JPH0358371B2 - - Google Patents
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- JPH0358371B2 JPH0358371B2 JP15348382A JP15348382A JPH0358371B2 JP H0358371 B2 JPH0358371 B2 JP H0358371B2 JP 15348382 A JP15348382 A JP 15348382A JP 15348382 A JP15348382 A JP 15348382A JP H0358371 B2 JPH0358371 B2 JP H0358371B2
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Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
〔〕 発明の背景
1 技術分野
本発明は、高活性でしかも、ポリマー性状のよ
い重合体を提供する接触成分に関するものであ
る。 従来、マグネシウム化合物、たとえば、マグネ
シウムハライド、マグネシウムオキシハライド、
ジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウム
ハライド、マグネシウムアルコキシド、またはジ
アルキルマグネシウムと有機アルミニウムとの錯
体等を、チタン化合物等遷移金属化合物の担体と
して使用すると高活性触媒になることが知られて
いて、多くの提案がなされている。 これら先行技術では、触媒活性はある程度高い
が、生成する重合体のポリマー性状は充分ではな
いので、その点の改良が望まれる状態である。ポ
リマー性状は、スラリー重合および気相重合等に
おいてはきわめて重要だからである。ポリマー性
状が悪いと、重合槽内におけるポリマー付着、重
合槽からのポリマー抜き出し不良等の原因とな
る。また、重合槽内のポリマー濃度はポリマー性
状と密接な関係にあり、ポリマー性状がよくない
と重合槽内のポリマー濃度は高くできない。ポリ
マー濃度が高くできないことは、工業生産上きわ
めて不利なことである。 2 先行技術 特公昭51−37195号公報によれば、マグネシウ
ムハライド等にチタンテトラアルコキシドを反応
させて、さらに有機アルミニウムを反応させる方
法が提案されている。 特開昭54−16393号公報によれば、マグネシウ
ムハライド等にチタンテトラアルコシキド等を反
応させて、さらにハロゲン含有化合物と還元性化
合物とを反応させる方法が提案されている。 〔〕 発明の概要 1 要旨 本発明は上記の点に解決を与えることを目的と
し、特定の態様で作つた担持金属触媒成分によつ
て、この目的を達成しようとするものである。 従つて、本発明によるオレフイン重合用触媒成
分は、下記の成分(A)〜(C)の接触生成物であるこ
と、を特徴とするものである。 成分A 下記の成分(A−1)、(A−2)、(A−3)よ
り構成される固体組成物。 成分(A−1) ジハロゲン化マグネシウム 成分(A−2) チタンテトラアルコキシド、および(または)
一般式
い重合体を提供する接触成分に関するものであ
る。 従来、マグネシウム化合物、たとえば、マグネ
シウムハライド、マグネシウムオキシハライド、
ジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウム
ハライド、マグネシウムアルコキシド、またはジ
アルキルマグネシウムと有機アルミニウムとの錯
体等を、チタン化合物等遷移金属化合物の担体と
して使用すると高活性触媒になることが知られて
いて、多くの提案がなされている。 これら先行技術では、触媒活性はある程度高い
が、生成する重合体のポリマー性状は充分ではな
いので、その点の改良が望まれる状態である。ポ
リマー性状は、スラリー重合および気相重合等に
おいてはきわめて重要だからである。ポリマー性
状が悪いと、重合槽内におけるポリマー付着、重
合槽からのポリマー抜き出し不良等の原因とな
る。また、重合槽内のポリマー濃度はポリマー性
状と密接な関係にあり、ポリマー性状がよくない
と重合槽内のポリマー濃度は高くできない。ポリ
マー濃度が高くできないことは、工業生産上きわ
めて不利なことである。 2 先行技術 特公昭51−37195号公報によれば、マグネシウ
ムハライド等にチタンテトラアルコキシドを反応
させて、さらに有機アルミニウムを反応させる方
法が提案されている。 特開昭54−16393号公報によれば、マグネシウ
ムハライド等にチタンテトラアルコシキド等を反
応させて、さらにハロゲン含有化合物と還元性化
合物とを反応させる方法が提案されている。 〔〕 発明の概要 1 要旨 本発明は上記の点に解決を与えることを目的と
し、特定の態様で作つた担持金属触媒成分によつ
て、この目的を達成しようとするものである。 従つて、本発明によるオレフイン重合用触媒成
分は、下記の成分(A)〜(C)の接触生成物であるこ
と、を特徴とするものである。 成分A 下記の成分(A−1)、(A−2)、(A−3)よ
り構成される固体組成物。 成分(A−1) ジハロゲン化マグネシウム 成分(A−2) チタンテトラアルコキシド、および(または)
一般式
【式】で表わされるポリチタン酸
エステル(ここで、R1〜R4は、炭化水素残基で
あり、nは2以上の数を表わす)。 成分(A−3)
あり、nは2以上の数を表わす)。 成分(A−3)
【式】で示される構造を有するポリマーケ
イ素化合物(ここで、R5は炭化水素残基であ
る)。 成分(B) 有機アルミニウム化合物、または
る)。 成分(B) 有機アルミニウム化合物、または
【式】で示される構造を有するポリマーケ
イ素化合物(ここで、R6は炭化水素残基であ
る)。 成分(C) ハロゲン化アルミニウム 2 効果 本発明による固体触媒成分をチーグラー触媒の
遷移金属成分として使用してα−オレフインの重
合を行なうと、高活性でしかもポリマー性状の優
れた重合体が得られる。高活性でポリマー性状の
よりポリマーが得られる理由は必ずしも明らかで
ないが、本発明で使用する成分の化学的な相互作
用および使用する固体成分(A)および生成触媒成分
の特別な物理的な性状によるものと思われる。 〔〕 発明の具体的説明 1 成分(A) (1) 内容 成分(A)は、成分(A−1)、成分(A−2)
