JPH05506679A - オレフイン類重合用プロ触媒組成物,その製法 - Google Patents
オレフイン類重合用プロ触媒組成物,その製法Info
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- JPH05506679A JPH05506679A JP91506914A JP50691491A JPH05506679A JP H05506679 A JPH05506679 A JP H05506679A JP 91506914 A JP91506914 A JP 91506914A JP 50691491 A JP50691491 A JP 50691491A JP H05506679 A JPH05506679 A JP H05506679A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
オレフィン重合用プロ触媒組成物、その製法Bよμ°用途l几Li1
本発明はオレフィン類のホモ重合および共重合用に好適なプロ触媒組成物に関す
るものである。
また本発明は該プロ触媒組成物の製法、および該プロ触媒組成物を育種金属共触
媒化合物と併用してオレフィン類の重合用に使用する用途に関する。
一般にオレフィン類の重合には、所謂プロ触媒と共触媒とから成るチーグラー・
ナタ触媒系が使用される。このプロ触媒成分は周期律表第1VA−VI I I
族(Hubbard+ I UPAC1970)に属する遷移金属を含む化合物
から成る。他方、共触媒成分は周期律表第1A−IIIA族に属する金属の有機
金属化合物から成る。通常このチーグラー・ナタ触媒系では、触媒物性を改良Φ
変性するために電子供与性化合物を同時に含有している。
不均一重合触媒の調製においてはプロ触媒の重合活性を向上させる一成分として
担体化合物を使用し、該担体化合物上に遷移金属化合物を担持させることが行な
われる。このような担体化合物としてはシリカ、酸化アルミニウム。
酸化マグネシウム、酸化チタン、これらの混合物、各種形態の炭素、および各種
のポリマー物質が用いられる。アルコキシド、ヒドロキシド、ヒドロキシハライ
ドおよびハライド等のマグネシウム化合物が重要な担体化合物であることが知ら
れており、特に塩化マグネシウムはプロ触媒組成物の極めて重要な担体成分であ
ることが近年判明した。
マグネシウム化合物、特にマグネシウムハライド類はその基本的結晶形態のまま
では遷移金属化合物により充分に活性化するのが困難であり、結晶形を変形させ
る必要がある。この変形は従来1例えばボール・ミルを用いた粉砕により結晶格
子を大きく変形させ、大きな比表面を有する微細分散体を形成させることにより
行なわれてきた。しかし通常の粉砕法はエネルギー消費量が多く、装置の摩耗や
腐食を伴い、かつ連続式触媒調製には不向きである等の欠点を有する。
マグネシウムハライド等のマグネシウム化合物の結晶形を変形させて遷移金属化
合物による活性化を受け易くさせるための最近の手法は、化学的に変形させる方
法である。
この場合、マグネシウム化合物、遷移金属化合物および任意に電子供与体を通常
は溶剤中で反応させ、沈降性プロ触媒組成物を生成させる。この方法では組成物
が触媒a型中に多少なりとも自然発生的に結晶化して、その後は結晶形態が実質
的に変化しないために、充分無定形なプロ触媒を形成させることができない。
米国特許第4.124,532号および同第4,174.429号公報には、マ
グネシウムハライドと遷移金属化合物とを電子供与体溶剤中で一定比率で反応さ
せることから成る。この種の触媒活性を有する錯体の製法を開示している。最終
錯体は該溶剤の蒸発による結晶化により分離するか、またはこの錯体を不溶性溶
剤と混合することにより単離する。このような錯体化合物は自然発生的な結晶化
により形成されるので、結晶構造は規則性に富み、触媒活性には限度がみられる
。
米国特許男4.302□ 566号公報およびEP出願第8.110号公報には
、マグネシウムハライド、遷移金属化合物および電子供与体から調製した前駆体
を開示している。この前駆体は電子供与体溶剤から沈降させて分離後。
活性化用アルミニウムアルキルおよび不活性担体と混合する。これらの方法でも
1m製中に該前駆体が自然発生的に結晶化し、その後は結晶構造に変化がみられ
ないために。
本質的に無定形のプロ触媒組成物を取得することができない。
DE特許第2,949,735号公報には、塩化マグネシウムを2−エチルヘキ
サノールのケロシン溶液中に溶解し、この冷却錯体溶液中にチタンテトラブトキ
シドを添加し、得られた触媒溶液を有機アルミニウムクロライドと併用してエチ
レン共重合に使用する方法を開示している。この場合は非担持触媒溶液を取り扱
い、したがってポリマー粒子の構造形態を制御することは不可能である。またこ
の場合9重合活性の観点から有害なアルコール性水酸基は別途に処理しても除去
できない。
EP特許出願第186.970号公報には、ヘプタン中で塩化マグネシウムをチ
タンテトラブトキシドで処理し。
得られた粒子表面をアルコール、シラノールまたはフェノール等の有機ヒドロキ
シ化合物で処理し、生成物をチタンハライドおよび高分子性ケイ素化合物で処理
する方法を開示している。
この場合、2段のチタン化工程で固体プロ触媒組成物を調製するが、これらの2
段工程は煩雑で、かつ不純物により影響を受け易い。
米国特許第4.833,111号公報には、600℃で活性化したシリカをヘキ
サン中に懸濁し、シリカ表面の水酸基をジブチルマグネシウムと反応させ、この
