JPH04218511A - オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents
オレフィン重合体の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
造方法の改良に関するものである。さらに詳しくいえば
、本発明は立体規則性が高く、剛性と衝撃強度とのバラ
ンスに優れるとともに、良好なモルフォロジーを有し、
かつフイルム特性にも優れる上、着臭の問題もないなど
、優れた品質を有するオレフィン重合体を高活性触媒を
用いて効率よく製造する方法に関するものである。
体として、電子供与性化合物及びケイ素化合物を加え、
さらにチタン化合物を反応させて得られた固体触媒成分
に、有機アルミニウム化合物及び電子供与性化合物を組
み合わせたチーグラー・ナッタ触媒を用いてオレフィン
類を重合させる方法が知られており(特開平1−149
806号公報)、また、その他いわゆるチーグラー・ナ
ッタ触媒とされる触媒系が多数開示され(特公昭59−
52166号公報、同60−25441号公報、同59
−39767号公報など)、オレフィン類の重合に供さ
れている。一方、重合方法についても、予備重合法など
、種々の技術が開示されている(特公昭59−5024
6号公報、同57−45244号公報、特開昭59−2
064076号公報)。
製の際に、立体規則性の向上を目的として電子供与体を
使用しているが、比較的多量の電子供与体を添加しなけ
れば、その目的が達せられない。しかしながら、電子供
与体を多量に添加すると、触媒活性の低下やポリマー中
に残存する電子供与体による着臭など、好ましくない事
態を招来する。
上による衝撃強度と剛性とのバランスの向上などを目的
として予備重合が行われているが、この場合も多量の予
備重合を行わなければその目的が達せられない。しかし
ながら、予備重合量を多くすると、フィッシュアイやゲ
ルの発生によるフイルム特性の低下や射出成形品の表面
劣化を免れないという問題が生じる。
来技術が有する欠点を克服し、立体規則性が高く、剛性
と衝撃強度とのバランスに優れるとともに、良好なモル
フォロジーを有し、かつフイルム特性の低下、射出成形
品の表面劣化及び着臭などの問題がないなど、優れた品
質を有するオレフィン重合体を、高活性触媒を用いて効
率よく製造する方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の固体触
媒成分を用いることにより、少量の電子供与体の添加で
も、立体規則性の高いオレフィン重合体を与える触媒系
が得られ、しかもこの触媒系は電子供与体の添加量が少
ないので、高活性を有し、かつポリマーの着臭といった
問題をもたらさないこと、及びこの触媒系を用いること
により、予備重合量を少なくしても良好なモルフォロジ
ーを有するオレフィン重合体が得られ、しかも予備重合
量が少ないので、該オレフィン重合体をフイルム成形や
射出成形する場合、フイルム特性の低下や射出成形品の
表面劣化の問題が生じないことを見い出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。
ウム化合物と(b)芳香族ジカルボン酸のモノエステル
及びジエステルの中から選ばれた少なくとも1種と(c
)一般式
は0又は1〜4の整数である)で表わされるチタン化合
物とを反応させて得られる固体触媒成分、(B)有機ア
ルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物から成る
触媒の存在下でオレフィンを重合させるに当り、該マグ
ネシウム化合物として、(1)金属マグネシウムとアル
コールとマグネシウム1g原子当り、0.0001g原
子以上のハロゲンとの反応生成物、又は(2)金属マグ
ネシウムとアルコールとマグネシウム1g原子当り、0
.0001g原子以上のハロゲンとの反応生成物であっ
て、式
面積に等しい円の周長である)で示される球形度Sが1
.60未満であり、かつ、式
径、D10は累積重量分率が10%に対応する粒子径で
ある)で示される粒径分布指数Pが5.0未満のもの、
又は(3)少なくとも金属マグネシウム又は一般式
6】 (式中のR2及びR3はそれぞれアルキル基であり、そ
れらは同一であってもよいし、たがいに異なっていても
よい)で表わされるマグネシウム化合物とアルコールと
の反応生成物であって、前記式(II)で示される球形
度Sが1.60未満であり、かつ、前記式(III)で
示される粒径分布指数Pが5.0未満のものを用い、か
つ(A)固体触媒成分1g当り、0.10g未満のオレ
フィン予備重合生成物の存在下でオレフィンを重合させ
ることを特徴とするオレフィン重合体の製造方法を提供
するものである。
て用いられる固体触媒成分は、(a)マグネシウム化合
物と(b)芳香族ジカルボン酸のモノエステルやジエス
テルと(c)チタン化合物とを反応させることにより得
られる。該(a)成分のマグネシウム化合物としては、
金属マグネシウムとアルコールとハロゲンとの反応生成
物などが用いられる。この場合、前記(a)成分のマグ
ネシウム化合物は、前記式(II)で示される球形度S
が1.60未満であり、かつ前記式(III)で示され
る粒径分布指数Pが5未満のものが好適である。
が1.60未満であり、かつ前記式(III)で示され
る粒径分布指数Pが5.0未満であれば、該(a)成分
のマグネシウム化合物は、金属マグネシウムとアルコー
ルと金属マグネシウム1g当り、0.0001g原子以
上のハロゲンとの反応生成物以外のものであっても、触
媒の担体原料として良好な性質を示す。
合物は、CuKα線で測定したX線回折スペクトルにお
いて散乱角5〜20°の範囲に強ピーク3本が出現し、