および成分(A−3)の相互接触により製造
される固体組成物である。 この固体組成物(A)は、ジハロゲン化マグネ
シウムでもなく、ジハロゲン化マグネシウム
とチタンテトラアルコキシドまたは、ポリチ
タン酸エステルとの錯体でもなく、別の固体
である。現状では、その内容は充分に解析し
ていないが、組成分析結果によれば、この固
体組成物は、チタン、マグネシウム、ハロゲ
ン、ケイ素を含有するものである。この固体
成分(A)の比表面積は多くの場合小さくて通常
10m2/g以下であり、またX線回折の結果に
よればジハロゲン化マグネシウムを特徴付け
るピークは見られず、従つて固体成分(A)はX
線的に見てジハロゲン化マグネシウムとは別
の化合物と思われる。 (2) 成分 (1) 成分(A−1) これは、ジハロゲン化マグネシウムであ
り、具体的には、たとえば、MgF2、
MgCl2、MgBr2、等がある。 (2) 成分(A−2) これは、チタンテトラアルコキシドおよ
び(または)ポリチタン酸エステルであ
る。 チタンテトラアルコキシドとしては、た
とえば、Ti(OC2H5)4、Ti(O−iC3H7)4、
Ti(O-oC4H9)4、Ti(O-oC3H7)4、Ti(O-i
C4H9)4、Ti〔OCH2CH(CH3)2〕4、Ti〔OC
(CH3)3〕4、Ti(O-oC5H11)4、Ti(O-o
C6H13)4、Ti(O-oC7H15)4、Ti〔OCH
(C3H7)2〕4、Ti〔OCH(CH3)C4H9〕4、Ti
(O-oC8H17)4、Ti(O-oC10H21)4、Ti
〔OCH2CH(C2H5)C4H9〕4、等がある。 ポリチタン酸エステルとしては、式
る)。 成分(C) ハロゲン化アルミニウム 2 効果 本発明による固体触媒成分をチーグラー触媒の
遷移金属成分として使用してα−オレフインの重
合を行なうと、高活性でしかもポリマー性状の優
れた重合体が得られる。高活性でポリマー性状の
よりポリマーが得られる理由は必ずしも明らかで
ないが、本発明で使用する成分の化学的な相互作
用および使用する固体成分(A)および生成触媒成分
の特別な物理的な性状によるものと思われる。 〔〕 発明の具体的説明 1 成分(A) (1) 内容 成分(A)は、成分(A−1)、成分(A−2)
および成分(A−3)の相互接触により製造
される固体組成物である。 この固体組成物(A)は、ジハロゲン化マグネ
シウムでもなく、ジハロゲン化マグネシウム
とチタンテトラアルコキシドまたは、ポリチ
タン酸エステルとの錯体でもなく、別の固体
である。現状では、その内容は充分に解析し
ていないが、組成分析結果によれば、この固
体組成物は、チタン、マグネシウム、ハロゲ
ン、ケイ素を含有するものである。この固体
成分(A)の比表面積は多くの場合小さくて通常
10m2/g以下であり、またX線回折の結果に
よればジハロゲン化マグネシウムを特徴付け
るピークは見られず、従つて固体成分(A)はX
線的に見てジハロゲン化マグネシウムとは別
の化合物と思われる。 (2) 成分 (1) 成分(A−1) これは、ジハロゲン化マグネシウムであ
り、具体的には、たとえば、MgF2、
MgCl2、MgBr2、等がある。 (2) 成分(A−2) これは、チタンテトラアルコキシドおよ
び(または)ポリチタン酸エステルであ
る。 チタンテトラアルコキシドとしては、た
とえば、Ti(OC2H5)4、Ti(O−iC3H7)4、
Ti(O-oC4H9)4、Ti(O-oC3H7)4、Ti(O-i
C4H9)4、Ti〔OCH2CH(CH3)2〕4、Ti〔OC
(CH3)3〕4、Ti(O-oC5H11)4、Ti(O-o
C6H13)4、Ti(O-oC7H15)4、Ti〔OCH
(C3H7)2〕4、Ti〔OCH(CH3)C4H9〕4、Ti
(O-oC8H17)4、Ti(O-oC10H21)4、Ti
〔OCH2CH(C2H5)C4H9〕4、等がある。 ポリチタン酸エステルとしては、式
【式】で表わされるものが
用いられる。ここで、R1〜R4はそれぞれ
炭化水素残基、特に炭素数1〜20程度、特
に1〜6程度のもの、であり、nは2以上
の整数、特に2〜10程度、である。具体的
には、たとえば、テトラノルマルブチルポ
リチタネート(重合度n=2〜10)、テト
ラノルマルヘキシルポリチタネート(重合
度n=2〜10)、あるいは、テトラオクチ
ルポリチタネート(重合度n=2〜10)な
どがある。 (3) 成分(A−3) このポリマーケイ素化合物は、式
炭化水素残基、特に炭素数1〜20程度、特
に1〜6程度のもの、であり、nは2以上
の整数、特に2〜10程度、である。具体的
には、たとえば、テトラノルマルブチルポ
リチタネート(重合度n=2〜10)、テト
ラノルマルヘキシルポリチタネート(重合
度n=2〜10)、あるいは、テトラオクチ
ルポリチタネート(重合度n=2〜10)な
どがある。 (3) 成分(A−3) このポリマーケイ素化合物は、式
【式】で示される構造を有するもの
である。ここで、R5は炭素数1〜10程度、
特に1〜6程度、の炭化水素残基である。 このような構造単位を有するポリマーケ
イ素化合物の具体例としては、メチルヒド
ロポリシロキサン、エ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、
シクロヘキシルヒドロポリシロキサン等が
あげられる。 このポリマーケイ素化合物の重合度は特
に限定されるものではないが、取り扱いを
考えれば、粘度が10センチストークスから
100センチストークス程度となるものが好
ましい。またヒドロポリシロキサンの末端
構造は、大きな影響をおよぼさないが、不
活性基たとえばトリアルキルシリル基で封
鎖されることが好ましい。 (3) 製造 成分(A)は、各成分(A−1〜3)の接触に
よつて製造される。 (1) 量比 各成分の使用量は、本発明の効果が認め
られるかぎり任意のものでありうるが、一
般的には、次の範囲内が好ましい。 チタンテトラアルコキシドおよびポリチ
タン酸エステルの使用量(併用の場合は合
計量)は、ジハロゲン化マグネシウムに対
して、モル比で、0.1〜10の範囲内でよく
好ましくは、1〜4の範囲内である。 ポリマーケイ素化合物の使用量は、ジハ
ロゲン化マグネシウムに対して、モル比で
1×10-2〜100の範囲内でよく、好ましく
は、0.1〜10の範囲内である。 (2) 接触方法 本発明の固体成分(A)は、前述の三成分を
