JPH0343283B2 - - Google Patents
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Description
〔〕 産業上の利用分野
本発明は、α−オレフイン重合体の製造法に関
する。更に詳しくは固体触媒当りおよびチタン原
子当りの触媒活性が非常に高い新規な触媒系を用
いて触媒残渣および無定形重合体が極めて少ない
機械的性質と加工性に優れたα−オレフイン重合
体の製造法に関する。 〔〕 従来の技術 一般に、プロピレン、ブテン−1などのα−オ
レフイン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。 特に、α−オレフイン重合体を工業的に製造す
る場合には、三塩化チタン触媒が広く使用されて
いる。 しかしながら、該製造法においては工業的に利
用価値の高い、高立体規則性α−オレフイン重合
体の他に無定形重合体が副生する。 この無定形重合体は工業的利用価値が少なく、
α−オレフイン重合体をフイルム、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。 また、上記無定形重合体の生成は原料モノマー
の損失を招き、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。 したがつて、この様な無定形重合体の生成が全
く無いか、或いはあつても極めて僅かであれば非
常に大きな利点となり得る。 一方、かかる重合法において得られたα−オレ
フイン重合体中に触媒残渣が残留し、この触媒残
渣はα−オレフイン重合体の安定性、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。 この欠点は単位重量当りの生成α−オレフイン
重合体重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−オレフイン重合体の
製造に必要な生産コストの引き下げも可能とな
る。 三塩化チタンの製造法としては、四塩化チタン
を(1)水素で還元したのち、ボールミルで粉砕して
活性化する。(2)金属アルミニウムで還元したの
ち、ボールミル粉砕して活性化する。(3)有機アル
ミニウム化合物で−30〜30℃の温度で還元する事
によつて得られた還元固体を120〜180℃の温度で
熱処理する等がある。 しかしながら、上記三塩化チタンは触媒活性、
立体規則性いずれの点でも充分満足すべきもので
はない。 また、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物
で還元することにより製造される還元固体を錯化
剤で処理しさらに四塩化チタンと反応させる方法
(特公昭53−3356号公報)、さらに本出願人が先に
提案した一般式Ti(OR)oX4-oで表わきれるチタ
ン化合物を有機アルミニウム化合物で還元したの
ち、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物で処
理する方法(特開昭59−126401号公報)等で得ら
れる固体触媒成分と有機アルミニウム化合物から
なる触媒系を用い、α−オレフインの重合を行な
うと、得られるα−オレフイン重合体の立体規則
性は高いものの、触媒活性はいまだ満足できるほ
ど高くない。 三塩化チタンの製造法として、四塩化チタンを
有機マグネシウム化合物、例えばグリニヤール試
薬で還元することによつて合成されることも公知
である。 本出願人は先に、四塩化チタンを有機マグネシ
ウム化合物で還元して得られる反応固体をルイス
酸で処理する方法を提案した(特公昭57−24361
号公報)。 しかしながら、かかる方法で得られた触媒を用
いても、α−オレフインの重合における触媒活性
は高いものの、得られたα−オレフイン重合体の
立体規則性はいまだ満足できるほど高いものでは
ない。 〔〕 解決すべき問題点 かかる現状において、本発明の解決すべき問題
点、即ち本発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−オレフイン重合体の製
造法を提供することにある。 〔〕 問題点を解決すべき手段 本発明は、 (A) Si−O結合を有する有機ケイ素化合物の共存
下、一般式Ti(OR1)oX4-o (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
ステル化合物及び、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成分、 (B) 有機アルミニウム化合物、 C Si−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭化水
素基である。)を有するケイ素化合物 よりなる触媒系を用いることによるα−オレフイ
ン重合体の製造法である。 本触媒系の使用により、前記目的が達成され
る。 以下、本発明について具体的に説明する。 (a) チタン化合物 本発明において使用されるチタン化合物は一
般式Ti(OR1)oX4-o(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。R1の具体例
としては、メチル、エチル、n−プロピル、
iso−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、n
−アミル、iso−アミル、n−ヘキシル、n−
ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、n−ド
デシル等のアルキル基、フエニル、クレジル、
キシリル、ナフチル等のアリル基、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ール等、ベンジル等のアラ
ルキル基等が例示される。 炭素数2〜18のアルキル基および炭素数6〜
18のアリル基が好ましい。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OR1基を有するチタン化合
物を用いることも可能である。 Xで表わされるハロゲン原子としては、塩
素、臭素、ヨウ素が例示できる。特に塩素が好
ましい結果を与える。 一般式Ti(OR1)oX4-oで表わされるチタン化
合物のnの値としては0<n≦4、好ましくは
2≦n≦4、特に好ましくは、n=4である。 一般式Ti(OR1)oX4-o(0<n≦4)で表わさ
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(OR1)4とTiX4を所
定の割合で反応させる方法、あるいは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。 (b) Si−O結合を有する有機ケイ素化合物 本発明の(A)成分の合成に使用されるSi−O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。 Si(OR3)nR4 4-n R5(R6 2SiO)pSiR7 3 または、(R8 2SiO)q ここに、R3は炭素数が1〜20の炭化水素基、
R4,R5,R6,R7およびR8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0<m
≦4の数字であり、pは1〜1000の整数であ
り、qは2〜1000の整数である。 有機ケイ素化合物の具体例としては、下記の
ようなもの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、ジエ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、ジ−イソプロポキシ−ジ−イソプ
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−n−ブト
キシシラン、ジ−n−ブトキシ−ジ−n−ブチ
ルシラン、ジシクロペントキシジエチルシラ
ン、ジエトキシジフエニルシラン、シクロヘキ
シロキシトリメチルシラン、フエノキシトリメ
チルシラン、テトラフエノキシシラン、トリエ
トキシフエニルシラン、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、ジフエニルポリ
シロキサン、メチルヒドロポリシロキサン、フ
エニルヒドロポリシロキサン等を例示すること
ができる。 これらの有機ケイ素化合物のうち好ましいも
のは一般式Si(OR3)nR4 4-n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。 (c) 有機マグネシウム化合物 次に、本発明で用いる有機マグネシウムは、
マグネシウム−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R9MgX(式中、R9は炭素数
1〜20の炭素水素基を、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
R10R11Mg(式中、R10およびR11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
R10,R11は同一でも異なつていてもよく、R9、
R10、R11は、メチル、エチル、n−プロピル、
iso−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、
tert−ブチル、n−アミル、iso−アミル、n
−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシ
ル、フエニル、ベンジル等の炭素数1〜20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。 具体的には、グリニヤール化合物として、メ
チルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウ
ムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エ
チルマグネシウムアイオダイド、n−プロピル
マグネシウムクロリド、n−プロピルマグネシ
ウムブロミド、n−ブチルマグネシウムクロリ
ド、n−ブチルマグネシウムブロミド、sec−
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ブロミ
ド、n−アミルマグネシウムクロリド、iso−
アミルマグネシウムクロリド、フエニルマグネ
シウムクロリド、フエニルマグネシウムブロミ
ド等が、R10R11Mgで表わされる化合物として
ジエチルマグネシウム、ジ−n−プロピルマグ
ネシウム、ジ−iso−プロピルマグネシウム、
ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−sec−ブチ
ルマグネシウム、ジ−tert−ブチルマグネシウ
ム、n−ブチル−sec−ブチルマグネシウム、
ジ−n−アミルマグネシウム、ジフエニルマグ
ネシウム等が挙げられる。 上記の有機マグネシウム化合物の合成溶媒と
しては、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピル
エーテル、ジ−iso−プロピルエーテル、ジ−
n−ブチルエーテル、ジ−iso−ブチルエーテ
ル、ジ−n−アミルエーテル、ジ−iso−アミ
ルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジ−
n−オクチルエーテル、ジフエニルエーテル、
ジベンジルエーテル、フエネトール、アニソー
ル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン
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、ベンゼン、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。 特にR9MgClで表わされるグリニヤール化合
物をエ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。 上記の有機マグネシウム化合物と、炭化水素
に該有機マグネシウム化合物を可溶化する有機
金属化合物との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、
Li,Be,B,AlまたはZnの有機化合物が挙げ
られる。 (d) エステル化合物 本発明において、成分(A)の合成に使用される
エステル化合物としては、モノおよび多価のカ
ルボン酸エステルであり脂肪族カルボン酸エス
