給してもよい。
かじめ化学的に反応させた状態のものを供給してもよい
。
できる。重合圧力に関しては特に制限はないが、工業的
かつ経済的であるという点で、3〜2000気圧程度の
圧力が望ましい。重合法は、連続式でも、バッチ式でも
いずれも可能である。
、オクタンの如き不活性炭化水素溶媒によるスラリー重
合もしくは溶液重合、無溶媒による液相重合または気相
重合も可能である。
フィンは、炭素数が3以上のものであり、具体例として
は、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−11ヘキセン
−1,3−メチル−ブテン−113−メチル−ペンテン
−1,4−メチル−ペンテン−1、オクテン−11デセ
ン−11ドデセン−1等があげられるが、本発明は上記
化合物に限定されるべき性質のものではない。本発明に
よる重合は、単独重合でも共重合でもいずれも可能であ
る。共重合に際してはエチレン及びα−オレフィンから
選ばれる2種類又は、それ以上の種類のオレフィンを混
合した状態で接触させることにより共重合体を得ること
ができる。また、重合を2段以上にして行なうヘテロブ
ロック共重合も容易に行なうことができる。また重合体
の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加す
ることも可能である。
する。
のフラスコをアルゴンで置換した後、グリニヤール層剤
状マグネシウム32.0 gを投入した。滴下ロートに
ブチルクロリド120gとジブチルエーテル500m1
を仕込み、フラスコ中のマグネシウムに約30m1滴下
し、反応を開始させた。反応開始後、50℃で4時間か
けて滴下を続け、滴下終了後、60℃で更に1時間反応
を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固形分を
濾別した。
規定硫酸で加水分解し、1規定水酸化ナトリウム水溶液
で逆滴下して濃度を決定したところ(指示薬としてフェ
ノールフタレインを使用)、濃度は2.1mol/i’
であった。
ルゴンで置換したのち、ヘキサン240m1、テトラブ
トキシチタン6、70 g (19,7mmol)およ
びテトラエトキシシラン61.4 g (295mmo
l)を投入し、均一溶液とした。次に、(a)で合成
した有機マグネシウム化合物15(1mlを、フラスコ
内の温度を5℃に保ちながら、滴下ロートから5.75
時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、20℃で更に
1時間撹拌したのち固液分離し、トルエン217m1で
2回洗浄を繰り返したのち一部を分取し、乾燥して組成
分析を行ったところ固体生成物中にはチタン原子が2.
0重量%、エトキシ基が34.1重量%、ブトキシ基が
3.1重量%含有されていた。
図には、明瞭な回折ピークは全く認められず、非晶構造
であった。
250IIlのスラリーとし、フタル酸ジイソブチル2
7. Od (lolmmol)を投入し、95℃で3
0分間反応を行なった。
行なった。
107jのスラリーとし、さらにフタル酸ジイソブチル
1.2j (4,5mmol)、ブチルエーテル2.3
j (14mmol)および四塩化チタン90j(82
0mmol)を加え95℃で3時間反応を行なった。
217m1で1回洗浄を行なった。上述したフタル酸ジ
イソブチルとブチルエーテル及び四塩化チタンとの混合
物による処理を同一条件で更にもう一度繰り返し95℃
、トルエン217−で3回、室温ヘキサン1941dで
3回洗浄して固体触媒前駆体を得た。得られたスラリー
1dにっき0.18 gの固体触媒前駆体が含まれてい
た。また固体触媒前駆体にはチタン原子が2.2重量%
、マグネシウム原子が19.1重量%、フタル酸エステ
ルが12.2重量%含まれていた。
たのち上記(d)で得られた固体触媒前駆体を含むスラ
リー34M11ヘキサン156m/、 トリエチルア
ルミニウム9.0mm01.フェニルトリメトキシシラ
ン1.35mmoIを投入し、次いでフラスコ内をプロ
ピレンガスで置換した。さらに室温でプロピレンガス8
gを33分かけてフラスコ内へ供給したのちフラスコ内
をアルゴンに再置換し1時間撹拌を続けた。
75℃で2時間かけて乾燥を行ない固体触媒成分12.
5 gを得た。固体触媒成分中には炭化水素溶媒が0.