マグネシウムをエタノールと反応させてブチル基をエトキシ基で置換し、該触媒
を四塩化チタンおよびエチルアルミニウムジクロライドで活性化する方法を開示
している。この方法には欠点があり、マグネシウム化合物として有機金属化合物
が使用されているが、この有機金属化合物自体は触媒的活性な錯体形成に要する
ハロゲンを含有していない。したがってマグネシウムと該遷移金属間で触媒的活
性な相互反応を生起させるためには、四塩化チタン等の遷移金属ノ1ライドの使
用が必要になる。一方、この覆の試薬は例えば空気中の湿気に対して鋭敏なので
、担体活性化に対して著しい阻害要因になる。
本発明の目的は、可能な限り高活性で1粒子形1粒子の大きさおよび粒径分布が
好適な固体プロ触媒組成物を提供することにある。これらの目的は上記の欠点を
伴わずに容易に達成できることが条件である。
発jしm領
上記の問題点はオレフィン重合を意図した本発明の新規なプロ触媒組成物により
解決できる。この組成物の主たる特許請求の範囲請求項1に記載の通りである。
本発明の新規なプロ触媒組成物は、不活性担体をマグネシウムハライド、該マグ
ネシウムハライドを溶解し塩素を含有しない遷移金属化合物、および電子供与体
で含浸し1次いで遷移金属を含有しない塩素化合物で塩素化するか、または該塩
素化合物と育種金属化合物との混合物で塩素化することにより容易に得られる。
このようにして得られたプロ触媒の塩素/金属比は、最適重合結果を与える範囲
内にある。
m豆
公知触媒に較べて本発明の触媒が有利な点は、担体特にシリカに起因して、制御
された触媒構造形態を有することにある。さらに本発明の触媒は高活性で、優れ
た水素感度を有し、かつ共モノマー感度に優れ、得られる重合体の分子量分布が
狭いという特徴がある。
担体処理用にマグネシウム化合物、電子供与性化合物。
および塩素を含有しない遷移金属化合物溶液を使用すると、遷移金属化合物によ
る別途活性化工程が不要になるばかりでな(、塩素化が充分に行なわれ、かつマ
グネシウム化合物として有機マグネシウム化合物の代わりにマグネシウムハライ
ド、好ましくは無水マグネシウムジクロライドが使用できることになり、最高の
活性を宵するプロ触媒の調製に有利な構造形態が得られる。
フィンランド特許第89−5703号公報には、固体プロ触媒組成物の製法が記
載されており、固体担体をMg化合物と、該Mg化合物を溶解する遷移金属化合
物との混合物で浸漬し、チタンを含有しない化合物で生成組成物を塩素化する方
法を開示している。この方法で使用するMg/Ti比は通常は0.5程度であり
、最高でも約1である。
得られる重合活性はチタン基準で100乃至130kg・P E / g @T
iである。ポリマー中に残留するTi分はtoppm以上である。本発明の方
法が該フィンランド特許と異なる点は、電子供与性化合物の使用により所望のM
g/Ti比を少なくとも1.好ましくは1乃至4にすることができる点にあり、
また遷移金属当りの触媒活性が高くなる点にある。本発明の触媒組成物により得
られる触媒活性は通常200乃至500kg@PE/geTiであり、したがっ
てTi残渣は5ppm以下である。
本発明で使用する担体は多孔性無機材料もしくは育種材料である。育種材料とし
ては高分子性材料が挙げられる。
特に好ましい無機材料としてはケイ素、アルミニウム、マグネシウムおよび/ま
たはクロムの酸化物が挙げられる。
具体的にはシリカ、アルミニウム酸化物、マグネ7ウム酸化物、ケイ酸マグネシ
ウム、チタン酸化物等である。好ましい担体はシリカ、アルミニウム酸化物、お
よびケイ酸マグネシウムまたはこれらの混合物である。特に好ましくはシリカで
ある。
物理的に結合している水は該不活性担体表面から熱的に1例えば200℃以下で
乾燥することにより任意に除去できる。
該担体表面の水酸基は約200℃以上の加熱または該水酸基と反応しつる試薬と
反応させることにより任意に化学的に除去できる。しかし1表面水酸基の除去は
、実施例に示すように、触媒性能に対して必ずしも必要ではない。
担体表面の水酸基を化学的に除去するために好適な試薬としては、育種ケイ素、
アルミニウム、亜鉛、リンおよび/またはフッ素化合物が挙げられる。好ましい
有機ケイ素化合物としては1式(R3S i)2 NHまたは式R1l5 i
X4−Il(式中Rは水素原子および/またはアルキル基であり、Xは水酸基の
Hと反応しうる)\ロゲン等の基であり、かつnは1.2または3である)で示
される化合物が挙げられる。好ましい有機アルミニウム化合物としては9式[R
,A l xz−1IIにて示される化合物が挙げられる(式中Rは水素原子お
よび/または炭素数1乃至20の炭化水素基、好ましくは低級アルキル基であり
、Xは/10ゲン、nは1.2または好ましくは3であり1mは1または2であ
る)。アルミニつ化合物の具体例としてはトリイソブチ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クロライド等のジアルキルアルミ
ニウムハライド、およびジイソブチルアルミニウムヒドライド等のジアルキルア
ルミニウムヒドライドが挙げられる。水酸基を除去する目的で使用するリン化合
物の好ましい例としては、フオスフオラストリハライド、フオスフオラスオキシ
トリハライド、ジアルキルフオスフオラスハライド。
モノアルキルフオスフオラスハライドおよびジアミノフオスフオラスオキシハラ
イドが挙げられる。水酸基除去のために好ましく使用できるフッ素化合物として
は、ガス状フッ素、フッ化水素酸、三フッ化ホウ素、四フッ化ケイ素およびオキ
シジフッ化硫黄である。
水酸基除去に最適な試薬は有機ケイ素化合物および有機アルミニウム化合物であ