接触させて得られるものである。三成分の
接触は、一般に知られている任意の方法で
行なうことができる。一般に、−100℃〜
200℃の温度範囲で接触させればよい。接
触時間は、通常10分から20時間程度であ
る。 三成分の接触は、撹拌下に行なうことが
好ましく、またボールミル、振動ミル、等
による機械的な粉砕によつて接触させるこ
ともできる。三成分の接触の順序は、本発
明の効果が認められるかぎり、任意のもの
でありうるが、ジハロゲン化マグネシウム
とチタンテトラアルコキシドを接触させ
(前者が後者に溶解する)、次いでポリマー
ケイ素化合物を接触させる(生成成分(A)が
固体として析出する)のが一般的である。
三成分の接触は、分散媒の存在下に、行な
うこともできる。その場合の分散媒として
は、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ジア
ルキルポリシロキサン等があげられる。炭
化水素の具体例としては、ヘキサン、ヘプ
タン、トルエン、シクロヘキサン、等があ
り、ハロゲン化炭化水素の具体例として
は、塩化n−ブチル、1,2−ジクロロエ
チレン、四塩化炭素、クロルベンゼン、等
があり、ジアルキルポリシロキサンの具体
例としては、ジメチルポリシロキサン、メ
チル−フエニルポリシロキサン等があげら
れる。 固体成分(A)は、成分(B)および(C)と接触さ
せる前に、不要成分たとえば成分(A−
2)および(A−3)の未反応分を洗浄除
去することができる。使用する洗浄用溶媒
としては、上記の分散媒の中から適当なも
のを選ぶことができる。従つて成分(A−
1)〜(A−3)の接触を分散媒中で行な
えば、洗浄操作を不要ないし軽減すること
ができる。 2 成分(B) 成分(B)は、有機アルミニウム化合物または式
特に1〜6程度、の炭化水素残基である。 このような構造単位を有するポリマーケ
イ素化合物の具体例としては、メチルヒド
ロポリシロキサン、エ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、
シクロヘキシルヒドロポリシロキサン等が
あげられる。 このポリマーケイ素化合物の重合度は特
に限定されるものではないが、取り扱いを
考えれば、粘度が10センチストークスから
100センチストークス程度となるものが好
ましい。またヒドロポリシロキサンの末端
構造は、大きな影響をおよぼさないが、不
活性基たとえばトリアルキルシリル基で封
鎖されることが好ましい。 (3) 製造 成分(A)は、各成分(A−1〜3)の接触に
よつて製造される。 (1) 量比 各成分の使用量は、本発明の効果が認め
られるかぎり任意のものでありうるが、一
般的には、次の範囲内が好ましい。 チタンテトラアルコキシドおよびポリチ
タン酸エステルの使用量(併用の場合は合
計量)は、ジハロゲン化マグネシウムに対
して、モル比で、0.1〜10の範囲内でよく
好ましくは、1〜4の範囲内である。 ポリマーケイ素化合物の使用量は、ジハ
ロゲン化マグネシウムに対して、モル比で
1×10-2〜100の範囲内でよく、好ましく
は、0.1〜10の範囲内である。 (2) 接触方法 本発明の固体成分(A)は、前述の三成分を
接触させて得られるものである。三成分の
接触は、一般に知られている任意の方法で
行なうことができる。一般に、−100℃〜
200℃の温度範囲で接触させればよい。接
触時間は、通常10分から20時間程度であ
る。 三成分の接触は、撹拌下に行なうことが
好ましく、またボールミル、振動ミル、等
による機械的な粉砕によつて接触させるこ
ともできる。三成分の接触の順序は、本発
明の効果が認められるかぎり、任意のもの
でありうるが、ジハロゲン化マグネシウム
とチタンテトラアルコキシドを接触させ
(前者が後者に溶解する)、次いでポリマー
ケイ素化合物を接触させる(生成成分(A)が
固体として析出する)のが一般的である。
三成分の接触は、分散媒の存在下に、行な
うこともできる。その場合の分散媒として
は、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ジア
ルキルポリシロキサン等があげられる。炭
化水素の具体例としては、ヘキサン、ヘプ
タン、トルエン、シクロヘキサン、等があ
り、ハロゲン化炭化水素の具体例として
は、塩化n−ブチル、1,2−ジクロロエ
チレン、四塩化炭素、クロルベンゼン、等
があり、ジアルキルポリシロキサンの具体
例としては、ジメチルポリシロキサン、メ
チル−フエニルポリシロキサン等があげら
れる。 固体成分(A)は、成分(B)および(C)と接触さ
せる前に、不要成分たとえば成分(A−
2)および(A−3)の未反応分を洗浄除
去することができる。使用する洗浄用溶媒
としては、上記の分散媒の中から適当なも
のを選ぶことができる。従つて成分(A−
1)〜(A−3)の接触を分散媒中で行な
えば、洗浄操作を不要ないし軽減すること
ができる。 2 成分(B) 成分(B)は、有機アルミニウム化合物または式
【式】(R6は炭化水素残基)
で表わされるポリマーケイ素化合物である。
有機アルミニウム化合物の具体例としては、
一般式R7 3-1A1X1 1または、R8 3-nAl(OR9)n(こ
こでR7〜R9は同一または異つてもよい炭素数
1〜20程度の炭化水素残基または水素、X1は
ハロゲン原子、1およびmはそれぞれ01<
3、0m<3の数である。)で表わされるも
のがある。具体的には、(イ)トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、
トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアル
ミニウム、(ロ)ジエチルアルミニウムモノクロラ
イド、ジブチルアルミニウムモノクロライド、
エチルアルミニウムセスキクロライド、エチル
アルミニウムジクロライド等のアルキルアルミ
ニウムハライド、(ハ)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、等のアルキルアルミニウムハイドライ
ド、(ニ)ジエチルアルミニウムエトキシド、エチ
ルアルミニウムジエトキシド、ジエチルアルミ
ニウムフエノキシド、ジエチルアルミニウムブ
トキシド等のアルキルアルミニウムアルコキシ
ド等があげられる。 ポリマーケイ素化合物の定義および具体例