しかもこれらのピークを低散乱角側から順にピークa、
ピークb及びピークcとした場合に、ピーク強度比b/
cが0.4以上のものが好適である。
成分を用いる場合、触媒活性、立体規則性、チタン担持
量がより向上し、かつより良好なモルフォロジーを有す
るポリマー粉末が得られる。この際用いられる金属マグ
ネシウムの形状については特に制限はなく、任意の形状
の金属マグネシウム、例えば顆粒状、リボン状、粉末状
のいずれのものも用いることができる。また、該金属マ
グネシウムの表面状態についても特に制限はないが、表
面に酸化マグネシウムなどの被膜が形成されていないも
のが有利である。
、炭素数1〜6の低級アルコールが好ましく、特にエタ
ノールは、触媒性能を向上させる固体触媒成分を与える
ので好適である。このアルコールの純度や含水量につい
ても特に制限はないが、含水量の多いアルコールを用い
ると、金属マグネシウム表面に水酸化マグネシウムが形
成されるので、含水量が1重量%以下、特に2000p
pm以下のアルコールを用いるのが好ましく、さらに、
より良好なモルフォロジーを有するマグネシウム化合物
を得るためには、水分は少なければ少ないほど有利であ
るが、一般には200ppm以下が望ましい。さらに、
ハロゲンとしては、臭素及びヨウ素、特にヨウ素が好ま
しく、その形態については特に制限されず、例えばアル
コール系溶媒に溶かし、溶液として用いてもよい。
シウム1モル当り、2〜100モル、好ましくは5〜5
0モルの範囲で選ばれるが、もちろんこれに限定される
ものではない。このアルコール量が多すぎるとモルフォ
ロジーの良好なマグネシウム化合物が得られにくい傾向
がみられるし、少ない場合、金属マグネシウムとの反応
がスムースに進行しないおそれがある。また、該ハロゲ
ンは、通常金属マグネシウム1g原子当り、0.000
1g原子以上、好ましくは0.0005グラム原子以上
、さらに好ましくは0.001グラム原子以上の割合で
用いられる。このハロゲンの使用量が0.0001グラ
ム原子未満では得られたマグネシウム化合物を粉砕する
ことなく用いる場合、チタン担持量、触媒活性、生成ポ
リマーの立体規則性やモルフォロジーなどが低下する。 したがって、得られるマグネシウム化合物の粉砕処理が
不可欠となり、好ましくない。また、ハロゲンの使用量
の上限については特に制限はなく、所望のマグネシウム
化合物が得られる範囲で適宣選べばよいが、一般的には
0.06g原子未満の範囲で選ばれる。また、このハロ
ゲンの使用量を適宣選択することにより、得られるマグ
ネシウム化合物の粒径を任意にコントロールすることが
できる。
ンとの反応は、公知の方法を用いて行うことができる。 例えば、金属マグネシウムとアルコールとハロゲンとを
、還流下で水素ガスの発生が認められなくなるまで、通
常20〜30時間程度を要して反応させることにより、
所望のマグネシウム化合物が得られる。具体的には、ハ
ロゲンとしてヨウ素を用いる場合、金属マグネシウムと
アルコールとの混合物中に固体状のヨウ素を投入したの
ち、加熱し還流する方法、金属マグネシウムとアルコー
ルとの混合物中に、ヨウ素を含有するアルコール溶液を
滴下投入後、加熱し還流する方法、金属マグネシウムと
アルコールとの混合物を加熱しながら、ヨウ素を含有す
るアルコール溶液を滴下する方法などを用いることがで
きる。また、いずれの方法においても、窒素ガスやアル
ゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下において、場合によ
り、n‐ヘキサンのような飽和炭化水素などの不活性有
機溶媒を用いて行うことが好ましい。金属マグネシウム
及びアルコールの投入については、最初からそれぞれ全
量反応槽に必ずしも投入しておく必要はなく、分割して
投入してもよい。特に好ましい形態は、アルコールを最
初から全量投入しておき、金属マグネシウムを数回に分
割して投入する方法である。この方法は、生成する水素
ガスの一時的な大量発生を防止することができ、安全面
から極めて望ましく、かつ反応槽の小型化が可能である
上、水素ガスの一時的な大量発生により引起こされるア
ルコールやハロゲンの飛沫同伴を防ぐことができる。分
割する回数については、反応槽の規模を考慮して決めれ
ばよく、特に制限はないが、操作の煩雑さを考慮すると
、通常5〜10回の範囲で選ばれる。
れでもよく、さらには、変法として、最初から全量投入
したアルコール中に金属マグネシウムをまず少量投入し
、反応により生成した生成物を別の槽に分離して除去し
たのち、再び金属マグネシウムを少量投入するという操
作を繰り返すということも可能である。
)成分の固体触媒成分の製造に用いる場合、乾燥させた
ものを用いてもよいし、ろ別機、ヘプタンなどの不活性
溶媒で洗浄したものを用いてもよい。このマグネシウム
化合物は、精製や粉砕、あるいは粒度を揃えるための分
級操作などを行うことなく、次工程に用いることができ
る。
物は、球状に近く、かつ粒径分布がシャープである。さ
らには粒子一つ一つをとってみても、球形度のばらつき
は非常に小さい。この場合前記(II)式で表わされる
球形度Sが1.60未満であり、かつ前記(III)式
で表わされる粒径分布指数Pが5.0未満であることが
好ましい。ここで、D90とは重量累積分率が90%に
対応する粒子径をいう。すなわち、D90で表わされる
粒子径より小さい粒子群の重量和が全粒子総重量和の9
0%であることを示している。D10も同様である。
度Sが1.60未満であり、かつ前記(III)式で表
わされる粒径分布指数Pが5.0未満であるマグネシウ
ム化合物は、少なくとも金属マグネシウム又は一般式
化7】 (式中のR2及びR3は前記と同じ意味をもつ)で表わ