り、これらの中ではへキサメチルジシラザンC(CH3) 3 S i 1 a
NH,およびトリエチルアルミニウム(C,H5)3AI、が最も好ましい。
少なくとも物理的に結合している水酸基を担体表面上から任意に除去した後、マ
グネシウムハライド化合物1周期律表第1VBまたはVB族の遷移金属から成る
化合物であってMg化合物を溶解し、かつ塩素を含有しない一種または数種の化
合物、および該Mg化合物を溶解/@fRI、うる電子供与性化合物で含浸する
。具体的には担体を、マグネシウムハライド化合物2周期律表第1VBおよびV
B族の遷移金属から成る一種または数種の化合物であって塩素を含有しない化合
物、および電子供与性化合物から予め調製した混合物で含浸する。この混合物は
溶液、特に炭化水素溶液もしくは電子供与体溶液の形態であることが好ましく、
この際の溶解材料はマグネシウム化合物、遷移金属化合物、および電子供与性化
合物から形成された錯体から成る。
本発明の他の実施態様によれば、マグネシウムハライド化合物、塩素を含有しな
い遷移金属化合物、および電子供与性化合物を、別途に溶解することなく担体に
添加して遂行する。さらに他の実施態様によれば、先ず担体をマグネシウム化合
物および電子供与性化合物から形成させた混合物と接触させ1次いでマグネシウ
ム化合物および遷移金属化合物から形成させた混合物と接触させる。
好適なマグネシウム化合物はM g ”ライド類であり、特にマグネシウムンク
ロライドが好ましい。好ましい遷移金属化合物はマグネシウム化合物を溶解しつ
る液状化合物であり9例えばテトラアルキルチタネート(チタンテトラアルコキ
ッド)、チタンテトラエトキンド、チタンテトラプ口ポキンドおよびチタンテト
ラブトキシド等の遷移金属アルコキシド類である。
電子供与性化合物としては、このマグネシウム化合物類を溶解しつる液状の有機
化合物であり2例えばカルボン酸のアルキルエステル、脂肪族エーテル、環状エ
ーテル、脂肪族ケトン、および脂肪族アルコール類が挙げられる。好ましい電子
供与性化合物にはエチルアセテートおよびテトラヒドロフランが包含され、最も
好ましくはエタノール。
プロパツールおよびブタノール等の脂肪族アルコール類である。
担体をマグネシウムハライド化合物、塩素を含有しない一種または数種の遷移金
属化合物および電子供与性化合物で処理した後9反応生成物すなわち各化合物か
ら得られた前駆体であって電子供与体を含有する該前駆体を遷移金属を含有しな
い塩素化合物、または該塩素化合物と有機金属化合物との混合物を用いて反応さ
せる。
適当な有機金属化合物としては1例えばトリアルキルアルミニウム等の育種アル
ミニウム化合物、ブチルリチウム等の他の金属アルキル、およびキサメチルジシ
ラザン等の有機ケイ素化合物が挙げられる。最も好ましい有機金属化合物は有機
ケイ素化合物および有機アルミニウム化合物であり、具体的にはそれぞれへキサ
メチルジシラザンおよびトリエチルアルミニウムである。
遷移金属を含有しない塩素化合物には、HCI。
CC1,、塩化ケイ素、特に式CR,A I C13−nコ、(式中、Rは炭素
数1乃至20の炭化水素残基、好ましくは低級アルキル基、nおよびmはそれぞ
れ1または2である)にて示される化合物が包含される。塩素化に対して好適な
典型的アルミニウム化合物としてはジエチルアルミニウムクロライド、エチルア
ルミニウムセスキクロライドおよびエチルアルミニウムクロライド等のアルキル
アルミニウムクロライドが挙げられる。
担体を遷移金属化合物で含浸するに先立って担体に有機金属化合物を添加するこ
とも可能である。この場合先ず。
担体をマグネシウム化合物と電子供与体との溶液/スラッジで含浸し1次いで有
機金属化合物と反応させ、さらにマグネシウム化合物と遷移金属化合物との液状
混合物で浸漬する。得られた生成物は遷移金属を含有しない塩素化合物を用いて
最終的に塩素化する。
本発明は上記タイプのプロ触媒組成物の製法にも関する。ここでは、予め担体表
面の水酸基を熱的手段、または水酸基と反応しつる化合物と反応させることによ
る化学的手段により任意に除去した後、マグネ/ラムハライド化合物2周期律表
第1VAおよびVA族に属する遷移金属から成る化合物であって該Mg化合物を
溶解し、かつ塩素を含有しない一種または数種の化合物、および該Mg化合物に
溶解/懸濁しろる電子供与性化合物を用いて含浸させ2次いで遷移金属を含有し
ない塩素化合物、または該塩素化合物と有機金属化合物と混合物で処理する。
具体的には一種または数種の無機酸化物を200°Cに加熱・乾燥することによ
り9表面上に物理的に結合した水だけを除去する。同時に表面上の水酸基を20
0℃以上でか一部するか、または有機ケイ素化合物、好ましくはヘキサメチルノ
シラザンを用いて化学的に除去する。
マグネシウム化合物最も好ましくは無水塩化マグネシウムを、チタンアルコキシ
ド好ましくはチタンテトラブトキシド等の遷移金属化合物中、およびn−ブタノ
ール等の溶解性/懸1性電子供与性化合物中に約20℃で溶解することによりプ
レミックスを調製する。このプレミックスは炭化水素溶液もしくは電子供与体溶
液の形態が好ましい。
Mg/Tiモル比は1または1以上、好ましくは1乃至4である。CI/Tiモ
ル比は約1乃至10.好ましくは3乃至5である。ED(電子供与体)/Tiモ
ル比は1乃至100である。
このプレミックスを約20℃で1乃至100時間任意に攪拌しなから担体に添加
する。次いで約20°Cで炭化水素および/または電子供与体溶液を蒸発し、乾
燥して自由流動性の粉末を取得する。