は、成分(A−3)について示したものの中に
見出すことができる。成分(B)としての化合物
は、成分(A−3)として使用したのと同じも
のであつても、異なつていてもよい。 3 成分(C) これはハロゲン化アルミニウムであり、その
具体例としてはAlF3、AlCl3、AlBr3および
AlI3がある。これらのうちでは、AlCl3および
AlBr3が好ましい。 4 成分(A)〜成分(C)の接触 (1) 量比 各成分の使用量は、本発明の効果が認めら
れるかぎり、任意のものであるが、一般的に
は、次の範囲内が好ましい。 成分(B)の有機アルミニウム化合物またはポ
リマーケイ素化合物の使用量(併用するとき
は合計量)は、成分(A)を製造するとき使用す
るジハロゲン化マグネシウムに対して、モル
比で1×10-2〜100の範囲内でよく、好まし
くは、0.1〜10の範囲内である。 成分(C)のハロゲン化アルミニウムの使用量
は、成分(A)を製造するとき使用するジハロゲ
ン化マグネシウムに対して、モル比で1×
10-2〜100の範囲内でよく、好ましくは0.1〜
10の範囲内である。 (2) 接触方法 接触方法としては、一般的に知られている
方法でよい。 接触温度としては、−100℃〜200℃、好ま
しくは0℃〜100℃、の温度範囲で接触させ
ればよい。接触時間は、通常10分から100時
間程度である。接触は撹拌下に行なうことが
好ましく、またボールミル、振動ミル、等に
よる機械的な粉砕によつて接触させることも
できる。また、本発明による接触は、分散媒
の存在下に行なうこともできる。そのときの
分散媒としては、成分(A)を製造するとき使用
したものと同じものが使用できる。接触の順
序は、本発明の効果が認められるかぎり、任
意のものでありうる。成分(A)に対して、成分
(B)と成分(C)とを一緒に反応させても、いずれ
を先に接触させてもよい。 接触の終了は、触媒成分中のTi成分のハ
ロゲン化、および3価のTi成分の生成、に
よつて知ることができる。 (3) 後処理 本発明の好ましい態様によれば、成分(A)〜
(C)の接触生成物から未反応の成分(B)および(C)
を洗浄除去する。洗浄用溶剤はこれらの成分
の溶媒であると共に不活性なものであるべき
であるが、その具体例は成分(A)〜(C)接触の際
に使用すべき分散媒の中に見出すことができ
る。 5 α−オレフインの重合 (1) 触媒の形成 本発明の触媒成分は、共触媒である有機金
属化合物と組合せて、α−オレフイン重合に
使用することができる。 共触媒としては、周期率表第〜族の金
属の有機金属化合物のいずれでも使用でき
る。特に、有機アルミニウム化合物が好まし
い。有機アルミニウム化合物の具体例として
は、一般式 R8 3-pAlX2 pまたは、R9 3-qAl(OR10)q(こ
こでR8、R9、R10は同一または異つてもよい
炭素数1〜20程度の炭化水素残基または水
素、X2はハロゲン原子、pおよびqはそれ
ぞれ0p<2、0q1の数である。)
で表わされるものがある。具体的には、(イ)ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオ
クチルアルミニウム、トリデシルアルミニウ
ム等のトリアルキルアルミニウム、(ロ)ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド、ジイソブチ
ルアルミニウムモノクロライド、エチルアル
ミニウムセスキクロライド、エチルアルミニ
ウムジクロライド等のアルキルアルミニウム
ハライド、(ハ)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
ド等のアルキルアルミニウムハライド、(ニ)ジ
エチルアルミニウムエトキシド、ジエチルア
ルミニウムブトキシド、ジエチルアルミニウ
ムフエノキシド等のアルキルアルミニウムア
ルコキシド等があげられる。これら(イ)〜(ハ)の
有機アルミニウム化合物に他の有機金属化合
物、例えばR11 3-aAl(OR12)a(1a3、
R11およびR12は、同一または異なつてもよ
い炭素数1〜20程度の炭化水素残基である)
で表わされるアルキルアルミニウムアルコキ
シドを併用することもできる。たとえば、ト
リエチルアルミニウムとジエチルアルミニウ
ムエトキシドとの併用、ジエチルアルミニウ
ムモノクロライドとジエチルアルミニウムエ
トキシドとの併用、エチルアルミニウムジク
ロライドとエチルアルミニウムジエトキシド
との併用、トリエチルアルミニウムとジエチ
ルアルミニウムクロライドとジエチルアルミ
ニウムエトキシドとの併用があげられる。こ
れらの有機金属化合物の使用量は特に制限は
ないが、本発明の固体触媒成分に対して重量
比で0.5〜1000の範囲内が好ましい。 (2) α−オレフイン 本発明の触媒系で重合するα−オレフイン
は、一般式RO−CH=CH2(ここで、ROは水
素原子または炭素数1〜10の炭化水素残基で
ある)で表わされるものである。具体的に
は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペ
ンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペン
テン−1などのオレフイン類がある。特に好
ましくは、エチレンおよびプロピレンであ
る。これらの重合の場合に、エチレンに対し
て50重量パーセント、好ましくは20重量パー
セント、までの上記α−オレフインとの共重
合を行なうことができる。また、上記α−オ
レフイン以外の共重合性モノマー(たとえば
酢酸ビニル、ジオレフイン)との共重合を行
なうこともできる。 (3) 重合 この発明の触媒系は、通常のスラリー重合
に適用されるものはもちろんであるが、実質
的に溶媒を用いない液相無溶媒重合、溶液重
合、または気相重合法にも連続重合にも回分
式重合にも、あるいは予備重合を行なう方式
にも、適用される。スラリー重合の場合の重
合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ペン
タン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン
等の飽和脂肪族または芳香族炭化水素の単独
あるいは混合物が用いられる。重合温度は、
室温から200℃程度、好ましくは50℃〜150℃
であり、そのときの分子量調節剤として補助