テル、オレフイ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。具体例としては、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸フエニル、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n−プロピル、フタル酸ジイ
ソプロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル
酸ジイソブチル、フタル酸ジn−ヘプチル、フ
タル酸ジn−オクチル、フタル酸ジフエニル等
を挙げることができる。 これらエステル化合物のうち、メタクリル酸
エステル、マレイン酸エステル等のオレフイン
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。 (e) エーテル化合物 次に本発明で使用するエーテル化合物として
は、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエー
テル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチ
ルエーテル、ジ−n−アミルエーテル、ジイソ
アミルエーテル、ジネオペンチルエーテル、ジ
−n−ヘキシルエーテル、ジ−n−オクチルエ
ーテル、メチル−n−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。 ジ−n−ブチルエーテルと、ジイソアミルエ
ーテルが特に好ましい。 (f) 固体触媒成分(A)の合成 本発明の固体触媒成分(A)は、有機ケイ素化合
物の共存下、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
テル化合物及び、エーテル化合物と四塩化チタ
ンとの混合物で処理して合成される。好ましく
は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
チタンとの混合物で処理して合成される。 合成反応はすべて窒素、アルゴン等の不活性
気体雰囲気下で行なわれる。 先ず、有機マグネシウム化合物によるチタン
化合物の還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。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。 チタン化合物および有機ケイ素化合物は適当
な溶媒に溶解もしくは希釈して使用するのが好
ましい。 かかる溶媒としては、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、デカリ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。 還元反応温度は、−50〜70℃、好ましくは−
30〜50℃、特に好ましくは、−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。 滴下時間は特に制限はないが、通常30分〜6
時間程度である。還元反応終了後、さらに20〜
120℃の温度で後反応を行なつてもよい。 有機ケイ素化合物の使用量は、チタン化合物
中のチタン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。 また、有機マグネシウム化合物の使用量は、
チタン原子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。 還元反応で得られる固体生成物は、固液分離
し、ヘキサン、ヘプタン等の不活性炭化水素溶
媒で数回洗浄を行なう。 このようにして得られた固体生成物は三価の
チタン、マグネシウムおよびハイドロカルビル
オキシ基を含有し、一般に非晶性もしくは極め
て弱い結晶性を示す。触媒性能の点から、特に
非晶性の構造が好ましい。 次に、上記方法で得られた固体生成物はエス
テル化合物で処理を行なう。 エステル化合物の使用量は、固体生成物中の
チタン原子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。 また、固体生成物中のマグネシウム原子1モ
ル当りのエ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。 エステル化合物による固体生成物の処理は、
スラリー法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
法によつ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。 希釈剤としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オク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。ハロゲン化炭化水素が特に好ましい。 希釈剤の使用量は固体生成物1g当り0.1ml
〜1000mlである。好ましくは1g当り1ml〜
100mlである。処理温度は−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30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。 また、エステル化合物による処理は、次のエ
ーテル化合物と四塩化チタンとの混合物による
処理の際、エステル化合物を共存させ同時に行
なうことも可能である。 次に、エーテル化合物と四塩化チタンとの混
合物によるエステル処理固体の処理は、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、デカリン等の芳
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、ハロゲン化炭化水素が特に好まし
い。 スラリー濃度は0.05〜0.5g固体/ml溶媒、
特に0.1〜0.3g固体/ml溶媒が好ましい。 反応温度は30〜150℃、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。 エステル処理固体、エーテル化合物および四
塩化チタンを添加する方法としては、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。 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、
あるいはエーテル化合物と四塩化チタンを同時
に添加する方法が特に好ましい。 エステル処理固体のエーテル化合物および四
塩化チタンによる反応は2回以上繰返し行なつ
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。 エー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、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。 四塩化チタンの添加量は、固体生成物中に含
有されるチタン原子1モルに対し、1〜1000モ
ル、好ましくは3〜500モル、特に好ましくは
10〜300モルである。また、エーテル化合物1
モルに対する四塩化チタンの添加量は、1〜
100モル、好ましくは1.5〜75モル、特に好まし
くは、2〜50モルである。 上記方法で得られた三価のチタン化合物含有
固体触媒成分は、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
浄したのち重合に用いる。 固液分離後、前記のモノクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素溶媒の過剰量で、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の
ち重合に用いるのが触媒活性、立体規則性の点
で好ましい。 (g) 有機アルミニウム化合物(B) 本発明において、上述した固体触媒成分(A)と
組合せて使用する有機アルミニウム化合物(B)
は、少なくとも分子内に1個のAl−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。 R12〓AlY3-〓 R13R14Al−O−AlR15R16 ここで、R12,R13,R14,R15およびR16は炭
素数が1〜8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。 有機アルミニウム化合物の具体例としては、
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ドラ
イド、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、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。 これら有機アルミニウム化合物のうち、トリ
アルキルアルミニウム、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およびテト
ラエチルジアルモキサンが好ましい。 有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触
媒中のチタン原子1モル当り1〜1000モルのご
とく広範囲に選ぶことができるが、特に5〜
600モルの範囲が好ましい。 (h) Si−OR2結合を有するケイ素化合物(C) 本発明において、重合時に触媒成分(C)として
用いるSi−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭
化水素基である)を有するケイ素化合物は、一
般式 R17 aSi(OR2)4-a(R2およびR17は炭素数が1〜
20の炭化水素基、aは0≦a≦3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。 具体例としては、テトラメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、エチルトリメトキシシラン、フエニル
トリメトキシシラン、フエニルメチルメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、フエニルトリエトキ
シシラン、ジフエニルジメトキシシラン、ジフ
エニルジエトキシシラン、ブチルトリエトキシ
シラン、テトラブトキシシラン、ビニルトリブ
トキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等を
挙げることができる。 特にR2が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基
でありR17の少くとも1つがアリル基であるア
ルコキシシラン化合物が好ましい。 Si−OR2結合を有するケイ素化合物の使用量
は、(B)成分である有機アルミニウム化合物のア
ルミニウム原子1モル当り、Si原子が0.01〜5
モル、好ましくは0.03〜3モル、特に好ましく
は0.05〜1.0モルである。 (i) α−オレフインの重合方法 各触媒成分を重合槽に供給する方法として
は、窒素、ア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。 触媒成分(A)、(B)、(C)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。 重合は−30〜200℃までにわたつて実施する
ことができるが、0℃より低温の領域では重合
速度の低下を招き、また100℃以上では高度に
立体規則性を有する重合体が得られないなどの
理由によつて通常0〜100℃の範囲で行なうの
が好適である。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、
3〜100気圧程度の圧力が望ましい。重合法は、
連続式でも、バツチ式でもいずれも可能であ
る。また、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、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あるいは無溶媒によ
る液相重合または、気相重合も可能である。 次に本発明に適用できるアルフア・オレフイ
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−
1、ヘキセン−1、3−メチル−ペンテン−