されるマグネシウム化合物とアルコールとから得られた
ものであれば、触媒用担体として好適に使用できる。
ネシウム化合物は1種用いてもよいし、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。該(b)成分の芳香族ジカルボ
ン酸のモノエステルやジエステルとしては、フタル酸の
モノエステルやジエステルが好ましく、例えばモノメチ
ルフタレート、ジメチルフタレート、モノメチルテレフ
タレート、ジメチルテレフタレート、モノエチルフタレ
ート、ジエチルフタレート、モノエチルテレフタレート
、ジエチルテレフタレート、モノプロピルフタレート、
ジプロピルフタレート、モノプロピルテレフタレート、
ジプロピルテレフタレート、モノブチルフタレート、ジ
ブチルフタレート、モノブチルテレフタレート、ジブチ
ルテレフタレート、モノイソブチルフタレート、ジイソ
ブチルフタレート、モノアミルフタレート、ジアミルフ
タレート、モノイソアミルフタレート、ジイソアミルフ
タレート、エチルブチルフタレート、エチルイソブチル
フタレート、エチルプロピルフタレートなどが挙げられ
る。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上
を組み合わせて用いてもよい。
ジエステルとを比較した場合、ジエステルの方が好まし
い。また、芳香族ジカルボン酸のジエステルの中でもフ
タル酸の炭素数1〜5の低級アルキルエステルが好まし
く、特にジメチルフタレート及びジエチルフタレートが
好適である。
般式
表わされるものが用いられる。前記一般式(I)におけ
るR1は炭化水素残基であって、飽和基や不飽和基であ
ってもよいし、直鎖状のものや分枝鎖を有するもの、あ
るいは環状のものであってもよく、さらにはイオウ、窒
素、酸素、ケイ素、リンなどのヘテロ原子を有するもの
であってもよいが、好ましい炭化水素基としては、炭素
数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキ
ル基、シクロアルケニル基、アリール基及びアラルキル
基などを挙げることができる。また、該R1が複数個存
在する場合、それらは同一であってもよいしたがいに異
なっていてもよい。該R1の具体例としてはメチル基、
エチル基、n‐プロピル基、イソプロピル基、n‐ブチ
ル基、sec‐ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、アリ
ル基、ブテニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、シクロヘキセニル基、フェニル基、トリル基、ベン
ジル基、フェネチル基などが挙げられる。また、前記一
般式(I)におけるX1はフッ素原子、塩素原子、臭素
原子及びヨウ素原子のハロゲン原子であるが、これらの
中で塩素原子及び臭素原子が好ましく、特に塩素原子が
好適である。さらに、nは0又は1〜4の整数である。
物としては、例えばテトラメトキシチタン、テトラエト
キシチタン、テトラ‐n‐プロポキシチタン、テトライ
ソプロポキシチタン、テトラ‐n‐ブトキシチタン、テ
トライソブトキシチタン、テトラシクロヘキシロキシチ
タン、テトラフェノキシチタンなどのテトラアルコキシ
チタン、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン
などのテトラハロゲン化チタン、メトキシチタニウムト
リクロリド、エトキシチタニウムトリクロリド、プロポ
キシチタニウムトリクロリド、n‐ブトキシチタニウム
トリクロリド、エトキシチタニウムトリブロミドなどの
トリハロゲン化アルコキシチタン、ジメトキシチタニウ
ムジクロリド、ジエトキシチタニウムジクロリド、ジプ
ロポキシチタニウムジクロリド、ジ‐n‐プロポキシチ
タニウムジクロリド、ジエトキシチタニウムジブロミド
などのジハロゲン化ジアルコキシチタン、トリメトキシ
チタニウムクロリド、トリエトキシチタニウムクロリド
、トリプロポキシチタニウムクロリド、トリ‐n‐ブト
キシチタニウムクロリドなどのモノハロゲン化トリアル
コキシチタンなどが挙げられるが、これらの中で高ハロ
ゲン含有チタン化合物、特に四塩化チタンが好適である
。これらのチタン化合物はそれぞれ単独で用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
の調製に、前記の(a)、(b)及び(c)成分ととも
に、場合により(d)成分として、一般式
は0又は1〜3の整数である)で表わされるケイ素化合
物を用いることができる。
残基であって、飽和基や不飽和基であってもよいし、直
鎖状のものや分枝鎖を有するもの、あるいは環状のもの
であってもよく、さらにはイオウ、窒素、酸素、ケイ素
、リンなどのヘテロ原子を有するものであってもよいが
、好ましい炭化水素基としては、炭素数1〜10のアル
キル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアル
ケニル基、アリール基及びアラルキル基などを挙げるこ
とができる。また、該R4が複数個存在する場合、それ
らは同一であってもよいしたがいに異なっていてもよい
。該R4の具体例としては、前記一般式(I)における
R1の説明において例示したものを挙げることができる
。また、前記一般式(V)におけるX2はフッ素原子、
塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子のハロゲン原子であ
るが、これらの中で塩素原子及び臭素原子が好ましく、
特に塩素原子が好適である。
、SiCl4、CH3OSiCl3、(CH3O)2S
iCl2、(CH3O)SiCl、C2H5OSiCl