的に水素を用いることができる。また、重合
時に少量のTi(OR13)4-bX3 b(ここでR13は炭
素数1〜10程度の炭化水素残基、X3はハロ
ゲン、bは0b4の数である)の添加に
より、重合するポリマーの密度をコントロー
ルすることが可能である。具体的には、
0.890〜0.965程度の範囲内でコントロール可
能である。 6 実験例 実施例 1 (1) 固体成分(A)の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを50ミリリツトル導入
し、次いでMgCl2(A−1)を0.1モル、Ti(O
−nBu)4(A−2)を0.21モル導入し、90℃に
て、2時間反応させた。反応終了後、40℃に温
度を下げ、次いでメチルハイドロジエンポリシ
ロキサン(20センチストークスのもの)(A−
3)を18ミリリツトル導入し、3時間反応させ
た。生成した固体成分をn−ヘプタンで洗浄
し、その一部分を取り出して組成分析をしたと
ころ、Ti=13.5重量パーセント、Cl=12.5重量
パーセント、Mg=5.4重量パーセント、Si=
1.6重量パーセントであつた。また、BET法に
より比表面積を測定したところ、比表面積が小
さすぎて測定できなかつたけれども推定では1
m2/g程度である。 (2) 触媒成分の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを25ミリリツトル導入
し、上記で合成した固体成分(A)を20グラム導入
した。ジエチルアルミニウムエトキシド(20重
量パーセントn−ヘプタン溶液)(B)0.0125モル
を0℃で30分かけて導入し、50℃に昇温し、2
時間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで
洗浄した。 AlCl3(C)0.1モルを30℃で導入し、70℃で2時
間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで洗
浄して、触媒成分とした。その一部分をとり出
して組成分析したところ、Ti=8.9重量パーセ
ント、Mg=10.8重量パーセント、Cl=53.1重
量パーセントであつた。 (3) エチレンの重合 撹拌および温度制御装置を有する内容積1.5
リツトルのステンレス鋼製オートクレーブに、
真空−エチレン置換を数回くり返したのち、充
分に脱水および脱酸素したn−ヘプタンを800
ミリリツトル導入し、続いて、トリイソブチル
アルミニウム200ミリグラム、上記で合成した
触媒成分を10ミリグラム導入した。次いでH2
を4.5Kg/cm2導入し、さらにエチレンを導入し
て、全圧で9Kg/cm2とした。80℃で、1.5時間
重合を行なつた。重合中、これら反応条件を同
一に保つた。ただし重合が進行するに従つて低
下する圧力は、エチレンだけを導入することに
より、一定の圧力に保つた。重合終了後、エチ
レンおよび水素をパージして、オートクレーブ
より内容物をとり出し、このポリマースラリー
を過して、真空乾燥機で一昼夜乾燥した。 275グラムのポリマー(PE)が得られた〔対
触媒収率(gPE/g固体触媒成分)(以下Kと
称する)=27500〕。このポリマーを190℃で荷重
2.16Kgのメルトフローレイト(MFR)を測定
したところ、MFR=5.6であつた。 ポリマー嵩比重=0.369(g/c.c.)であつた。 実施例 2 実施例1の触媒成分の合成において、ジエチル
アルミニウムエトキシドの導入量を0.01モルに変
更し、AlCl3の導入量を0.075モルに変更した以外
は、全く同様に触媒成分の製造を行なつた。エチ
レンの重合も全く同様に行なつた。148グラムの
ポリマーが得られた。K=14800。MFR=2.4。 ポリマー嵩比重=0.334(g/c.c.)。 実施例 3 実施例1の触媒成分の合成において、ジエチル
アルミニウムエトキシドのかわりにジエチルアル
ミニウム(2−エチル)ヘキシドを使用した以外
は、全く同様に触媒成分の製造を行なつた。エチ
レンの重合も全く同様に行なつた。206グラムの
ポリマーが得られた。K=20600。MFR=4.2。 ポリマー嵩比重=0.360(g/c.c.)。 実施例 4 (1) 固体成分(A)の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを50ミリリツトル導入
し、次いでMgCl2(A−1)を0.1モル、
一般式R7 3-1A1X1 1または、R8 3-nAl(OR9)n(こ
こでR7〜R9は同一または異つてもよい炭素数
1〜20程度の炭化水素残基または水素、X1は
ハロゲン原子、1およびmはそれぞれ01<
3、0m<3の数である。)で表わされるも
のがある。具体的には、(イ)トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、
トリデシルアルミニウム等のトリアルキルアル
ミニウム、(ロ)ジエチルアルミニウムモノクロラ
イド、ジブチルアルミニウムモノクロライド、
エチルアルミニウムセスキクロライド、エチル
アルミニウムジクロライド等のアルキルアルミ
ニウムハライド、(ハ)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、等のアルキルアルミニウムハイドライ
ド、(ニ)ジエチルアルミニウムエトキシド、エチ
ルアルミニウムジエトキシド、ジエチルアルミ
ニウムフエノキシド、ジエチルアルミニウムブ
トキシド等のアルキルアルミニウムアルコキシ
ド等があげられる。 ポリマーケイ素化合物の定義および具体例
は、成分(A−3)について示したものの中に
見出すことができる。成分(B)としての化合物
は、成分(A−3)として使用したのと同じも
のであつても、異なつていてもよい。 3 成分(C) これはハロゲン化アルミニウムであり、その
具体例としてはAlF3、AlCl3、AlBr3および
AlI3がある。これらのうちでは、AlCl3および
AlBr3が好ましい。 4 成分(A)〜成分(C)の接触 (1) 量比 各成分の使用量は、本発明の効果が認めら
れるかぎり、任意のものであるが、一般的に
は、次の範囲内が好ましい。 成分(B)の有機アルミニウム化合物またはポ
リマーケイ素化合物の使用量(併用するとき
は合計量)は、成分(A)を製造するとき使用す