1、4−メチル−ペンテン−1などがあげられ
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(エチレンとの共重合を含む)
でもいずれも可能である。 共重合に際しては2種類又は、それ以上の種
類のオレフイ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
ロツク共重合も容易に行なうことができる。 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。 〔〕 実施例 以下、実施例及び比較例によつて本発明をさら
に詳細に説明する。 実施例中のチタン化合物の価数は、ポーラログ
ラムの測定から求めた。 (ポーラログラム測定条件) 装置:POLAROGRAPHIC ANALYZER P−
1100(柳本製作所) 試料:1.5モル/の濃度の酒石酸水溶液および
1N硫酸からなる基礎液約30mlに触媒約70mg
を溶解させて調製した。 測定法:直流電流法 実施例 1 (A) 有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備
えた内容積1のフラスコをアルゴンで置換した
のち、グリニヤール用削状マグネシウム32.0gを
投入した。滴下ロートにn−ブチルクロリド120
gとジ−n−ブチルエーテル500mlを仕込み、フ
ラスコ中のマグネシウムに約30ml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℃でさらに1時間反応
を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固
形分を別した。 ジ−n−ブチルエーテル中のn−ブチルマグネ
シウムクロリドを1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定して濃度を決
定したところ(指示薬としてフエノールフタレイ
ンを使用)、濃度は2.2モル/であつた。 (B) 固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフ
ラスコをアルゴンで置換したのち、n−ヘプタン
300ml、テトラブトキシチタン4.1g(12.1ミリモ
ル)およびテトラエトキシシラン42.9g(206ミ
リモル)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100mlを、フラ
スコ内の温度を5℃に保ちながら、滴下ロートか
ら2時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、室
温でさらに1時間撹拌したのち室温で固液分離
し、n−ヘプタン300mlで3回洗浄を繰り返した
のち減圧乾燥して、茶褐色の固体生成物32.0gを
得た。固体生成物中に含有されるチタン原子の価
数は、ポーラログラムの測定により3価であつ
た。 固体生成物中には三価のチタン原子が1.7重量
%、マグネシウム原子が18.2重量%、ケイ素原子
が2.2重量%、n−ブチルエーテルが0.8重量%、
エトキシ基が33.5重量%、ブトキシ基が2.4重量
%含有されていた。 また、この固体生成物のCu−Kα線による広角
X線回折図には、明瞭な回折ピークは全く認めら
れず、非晶構造であつた。 (C) エステル処理固体の合成 内容物200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、(B)で合成した固体生成物15g、モノクロル
ベンゼン90mlおよびフタル酸ジイソブチル2.7ml
を加え、80℃で1時間反応を行なつた。 反応後、固液分離し、n−ヘプタン120mlで3
回洗浄を行なつた。エステル処理固体中には、フ
タル酸エステルが6.2重量%含有されていた。 (D) 固体触媒成分の合成 上記(C)での洗浄終了後、フラスコにモノクロル
ベンゼン90ml、n−ブチルエーテル5.5ml(32.5
ミリモル)および四塩化チタン49.3ml(450ミリ
モル)を加え、80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度でモ
ノクロルベンゼン90mlで2回洗浄を行なつたの
ち、さらに室温で、n−ヘプタン120mlで4回洗
浄を繰り返した。 上述したn−ブチルエーテルと四塩化チタンと
の混合物による処理を同一条件でさらにもう一度
繰り返して、黄土色の固体触媒成分13.3gを得
た。固体触媒成分中に含有されるチタン原子の価
数は、ポーラログラムの測定より3価であつた。 固体触媒成分中には、チタン原子が1.9重量%、
マグネシウム原子が21.2重量%、ケイ素原子が
0.2重量%、ブトキシ基が0.1重量%、エトキシ基
が1.2重量%、フタル酸エステルが6.2重量%、n
−ブチルエーテルが0.3重量%、塩素が67.0重量
%含有されていた。 (E) プロピレンの重合 内容積130mlのマグネシウムスターラーによる
撹拌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0.57ミ
リモル、フエニルトリエトキシシラン0.057ミリ
モルと上記(D)で得た固体触媒成分5.4mg、および
液化プロピレン80mlをオートクレーブに仕込ん
だ。 オートクレーブを撹拌しながら60℃に1時間保
つた。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。21.2gのポ
リプロピレンが得られた。 従つて、固体触媒成分1g当りのポリプロピレ
ンの収量(g)(以下PP/catと略す)はPP/
cat=3930であつた。 また、得られたポリプロピレン粉末を沸騰n−
ヘプタンで6時間抽出した残渣の百分率(以下
IY(%)と略す)はIY=97.9%であつた。 比較例 1 実施例1の(D)の固体触媒成分の合成において、
n−ブチルエーテルを使用しなかつた以外は実施
例1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。固
体触媒成分中にはチタン原子が4.2重量%含有さ
れていた。 上記固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様
な方法でプロピレンの重合を行なつた。PP/cat
=580、IY=87.1%であつた。実施例1と比較し
て、四塩化チタンだけで処理した場合には、触媒
活性および立体規則性が著しく低い。 比較例 2 実施例1の固体触媒成分の合成においてフタル
酸ジイソブチルによる処理を行なわなかつた以外
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を合成
した。固体触媒成分中には、チタン原子が3.9重
量%含有されていた。この固体触媒成分を用い、
実施例1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を
行なつたところ、PP/cat=3370、IY=80.3%で
あつた。 実施例1と比較してフタル酸ジイソブチルによ
る処理を行なわないと立体規則性が著しく低い。 比較例 3 (A) 固体生成物(担体)の合成 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、テ
トラブトキシチタンを添加しなかつたことと、テ
トラエトキシシランの添加量を49.3gに変えた以
外は実施例1の(B)と同様な方法で白色の固体生成
物(担体)34gを合成した。 固体生成物中にはマグネシウム原子が19.1重量
%、ケイ素原子が2.8重量%、エトキシ基が35.6
重量%含有されていた。 (B) 固体触媒成分の合成 上記(A)で合成した固体生成物15.8g、モノクロ
ルベンゼン80mlおよびフタル酸ジイソブチル2.4
mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。反応終
了後、固液分離しn−ヘプタン100mlで3回洗浄
を行なつた。 次にモノクロルベンゼン80mlおよび四塩化チタ
ン50mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後80℃で固液分離し、80℃でクロルベンゼ
ン80mlを用い2回洗浄した。洗浄後、四塩化チタ
ンによる反応を上記と同一条件でもう一度繰り返
したのち、80℃でモノクロルベンゼンによる洗浄
をしたのち、n−ヘプタン100mlで4回洗浄後、
緑白色の固体触媒成分15.7gを得た。固体触媒成
分中に含有されるチタン原子の価数は、ポーラロ
グラムの測定より4価であつた。 固体触媒成分中には、四価のチタン原子が4.0
重量%、マグネシウム原子が21.7重量%、ケイ素
原子が0.1重量%、エトキシ基が4.1重量%、フタ
ル酸エステルが9.7重量%含有されていた。 (C) プロピレンの重合 上記(B)で合成した固体触媒成分を用い、実施例
1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を行なつ
た。 PP/cat=1630,IY=91.6%であつた。 実施例1と比較して、触媒活性、立体規則性と
もに低い。 実施例 2〜5 実施例1の(C)のエステル処理固体の合成におい
て、フタル酸ジイソブチルの代りに表−1に示し
たエステル化合物を固体生成物中に含有される三
価のチタン原子に対してモル比で1.9倍添加した
以外は実施例1と同様な方法で、固体触媒成分を
合成し、実施例1の(E)と同様な方法でプロピレン
の重合を行なつた。結果は表−1に示す。
する。更に詳しくは固体触媒当りおよびチタン原
子当りの触媒活性が非常に高い新規な触媒系を用
いて触媒残渣および無定形重合体が極めて少ない
機械的性質と加工性に優れたα−オレフイン重合
体の製造法に関する。 〔〕 従来の技術 一般に、プロピレン、ブテン−1などのα−オ
レフイン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。 特に、α−オレフイン重合体を工業的に製造す
る場合には、三塩化チタン触媒が広く使用されて
いる。 しかしながら、該製造法においては工業的に利
用価値の高い、高立体規則性α−オレフイン重合
体の他に無定形重合体が副生する。 この無定形重合体は工業的利用価値が少なく、
α−オレフイン重合体をフイルム、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。 また、上記無定形重合体の生成は原料モノマー
の損失を招き、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。 したがつて、この様な無定形重合体の生成が全
く無いか、或いはあつても極めて僅かであれば非
常に大きな利点となり得る。 一方、かかる重合法において得られたα−オレ
フイン重合体中に触媒残渣が残留し、この触媒残
渣はα−オレフイン重合体の安定性、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。 この欠点は単位重量当りの生成α−オレフイン
重合体重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−オレフイン重合体の
製造に必要な生産コストの引き下げも可能とな
る。 三塩化チタンの製造法としては、四塩化チタン
を(1)水素で還元したのち、ボールミルで粉砕して
活性化する。(2)金属アルミニウムで還元したの
ち、ボールミル粉砕して活性化する。(3)有機アル
ミニウム化合物で−30〜30℃の温度で還元する事
によつて得られた還元固体を120〜180℃の温度で
熱処理する等がある。 しかしながら、上記三塩化チタンは触媒活性、
立体規則性いずれの点でも充分満足すべきもので
はない。 また、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物
で還元することにより製造される還元固体を錯化
剤で処理しさらに四塩化チタンと反応させる方法
(特公昭53−3356号公報)、さらに本出願人が先に
提案した一般式Ti(OR)oX4-oで表わきれるチタ
ン化合物を有機アルミニウム化合物で還元したの
ち、エーテル化合物と四塩化チタンの混合物で処
理する方法(特開昭59−126401号公報)等で得ら
れる固体触媒成分と有機アルミニウム化合物から
なる触媒系を用い、α−オレフインの重合を行な
うと、得られるα−オレフイン重合体の立体規則
性は高いものの、触媒活性はいまだ満足できるほ
ど高くない。 三塩化チタンの製造法として、四塩化チタンを
有機マグネシウム化合物、例えばグリニヤール試
薬で還元することによつて合成されることも公知