3、(C2H5O)2SiCl2、(C2H5O)3S
iCl、C3H7OSiCl3、(C3H7O)2Si
Cl2、(C3H7O)3SiClなどを挙げることが
できるが、これらの中で特に四塩化ケイ素(SiCl4
)が好ましい。これらのケイ素化合物は1種用いてもよ
いし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ケイ素化合物は、ケイ素化合物/マグネシウム化合物の
モル比が、通常0.01〜0.30、好ましくは0.1
0〜0.20の範囲にあるような割合で用いられる。こ
のモル比が0.01未満では触媒活性や立体規則性の向
上効果が十分に発揮されず、かつ生成ポリマー粉体中の
微粉量が多くなるし、0.30を超えると生成ポリマー
粉体中に巨大粒子が多く含まれるようになり、好ましく
ない。
は、次のようにして行うのが好ましい。すなわち、(a
)成分のマグネシウム化合物と(b)成分の芳香族ジカ
ルボン酸のモノエステルやジエステルと(c)成分のチ
タン化合物と所望に応じて用いられる(d)成分のケイ
素化合物とを、不活性溶媒中において、所定の温度で所
定時間かきまぜることにより、接触反応させる。
テルやジエステルの使用量は、(a)成分のマグネシウ
ム化合物中のマグネシウム1g原子当り、通常0.1モ
ル未満の範囲で選ばれる。0.1モルを超えると生成ポ
リマーの臭いが強く、脱臭工程が不可欠となる上、触媒
活性が低下する傾向がみられる。また、前記各成分の添
加順序については特に制限はなく、各成分を同時添加し
てもよいし、逐次添加してもよい。
よく、例えば、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水
素、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、あるい
は炭素数1〜12の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及
び芳香族炭化水素のモノ及びポリハロゲン化合物などの
ハロゲン化炭化水素などを使用することができる。なお
、これらの溶媒を用いる反応は本発明の好ましい態様で
あるが無溶媒下にて行うことも可能である。この場合、
例えば前記成分をボールミルなどにより直接機械的に混
合して反応すればよい。前記反応の温度は、通常、−1
0〜150℃、好ましくは20〜120℃とするのが効
果的であり、得られる触媒の重合活性が高くなる。 また、反応時間は反応温度に左右されるので反応温度に
応じて適宣に選択すればよい。
溶媒洗浄後、再びチタン化合物を投入して反応させる。 この反応においては、反応温度は、通常20〜200℃
、好ましくは50〜150℃の範囲で選ばれ、反応時間
は、通常5分ないし10時間、好ましくは30分ないし
5時間の範囲で選ばれる。この反応によって得られた固
体生成物は、必要に応じ、ペンタン、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、n‐ヘプタンなどの不活性炭化水素にて洗浄
することにより、所望の(A)固体触媒成分が得られる
。このようにして調製された(A)固体触媒成分の組成
については、通常マグネシウム/チタン原子比が2〜1
00、ハロゲン/チタン原子比が5〜100の範囲にあ
る。
いられるアルミニウム化合物としては、例えばトリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプ
ロピルアルミニウム、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などのトリアルキルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムモノクロリド、ジイソプロピ
ルアルミニウムモノクロリド、ジイソブチルアルミニウ
ムモノクロリド、ジオクチルアルミニウムモノクロリド
などのジアルキルアルミニウムモノハライド、エチルア
ルミニウムセスキクロリドなどのアルキルアルミニウム
セスキハライドなどが挙げられるが、これらの中で、炭
素数が1〜5の低級アルキル基を有するトリアルキルア
ルミニウムが好ましく、特にトリメチルアルミニウム、
トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム及
びトリブチルアルミニウムなどが好適である。これらの
アルミニウム化合物は1種用いてもよいし、2種以上を
組み合わせて用いてもよい。
いられる電子供与性化合物としては、酸素、窒素、リン
、あるいはイオウを含有する有機化合物であり、その具
体例としては、アミン類、アミド類、ケトン類、ニトリ
ル類、ホスフィン類、ホスホルアミド類、エステル類、
エーテル類、チオエーテル類、チオエステル類、酸無水
物類、酸ハライド類、酸アミド類、アルデヒド類、有機
酸類、Si‐O‐C結合を有する有機シラン化合物など
が挙げられる。
安息香酸のような芳香族カルボン酸などの有機酸:無水
コハク酸、無水安息香酸、無水p‐トルイル酸などの酸
無水物:アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾ
キノンなどの炭素数3〜15のケトン類:アセトアルデ
ヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベ
ンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアルデヒドな
どの炭素数2〜15のアルデヒド類:ギ酸メチル、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸
オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、
酪酸エチル、吉草酸エチル、クロロ酢酸メチル、ジクロ
ロ酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチル
、ピバリン酸エチル、マレイン酸ジメチル、シクロヘキ
サンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチ
ル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オク
チル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安
息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル
、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸
メチル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エチル、p
‐ブトキシ安息香酸エチル、o‐クロロ安息香酸エチル
、ナフトエ酸エチル、γ‐ブチロラクトン、δ‐バレロ
ラクトン、クマリン、フタリド、炭酸エチレン、フタル
酸ジ‐n‐ブチル、フタル酸ジ‐イソブチル、フタル酸
ジヘプチル、フタル酸ジシクロヘキシルなどの炭素数2
〜18のエステル類:アセチルクロリド、ベンジルクロ
リド、トルイル酸クロリド、アニス酸クロリドなどの炭
素数2〜15の酸ハライド類:メチルエーテル、エチル
エーテル、イソプロピルエーテル、t‐ブチルメチルエ
ーテル、t‐ブチルエチルエーテル、n‐ブチルエーテ
ル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール
、ジフェニルエーテル、エチレングリコールブチルエー
テルなどの炭素数2〜20のエーテル類:酢酸アミド、
安息香酸アミド、トルイル酸アミドなどの酸アミド類:
トリブチルアミン、N,N‐ジメチルピペラジン、トリ
ベンジルアミン、アニリン、ピリジン、ピコリン、テト
ラメチルエチレンジアミンなどのアミン類、アセトニト
リル、ベンゾニトリル、トリニトリルなどのニトリル類
、テトラメチル尿素、ニトロベンゼン、リチウムブチレ
ートなどを例示することができる。
ケイ素化合物としては、例えば、アルコキシシラン、ア
リーロキシシランなどがある。このような例としては、
一般式
ル基、アルケニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル
基又はハロゲン原子、R6はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルケニル基又はアルコキシアルキ
ル基、pは0又は1〜3の整数であり、R5が複数個あ
る場合、それらは同一であってもよいし、異なっていて
もよく、R6が複数個ある場合、それらは同一であって
もよいし、異なっていてもよい)で表わされるケイ酸エ
ステルを挙げることができる。
シロキサン類あるいはカルボン酸のシリルエステルなど
がある。さらに、他の例として、Si−O−C結合を有
しないケイ素化合物とO−C結合を有する有機ケイ素化
合物を予め反応させるか、α‐オレフィンの重合の際に
反応させてSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物
に変換させたものが挙げられ、例えば、SiCl4とア
ルコールとの併用が考えられる。
化合物の具体例としては、トリメチルメトキシシラン、
トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン
、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシ
ラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジ
エトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ‐ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、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、ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン
、クロロトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキ
シシラン、ビニルトリブトキシシラン、ケイ酸エチル、
ケイ酸ブチル、トリメチルフェノキシシラン、メチルト
リアリロキシシラン、ビニルトリス(β‐メトキシエト
キシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチル
テトラエトキシジシロキサンなどがある。
ましいのは、エステル類、エーテル類、ケトン類、酸無
水物類、Si−O−C結合を有する有機シラン化合物な
どである。
ジ‐イソブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジシク
ロヘキシルなどのフタル酸エステルとt‐ブチルメチル
エーテル、t‐ブチルエチルエーテルなどのエーテルと
の併用や、芳香族カルボン酸のアルキルエステル、例え
ば、安息香酸、p‐メトキシ安息香酸、p‐エトキシ安
息香酸、トルイル酸などの芳香族カルボン酸の炭素数1
〜4のアルキルエステル、トリアルコキシシランなどが
好ましく、またベンゾキノンなどの芳香族ケトン、無水
安息香酸などの芳香族カルボン酸無水物、エチレングリ