このプレミックス成分は別途に溶解することなく担体に添加することも可能であ
り、マグネシウム化合物、遷移金属化合物、電子供与体および任意に炭化水素溶
剤を担体と混合し2次いで約20℃で1乃至100時間攪拌し、さらにこの炭化
水素および/または電子供与体溶液を約20°Cで蒸発・乾燥して自由流動性粉
末を取得することもできる。
担体の含浸は2段で実施することもできる。この場合。
炭化水素溶剤の存在下または非存在下で電子供与性化合物中にマグネシウム化合
物の一部を溶解することにより調製したプレミックス1を担体に先ず添加し1次
いで炭化水素溶剤の存在下または非存在下で遷移金属化合物中にマグネシウム化
合物の一部を溶解することにより調製したプレミックス2を乾燥または未乾燥の
いずれかの含浸担体に添1することにより行なってもよい。得られた前駆体を攪
拌し、約20℃で1乃至100時間撹拌し、最後に約20℃で乾燥し自由流動性
粉末とする。
得られた前駆体は、遷移金属を含有しない塩素化合物。
または該塩素化合物と有機金属化合物との混合物で処理する。塩素を含有しない
遷移金属化合物で処理するのに先だって有機金属化合物で担体を処理してもよい
。遷移金属を含有しない塩素化合物の例および有機金属化合物の例は上記した通
りである。
本発明はまた。オレフィンホモ重合および共重合に対する本発明のプロ触媒組成
物の用途にも関する。ここでは。
該プロ触媒組成物および1周期律表第1A−IIIA族の金属から成る育種金属
共触媒化合物の存在下で重合を行なう。共触媒としてはトリエチルアルミニウム
で代表されるトリアルキルアルミニウム等のアルミニウム有機金属化合物が挙げ
られる。
重合に際しては、該プロ触媒組成物および共触媒以外にも所謂外部電子供与体を
使用することができる。
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
IL九
t【111
1東1上
八−」1諮」と色」−
子め150℃で4時間乾燥した1、0gのソリカ、無水マグネシウムジクロライ
ド300mg、チタンテトラブトキシド0.36mL、n−ブタノール0.88
mL、 およびn−へブタン10mLを撹拌しながらこの順序で隔壁を具備した
ボトル中に入れた。全ての材料を装入後、ボトルをシールし、混合物を25℃で
30分間攪拌し、さらに浴中で4時間125℃で撹拌した。この混合物を125
°Cで20分間洛中で乾燥して自由流動性粉末1.976gを得た。この粉末に
は16,1重量%のブタノールと2.6重量%のチタンが含有されていた。
に
工程Aの生成物をn−ベンタフ5mL中に懸濁した。トリエチルアルミニウム(
T E A)の10重j1%ペンタ/溶液7.0mLおよびエチルアルミニウム
ジクロライド(EADC)10重量%ペンタン溶液4.0mLを攪拌しながらこ
の混合物中に添加した。浴中で20分間40℃で撹拌し、窒気流中で45分間乾
燥した。Ti2.4重量%。
Mg2.8重量%、Al1.8重量%およびC114,6重量%を含有する生成
物が得られた。この乾燥プロ触媒を室温でさらに15時間攪拌し、n−へブタン
10mLで3回洗浄し、窒素気流中で20分間乾燥した。 この触媒組成はTi
3.5重量%、Mg4.1重量%、Al1.2重量%、C115,9重量%であ
った。
L東11
ヘ サメ ルジシラ ンに
予め150℃で4時間乾燥したシリカ2.0gに、n −ヘプタン15mLおよ
びヘキサメチルジンラザン(HMDS)0.6mlを添加した。混合物を洛中で
60分間50℃に加熱し、同温度で20分間窒素気流中で乾燥した。
JLjL体」し九」−
上記により調製したヘキサメチルジンラザン処理済みシリカ995mg、 マグ
ネシウムノクロライド300mg。
n−へブタン10mL、チタンテトラブトキシド0.38mL、およびn−ブタ
ノール0.88mLをこの順序で隔壁を具備したボトル中に装入した。全ての材
料を添加後、ボトルを7−ルし、混合物を浴中4時間120°Cで攪拌し、同温
度で窒素気流中20分間乾燥した。収量1、 76g。
に
工程Bの生成物をn−ベンタフ5mL中に懸濁した。
TEAの10重量%ペンタン溶液[3,3mLおよびEADCの10重量%ペン
タン溶液3.4mLを添加した。混合物を室温で20分間攪拌し、窒素気流中で
45分間乾燥した。この乾燥プロ触媒を16時間室温でさらに攪拌し、10mL
のn−ペンタンで3回洗浄し窒素気流中で20分間乾燥した。
得られた触媒組成はTi3.3重量%、Mg4.7重量%、A12.8重量%、
C118,5重量%であった。
支L11
プレぐ− スの
無水マグネシウムジクロライド300mLをn−ヘプタン10mL中に懸濁した
。チタンテトラブトキシド0.36mLおよびn−ブタ/−ルo、88mLをこ
のスラリー中に添加した。洛中で混合物を120℃で4時間撹拌し材料を完全に
溶解させた。
ヘ メチルジシラザン の
このプレミックス溶液を実施例2人で調製したヘキサメチルソンラザン処理シリ
カ995mg中に充分攪拌しながらサイフオンで移した。浴中120℃で20分
間窒素気流中で乾燥し、ブタノール24.3gを含む自由流動性粉末i、eeg
を得た。
に 丁
上記生成物1.527gをn−パフ2フ5mL中るこ懸濁した。TEAの10重
量%ペンタン溶液5.5mLおよびEADCの10重量%ペンタン溶液3.0m
lをこのスラリー中に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し45分間窒素気
流中で乾燥した。この乾燥プロ触媒を室温でさらに16時間攪拌しペンタン10
mLで3回洗浄し窒素気流中で20分間乾燥した。