るジハロゲン化マグネシウムに対して、モル
比で1×10-2〜100の範囲内でよく、好まし
くは、0.1〜10の範囲内である。 成分(C)のハロゲン化アルミニウムの使用量
は、成分(A)を製造するとき使用するジハロゲ
ン化マグネシウムに対して、モル比で1×
10-2〜100の範囲内でよく、好ましくは0.1〜
10の範囲内である。 (2) 接触方法 接触方法としては、一般的に知られている
方法でよい。 接触温度としては、−100℃〜200℃、好ま
しくは0℃〜100℃、の温度範囲で接触させ
ればよい。接触時間は、通常10分から100時
間程度である。接触は撹拌下に行なうことが
好ましく、またボールミル、振動ミル、等に
よる機械的な粉砕によつて接触させることも
できる。また、本発明による接触は、分散媒
の存在下に行なうこともできる。そのときの
分散媒としては、成分(A)を製造するとき使用
したものと同じものが使用できる。接触の順
序は、本発明の効果が認められるかぎり、任
意のものでありうる。成分(A)に対して、成分
(B)と成分(C)とを一緒に反応させても、いずれ
を先に接触させてもよい。 接触の終了は、触媒成分中のTi成分のハ
ロゲン化、および3価のTi成分の生成、に
よつて知ることができる。 (3) 後処理 本発明の好ましい態様によれば、成分(A)〜
(C)の接触生成物から未反応の成分(B)および(C)
を洗浄除去する。洗浄用溶剤はこれらの成分
の溶媒であると共に不活性なものであるべき
であるが、その具体例は成分(A)〜(C)接触の際
に使用すべき分散媒の中に見出すことができ
る。 5 α−オレフインの重合 (1) 触媒の形成 本発明の触媒成分は、共触媒である有機金
属化合物と組合せて、α−オレフイン重合に
使用することができる。 共触媒としては、周期率表第〜族の金
属の有機金属化合物のいずれでも使用でき
る。特に、有機アルミニウム化合物が好まし
い。有機アルミニウム化合物の具体例として
は、一般式 R8 3-pAlX2 pまたは、R9 3-qAl(OR10)q(こ
こでR8、R9、R10は同一または異つてもよい
炭素数1〜20程度の炭化水素残基または水
素、X2はハロゲン原子、pおよびqはそれ
ぞれ0p<2、0q1の数である。)
で表わされるものがある。具体的には、(イ)ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオ
クチルアルミニウム、トリデシルアルミニウ
ム等のトリアルキルアルミニウム、(ロ)ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド、ジイソブチ
ルアルミニウムモノクロライド、エチルアル
ミニウムセスキクロライド、エチルアルミニ
ウムジクロライド等のアルキルアルミニウム
ハライド、(ハ)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
ド等のアルキルアルミニウムハライド、(ニ)ジ
エチルアルミニウムエトキシド、ジエチルア
ルミニウムブトキシド、ジエチルアルミニウ
ムフエノキシド等のアルキルアルミニウムア
ルコキシド等があげられる。これら(イ)〜(ハ)の
有機アルミニウム化合物に他の有機金属化合
物、例えばR11 3-aAl(OR12)a(1a3、
R11およびR12は、同一または異なつてもよ
い炭素数1〜20程度の炭化水素残基である)
で表わされるアルキルアルミニウムアルコキ
シドを併用することもできる。たとえば、ト
リエチルアルミニウムとジエチルアルミニウ
ムエトキシドとの併用、ジエチルアルミニウ
ムモノクロライドとジエチルアルミニウムエ
トキシドとの併用、エチルアルミニウムジク
ロライドとエチルアルミニウムジエトキシド
との併用、トリエチルアルミニウムとジエチ
ルアルミニウムクロライドとジエチルアルミ
ニウムエトキシドとの併用があげられる。こ
れらの有機金属化合物の使用量は特に制限は
ないが、本発明の固体触媒成分に対して重量
比で0.5〜1000の範囲内が好ましい。 (2) α−オレフイン 本発明の触媒系で重合するα−オレフイン
は、一般式RO−CH=CH2(ここで、ROは水
素原子または炭素数1〜10の炭化水素残基で
ある)で表わされるものである。具体的に
は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペ
ンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペン
テン−1などのオレフイン類がある。特に好
ましくは、エチレンおよびプロピレンであ
る。これらの重合の場合に、エチレンに対し
て50重量パーセント、好ましくは20重量パー
セント、までの上記α−オレフインとの共重
合を行なうことができる。また、上記α−オ
レフイン以外の共重合性モノマー(たとえば
酢酸ビニル、ジオレフイン)との共重合を行
なうこともできる。 (3) 重合 この発明の触媒系は、通常のスラリー重合
に適用されるものはもちろんであるが、実質
的に溶媒を用いない液相無溶媒重合、溶液重
合、または気相重合法にも連続重合にも回分
式重合にも、あるいは予備重合を行なう方式
にも、適用される。スラリー重合の場合の重
合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ペン
タン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン
等の飽和脂肪族または芳香族炭化水素の単独
あるいは混合物が用いられる。重合温度は、
室温から200℃程度、好ましくは50℃〜150℃
であり、そのときの分子量調節剤として補助
的に水素を用いることができる。また、重合
時に少量のTi(OR13)4-bX3 b(ここでR13は炭
素数1〜10程度の炭化水素残基、X3はハロ
ゲン、bは0b4の数である)の添加に
より、重合するポリマーの密度をコントロー
ルすることが可能である。具体的には、
0.890〜0.965程度の範囲内でコントロール可
能である。 6 実験例 実施例 1 (1) 固体成分(A)の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを50ミリリツトル導入
し、次いでMgCl2(A−1)を0.1モル、Ti(O
−nBu)4(A−2)を0.21モル導入し、90℃に