コールブチルエーテルなどのエーテルなども好ましい。
については、(B)成分の有機アルミニウム化合物は、
アルミニウム/チタン原子比が、通常1〜1000、好
ましくは10〜500の範囲になるような量が用いられ
る。この原子比が前記範囲を逸脱すると触媒活性が不十
分となる。さらに(C)成分の電子供与性化合物は、電
子供与性化合物/有機アルミニウム化合物モル比が、通
常0.05〜0.5の範囲にあるような量が用いられる
。このモル比が0.05未満では得られるポリマーの立
体規則性が不十分であるし、0.5を超えると触媒活性
が低下する。
としては、一般式
しくは分枝状の炭化水素残基である)で表わされるα‐
オレフィンが好ましく用いられる。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、ヘプテン‐1、オクテン‐1、デセン‐1などの長
鎖状モノオレフィン類、4‐メチルペンテン‐1などの
分枝モノオレフィン類、あるいはビニルシクロヘキサン
などが挙げられる。これらのオレフィンは1種用いても
よいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
プロピレンが好ましい。また、本発明においては、ブタ
ジエンなどのジエン類、その他各種オレフィン類も用い
ることができる。
固体触媒成分、(B)有機アルミニウム化合物及び(C
)電子供与性化合物を、それぞれ所定の割合で混合して
成る触媒の存在下に、オレフィンを予備重合させる。こ
の際予備重合生成物の量は、前記(A)固体触媒成分1
g当り、0.10g未満であることが必要である。この
量が0.10g以上になると、得られるポリマーからフ
イルムを成形した場合、ゲルフィッシュアイが多発した
り、ヘイズ値が低下するなど、フイルム特性が著しく低
下し、また、射出成形においても成形品の表面特性が悪
くなる傾向がみられる。
5〜75℃の範囲で選ばれる。また、オレフィン圧は、
通常常圧ないし50kg/cm2・Gの範囲で選ばれる
が、前述した範囲の予備重合生成物の量となるよう適宜
条件が選ばれる。
該触媒と予備重合生成物との存在下に、オレフィンを本
重合させる。この本重合における重合形式については特
に制限はなく、例えば不活性炭化水素溶媒によるスラリ
ー重合法、無溶媒による隗状重合法、あるいは気相重合
法などいずれの方式も用いることができるし、また、連
続重合法、非連続重合法のいずれも可能である。さらに
、重合反応を一段で行ってもよいし、二段以上の多段で
行ってもよい。
圧は通常常圧ないし50kg/cm2・G、反応温度は
、通常0〜200℃、好ましくは30〜100の範囲で
適宣選ばれる。ポリマーの分子量の調節は、公知の手段
、例えば重合器中の水素濃度を調整することにより行う
ことができる。反応時間は原料のオレフィンの種類や反
応温度によって左右され、一概に定めることができない
が、通常5分ないし10時間、好ましくは30分ないし
5時間程度である。
、(A)成分と(B)成分と(C)成分とを所定の割合
で混合し、触媒させたのち、ただちにオレフィンを導入
し、予備重合を行ってもよいし、触媒後0.2〜3時間
程度熟成させたのち、オレフィンを導入して予備重合を
行ってもよい。さらに、この触媒成分は不活性溶媒やオ
レフィンなどに懸濁して供給することができる。
により行うことができる。すなわち、気相重合法におい
ては、重合後、重合器から導出されるポリマー粉体に、
その中に含まれるオレフィンなどを除くために、窒素気
流などを通過させてもよいし、また、所望に応じて押出
機よりペレット化してもよく、その際、触媒を完全に失
活させるために、少量の水、アルコールなどを添加する
こともできる。また、バルク重合法においては、重合後
、重合器から導出されるポリマーから完全にモノマーを
分離したのち、ペレット化することができる。次に、添
付図面の図1に、本発明の実施態様の1例をフローチャ
ート図で示す。
用いることにより、少量の電子供与体の添加でも、立体
規則性の高いオレフィン重合体を与える触媒系が得られ
、しかもこの触媒系は電子供与体の添加量が少ないので
、高活性を有し、かつポリマーの着臭という問題が生じ
ない。また、この触媒系を用いることにより、予備重合
量を少なくしても良好なモルフォロジーを有するオレフ
ィン重合体が得られ、しかも予備重合量が少ないので、
該オレフィン重合体をフイルム成形する場合、フィッシ
ュアイやゲルの発生のない良好なフイルム特性を有する
フイルムが得られる上、射出成形する場合、成形品の表
面劣化の問題も生じない。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、以下の実施例においては、下記
の試薬を用いた。
。 ヨウ素:和光純薬(株)製、試薬特級。 金属マグネシウム:顆粒状(平均粒度350μm)。 また、X線回折測定は以下のとおりに実施した。
なるように粉砕した。粉砕物を常温で真空乾燥し、得ら
れた乾燥粉体を不活性ガス雰囲気下でマイラーフイルム
製セルに充てんした。マイラーフイルムの厚さは6μm
であり、マイラーフイルムと乾燥粉体と合わせたセルの
厚さは1mmであった。このセルを粉末X線回折装置[
理学電気工業(株)製]に取り付け、透過法によりX線
回折スペクトルを測定した。対陰極には、銅(Cu)を
用い、電圧50kv、電流120mA及び波長(λkα
)1.543オングストロームの条件を用いた。
。乾燥後の(a)マグネシウム化合物のサンプルを、走
査型電子顕微鏡[日本電子(株)製、JSM‐25SI
II]にて、加速電圧50kv、150倍で投影し、ネ
ガを得た。次に、このネガを透過法にて画像解析処理し
た。画像解析処理は、画像解析装置[nexus社製、
6510(2MB)]により、20画素(1画素を1.