得られた触媒の組成はTi3.1重量%、Mg4.E3重量%、A12.2重量
%、C119,8重量%であった。
プレ々−スの
無水マグネシウムジクロライド388mgをn−へブタン12mL中に懸濁した
。チタンテトラブトキシド0.5mLおよびn−ブタノール1.22mLをこの
スラリー中に添加した。混合物を120℃で2時間半洛中で撹拌し材料を完全に
溶解させた。
し々、 スに シ1力
150℃で4時間予め乾燥したシリカ3.0g中にこのプレミックス溶液を撹拌
しながらサイフオンで移した。混合物を125℃で15分間窒素気流中で乾燥し
、自由流動性粉末4.4gを得た。ブタノール18.5重量%、T11.7重量
%、およびMg2.0重量%を含有して0た。
に
上記プロ触媒1.0gをn−ベンタフ4mL中に懸濁した。TEAの10重量%
ペンタン溶液3.1mLおよびEADCの10重量%ペンタン溶液1.4mLを
スラリー中に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し、30分間窒素気流中で
乾燥し、室温でさらに16時間半攪拌した。
組成物はTi1.2重量%、Mg1.5重量%、A15.5重量%およびC10
,7重量%を含有していた。
支L11
ヘキサメチルジシラザンに
シリカ(商品名、 Davlson 955)3.0 gに対してn−ペンタン
15mLおよびヘキサメチルジシラザン1.35mLを添加した。混合物を浴中
で60分間50℃で煮沸し、同温度で半時間乾燥しし由流動性担体粉末を得た。
プレ々−スの0
無水マグネシウムジクロライド386mgをトルエンTmL中に懸濁した。チタ
ンテトラブトキンド0.5mLおよびn−ブタノール1.OmLをこのスラリー
中に添加した。混合物を浴中で120°Cで3時間半攪拌し材料を完全に溶解さ
せた。
プレ竜・ スに の
このプレミックス溶液を撹拌しなからへキサメチルジンラザ/処理担体中にサイ
フオンで移した。混合物を80 ’Cで30分間浴中で乾燥し、自由流動性粉末
を得た。ブタノール20.3重量%、Ti1.1重量%およびMgl。
8重量%を含有していた。
に
上記プロ触媒1.0gをn−ペンタンamL中に懸濁した。TEAの10重量%
ペンタン溶液4.1mLおよびEADCの10重量%ペンタン溶液1.1mLを
このスラリー中に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し、20分間窒素気流
中で乾燥し7 さらに16時間室温で攪拌した。 組成物はTi1.3重量%、
Mg1.6重量%。
A17.9重量%、C18,2重量%を含有して(Aた。
に
工程Cにより調製したプロ触媒1.0gをn−ペンタン4.1mL中に懸濁した
。TEAの10重量%ペンタン溶液4.1mLおよびノエチルアルミニウムクロ
ライド(DEAC)の10重量%ペンタン溶液2.1mLをこのスラリー中に添
加した。混合物を20分間室温で攪拌し、20分間窒素気流中で乾燥し、さらに
16時間室温で攪拌した。
組成物はTi1.2重量%およびMg1.5重量%。
A17.1重量%、C10,5重量%を含有してt)た。
実」L鮭り一
ヘ サメチルジシラザンに
シリカ1.1gに対してn−ペンタン5mLおよびヘキサメチルジシラザン0.
2mLを添加した。混合物を浴中で60分間50°Cで煮沸し同温度で半時間乾
燥し自由流動性担体粉末を得た。
旦−一旦l聾生名ユL
上記へキサメチルノ/ラザン処理済みノリ力106gに対して、無水塩化マグネ
/ラム320mg、n−ブタノール5.OmLおよびチタンテトラブトキ/ド0
.36mLをこの順序で隔壁具備ボトル中に攪拌しながら装入した。全ての材料
を添加後、ボトルをシールし、混合物を浴中で4時間120°Cで攪拌し、同温
度で窒素気流中3時間乾燥し、自由流動性粉末を得た。ブタノール15.6重量
%+ T i3−0重量%を含有していた。
に
上記生成物200mgをn−ペンタン0.5mL中に懸濁した。DEACの1o
iiz%ペンタン溶液0.94mLを混合物中に添加し、20分間室温で攪拌し
、浴中45°Cで1時間攪拌し、浴中窒素気流中で20分間45°Cで乾燥した
。
得られた触媒の組成はTi2.5重量%、Mg3.6重量%、AI4.8重量%
、C117,4重量%であった。
l収支L
ヘ サメチルジシラザンに
予め200℃で4時間乾燥したシリカ(商品名。
Davlson 955)3 、0 gに対してn−ペンタン15mLおよびヘ
キサメチルジシラザン0.8mLを添加した。混合物を浴中60分間50°Cで
煮沸し同温度で20分間窒素気流中で乾燥した。
プレミークスの;
無水マグネ7ウムノクロライド386mLをトルエン12mL中に懸濁した。チ
タンテトラブトキ/ド0.5mLおよびn−ブタノール1.OmLをスラリー中
4こ添加した。混合物を120°Cで5時間半浴中で攪拌し材料を完全に溶解さ
せた。
プレミークスに
このプレミックス溶液を攪拌しながらサイフオンで担体中に移した。混合物を浴
中80 ’Cで45分間窒素気流中で乾燥し、自由流動性粉末を得た。ブタノー
ル18.1重量%、Ti1.2重量%およびMg1.7重量%を含有していた。
に
上記プロ触媒0.5gをn−ペンタン1.5mL中に懸濁した。TEAの10重
量%ペンタン溶液2.17mLおよびEADCの10重量%ペンタン溶液0.5
mLをこのスラリー中に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し。
20分間窒素気流中で乾燥し、さらに16時間乾燥状態で攪拌した。
組成物はTie、98重量%、Mg1.5重量%、A16.6重量%、C10,
4重量%を含有していた。