34重量%、固体触媒前駆体が49重量%含まれていた
。
方式のステンレス製オートクレーブをアルゴン置換した
のち、トリエチルアルミニウム0、57mm01フェニ
ルトリエトキシシラン0.057mmolと上記(e)
で得た固体触媒成分10.1■、および液化プロピレン
80−をオートクレーブに仕込んだ。
。過剰のプロピレンを放出したのち、得られたポリプロ
ピレンは一昼夜風乾した。
(g)(以下PP/cat と略す)はPP/(aj
−1820であった。
出した残渣の百分率(以下IY (重量%)と略す)は
IY−98,5重量%であった。また、ポリプロピレン
粉末の嵩密度(以下BD(g/j)と略す)はBl)−
0,47g/jであった。
得たポリプロピレン粉末を目開き88〜1400μmの
JIS標準網を用いて分級した。
重量に対するその比率を求め小粒径側から累積した。篩
分けによる累積分率(li量%)の結果を第1表および
第1図に示す。また嵩密度(BD)を併せて第1表に示
した。
置換したのち実施例−1の(d)で得られた固体触媒前
駆体を含むスラリー277を投入したのち固液分離し、
撹拌を行ないながらアルゴン流通下75℃で2時間かけ
て乾燥を行なって固体触媒前駆体4.8gを得た。固体
触媒前駆体中には炭化水素溶媒が0.59重量%含まれ
ていた。
した以外は実施例−1の(r)と同様にしてプロピレン
の重合を行なった。
D=0.44g/Mlであった。
1の(g)と同様にして測定したところ第1表および第
1図の結果を得た。
施例=1に比較して篩寸法125μm篩上までに残留し
た小粒径側のポリマー累積分率が2.67重量%であり
微粉ポリマーの割合が非常に多い。またポリマーの嵩密
度が低い。
スコ内に供給するプロピレンガスの量を5gとした以外
は実施例−1と同様にして固体触媒成分の合成を行った
。固体触媒成分中には炭化水素溶媒が0.42重量%、
固体触媒前駆体が61重量%含まれていた。
した以外は、実施例−1の(f)と同様にしてプロピレ
ンの重合を行った。
D=0.46g/lnlであった。また得られたポリプ
ロピレン粉末の粒度分布を実施例−lの(g)と同様に
して測定したところ第1表の結果を得た。
たのち、ヘプタン41.7J、トリエチルアルミニウム
5.74 g (50+nn+oJ)、フェニルトリメ
トキシシラン1.49 g (7,5mmol)を投入
し60℃で6時間撹拌し反応を行なった。
リエチルアルミニウムとフェニルトリメトキシシランの
代わりに上記(a)の反応物を用いた以外は実施例−2
の(a)と同様にして固体触媒成分の合成を行った。固
体触媒成分中には炭化水素溶媒が0.35重量%固体触
媒前駆体が57重量%含まれていた。
し、トリエチルアルミニウム及びフェニルトリメトキシ
シランの代わりに上記(a)の反応物を用いた以外は、
実施例−1の(「)と同様にしてプロピレンの重合を行
なった。PP/catx 2750、IY=99.1重
量%、BD−0,46g/wlであった。また得られた
ポリプロピレン粉末の粒度分布を実施例−1の(g)と
同様にして測定したところ、第1表の結果を得た。
たのち実施例−1の(d)で得た固体触媒前駆体を含む
スラリー36g+/、ヘキサン161−、トリエチルア
ルミニウム9−2mmolを投入し、次いでエチレンを
1分間に300−の割合で常圧で15分間流通させた。
5℃で2時間かけて乾燥を行ない固体触媒成分10.0
gを得た。固体触媒成分中には炭化水素溶媒が0.5
6重量%、固体触媒前駆体が60重量%含まれていた。
した以外は実施例−1の(f)と同様にしてプロピレン
の重合を行なった。PP/cat ==1900、IY
=92.3重量%、BD=0.46g/iであった。
1の(g)と同様にして測定したところ第1表の結果を
得た。
ニルトリメトキシシランの代わりにシクロヘキシルエチ
ルジメトキシシランを用いた以外は実施例−2の(a)
と同様にして固体触媒成分の合成を行なった。固体触媒
成分中には炭化水素溶媒が0.47重量%、固体触媒前
駆体が62重量%含まれていた。
フェニルトリエトキシシランの代わりにシクロヘキシル