て、2時間反応させた。反応終了後、40℃に温
度を下げ、次いでメチルハイドロジエンポリシ
ロキサン(20センチストークスのもの)(A−
3)を18ミリリツトル導入し、3時間反応させ
た。生成した固体成分をn−ヘプタンで洗浄
し、その一部分を取り出して組成分析をしたと
ころ、Ti=13.5重量パーセント、Cl=12.5重量
パーセント、Mg=5.4重量パーセント、Si=
1.6重量パーセントであつた。また、BET法に
より比表面積を測定したところ、比表面積が小
さすぎて測定できなかつたけれども推定では1
m2/g程度である。 (2) 触媒成分の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを25ミリリツトル導入
し、上記で合成した固体成分(A)を20グラム導入
した。ジエチルアルミニウムエトキシド(20重
量パーセントn−ヘプタン溶液)(B)0.0125モル
を0℃で30分かけて導入し、50℃に昇温し、2
時間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで
洗浄した。 AlCl3(C)0.1モルを30℃で導入し、70℃で2時
間反応させた。反応終了後、n−ヘプタンで洗
浄して、触媒成分とした。その一部分をとり出
して組成分析したところ、Ti=8.9重量パーセ
ント、Mg=10.8重量パーセント、Cl=53.1重
量パーセントであつた。 (3) エチレンの重合 撹拌および温度制御装置を有する内容積1.5
リツトルのステンレス鋼製オートクレーブに、
真空−エチレン置換を数回くり返したのち、充
分に脱水および脱酸素したn−ヘプタンを800
ミリリツトル導入し、続いて、トリイソブチル
アルミニウム200ミリグラム、上記で合成した
触媒成分を10ミリグラム導入した。次いでH2
を4.5Kg/cm2導入し、さらにエチレンを導入し
て、全圧で9Kg/cm2とした。80℃で、1.5時間
重合を行なつた。重合中、これら反応条件を同
一に保つた。ただし重合が進行するに従つて低
下する圧力は、エチレンだけを導入することに
より、一定の圧力に保つた。重合終了後、エチ
レンおよび水素をパージして、オートクレーブ
より内容物をとり出し、このポリマースラリー
を過して、真空乾燥機で一昼夜乾燥した。 275グラムのポリマー(PE)が得られた〔対
触媒収率(gPE/g固体触媒成分)(以下Kと
称する)=27500〕。このポリマーを190℃で荷重
2.16Kgのメルトフローレイト(MFR)を測定
したところ、MFR=5.6であつた。 ポリマー嵩比重=0.369(g/c.c.)であつた。 実施例 2 実施例1の触媒成分の合成において、ジエチル
アルミニウムエトキシドの導入量を0.01モルに変
更し、AlCl3の導入量を0.075モルに変更した以外
は、全く同様に触媒成分の製造を行なつた。エチ
レンの重合も全く同様に行なつた。148グラムの
ポリマーが得られた。K=14800。MFR=2.4。 ポリマー嵩比重=0.334(g/c.c.)。 実施例 3 実施例1の触媒成分の合成において、ジエチル
アルミニウムエトキシドのかわりにジエチルアル
ミニウム(2−エチル)ヘキシドを使用した以外
は、全く同様に触媒成分の製造を行なつた。エチ
レンの重合も全く同様に行なつた。206グラムの
ポリマーが得られた。K=20600。MFR=4.2。 ポリマー嵩比重=0.360(g/c.c.)。 実施例 4 (1) 固体成分(A)の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを50ミリリツトル導入
し、次いでMgCl2(A−1)を0.1モル、
【式】(R=n−C4H9)(A−
2)
を68ミリリツトル導入して、90℃にて、2時間
反応させた。反応終了後、40℃に温度を下げ、
次いでメチルハイドロジエンポリシロキサン
(20センチストークスのもの)(A−3)を18ミ
リリツトル導入し、2時間反応させた。生成し
た固体成分をn−ヘプタンで洗浄し、その一部
分をとり出して組成分析したところ、Ti=13.5
重量パーセントであつた。 (2) 触媒成分の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを25ミリリツトル導入
し、上記で合成した固体成分(A)を20グラム導入
した。次いでエチルアルミニウムセスキクロラ
イド(B)0.0125モルを0℃で30分かけて導入し、
50℃に昇温し、2時間反応させた。反応終了
後、n−ヘプタンで洗浄した。次いでAlCl3(C)
0.1モルを30℃で導入し、70℃で2時間反応さ
せた。反応終了、n−ヘプタンで洗浄し、触媒
成分とした。組成分析したところ、Ti=11.8重
量パーセントであつた。 (3) エチレンの重合 実施例1と全く同様の条件で重合を行なつ
た。186グラムのポリマーが得られた。K=
18600。MFR=3.1。 ポリマー嵩比重=0.38(g/c.c.)。 実施例 5 実施例1の触媒成分の合成において、AlCl3の
かわりにAlBr30.08モルを使用した以外は、全く
同様に触媒成分の合成を行ない、エチレンの重合
も全く同様に行なつた。156グラムのポリマーが
得られた。K=15600。MFR=3.1。 ポリマー嵩比重=0.355(g/c.c.)。 実施例 6 (1) 触媒成分の合成 実施例1と同様の条件でフラスコへ固体成分
(A)を導入した。AlCl3(C)0.1モルを30℃で導入
し、70℃で1時間反応させた。次いでメチルハ
イドロジエンポリシロキサン(20センチストー
クスのもの)(B)12ミリリツトルを30℃で導入
し、70℃で2時間反応させた。反応終了後、n
−ヘプタンで洗浄して、触媒成分とした。組成
分析したところTi=14.9重量パーセントであつ
た。 (2) エチレンの重合 実施例1と全く同様の条件で重合を行なつ
た。157グラムのポリマーが得られた。K=
15700。MFR=5.5。 ポリマー嵩比重=0.380(g/c.c.)。 実施例 7〜10 実施例1の重合条件において、有機アルミニウ
ム成分を表−1に示すように変更した以外は、全
く同様に重合を行なつた。その結果を表−1に示
す。 実施例 11 この例は、エチレン−ブテン−1混合ガスの重
合に関するものである。実施例1で製造した固体
成分を使用し、エチレンのかわりにブテン−1を
5.0モルパーセント含むエチレン−ブテン−1混