シリカ(商品名、 Davlson 955)3 、0 gに対してn−ペンタ
ン15mLおよびヘキサメチルジシラザン1.35mLを添加した。混合物を洛
中で60分間50℃で煮沸し同温度で半時間窒素気流中で乾燥し、自由流動性の
担体粉末を得た。
し々、 スの・
無水マグネシウムノクロライド322mg、n−ブタノール1.0mLおよびト
ルエン7.0mLを隔壁付きボトル中で浴中120℃で3時間攪拌して材料を完
全に溶解させた。チタンテトラブトキッド0.4mLを溶液に加え8混合物を1
20℃で15分間浴中で撹拌した。
プレン・ スに
このプレミックス溶液を攪拌しながらサイフオンで担体中に移した。混合物を8
0℃で半時間浴中で乾燥し、自由流動性粉末を得た。ブタノール18.5重量%
、T11.5重量%、およびMg15重量%を含有していた。
に
上記プロ触媒1.Ogfcn−ベンタフ3mL中に懸濁した。TEAの10重量
%ペンタン溶液3.96mLおよびEADCの10!i量%ペノタン溶液1.1
6mLをこのスラリー中に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し。
20分間窒素気流中で乾燥し、さらに16時間攪拌した。
組成物はTi1.8重量%、Mg1.3重量%。
A15.8重量%、Cl7.3重量%を含有していた。
実」L髪J−
プレ々・ ス の0−1
無水マグネシウムジクロライド3.9gをn−ペンタン30mL中に懸濁した。
乾燥エタノール14.4mLをスラリーに添加した。混合物を105°Cで浴中
1時間半煮沸し、材料を完全に溶解させた。
プレ2・ ス に ンI力
予め800°Cにおいて活性化したシリカ(商品名。
Davison 955) 12 、0 gをこのプレミックス1に添加した。
この混合物を浴中10分間105℃で攪拌し同温度で2時間窒素気流中で乾燥し
、エタノール16.8重量%を含有する自由流動性粉末17.95gを得た。
、に
上記含浸担体8.975gに対しn−ペンタン40mLおよびヘキサメチルノン
ラザン7.6mLを加えた。混合物を浴中1時間50°Cにおいて攪拌し、アル
ゴン蒸気中同温度で2時間間乾燥し、ペンタン50mLで2回室温で洗浄し、ア
ルゴンで20分間パージして乾燥した。
プレぐ−ス の
無水マグネシウムジクロライド388mgおよびチタンテトラブトキシド2.8
mLを浴中で1 l/4 時間120℃で攪拌して全ての材料を溶解させた。こ
の溶液中にn −ペンタン3mLを添加した。
プレぐ・クス に
プレミックス溶液2を工程Cの生成物7.5g中にサイフオンで移したが、全添
加期間中で流動性粉末状が維持された。全てのプレミックスを添加後、さらに2
4時間室温で攪拌した。
に f
EADCの10重量%ベノタン溶液2.8mLを上記により、1llil!した
プロ触媒1gに対して添加した。混合物を室温で20分間攪拌し窒素気流中で乾
燥した。
触媒組成はTi2.9重量%、Mg4重量%。
A!4.2重量%、Cl21.3重量%であった。
亙101工」−
、ヘキサメチルジ7ラザンに シリカ
予め800℃で活性化したノリ力(商品名。
Davlson 955)6 、0 gに対してn−ペンタン30mLおよびヘ
キサメチルジンラザン0.78mLを添加した。混合物を浴中で1時間50″C
で撹拌し同温度で2分間窒素気流中で乾燥した。
プレ々 ス の;
無水マグネシウムジクロライド1.95gおよびテトラハイドロフラン57.5
mLを浴中で7.8時間80℃で攪拌し材料を完全に溶解させた。溶液をヘキサ
メチルジンラザン処理シリカ中に充分攪拌しながらサイフオンで移した。混合物
を浴中で4時間45分間80℃で乾燥し、自由流動性粉末を得た。テトラハイド
ロフラン21.8重景%およびMg4.5重量%を含有していた。
プレぐ− ス の
無水マグネシウムソクロライド388mg、チタンテトラブトキシド2.8mL
およびペンタン3mLを浴中で18時間50℃で撹拌し材料を完全に溶解させた
。溶液をマグネ7ウムジクロライドーTHF−溶液処理担体中に充分攪拌しなが
らサイフオンで移した。担体は全添加期間に亙って流動性粉末状を維持していた
。このプロ触媒を室温でさらに24時間攪拌したところ、THF15.3重量%
、Mg4.2重量%+ T + 2−8重量%および塩′#12.6重量%を含
有する粉末が得られた。
、に
上記プロ触媒1gに対してEADCのペンタン10f(ji%溶液2.3mLを
添加した。混合物を室温で20分間攪拌し窒素気流中で20分間乾燥した。
組成物はTi2.8重量%、Mg4.1重量%、A12.9重量%、C118,
9重量%を示した。
支LLIL
ヘキサメチルジシラザンに
予め800℃において活性化したシリカ(商品名。
Davlson 955)3.0 g+ n−ペンタン20およびヘキ、サメチ
ルジシラザン0.39mLを浴中で1時間50°CでIff拌し、同温度で30
分間窒素気流中で乾燥した。
プレ々−スの−
無水マグネシウムジクロライド320mg、チタンテトラブトキシド0.36m
Lおよびn−ブタノール7.0mLを110℃で3時間浴中で攪拌し材料を完全
に溶解させた。
プレ々−スに
このプレミックス溶液を上記HMDS−処理ソリカ2.505g中にサイフオ/
で移した。混合物を洛中で1時間110℃で攪拌し、同温度で3時間45分間ア
ルゴン気流中で乾燥して自由流動性粉末を得た。ブタノール12.9重量%、T
i1.3重量%、およびMg2.4重量%含有していた。
に
上記プロ触媒1.024gをn−ベンタフ3mL中に懸濁させた。TEAのペン
タン10重量%溶液2.50mLおよびEADCのペンタン10重量%溶液1.