である。 本出願人は先に、四塩化チタンを有機マグネシ
ウム化合物で還元して得られる反応固体をルイス
酸で処理する方法を提案した(特公昭57−24361
号公報)。 しかしながら、かかる方法で得られた触媒を用
いても、α−オレフインの重合における触媒活性
は高いものの、得られたα−オレフイン重合体の
立体規則性はいまだ満足できるほど高いものでは
ない。 〔〕 解決すべき問題点 かかる現状において、本発明の解決すべき問題
点、即ち本発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−オレフイン重合体の製
造法を提供することにある。 〔〕 問題点を解決すべき手段 本発明は、 (A) Si−O結合を有する有機ケイ素化合物の共存
下、一般式Ti(OR1)oX4-o (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
ステル化合物及び、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成分、 (B) 有機アルミニウム化合物、 C Si−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭化水
素基である。)を有するケイ素化合物 よりなる触媒系を用いることによるα−オレフイ
ン重合体の製造法である。 本触媒系の使用により、前記目的が達成され
る。 以下、本発明について具体的に説明する。 (a) チタン化合物 本発明において使用されるチタン化合物は一
般式Ti(OR1)oX4-o(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。R1の具体例
としては、メチル、エチル、n−プロピル、
iso−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、n
−アミル、iso−アミル、n−ヘキシル、n−
ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、n−ド
デシル等のアルキル基、フエニル、クレジル、
キシリル、ナフチル等のアリル基、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ール等、ベンジル等のアラ
ルキル基等が例示される。 炭素数2〜18のアルキル基および炭素数6〜
18のアリル基が好ましい。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OR1基を有するチタン化合
物を用いることも可能である。 Xで表わされるハロゲン原子としては、塩
素、臭素、ヨウ素が例示できる。特に塩素が好
ましい結果を与える。 一般式Ti(OR1)oX4-oで表わされるチタン化
合物のnの値としては0<n≦4、好ましくは
2≦n≦4、特に好ましくは、n=4である。 一般式Ti(OR1)oX4-o(0<n≦4)で表わさ
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(OR1)4とTiX4を所
定の割合で反応させる方法、あるいは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。 (b) Si−O結合を有する有機ケイ素化合物 本発明の(A)成分の合成に使用されるSi−O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。 Si(OR3)nR4 4-n R5(R6 2SiO)pSiR7 3 または、(R8 2SiO)q ここに、R3は炭素数が1〜20の炭化水素基、
R4,R5,R6,R7およびR8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0<m
≦4の数字であり、pは1〜1000の整数であ
り、qは2〜1000の整数である。 有機ケイ素化合物の具体例としては、下記の
ようなもの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、ジエ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、ジ−イソプロポキシ−ジ−イソプ
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−n−ブト
キシシラン、ジ−n−ブトキシ−ジ−n−ブチ
ルシラン、ジシクロペントキシジエチルシラ
ン、ジエトキシジフエニルシラン、シクロヘキ
シロキシトリメチルシラン、フエノキシトリメ
チルシラン、テトラフエノキシシラン、トリエ
トキシフエニルシラン、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、ジフエニルポリ
シロキサン、メチルヒドロポリシロキサン、フ
エニルヒドロポリシロキサン等を例示すること
ができる。 これらの有機ケイ素化合物のうち好ましいも
のは一般式Si(OR3)nR4 4-n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。 (c) 有機マグネシウム化合物 次に、本発明で用いる有機マグネシウムは、
マグネシウム−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R9MgX(式中、R9は炭素数
1〜20の炭素水素基を、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
R10R11Mg(式中、R10およびR11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
R10,R11は同一でも異なつていてもよく、R9、
R10、R11は、メチル、エチル、n−プロピル、
iso−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、
tert−ブチル、n−アミル、iso−アミル、n
−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシ
ル、フエニル、ベンジル等の炭素数1〜20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。 具体的には、グリニヤール化合物として、メ
チルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウ
ムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エ
チルマグネシウムアイオダイド、n−プロピル
マグネシウムクロリド、n−プロピルマグネシ
ウムブロミド、n−ブチルマグネシウムクロリ
ド、n−ブチルマグネシウムブロミド、sec−
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ブロミ
ド、n−アミルマグネシウムクロリド、iso−
アミルマグネシウムクロリド、フエニルマグネ
シウムクロリド、フエニルマグネシウムブロミ
ド等が、R10R11Mgで表わされる化合物として
ジエチルマグネシウム、ジ−n−プロピルマグ
ネシウム、ジ−iso−プロピルマグネシウム、
ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−sec−ブチ
ルマグネシウム、ジ−tert−ブチルマグネシウ
ム、n−ブチル−sec−ブチルマグネシウム、
ジ−n−アミルマグネシウム、ジフエニルマグ
ネシウム等が挙げられる。 上記の有機マグネシウム化合物の合成溶媒と
しては、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピル
エーテル、ジ−iso−プロピルエーテル、ジ−
n−ブチルエーテル、ジ−iso−ブチルエーテ
ル、ジ−n−アミルエーテル、ジ−iso−アミ
ルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジ−
n−オクチルエーテル、ジフエニルエーテル、
ジベンジルエーテル、フエネトール、アニソー
ル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン
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、ベンゼン、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。 特にR9MgClで表わされるグリニヤール化合
物をエ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。 上記の有機マグネシウム化合物と、炭化水素
に該有機マグネシウム化合物を可溶化する有機
金属化合物との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、
Li,Be,B,AlまたはZnの有機化合物が挙げ
られる。 (d) エステル化合物 本発明において、成分(A)の合成に使用される
エステル化合物としては、モノおよび多価のカ
ルボン酸エステルであり脂肪族カルボン酸エス
テル、オレフイ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。具体例としては、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸フエニル、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n−プロピル、フタル酸ジイ
ソプロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル
酸ジイソブチル、フタル酸ジn−ヘプチル、フ
タル酸ジn−オクチル、フタル酸ジフエニル等
を挙げることができる。 これらエステル化合物のうち、メタクリル酸
エステル、マレイン酸エステル等のオレフイン
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。 (e) エーテル化合物 次に本発明で使用するエーテル化合物として
は、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエー
テル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−ブチ
ルエーテル、ジ−n−アミルエーテル、ジイソ
アミルエーテル、ジネオペンチルエーテル、ジ
−n−ヘキシルエーテル、ジ−n−オクチルエ
ーテル、メチル−n−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。 ジ−n−ブチルエーテルと、ジイソアミルエ
ーテルが特に好ましい。 (f) 固体触媒成分(A)の合成 本発明の固体触媒成分(A)は、有機ケイ素化合
物の共存下、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
テル化合物及び、エーテル化合物と四塩化チタ
ンとの混合物で処理して合成される。好ましく
は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
チタンとの混合物で処理して合成される。 合成反応はすべて窒素、アルゴン等の不活性
気体雰囲気下で行なわれる。 先ず、有機マグネシウム化合物によるチタン
化合物の還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。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。 チタン化合物および有機ケイ素化合物は適当
な溶媒に溶解もしくは希釈して使用するのが好
ましい。 かかる溶媒としては、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、デカリ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。 還元反応温度は、−50〜70℃、好ましくは−
30〜50℃、特に好ましくは、−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。 滴下時間は特に制限はないが、通常30分〜6
時間程度である。還元反応終了後、さらに20〜
120℃の温度で後反応を行なつてもよい。 有機ケイ素化合物の使用量は、チタン化合物
中のチタン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。 また、有機マグネシウム化合物の使用量は、