エチルジメトキシシランを使用した以外は、実施例−■
の(f)と同様にしてプロピレンの重合を行なった。P
P/cat =2250、IY=99.0重量%、BD
=0.46g/−であった。また得られたポリプロピレ
ン粉末の粒度分布を実施例−1の(g)と同様にして測
定したところ第1表の結果を得た。
ニルトリメトキシシランの代わりにt−ブチルメチルジ
メトキシシランを用いた以外は実施例−2の(a)と同
様にして固体触媒成分の合成を行なった。固体触媒成分
中には炭化水素溶媒が0.39重量%、固体触媒前駆体
が57重量%含まれていた。
フェニルトリエトキシシランの代わりにt−ブチルメチ
ルジメトキシシランを使用した以外は、実施例−1の(
f)と同様にしてプロピレンの重合を行なった。 PP
/cat =2070、IY=99.5重量%、BD=
0.46g/、/であった。また得られたポリプロピレ
ン粉末の粒度分布を実施例−1の(g)と同様にして測
定したところ第1表の結果を得た。
ニルトリメトキシシラン1.35mm01の代わりに2
.2.6.6テトラメチルピペリジン2.70mmof
を用いた以外は実施例−2の(a)と同様にして固体触
媒成分の合成を行なった。固体触媒成分中には炭化水素
溶媒が0.37重量%、固体触媒前駆体が60重量%含
まれていた。
フェニルトリエトキシシラン0.057mm01の代わ
りに2.2.6.6テトラメチルピペリジン0.114
mmolを使用した以外は実施例−1の(f)と同様に
してプロピレンの重合を行なった。
D=0.46g/lであった。また得られたポリプロピ
レン粉末の粒度分布を実施例−1の(g)と同様にして
測定したところ第1表の結果を得た。
り下記のような効果が得られる。
んら特別の触媒残渣除去操作をしなくても、重合体の着
色、安定性および腐蝕性に密接に関係するハロゲン原子
、チタン原子の含有量が極めて少ない。すなわち、触媒
残渣除去のための設備が不要となり、α−オレフィン重
合体の生産コストの引き下げが可能となる。
非常に高いα−オレフィン重合体の製造が可能となる。
めに無定形重合体を除去することなく機械的性質に優れ
たα−オレフィン重合体が製造できる。
が著しく少ないため、反応槽、配管およびフラッシュホ
ッパー等への重合体の付着といったプロセス上の問題が
発生しない。
モノマーが有効に利用できる。
の高いα−オレフィン重合体の製造が可能となる。従っ
て反応槽等の製造設備を小さくすることができ、極めて
高い生産性を得ることができる。
め微粉の生成が著しく少なく粒度分布が優れている。こ
のことは、固体触媒成分と相似の関係にあるα−オレフ
ィン重合体の微粉量を極めて少なくできることを意味し
、従って微粉が原因となる配管等における詰まりのよう
な問題や反応槽中での塊化問題を未然に防ぐことができ
る。
末の粒度分布曲線を示し、実線は、比較例−1で得られ
たポリプロピレン粉末の粒度分布曲線を示す。 第2図は、本発明の理解を助けるためのフローチャート
図である。 本フローチャート図は、本発明の実施態様の代表例であ
り、本発明は、何らこれに限定されるものではない。
Claims (1)
- Si−O結合を有する有機ケイ素化合物の共存下、一般
式Ti(OR^1)_nX_4_−_n(R^1は炭素
数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン原子、nは0
<n≦4の数字を表わす。)で表わされるチタン化合物
を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成
物を、エステル化合物で処理したのち、エーテル化合物
と四塩化チタンの混合物もしくはエーテル化合物と四塩
化チタンとエステル化合物の混合物で処理することによ
り得られる三価のチタン化合物含有固体触媒前駆体を有
機アルミニウム化合物の存在下少量のオレフィンで処理
して得られることを特徴とするα−オレフィン重合用固
体触媒成分の製造方法。
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