2mLをこのスラリー中に添加した。混合物を洛中で20分間45℃で攪拌し、
同温度でアルゴン気流中で20分間乾燥させた。この触媒をさらに16時間室温
で撹拌した。
組成物はTi1.3重量%、Mg2.0重量%、AI4.8重量%、C10,6
重量%を示した。
1東tf
ヘ サメ ルジシラザンに
ヘキサメチルノンラザン4.OmLを充分に撹拌しなからシリカ2.0gに加え
、この混合物を隔壁を具備した封入ボトル中に1週間室温で放置した。この混合
物をn−へブタン7、OmL中に懸濁し、浴中で15分間85°Cで撹拌し、同
温度で30分間窒素気流中で乾燥した。
し々−スの
無水マグネ/ラムジクロライド417mg、チタンテトラブトキンド0.54m
Lおよびエタノール42mLを浴中で20分間110℃で攪拌して材料を完全に
溶解させた。
ブレミー スに
このプレミックス溶液を上記HMDS−処理シリカ【 1.2g中にサイフオン
で移した。混合物を浴中で1時間100℃で窒素気流中で撹拌し自由流動性粉末
を得た。この粉末はエタノール15.1重量%、Ti3.3重量%。
およびMg4.9gを含有していた。
に
ジエチルアルミニウムのペンタン10重j1%溶液5. 1mLを上記プロ触媒
粉末1gに添加した。混合物を浴中で4時間40℃で攪拌し、浴中5分間45℃
で乾燥させた。
この組成物はTi2.f3重量%、Mg3.1重量%。
AI7.8重量%およびCl2O,3重量%を示した。
ttC上1
1エ ルアル々ニウムに
予め600℃で活性化したシリカ8.0gに対してn−ベンタン38mLおよび
トリエチルアルミニウムのペンタン10重量%溶液5.13mLを添加した。混
合物を洛中で30分間50℃で攪拌し、同温度で1エ2時間窒素気流中で乾燥さ
せた。
し譬−スの−
無水マグネシウムジクロライド1.38mg、テトラヒドロフラン60mLおよ
びチタンテトライソプロポキシド(TiPT)1.53mLを洛中で30分間8
5℃で攪拌して材料を完全に溶解させた。
ブレ々−スに
コノフレミックス溶液を上記担体4.0g中にサイフオンで移した。この混合物
を浴中で1時間85℃で撹拌し。
同温度で6時間45分間乾燥した。得られた乾燥・自由流動性プロ触媒粉末はT
i2.6重量%、テトラヒドロフラフ15.9重量%を含有していた。
に
プロjkHI680mgおよびDEACのペンタン10重量%溶液2.52mL
を使用した以外は実施例12の工程りに従って処理した。
組成物中のTiは2.3重量%、Mgは3.3重量%。
AIは16.6重量%であった。
エ レンのホモ ム
実施例1乃至10で調製した触媒を次のようなペンタン中での重合に使用した:
酸素および湿気スカベンジャーで処理済みのn−ペンタン1.8Lを3−L反応
器中に装入した。次いで少量のペンタン中に溶解したプロ触媒30乃至40mg
を供給ロートを用いて反応器中に加え、so’cに加熱した。0.5−L内容量
の反応器を水素で5バール(例えば1′″ 10バール)に加圧した。この量の
水素は共触媒としてのトリエチルアルミニウムの10重量%ペンタン溶液(TE
A/Ti=30乃至50モル1モル)および七ツマ−としてのエチレンと共に反
応器中に導入した。全圧をエチレンで15バールに上げ、90℃に加熱し、80
分間重合を継続した。エチレンを絶えず反応器中に導入し圧力を一定に維持した
。
実施例11乃至13で調製した触媒を用いてイソブタン中で次のように重合を行
った:
酸素および湿気スカベンジャーで処理済みのインブタン1.8Lを3−L反応器
中に装入した。次いで少量のペンタン中に懸濁させた30乃至80mgの触媒お
よびTEAのペンタン10重量%溶液0.8乃至1.35mLを共触媒として添
加した。90℃(実施例11)または95℃(実施例12乃至13)に加熱した
。0.5−L内容量の反応器を水素で5バールに加圧し、全圧が27バールにな
るまでエチレンと共に水素を反応器中に導入した。重合を1時間継続し、全圧は
エチレンを供給して維持した。
エ レンの ム
コモノマー(180gの1−ブテン)を共触媒の添加直後に反応媒体(1,8L
のイソブタン)中に加えた以外はホモ重合と同じ操作によりエチレンとα−オレ
フィンの共重合を行なった。
実施例1乃至13に従って調製した触媒成分を用いて行なった重合結果を次表に
示す。
重」L結」し
1 10.0 28[i +5.75 29.79 3601’ 6.8 19
5 124.80 31.12 2802 7.9 241 11.55 32
.94 2303 9.9 318 14.49 33.35 2804 4.
4 311i8 17.00 30.49 2905a 5.5 42[i 1
7.55 26.50 3305b [i、+ 510 13.56 29.6
0 3008 5.4 217 8.08 28.79 2707 4.0 4
05 23.00 31.80 3408 4.1 257 8.20 3+、
70 2209 3.2 109 17.88 29.10 30010 4.
0 141 14.58 29.80 30011 2.3 178 5.21
29.18 240118 2.5 189 34.00 27.θ0 22
612 8、Ii 332 19.20 30.[i8 40013 6.8
302 11.70 21i、Io 35011° :重合媒体イソブタン、他
はペンタン1g :0.5−L反応器中の水素圧IQバー)Lt、他は5/<−
ル
11”:1−ブテンとの共重合
MI :メルトインデククス
MFR+メルトフローレート
BD 嵩密度
発 明 の 要 約
オシフン類の重合に対して好適な新規プロ触媒組成物が提供される。このプロ触
媒組成物は固体担体を、a)マグネシウムハライド化合物、b)塩素を含有せず
、マグネシウムハライドを溶解しつる遷移金属化合物、およびC)該マグネシウ
ムハライド化合物を溶解/懸濁しうる電子供与性化合物で処理することにより調
製する。任意の順序で遂行する工程a)乃至C)により得られる前駆体生成物は
。
遷移金属を含有しない塩素化合物で、または該塩素化合物と育種金属化合物との
混合物でさらに処理する。