389μ×1.389μとした)以下の粒子をカットし
、残りの粒子約2000個について行った。画像解析処
理により、その輪郭長E1及び粒子の投影面積に等しい
円の周長E2を求め、前記(II)式で算出した。 同じく、粒径分布指数Pは、ふるいにて粒子の粒度分布
を求め、その分布と対数分布紙上にプロットし、90%
粒子径D90及び10%粒子径D10を求めて前記(I
II)式で算出した。
で十分に置換したのち、これにエタノール約2430g
、ヨウ素16g及び金属マグネシウム160gを投入し
、かきまぜながら還流条件下で系内から水素ガスの発生
がなくなるまで反応させ、反応生成物を得た。この固体
生成物についてCuKα線を用いてX線回折分析を行っ
たところ、20=5〜20°の範囲に3本の回折ピーク
が現われた。これらのピークを低角側から順にピークa
、ピークb及びピークcとした場合に、ピーク強度比b
/cは0.75であった。また、球形度Sは1.21、
粒径分布指数Pは1.7であった。
で十分に置換した内容積500mlのガラス製三つ口フ
ラスコに、前記(1)で得たマグネシウム化合物(粉砕
していないもの)16g、精製ヘプタン80ml、四塩
化ケイ素2.4ml及びフタル酸ジエチル2.0mlを
加えた。系内を90℃に保ち、かきまぜながら、四塩化
チタン77mlを投入して、110℃で2時間反応させ
たのち、固体反応物を分離して、80℃の精製ヘプタン
で洗浄した。さらに、四塩化チタン122mlを加え、
110℃で2時間反応させたのち、精製ヘプタンで十分
に洗浄して、固体触媒成分(A)を得た。
スラリーとし、内容積約10lのステンレス製オートク
レーブに入れ、さらにトリエチルアルミニウム20mm
ol、ジフェニルジメトキシシラン15mmolを添加
し、プロピレンを0.4kg/cm2・Gまで加え、6
0℃において10分間予備重合した。その後n‐ヘプタ
ン1lで3回洗浄した。この予備重合量を表1に示す。
トリエチルアルミニウム15mmol、ジフェニルジメ
トキシシラン1.5mmol及び前記固体触媒成分(A
)(チタン原子換算で0.05mmol)を添加し、水
素を1.5kg/cm2・Gまで加え、全圧8kg/c
m2・Gで70℃において、プロピレンの重合を2時間
行った。その結果を表1に示す。なお、表1における立
体規則性及びフィッシュ・アイは次のことを意味する。
則性を表わす。 ・フィッシュ・アイ粉末状ポリマーに酸化防止剤を添加
して造粒したのち、スクリュー径20mmの製膜機を用
いて製膜した厚さ30μmのフイルムについて、欠点検
出装置(竹中システム機器製)により測定した径0.2
mm以上のフィッシュ・アイの個数で表わす。
におけるヨウ素の量を11.2gに変えた以外は実施例
1と同様にして実施した。その結果を表1に示す。この
場合、ピーク強度比b/cは0.73、球形度Sは1.