合ガスを使用し、重合槽内のH2濃度を20体積パ
ーセントにした以外は、全く同様の条件で重合を
行なつた。364グラムのポリマーが得られた。
MFR=1.7。ポリマー嵩比重=0.358(g/c.c.)。ポ
リマー密度=0.937(g/c.c.)。
反応させた。反応終了後、40℃に温度を下げ、
次いでメチルハイドロジエンポリシロキサン
(20センチストークスのもの)(A−3)を18ミ
リリツトル導入し、2時間反応させた。生成し
た固体成分をn−ヘプタンで洗浄し、その一部
分をとり出して組成分析したところ、Ti=13.5
重量パーセントであつた。 (2) 触媒成分の合成 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱
酸素したn−ヘプタンを25ミリリツトル導入
し、上記で合成した固体成分(A)を20グラム導入
した。次いでエチルアルミニウムセスキクロラ
イド(B)0.0125モルを0℃で30分かけて導入し、
50℃に昇温し、2時間反応させた。反応終了
後、n−ヘプタンで洗浄した。次いでAlCl3(C)
0.1モルを30℃で導入し、70℃で2時間反応さ
せた。反応終了、n−ヘプタンで洗浄し、触媒
成分とした。組成分析したところ、Ti=11.8重
量パーセントであつた。 (3) エチレンの重合 実施例1と全く同様の条件で重合を行なつ
た。186グラムのポリマーが得られた。K=
18600。MFR=3.1。 ポリマー嵩比重=0.38(g/c.c.)。 実施例 5 実施例1の触媒成分の合成において、AlCl3の
かわりにAlBr30.08モルを使用した以外は、全く
同様に触媒成分の合成を行ない、エチレンの重合
も全く同様に行なつた。156グラムのポリマーが
得られた。K=15600。MFR=3.1。 ポリマー嵩比重=0.355(g/c.c.)。 実施例 6 (1) 触媒成分の合成 実施例1と同様の条件でフラスコへ固体成分
(A)を導入した。AlCl3(C)0.1モルを30℃で導入
し、70℃で1時間反応させた。次いでメチルハ
イドロジエンポリシロキサン(20センチストー
クスのもの)(B)12ミリリツトルを30℃で導入
し、70℃で2時間反応させた。反応終了後、n
−ヘプタンで洗浄して、触媒成分とした。組成
分析したところTi=14.9重量パーセントであつ
た。 (2) エチレンの重合 実施例1と全く同様の条件で重合を行なつ
た。157グラムのポリマーが得られた。K=
15700。MFR=5.5。 ポリマー嵩比重=0.380(g/c.c.)。 実施例 7〜10 実施例1の重合条件において、有機アルミニウ
ム成分を表−1に示すように変更した以外は、全
く同様に重合を行なつた。その結果を表−1に示
す。 実施例 11 この例は、エチレン−ブテン−1混合ガスの重
合に関するものである。実施例1で製造した固体
成分を使用し、エチレンのかわりにブテン−1を
5.0モルパーセント含むエチレン−ブテン−1混
合ガスを使用し、重合槽内のH2濃度を20体積パ
ーセントにした以外は、全く同様の条件で重合を
行なつた。364グラムのポリマーが得られた。
MFR=1.7。ポリマー嵩比重=0.358(g/c.c.)。ポ
リマー密度=0.937(g/c.c.)。
第1図は、チーグラー型触媒に関する本発明の
技術内容の理解を助けるためフローチヤート図で
ある。
技術内容の理解を助けるためフローチヤート図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記の成分(A)〜(C)の接触生成物であることを
特徴とする、オレフイン重合用触媒成分。 成分(A) 下記の成分(A−1)、(A−2)および(A−
3)より構成される固体組成物。 成分(A−1) ジハロゲン化マグネシウム 成分(A−2) チタンテトラアルコキシド、および(または)
一般式 【式】で表わされるポリチタン酸 エステル(ここで、R1、R2、R3およびR4は炭化
水素残基であり、nは2以上の数を表わす)。 成分(A−3) 【式】で示される構造を有するポリマーケ イ素化合物(ここで、R5は炭化水素残基であ
る)。 成分(B) 有機アルミニウム化合物、または 【式】で示される構造を有するポリマーケ イ素化合物(ここで、R6は炭化水素残基であ
る)。 成分(C) ハロゲン化アルミニウム
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15348382A JPS5943007A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | オレフィン重合用触媒成分 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15348382A JPS5943007A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | オレフィン重合用触媒成分 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5943007A JPS5943007A (ja) | 1984-03-09 |
JPH0358371B2 true JPH0358371B2 (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=15563555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15348382A Granted JPS5943007A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | オレフィン重合用触媒成分 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5943007A (ja) |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15348382A patent/JPS5943007A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5943007A (ja) | 1984-03-09 |
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