平成4年10月9日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.オレフイン類のホモ重合および共重合に対して周期体表第IA−IIIA族 元素を含む有機金属共触媒化合物と共に使用するのに好適なプロ触媒組成物であ って,担体表面上の水酸基を熱的手段によるかまたは該水酸基と反応して除去し うる化合物と該担体とを反応させる化学的手段により任意に予め除去して成る不 活性固体担体を,a)マグネシウムハライド化合物 b)周期律表第1VBまたはVB族元素に属する遷移金属を含む一種または数種 の化合物であって該マグネシウムハライドを溶解し,かつ塩素を含有しない化合 物c)該マグネシウムハライド化合物を溶解/懸濁しうる電子供与性化合物 で処理して前駆体を形成せることにより得られるプロ触媒組成物において,同時 または任意の順序で遂行する該工程a)乃至c)で得られる該前駆体を遷移金属 を含有しない塩素化合物でさらに処理するか,または該塩素化合物と有機金属化 合物との混合物でさらに処理することを特徴とする製法により得られて成るプロ 触媒組成物。 2.該マグネシウムハライド化合物,該遷移金属化合物および該電子供与性化合 物の混合物を溶液として該担体に含浸させることにより工程a)乃至b)を遂行 して成ることを特徴とする製法により得られて成る請求項1記載のプロ触媒組成 物。 3.該担体,該マグネシウムハライド化合物,該遷移金属化合物および該電子供 与性化合物を別途に溶解する操作なしに互いに混合することにより工程a)乃至 c)を遂行して成ることを特徴とする製法により得られて成る請求項1記載のプ ロ触媒組成物。 4.該マグネシウムハライド化合物の電子供与体溶液/スラッジで該担体を先ず 含浸し,次いで該マグネシウム化合物と該遷移金属化合物との混合物を溶液とし て担体に含浸させて成ることを特徴とする製法により得られて成る請求項1記載 のプロ触媒組成物。 5.マグネシウム化合物と遷移金属化合物との混合物を溶液として含浸させるに 先立ってヘキサメチルジシラザンにより不活性担体を予め処理して成ることを特 徴とする製法により得られて成る請求項1に記載のプロ触媒組成物。 6.マグネシウムハライド化合物が塩化マグネシウムである請求項1乃至5の何 れか一つに記載のプロ触媒組成物。 7.遷移金属化合物がテトラアルキルチタネート,好ましくはTi(OET)4 ,Ti(OPr)4またはTi(OBu)4である請求項1乃至6の何れか一つ に記載のプロ触媒組成物。 8.電子供与性化合物がカルボキシル酸のアルキルエステル,脂肪族エーテル, 環状エーテル,脂肪族ケトンまたは脂肪族アルコールである請求項1ないし7の 何れか一つに記載のプロ触媒組成物。 9.電子供与性化合物がテトラヒドロフラン,エチルアセテート,エタノール, プロパノールまたはブタノールである,請求項8記載のプロ触媒組成物。 10.遷移金属を含有しない塩素化合物がHCl,CCl4,SiCl4または アルキルアルミニウムクロライド化合物である,請求項1乃至9の何れか一つに 記載のプロ触媒組成物。 11.アルキルアルミニウム化合物がエチルアルミニウムジクロライド,ジエチ ルアルミニウムクロライド,またはエチルアルミニウムセスキクロライドである 請求項10記載のプロ触媒組成物。 12.有機金属化合物がトリアルキルアルミニウム,ブチルリチウム等の金属ア ルキル、およびヘキサメチルジシラザンから成る群から選択されて成る請求項1 乃至11の何れか一つに記載のプロ触媒組成物。 13.オレフイン類のホモ重合および共重合に対して周期律表第1A−IIIA 族元素を含む有機金属共触媒化合物と共に使用するのに好適なプロ触媒組成物の 製法であって,担体表面上の水酸基を熱的手段によるかまたは該水酸基と反応し て除去しうる化合物と該担体とを反応させる化学的手段により任意に予め除去し て成る不活性固体担体を, a)マグネシウムハライド化合物 b)周期律表第1VBまたはVB族元素に属する遷移金属を含む一種または数種 の化合物であって該マグネシウムハライドを溶解し,かつ塩素を含有しない化合 物c)該マグネシウムハライド化合物を溶解/懸濁しうる電子供与性化合物 で処理して前駆体を形成させることから成る製法において,同時または任意の順 序で行なわれる該工程a)乃至c)で得られる該前駆体を遷移金属を含有しない 塩素化合物でさらに処理するか,または該塩素化合物と有機金属化合物との混合 物でさらに処理することを特徴とする製法。 14.該マグネシウム化合物,該遷移金属化合物および該電子供与性化合物の混 合物を溶液として該担体に含浸させることにより工程a)乃至b)を遂行して成 ることを特徴とする請求項13記載の製法。 15.該担体,該マグネシウムハライド化合物,該遷移金属化合物および該電子 供与性化合物を別途に溶解する操作なしに互いに混合することにより工程a)乃 至c)を遂行して成ることを特徴とする請求項13記載の製法。 18.該マグネシウムハライド化合物の電子供与体溶液/スラッジで該担体を先 ず含浸し,次いで該マグネシウム化合物とこの遷移金属化合物との混合物を溶液 として担体に含浸させて成ることを特徴とする請求項13記載の製法。 17.マグネシウム化合物と遷移金属化合物との混合物を溶液として含浸させる に先立ってヘキサメチルジシラザンにより不活性担体を予め処理して成ることを 特徴とする,請求項13記載の製法。 18.マグネシウムハライド化合物がマグネシウムジクロライドである請求項1 3乃至17の何れか一つに記載の製法。 19.遷移金属化合物がテトラアルキルチタネート,好ましくはTi(OET) 4,Ti(OPr)4またはTj(OBu)4である請求項13乃至18の何れ か一つに記載の製法。 20.電子供与性化合物がカルボキシル酸のアルキルエステル、脂肪族エーテル ,環状エーテル,脂肪族ケトンまたは脂肪族アルコールである請求項13乃至1 9の何れか一つに記載の製法。 21.電子供与性化合物がテトラヒドロフラン,エチルアセテート,エタノール ,プロパノールまたはブタノールである請求項20記載の製法。 22.遷移金属を含有しない塩素化合物がHC1,CCl4,SiCl4または アルキルアルミニウムクロライド化合物である,請求項13乃至21の何れか一 つに記載の製法。 23.アルキルアルミニウム化合物がエチルアルミニウムジクロライド,ジエチ ルアルミニウムクロライド,またはエチルアルミニウムセスキクロライドである 請求項22記載の製法。 24.有機金属化合物がトリアルキルアルミニウム,ブチルリチウム等の金属ア ルキル,およびヘキサメチルジシラザンから成る群から選択されて成る請求項1 3乃至23の何れか一つに記載の製法。 25.オレフイン類のホモ重合および共重合に際して,周期率表第1A−III A族元素を含有する有機金属化合物から成る共触媒と共に使用して成る請求項1 乃至12の何れか一つに記載のプロ触媒の用途。
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