チタン原子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。 還元反応で得られる固体生成物は、固液分離
し、ヘキサン、ヘプタン等の不活性炭化水素溶
媒で数回洗浄を行なう。 このようにして得られた固体生成物は三価の
チタン、マグネシウムおよびハイドロカルビル
オキシ基を含有し、一般に非晶性もしくは極め
て弱い結晶性を示す。触媒性能の点から、特に
非晶性の構造が好ましい。 次に、上記方法で得られた固体生成物はエス
テル化合物で処理を行なう。 エステル化合物の使用量は、固体生成物中の
チタン原子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。 また、固体生成物中のマグネシウム原子1モ
ル当りのエ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。 エステル化合物による固体生成物の処理は、
スラリー法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
法によつ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。 希釈剤としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オク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。ハロゲン化炭化水素が特に好ましい。 希釈剤の使用量は固体生成物1g当り0.1ml
〜1000mlである。好ましくは1g当り1ml〜
100mlである。処理温度は−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30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。 また、エステル化合物による処理は、次のエ
ーテル化合物と四塩化チタンとの混合物による
処理の際、エステル化合物を共存させ同時に行
なうことも可能である。 次に、エーテル化合物と四塩化チタンとの混
合物によるエステル処理固体の処理は、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、デカリン等の芳
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、ハロゲン化炭化水素が特に好まし
い。 スラリー濃度は0.05〜0.5g固体/ml溶媒、
特に0.1〜0.3g固体/ml溶媒が好ましい。 反応温度は30〜150℃、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。 エステル処理固体、エーテル化合物および四
塩化チタンを添加する方法としては、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。 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、
あるいはエーテル化合物と四塩化チタンを同時
に添加する方法が特に好ましい。 エステル処理固体のエーテル化合物および四
塩化チタンによる反応は2回以上繰返し行なつ
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。 エー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、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。 四塩化チタンの添加量は、固体生成物中に含
有されるチタン原子1モルに対し、1〜1000モ
ル、好ましくは3〜500モル、特に好ましくは
10〜300モルである。また、エーテル化合物1
モルに対する四塩化チタンの添加量は、1〜
100モル、好ましくは1.5〜75モル、特に好まし
くは、2〜50モルである。 上記方法で得られた三価のチタン化合物含有
固体触媒成分は、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
浄したのち重合に用いる。 固液分離後、前記のモノクロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素溶媒の過剰量で、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の
ち重合に用いるのが触媒活性、立体規則性の点
で好ましい。 (g) 有機アルミニウム化合物(B) 本発明において、上述した固体触媒成分(A)と
組合せて使用する有機アルミニウム化合物(B)
は、少なくとも分子内に1個のAl−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。 R12〓AlY3-〓 R13R14Al−O−AlR15R16 ここで、R12,R13,R14,R15およびR16は炭
素数が1〜8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。 有機アルミニウム化合物の具体例としては、
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ドラ
イド、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、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。 これら有機アルミニウム化合物のうち、トリ
アルキルアルミニウム、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およびテト
ラエチルジアルモキサンが好ましい。 有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触
媒中のチタン原子1モル当り1〜1000モルのご
とく広範囲に選ぶことができるが、特に5〜
600モルの範囲が好ましい。 (h) Si−OR2結合を有するケイ素化合物(C) 本発明において、重合時に触媒成分(C)として
用いるSi−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭
化水素基である)を有するケイ素化合物は、一
般式 R17 aSi(OR2)4-a(R2およびR17は炭素数が1〜
20の炭化水素基、aは0≦a≦3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。 具体例としては、テトラメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、エチルトリメトキシシラン、フエニル
トリメトキシシラン、フエニルメチルメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、フエニルトリエトキ
シシラン、ジフエニルジメトキシシラン、ジフ
エニルジエトキシシラン、ブチルトリエトキシ
シラン、テトラブトキシシラン、ビニルトリブ
トキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等を
挙げることができる。 特にR2が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基
でありR17の少くとも1つがアリル基であるア
ルコキシシラン化合物が好ましい。 Si−OR2結合を有するケイ素化合物の使用量
は、(B)成分である有機アルミニウム化合物のア
ルミニウム原子1モル当り、Si原子が0.01〜5
モル、好ましくは0.03〜3モル、特に好ましく
は0.05〜1.0モルである。 (i) α−オレフインの重合方法 各触媒成分を重合槽に供給する方法として
は、窒素、ア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。 触媒成分(A)、(B)、(C)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。 重合は−30〜200℃までにわたつて実施する
ことができるが、0℃より低温の領域では重合
速度の低下を招き、また100℃以上では高度に
立体規則性を有する重合体が得られないなどの
理由によつて通常0〜100℃の範囲で行なうの
が好適である。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、
3〜100気圧程度の圧力が望ましい。重合法は、
連続式でも、バツチ式でもいずれも可能であ
る。また、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、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あるいは無溶媒によ
る液相重合または、気相重合も可能である。 次に本発明に適用できるアルフア・オレフイ
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−
1、ヘキセン−1、3−メチル−ペンテン−
1、4−メチル−ペンテン−1などがあげられ
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(エチレンとの共重合を含む)
でもいずれも可能である。 共重合に際しては2種類又は、それ以上の種
類のオレフイ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
ロツク共重合も容易に行なうことができる。 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。 〔〕 実施例 以下、実施例及び比較例によつて本発明をさら
に詳細に説明する。 実施例中のチタン化合物の価数は、ポーラログ
ラムの測定から求めた。 (ポーラログラム測定条件) 装置:POLAROGRAPHIC ANALYZER P−
1100(柳本製作所) 試料:1.5モル/の濃度の酒石酸水溶液および
1N硫酸からなる基礎液約30mlに触媒約70mg
を溶解させて調製した。 測定法:直流電流法 実施例 1 (A) 有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備
えた内容積1のフラスコをアルゴンで置換した
のち、グリニヤール用削状マグネシウム32.0gを
投入した。滴下ロートにn−ブチルクロリド120
gとジ−n−ブチルエーテル500mlを仕込み、フ
ラスコ中のマグネシウムに約30ml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℃でさらに1時間反応
を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固
形分を別した。 ジ−n−ブチルエーテル中のn−ブチルマグネ
シウムクロリドを1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定して濃度を決
定したところ(指示薬としてフエノールフタレイ
ンを使用)、濃度は2.2モル/であつた。 (B) 固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフ
ラスコをアルゴンで置換したのち、n−ヘプタン
300ml、テトラブトキシチタン4.1g(12.1ミリモ
ル)およびテトラエトキシシラン42.9g(206ミ
リモル)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100mlを、フラ
スコ内の温度を5℃に保ちながら、滴下ロートか
ら2時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後、室
温でさらに1時間撹拌したのち室温で固液分離
し、n−ヘプタン300mlで3回洗浄を繰り返した
のち減圧乾燥して、茶褐色の固体生成物32.0gを
得た。固体生成物中に含有されるチタン原子の価
数は、ポーラログラムの測定により3価であつ
た。 固体生成物中には三価のチタン原子が1.7重量
%、マグネシウム原子が18.2重量%、ケイ素原子
が2.2重量%、n−ブチルエーテルが0.8重量%、
エトキシ基が33.5重量%、ブトキシ基が2.4重量
%含有されていた。 また、この固体生成物のCu−Kα線による広角
X線回折図には、明瞭な回折ピークは全く認めら
れず、非晶構造であつた。 (C) エステル処理固体の合成 内容物200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、(B)で合成した固体生成物15g、モノクロル