22、粒径分布指数Pは1.7であった。
を5分間に変えた以外は、実施例1と同様にして実施し
た。その結果を表1に示す。
おいて、フタル酸ジエチル2.0mlを用いる代りに、
フタル酸ジメチル1.8mlを用いた以外は、実施例1
と同様にして実施した。その結果を表1に示す。
トリエチルアルミニウムの使用量を15mmolから2
0mmolに変えた以外は、実施例1と同様にして実施
した。その結果を表1に示す。
ジエトキシドをボールミルで粉砕したものを用いた。以
下の工程(2)、(3)及び(4)は、実施例1と同様
にして実施した。その結果を表1に示す。
を40分間に変えた以外は、実施例1と同様にして実施
した。その結果を表1に示す。
おいて、フタル酸ジエチルの使用量を4.0mlに変え
た以外は、実施例1と同様にして実施した。その結果を
表1に示す。
おいて、ヨウ素を用いなかった以外は、実施例1と同様
に実施した。この時、マグネシウム化合物の球形度Sは
1.87、粒径分布指数Pは7.6であった。その他の
結果を表1に示す。
ート。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)(a)マグネシウム化合物と(
b)芳香族ジカルボン酸のモノエステル及びジエステル
の中から選ばれた少なくとも1種と(c)一般式【化1
】 (式中のX1はハロゲン原子、R1は炭化水素残基、n
は0又は1〜4の整数である)で表わされるチタン化合
物とを反応させて得られる固体触媒成分、(B)有機ア
ルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物から成る
触媒の存在下でオレフィンを重合させるに当り、該マグ
ネシウム化合物として金属マグネシウムとアルコールと
マグネシウム1g原子当り、0.0001g原子以上の
ハロゲンとの反応生成物を用い、かつ(A)固体触媒成
分1g当り、0.10g未満のオレフィン予備重合生成
物の存在下でオレフィンを重合させることを特徴とする
オレフィン重合体の製造方法。 - 【請求項2】 (A)(a)マグネシウム化合物と(
b)芳香族ジカルボン酸のモノエステル及びジエステル
の中から選ばれた少なくとも1種と(c)一般式【化2
】 (式中のX1はハロゲン原子、R1は炭化水素残基、n
は0又は1〜4の整数である)で表わされるチタン化合
物とを反応させて得られる固体触媒成分、(B)有機ア
ルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物から成る
触媒の存在下でオレフィンを重合させるに当り、該マグ
ネシウム化合物として、金属マグネシウムとアルコール
とマグネシウム1g原子当り、0.0001g原子以上
のハロゲンとの反応生成物であって、式 【数1】 (式中のE1は粒子の投影の輪郭長、E2は粒子の投影
面積に等しい円の周長である)で示される球形度Sが1
.60未満であり、かつ、式 【数2】 (式中のD90は累積重量分率が90%に対応する粒子
径、D10は累積重量分率が10%に対応する粒子径で
ある)で示される粒径分布指数Pが5.0未満のものを
用い、かつ(A)固体触媒成分1g当り、0.10g未
満のオレフィン予備重合生成物の存在下でオレフィンを
重合させることを特徴とするオレフィン重合体の製造方
法。 - 【請求項3】 ハロゲンがヨウ素である請求項1又は
2記載のオレフィン重合体の製造方法。 - 【請求項4】 (A)(a)マグネシウム化合物と(
b)芳香族ジカルボン酸のモノエステル及びジエステル
の中から選ばれた少なくとも1種と(c)一般式【化3
】 (式中のX1はハロゲン原子、R1は炭化水素残基、n
は0又は1〜4の整数である)で表わされるチタン化合
物とを反応させて得られる固体触媒成分、(B)有機ア
ルミニウム化合物及び(C)電子供与性化合物から成る
触媒の存在下でオレフィンを重合させるに当り、該マグ
ネシウム化合物として、少なくとも金属マグネシウム又
は一般式 【化4】 (式中のR2及びR3はそれぞれアルキル基であり、そ
れらは同一であってもよいし、たがいに異なっていても
よい)で表わされるマグネシウム化合物とアルコールと
の反応生成物であって、式 【数3】 (式中のE1は粒子の投影の輪郭長、E2は粒子の投影
面積に等しい円の周長である)で示される球形度Sが1
.60未満であり、かつ、式 【数4】 (式中のD90は累積重量分率が90%に対応する粒子
径、D10は累積重量分率が10%に対応する粒子径で
ある)で示される粒径分布指数Pが5.0未満のものを
用い、かつ(A)固体触媒成分1g当り、0.10g未
満のオレフィン予備重合生成物の存在下でオレフィンを
重合させることを特徴とするオレフィン重合体の製造方
法。 - 【請求項5】 (A)固体触媒成分の調製において(
b)成分の仕込量がマグネシウム1g原子当り、0.1
モル未満である請求項1、2、3又は4記載のオレフィ
ン重合体の製造方法。
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JP6969590 | 1990-03-22 | ||
JP2-69695 | 1990-03-22 | ||
JP3081338A JP3039878B2 (ja) | 1990-03-22 | 1991-03-22 | オレフィン重合体の製造方法 |
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JPH04218511A true JPH04218511A (ja) | 1992-08-10 |
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JP3081338A Expired - Lifetime JP3039878B2 (ja) | 1990-03-22 | 1991-03-22 | オレフィン重合体の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3039878B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114057913A (zh) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 住友化学株式会社 | 烯烃聚合用固体催化剂成分 |
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JP3215691B2 (ja) | 1990-04-20 | 2001-10-09 | 出光石油化学株式会社 | オレフィン重合体の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3081338A patent/JP3039878B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN114057913A (zh) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 住友化学株式会社 | 烯烃聚合用固体催化剂成分 |
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