ベンゼン90mlおよびフタル酸ジイソブチル2.7ml
を加え、80℃で1時間反応を行なつた。 反応後、固液分離し、n−ヘプタン120mlで3
回洗浄を行なつた。エステル処理固体中には、フ
タル酸エステルが6.2重量%含有されていた。 (D) 固体触媒成分の合成 上記(C)での洗浄終了後、フラスコにモノクロル
ベンゼン90ml、n−ブチルエーテル5.5ml(32.5
ミリモル)および四塩化チタン49.3ml(450ミリ
モル)を加え、80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度でモ
ノクロルベンゼン90mlで2回洗浄を行なつたの
ち、さらに室温で、n−ヘプタン120mlで4回洗
浄を繰り返した。 上述したn−ブチルエーテルと四塩化チタンと
の混合物による処理を同一条件でさらにもう一度
繰り返して、黄土色の固体触媒成分13.3gを得
た。固体触媒成分中に含有されるチタン原子の価
数は、ポーラログラムの測定より3価であつた。 固体触媒成分中には、チタン原子が1.9重量%、
マグネシウム原子が21.2重量%、ケイ素原子が
0.2重量%、ブトキシ基が0.1重量%、エトキシ基
が1.2重量%、フタル酸エステルが6.2重量%、n
−ブチルエーテルが0.3重量%、塩素が67.0重量
%含有されていた。 (E) プロピレンの重合 内容積130mlのマグネシウムスターラーによる
撹拌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0.57ミ
リモル、フエニルトリエトキシシラン0.057ミリ
モルと上記(D)で得た固体触媒成分5.4mg、および
液化プロピレン80mlをオートクレーブに仕込ん
だ。 オートクレーブを撹拌しながら60℃に1時間保
つた。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。21.2gのポ
リプロピレンが得られた。 従つて、固体触媒成分1g当りのポリプロピレ
ンの収量(g)(以下PP/catと略す)はPP/
cat=3930であつた。 また、得られたポリプロピレン粉末を沸騰n−
ヘプタンで6時間抽出した残渣の百分率(以下
IY(%)と略す)はIY=97.9%であつた。 比較例 1 実施例1の(D)の固体触媒成分の合成において、
n−ブチルエーテルを使用しなかつた以外は実施
例1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。固
体触媒成分中にはチタン原子が4.2重量%含有さ
れていた。 上記固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様
な方法でプロピレンの重合を行なつた。PP/cat
=580、IY=87.1%であつた。実施例1と比較し
て、四塩化チタンだけで処理した場合には、触媒
活性および立体規則性が著しく低い。 比較例 2 実施例1の固体触媒成分の合成においてフタル
酸ジイソブチルによる処理を行なわなかつた以外
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を合成
した。固体触媒成分中には、チタン原子が3.9重
量%含有されていた。この固体触媒成分を用い、
実施例1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を
行なつたところ、PP/cat=3370、IY=80.3%で
あつた。 実施例1と比較してフタル酸ジイソブチルによ
る処理を行なわないと立体規則性が著しく低い。 比較例 3 (A) 固体生成物(担体)の合成 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、テ
トラブトキシチタンを添加しなかつたことと、テ
トラエトキシシランの添加量を49.3gに変えた以
外は実施例1の(B)と同様な方法で白色の固体生成
物(担体)34gを合成した。 固体生成物中にはマグネシウム原子が19.1重量
%、ケイ素原子が2.8重量%、エトキシ基が35.6
重量%含有されていた。 (B) 固体触媒成分の合成 上記(A)で合成した固体生成物15.8g、モノクロ
ルベンゼン80mlおよびフタル酸ジイソブチル2.4
mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。反応終
了後、固液分離しn−ヘプタン100mlで3回洗浄
を行なつた。 次にモノクロルベンゼン80mlおよび四塩化チタ
ン50mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後80℃で固液分離し、80℃でクロルベンゼ
ン80mlを用い2回洗浄した。洗浄後、四塩化チタ
ンによる反応を上記と同一条件でもう一度繰り返
したのち、80℃でモノクロルベンゼンによる洗浄
をしたのち、n−ヘプタン100mlで4回洗浄後、
緑白色の固体触媒成分15.7gを得た。固体触媒成
分中に含有されるチタン原子の価数は、ポーラロ
グラムの測定より4価であつた。 固体触媒成分中には、四価のチタン原子が4.0
重量%、マグネシウム原子が21.7重量%、ケイ素
原子が0.1重量%、エトキシ基が4.1重量%、フタ
ル酸エステルが9.7重量%含有されていた。 (C) プロピレンの重合 上記(B)で合成した固体触媒成分を用い、実施例
1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を行なつ
た。 PP/cat=1630,IY=91.6%であつた。 実施例1と比較して、触媒活性、立体規則性と
もに低い。 実施例 2〜5 実施例1の(C)のエステル処理固体の合成におい
て、フタル酸ジイソブチルの代りに表−1に示し
たエステル化合物を固体生成物中に含有される三
価のチタン原子に対してモル比で1.9倍添加した
以外は実施例1と同様な方法で、固体触媒成分を
合成し、実施例1の(E)と同様な方法でプロピレン
の重合を行なつた。結果は表−1に示す。
【表】
実施例 6
実施例1の(D)の固体触媒成分の合成において、
n−ブチルエーテルの代りに、ジイソアミルエー
テル6.6mlを用いた以外は実施例1と同様にして
固体触媒成分を合成し、実施例1の(E)と同条件で
プロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=3960、IY=97.9%であつた。 実施例 7 内容積200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、実施例1の(B)で合成した固体生成物11.8
g、モノクロルベンゼン60ml、フタル酸ジイソブ
チル1.8ml、n−ブチルエーテル3.8mlと四塩化チ
タン35.0mlを加え、80℃で1時間反応した。 反応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度
でモノクロルベンゼン60mlで2回洗浄した。 次に、フラスコにモノクロルベンゼン60ml、n
−ブチルエーテル3.8mlおよび四塩化チタン35.0
mlを加え、再度80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度でモ
ノクロルベンゼン60mlで2回洗浄したのち、さら
に室温で、n−ヘプタン60mlで4回洗浄後、減圧
乾燥して黄土色の固体触媒成分11.0gを得た。こ
の固体触媒成分中には、チタン原子が2.3重量%
含有されていた。ポーラログラムの測定より、チ
タン原子の価数は、3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様
にプロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=2250,IY=96.6%であつた。 実施例 8 (A) 固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフ
ラスコをアルゴンで置換したのち、n−ヘプタン
300ml、テトラブトキシチタン11.1gおよびテト
ラエトキシシラン38.9gを投入し、均一溶液とし
た。次に、実施例1の(A)で合成した有機マグネシ
ウム化合物100mlを、フラスコ内の温度を5℃に
保ちながら、滴下ロートから2時間かけて徐々に
滴下した。滴下終了後、室温でさらに1時間撹拌
したのち室温で固液分離し、n−ヘプタン300ml
で3回洗浄を繰り返したのち減圧乾燥して固体生
成物42.2gを得た。 固体生成物中には三価のチタン原子が4.3重量
%、マグネシウム原子が16.0重量%、ケイ素原子
が2.3重量%、エトキシ基が32.0重量%、ブトキ
シ基が9.1重量%含有されていた。 また、この固体生成物のCu−Kα線による広角
X線回折図には、明瞭な回折ピークは全く認めら
れず、非晶構造であつた。 (B) エステル処理固体の合成 内容積200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、(A)で合成した固体生成物14.9g、モノクロ
ルベンゼン90mlおよびフタル酸ジイソブチル2.7
mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。 反応後、固液分離し、n−ヘプタン120mlで3
回洗浄を行なつた。 (C) 固体触媒成分の合成 上記(B)での洗浄終了後、フラスコにモノクロル
ベンゼン90ml、n−ブチルエーテル6.6mlおよび
四塩化チタン51.2mlを加え、80℃で1時間反応を
行なつた。反応終了後、80℃で固液分離したの
ち、同温度でモノクロルベンゼン90mlで2回洗浄
を行なつたのち、さらに室温で、n−ヘプタン
120mlで4回洗浄を繰り返した。 上述したn−ブチルエーテルと四塩化チタンと
の混合物による処理を同一条件でさらにもう一度
繰り返して固体触媒成分9.5gを得た。固体触媒
成分中には、チタン原子が3.6重量%、マグネシ
ウム原子が19.7重量%、ケイ素原子が0.2重量%、
ブトキシ基が0.3重量%、エトキシ基が1.8重量
%、フタル酸エステルが6.7重量%含有されてい
た。また、この固体触媒成分中に含有されるチタ
ン原子の価数は、ポーラログラムの測定より3価
であつた。 (D) プロピレンの重合 上記(C)で合成した固体触媒成分を用い、実施例
1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を行なつ
た。 PP/cat=3250,IY=95.0%であつた。 実施例 9〜11 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、テ
トラブトキシチタンの代りに、表−2に示すチタ
ン化合物(12.1ミリモル)を用いた以外は実施例
1と同条件で固体触媒成分を合成した。この固体
触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様にプロピレ
ンの重合を行なつた。結果を表−2に示す。
n−ブチルエーテルの代りに、ジイソアミルエー
テル6.6mlを用いた以外は実施例1と同様にして
固体触媒成分を合成し、実施例1の(E)と同条件で
プロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=3960、IY=97.9%であつた。 実施例 7 内容積200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、実施例1の(B)で合成した固体生成物11.8
g、モノクロルベンゼン60ml、フタル酸ジイソブ
チル1.8ml、n−ブチルエーテル3.8mlと四塩化チ
タン35.0mlを加え、80℃で1時間反応した。 反応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度
でモノクロルベンゼン60mlで2回洗浄した。 次に、フラスコにモノクロルベンゼン60ml、n
−ブチルエーテル3.8mlおよび四塩化チタン35.0
mlを加え、再度80℃で1時間反応を行なつた。反
応終了後、80℃で固液分離したのち、同温度でモ
ノクロルベンゼン60mlで2回洗浄したのち、さら
に室温で、n−ヘプタン60mlで4回洗浄後、減圧
乾燥して黄土色の固体触媒成分11.0gを得た。こ
の固体触媒成分中には、チタン原子が2.3重量%
含有されていた。ポーラログラムの測定より、チ
タン原子の価数は、3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様
にプロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=2250,IY=96.6%であつた。 実施例 8 (A) 固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフ
ラスコをアルゴンで置換したのち、n−ヘプタン
300ml、テトラブトキシチタン11.1gおよびテト
ラエトキシシラン38.9gを投入し、均一溶液とし
た。次に、実施例1の(A)で合成した有機マグネシ
ウム化合物100mlを、フラスコ内の温度を5℃に
保ちながら、滴下ロートから2時間かけて徐々に
滴下した。滴下終了後、室温でさらに1時間撹拌
したのち室温で固液分離し、n−ヘプタン300ml
で3回洗浄を繰り返したのち減圧乾燥して固体生
成物42.2gを得た。 固体生成物中には三価のチタン原子が4.3重量
%、マグネシウム原子が16.0重量%、ケイ素原子
が2.3重量%、エトキシ基が32.0重量%、ブトキ
シ基が9.1重量%含有されていた。 また、この固体生成物のCu−Kα線による広角
X線回折図には、明瞭な回折ピークは全く認めら
れず、非晶構造であつた。 (B) エステル処理固体の合成 内容積200mlのフラスコをアルゴンで置換した
のち、(A)で合成した固体生成物14.9g、モノクロ
ルベンゼン90mlおよびフタル酸ジイソブチル2.7
mlを加え、80℃で1時間反応を行なつた。 反応後、固液分離し、n−ヘプタン120mlで3
回洗浄を行なつた。 (C) 固体触媒成分の合成 上記(B)での洗浄終了後、フラスコにモノクロル
ベンゼン90ml、n−ブチルエーテル6.6mlおよび
四塩化チタン51.2mlを加え、80℃で1時間反応を
行なつた。反応終了後、80℃で固液分離したの
ち、同温度でモノクロルベンゼン90mlで2回洗浄
を行なつたのち、さらに室温で、n−ヘプタン
120mlで4回洗浄を繰り返した。 上述したn−ブチルエーテルと四塩化チタンと
の混合物による処理を同一条件でさらにもう一度
繰り返して固体触媒成分9.5gを得た。固体触媒
成分中には、チタン原子が3.6重量%、マグネシ
ウム原子が19.7重量%、ケイ素原子が0.2重量%、
ブトキシ基が0.3重量%、エトキシ基が1.8重量
%、フタル酸エステルが6.7重量%含有されてい
た。また、この固体触媒成分中に含有されるチタ
ン原子の価数は、ポーラログラムの測定より3価
であつた。 (D) プロピレンの重合 上記(C)で合成した固体触媒成分を用い、実施例
1の(E)と同様な方法でプロピレンの重合を行なつ
た。 PP/cat=3250,IY=95.0%であつた。 実施例 9〜11 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、テ
トラブトキシチタンの代りに、表−2に示すチタ
ン化合物(12.1ミリモル)を用いた以外は実施例
1と同条件で固体触媒成分を合成した。この固体
触媒成分を用い、実施例1の(E)と同様にプロピレ
ンの重合を行なつた。結果を表−2に示す。
【表】
実施例 12〜14
実施例1の(D)の固体触媒成分の合成において、
四塩化チタンの添加量を変えた以外は実施例1と
同様にして固体触媒成分を合成した。この固体触
媒成分を用い、実施例1の(E)と同条件でプロピレ
ンの重合を行なつた。結果を表−3に示す。
四塩化チタンの添加量を変えた以外は実施例1と
同様にして固体触媒成分を合成した。この固体触
媒成分を用い、実施例1の(E)と同条件でプロピレ
ンの重合を行なつた。結果を表−3に示す。
【表】
実施例 15〜20
実施例1で合成した固体触媒成分を用いて、実
施例1の(E)のプロピレンの重合において、触媒成
分Cとしてフエニルトリエトキシシランの代りに
表−4に示すケイ素化合物を用いた以外は実施例
1と同様にしてプロピレンの重合を行なつた。結
果を表−4に示す。
施例1の(E)のプロピレンの重合において、触媒成
分Cとしてフエニルトリエトキシシランの代りに
表−4に示すケイ素化合物を用いた以外は実施例
1と同様にしてプロピレンの重合を行なつた。結
果を表−4に示す。
【表】
実施例 21
プロピレンのスラリー重合
内容積3のかきまぜ式ステンレス製オートク
レーブをアルゴン置換し、乾燥n−ヘプタン1.0
、トリエチルアルミニウム2.6ミリモル、フエ
ニルトリエトキシシラン0.39ミリモルおよび実施
例7で調製した固体触媒45.7mgを仕込み、0.13
Kg/cm2の分圧に相当する水素を加えた。ついで、
オートクレーブの温度を65℃に昇温したのち、プ
ロピレンを6Kg/cm2まで圧入して重合を開始さ
せ、この圧力を保つ様にプロピレンを補給しなが
ら、65℃で2時間重合を続けた。重合終了後、プ
ロピレンの導入を止め、未反応モノマーをパージ
した。生成した重合体はブフナー斗で過し、
60℃で乾燥したところ163.9gのポリプロピレン
粉末が得られた。液はエバポレーターによりn
−ヘプタンを留去し、無定形重合体2.5gが得ら
れた。全重合体収量中に占めるn−ヘプタン不溶
部の割合い(HIP(%)と略す)は、HIP=98.5
%であつた。また固体触媒1g当りの重合体収量
(g)は、PP/cat=3640であつた。 実施例 22 液化プロピレン中での重合 内容積3のかきまぜ式ステンレス製オートク
レーブをアルゴン置換し、トリエチルアルミニウ
ム2.6ミリモル、フエニルトリエトキシシラン
0.39ミリモルおよび実施例6で合成した固体触媒
成分16.7mgを仕込み、0.12Kg/cm2の分圧に相当す
る水素を加えた。ついで780gの液化プロピレン
を仕込み、オートクレーブの温度を65℃に昇温
し、65℃で2時間重合を続けた。重合終了後、未
反応モノマーをパージした。生成した重合体は60
℃で2時間減圧乾燥し263gのポリプロピレン粉
末が得られた。 従つて、PP/cat=15750であつた。また、全
重合体収量中に占める冷キシレンに可溶なアタク
チツク成分の割合い(CXS(%)と略す)は、
CXS=3.6重量%であつた。 また、得られたポリプロピレン粉末の分子量は
〔η〕=2.34(テトラリン135℃)であつた。 実施例 23 実施例22のプロピレンの重合において、重合時
間を4時間に変えた以外は、実施例22と同様にプ
ロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=26160、CXS=3.4重量%、〔η〕=
2.03(テトラリン135℃)であつた。 実施例 24 実施例22のプロピレンの重合においてフエニル
トリエトキシシランの代りに、フエニルトリメト
キシシランを0.39ミリモル使つた以外は実施例22
と同様にプロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=17500、CXS=2.5重量%であつた。 実施例 25 エチレン/プロピレンランダム共重合 内容積5のかきまぜ式ステンレス製オートク
レーブをアルゴン置換し、乾燥n−ヘプタン1.5
を仕込んだ。次に、0.07Kg/cm2の分圧に相当す
る水素および0.16Kg/cm2の分圧に相当するエチレ
ンを加えた後、オートクレーブの温度を50℃に昇
温した。プロピレンを全圧が4Kg/cm2になるまで
供給したのち、トリエチルアルミニウム3.9ミリ
モル、フエニルトリエトキシシラン0.59ミリモル
および実施例1で合成した固体触媒成分48.6mgを
投入した。エチレン12容量%含有するエチレン/
プロピレン混合ガスを供給し、全圧を4Kg/cm2に
保つて2時間重合を行なつた。重合終了後、混合
ガスの導入を止め、未反応モノマーをパージし
た。生成した共重合体はブフナーを斗で過
し、60℃で乾燥したところ302.4gのエチレン/
プロピレン共重合体粉末が得られた。液はエバ
ポレーターにより、n−ヘプタンを留去し、無定
形重合体23.6gが得られた。従つて、HIP=92.9
%であつた。また、固体触媒成分1g当りの共重
合体収量はPP/cat=6710であつた。赤外吸収ス
ペクトルの測定より、共重合体中にはエチレンが
4.9重量%含有されていた。 分子量は〔η〕=2.4(テトラリン135℃)であつ
た。 実施例 26 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、還
元反応温度を5℃から−20℃に変えた以外は実施
例1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。こ
の固体触媒成分中には、チタン原子が2.1重量%
含有されており、ポーラログラムの測定よりチタ
ン原子の価数は3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同一
条件でプロピレンの重合を行なつたところ、触媒
活性はPP/cat=3540、IY=97.6%であつた。 実施例 27 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、還
元反応温度を5℃から20℃に変えた以外は実施例
1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。この
固体触媒成分中には、チタン原子が2.4重量%含
有されており、ポーラログラムの測定よりチタン
原子の価数は3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同一
条件でプロピレンの重合を行なつたところ、
PP/cat=3090、IY=98.1%であつた。 〔〕 発明の効果 以上の如く、本発明の触媒系を使用することに
より下記のような効果が得られる。 (1) 固体触媒当りおよびチタン原子当りの触媒活
性が非常に高いため、な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−
オレフイン重合体の生産コストの引き下げが可
能となる。 (2) 重合時間の経過にともなう触媒活性および立
体規則性の低下が非常に少ないために、重合時
間を長くすることによつて触媒当りの重合体の
生産量を多くすることができる。また、次の様
な効果が期待できる。 (3) 本発明の触媒系を用いれば、立体規則性が非
常に高いα−オレフイン重合体の製造が可能と
なる。従つて、副生する無定形重合体の生成が
極めて少ないた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−オレフイン重合
体が製造できる。 (4) 重合媒体に可溶な立体規則性の低い重合体の
生成が著しく少ないため、反応槽、配管および
フラツシユホツパー等への重合体の付着といつ
たプロセス上の問題が発生しない。また、可溶
な重合体の生成量が著しく少ないため、原料モ
ノマーが有効に利用できる。
レーブをアルゴン置換し、乾燥n−ヘプタン1.0
、トリエチルアルミニウム2.6ミリモル、フエ
ニルトリエトキシシラン0.39ミリモルおよび実施
例7で調製した固体触媒45.7mgを仕込み、0.13
Kg/cm2の分圧に相当する水素を加えた。ついで、
オートクレーブの温度を65℃に昇温したのち、プ
ロピレンを6Kg/cm2まで圧入して重合を開始さ
せ、この圧力を保つ様にプロピレンを補給しなが
ら、65℃で2時間重合を続けた。重合終了後、プ
ロピレンの導入を止め、未反応モノマーをパージ
した。生成した重合体はブフナー斗で過し、
60℃で乾燥したところ163.9gのポリプロピレン
粉末が得られた。液はエバポレーターによりn
−ヘプタンを留去し、無定形重合体2.5gが得ら
れた。全重合体収量中に占めるn−ヘプタン不溶
部の割合い(HIP(%)と略す)は、HIP=98.5
%であつた。また固体触媒1g当りの重合体収量
(g)は、PP/cat=3640であつた。 実施例 22 液化プロピレン中での重合 内容積3のかきまぜ式ステンレス製オートク
レーブをアルゴン置換し、トリエチルアルミニウ
ム2.6ミリモル、フエニルトリエトキシシラン
0.39ミリモルおよび実施例6で合成した固体触媒
成分16.7mgを仕込み、0.12Kg/cm2の分圧に相当す
る水素を加えた。ついで780gの液化プロピレン
を仕込み、オートクレーブの温度を65℃に昇温
し、65℃で2時間重合を続けた。重合終了後、未
反応モノマーをパージした。生成した重合体は60
℃で2時間減圧乾燥し263gのポリプロピレン粉
末が得られた。 従つて、PP/cat=15750であつた。また、全
重合体収量中に占める冷キシレンに可溶なアタク
チツク成分の割合い(CXS(%)と略す)は、
CXS=3.6重量%であつた。 また、得られたポリプロピレン粉末の分子量は
〔η〕=2.34(テトラリン135℃)であつた。 実施例 23 実施例22のプロピレンの重合において、重合時
間を4時間に変えた以外は、実施例22と同様にプ
ロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=26160、CXS=3.4重量%、〔η〕=
2.03(テトラリン135℃)であつた。 実施例 24 実施例22のプロピレンの重合においてフエニル
トリエトキシシランの代りに、フエニルトリメト
キシシランを0.39ミリモル使つた以外は実施例22
と同様にプロピレンの重合を行なつた。 PP/cat=17500、CXS=2.5重量%であつた。 実施例 25 エチレン/プロピレンランダム共重合 内容積5のかきまぜ式ステンレス製オートク
レーブをアルゴン置換し、乾燥n−ヘプタン1.5
を仕込んだ。次に、0.07Kg/cm2の分圧に相当す
る水素および0.16Kg/cm2の分圧に相当するエチレ
ンを加えた後、オートクレーブの温度を50℃に昇
温した。プロピレンを全圧が4Kg/cm2になるまで
供給したのち、トリエチルアルミニウム3.9ミリ
モル、フエニルトリエトキシシラン0.59ミリモル
および実施例1で合成した固体触媒成分48.6mgを
投入した。エチレン12容量%含有するエチレン/
プロピレン混合ガスを供給し、全圧を4Kg/cm2に
保つて2時間重合を行なつた。重合終了後、混合
ガスの導入を止め、未反応モノマーをパージし
た。生成した共重合体はブフナーを斗で過
し、60℃で乾燥したところ302.4gのエチレン/
プロピレン共重合体粉末が得られた。液はエバ
ポレーターにより、n−ヘプタンを留去し、無定
形重合体23.6gが得られた。従つて、HIP=92.9
%であつた。また、固体触媒成分1g当りの共重
合体収量はPP/cat=6710であつた。赤外吸収ス
ペクトルの測定より、共重合体中にはエチレンが
4.9重量%含有されていた。 分子量は〔η〕=2.4(テトラリン135℃)であつ
た。 実施例 26 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、還
元反応温度を5℃から−20℃に変えた以外は実施
例1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。こ
の固体触媒成分中には、チタン原子が2.1重量%
含有されており、ポーラログラムの測定よりチタ
ン原子の価数は3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同一
条件でプロピレンの重合を行なつたところ、触媒
活性はPP/cat=3540、IY=97.6%であつた。 実施例 27 実施例1の(B)の固体生成物の合成において、還
元反応温度を5℃から20℃に変えた以外は実施例
1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。この
固体触媒成分中には、チタン原子が2.4重量%含
有されており、ポーラログラムの測定よりチタン
原子の価数は3価であつた。 この固体触媒成分を用い、実施例1の(E)と同一
条件でプロピレンの重合を行なつたところ、
PP/cat=3090、IY=98.1%であつた。 〔〕 発明の効果 以上の如く、本発明の触媒系を使用することに
より下記のような効果が得られる。 (1) 固体触媒当りおよびチタン原子当りの触媒活
性が非常に高いため、な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−
オレフイン重合体の生産コストの引き下げが可
能となる。 (2) 重合時間の経過にともなう触媒活性および立
体規則性の低下が非常に少ないために、重合時
間を長くすることによつて触媒当りの重合体の
生産量を多くすることができる。また、次の様
な効果が期待できる。 (3) 本発明の触媒系を用いれば、立体規則性が非
常に高いα−オレフイン重合体の製造が可能と
なる。従つて、副生する無定形重合体の生成が
極めて少ないた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−オレフイン重合
体が製造できる。 (4) 重合媒体に可溶な立体規則性の低い重合体の
生成が著しく少ないため、反応槽、配管および
フラツシユホツパー等への重合体の付着といつ
たプロセス上の問題が発生しない。また、可溶
な重合体の生成量が著しく少ないため、原料モ
ノマーが有効に利用できる。
図−1は、本発明の触媒の調製工程の理解を助
けるためのフローチヤート図である。本フローチ
ヤ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。
けるためのフローチヤート図である。本フローチ
ヤ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)
- 【特許請求の範囲】 1 (A) Si−O結合を有する有機ケイ素化合物の
共存下、一般式Ti(OR1)oX4-o(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、エステル化合物及
び、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
体触媒成分、 (B) 有機アルミニウム化合物、 (C) Si−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭化水
素基である。)を有するケイ素化合物 よりなる触媒系を用いてα−オレフインを単独重
合または共重合することを特徴とするα−オレフ
イン重合体の製造法。 2 三価のチタン化合物含有固体触媒成分(A)がSi
−O結合を有する有機ケイ素化合物の共存下、一
般式Ti(OR1)oX4-o(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との混合物で、さらに処
理して得られる三価のチタン化合物含有固体触媒
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のα−オレフイン重合体の製造法。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5979285A JPS61218606A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | α−オレフイン重合体の製造法 |
CA000504031A CA1263370A (en) | 1985-03-25 | 1986-03-13 | CATALYST AND PROCESS FOR PRODUCING .alpha.-OLEFIN POLYMERS USING THE SAME |
US06/841,629 US4672050A (en) | 1985-03-25 | 1986-03-20 | Catalyst and process for producing alpha-olefin polymers using the same |
ES553236A ES8800069A1 (es) | 1985-03-25 | 1986-03-21 | Un procedimiento para producir un catalizador para la polimerizacion de l-olefinas |
HU861218A HU203773B (en) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Process for producing catalyst-systhem for producing alpha-olefine polymeres |
EP86103990A EP0196585B1 (en) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Catalyst and process for producing alpha-olefin polymers using the same |
DE8686103990T DE3665722D1 (en) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Catalyst and process for producing alpha-olefin polymers using the same |
US07/001,857 US4743665A (en) | 1985-03-25 | 1987-01-09 | Process for producing α-olefin polymers |
SG742/90A SG74290G (en) | 1985-03-25 | 1990-09-06 | Catalyst and process for producing alpha-olefin polymers using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5979285A JPS61218606A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | α−オレフイン重合体の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61218606A JPS61218606A (ja) | 1986-09-29 |
JPH0343283B2 true JPH0343283B2 (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=13123485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5979285A Granted JPS61218606A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | α−オレフイン重合体の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61218606A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1138700A2 (en) | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing catalyst for olefin polymerization and process for producing olefin polymer |
Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2530621B2 (ja) * | 1986-08-04 | 1996-09-04 | 三菱化学株式会社 | オレフイン重合用触媒 |
US5215951A (en) * | 1987-10-29 | 1993-06-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for producing α-olefin polymer |
JPH072799B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1995-01-18 | 住友化学工業株式会社 | 高立体規則性a―オレフィン重合体の製造方法 |
US5585187A (en) | 1994-05-23 | 1996-12-17 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Methods for surface treating and paint-coating resin composition molded articles and paint-coated article obtained by said method for paint-coating |
JP4655344B2 (ja) | 2000-08-30 | 2011-03-23 | 住友化学株式会社 | プロピレン系共重合体とその製造方法およびそのプロピレン系共重合体からなるフィルム |
DE102004039453B4 (de) | 2003-08-20 | 2021-08-19 | Sumitomo Chemical Co. Ltd. | Polymerzusammensetzung und Folie daraus |
JP2007269996A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | オレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法 |
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