JPH0559121A - オレフイン類重合用触媒 - Google Patents

オレフイン類重合用触媒

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JPH0559121A
JPH0559121A JP24406491A JP24406491A JPH0559121A JP H0559121 A JPH0559121 A JP H0559121A JP 24406491 A JP24406491 A JP 24406491A JP 24406491 A JP24406491 A JP 24406491A JP H0559121 A JPH0559121 A JP H0559121A
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JP
Japan
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alkylbenzene
substance
compound
solid
reaction mixture
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JP24406491A
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English (en)
Inventor
Minoru Terano
稔 寺野
Hirokazu Soga
弘和 曽我
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Toho Titanium Co Ltd
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Toho Titanium Co Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】オレフィン類の重合に供した際、高活性に作用
し、立体規則性重合体を高収率で得る触媒を提供する。 【構成】ジエトキシマグネシウムとアルキルベンゼンの
懸濁液と四塩化チタンを接触させ、得られた混合物にト
リアルコキシホウ素とフタル酸ジクロライドを加えて反
応させ、反応終了後、液状物質を除去して固体生成物を
得る。該固体生成物をアルキルベンゼンで洗浄した後、
アルキルベンゼン中に懸濁させ、該懸濁液を四塩化チタ
ンと接触反応させ、しかる後、液状物質を除去して固体
物質とする。続いて該固体物質のアルキルベンゼンによ
る洗浄、四塩化チタンとの接触反応、液状物質の除去と
いう操作を2〜4回繰り返して固体触媒成分を得る。 物とエポキシパラメンタン化合物および有機アルミニウ
ム化合物よりなるオレフィン類重合用触媒。 【効果】重合活性及び立体規則性重合体の収率が極めて
高く、かつ活性の持続性が従来技術に比較して長いた
め、共重合等にも十分使用し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン類の重合用
触媒の成分として使用した際、著しい高活性を示し、し
かも立体規則性重合体を高収率で得ることのできる高性
能オレフィン類重合用触媒に係るものである。
【0002】
【従来技術】従来、ジアルコキシマグネシウムと四塩化
チタンおよび電子供与性化合物とからなるオレフィン類
重合用触媒については多くのものが提案されている。
【0003】例えばこのような触媒は、特開昭55-15271
0号公報(USP 4,414,132)、特開昭55-98076号公報、特
開昭53-2580号公報、特開昭57-63309号公報および特開
昭61-197607号公報などをはじめ多くの特許文献に記載
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの刊行
物に示された方法で調製された触媒は、オレフィンの重
合に使用した際の重合活性の点、立体規則性重合体
の収率の点および活性の持続性の点のすべてを満足する
に足る充分な性能を示すものとはいえなかった。
【0005】本発明者等は先に、特開平1-315406号公報
において、ジエトキシマグネシウムをアルキルベンゼン
中に懸濁させた後に該アルキルベンゼンに対する容量比
で1以下の四塩化チタンと接触させて得られた反応生成
物に、80〜125 ℃の温度域でフタル酸ジクロライドを加
えて反応混合物とし、得られる固体物質に対し、さらに
アルキルベンゼンの存在下で該アルキルベンゼンに対す
る容量比で1以下の四塩化チタンを反応させて得られる
固体触媒成分と、ケイ素化合物および有機アルミニウム
化合物よりなる触媒を提案して高い重合活性と、その持
続性ならびに立体規則性重合体の収率を得るという点に
おいて優れた特性を有する固体触媒を提供することに成
功した。しかしながら、当業界においては生成重合体中
の立体規則性重合体の高収率を維持しつつ、さらに高い
重合活性を有する触媒が要望されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】ここに本発明者らによ
り、上記の要望に応え得る優れた性能を有する触媒が提
供されるに至った。
【0007】すなわち、本発明は、下記〜の操作に
より製造される新規なオレフィン類重合用触媒を提供す
るものである。 (A)ジエトキシマグネシウム(a)をアルキルベン
ゼン(b)中に懸濁させ、得られた懸濁液と該アルキ
ルベンゼン(b)に対する容量比で1以下の四塩化チタ
ン(c)とを接触させ、得られた混合物に80℃以下で
トリアルコキシホウ素(d)、さらに80〜125 ℃の温度
域でフタル酸ジクロライド(e)を加えて反応させるこ
とによって反応混合物とし、該反応混合物を撹拌下に
10分ないし10時間、上記の温度域に保持し、該反応混
合物より液状物質を可及的に除去することにより固体生
成物を得、該固体生成物をアルキルベンゼンで洗浄し
た後、アルキルベンゼン(b)中に懸濁させ、得られ
た懸濁液をアルキルベンゼン(b)に対する容量比で1
以下の四塩化チタン(c)と接触反応させ、該反応
後、液状物質を可及的に除去して固体物質を得、該固
体物質に対し、下記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)の
プロセスを2〜4回繰り返す。(イ)アルキルベンゼン
で洗浄する(ロ)アルキルベンゼン(b)中に懸濁させ
る(ハ)得られた懸濁液を、アルキルベンゼン(b)に
対する容量比で1以下の四塩化チタン(c)と接触させ
て反応混合物とする(ニ)得られた反応混合物より液状
物質を可及的に除去して固体物質を得る。上記〜の
操作の結果得られる固体触媒成分と、 (式中Rはアルキル基、シクロアルキル基、アリ−ル基
またはビニル基から選ばれる基であり、m個のRは異な
った基の組合せでもよく、R’はアルキル基である。R
がアルキル基である場合はそのアルキル基はR’と同一
であっても異なっていてもよい。mは、0≦m≦3であ
る。)で表されるケイ素化合物、 (C)エポキシパラメンタン化合物 および (D)有機アルミニウム化合物 よりなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒を提
供するものである。
【0008】以下に、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に係る上記の固体触媒成分の調製に
おいてジエトキシマグネシウム(a)(以下、場合によ
り、単に(a)物質という。)を懸濁させるために使用
されるアルキルベンゼン(b)(以下、場合により、単
に(b)物質という。)の例としてはトルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トリメチルベ
ンゼン等があげられる。
【0010】本発明に係る固体触媒成分の調製において
使用される四塩化チタン(c)(以下、場合により、単
に(c)物質という。)は(a)物質1.0 gに対して1.
0 g以上でかつ(b)物質に対する容量比で1以下の量
である。また、トリアルコキシホウ素(d)(以下、場
合により、単に(d)物質という。)と、フタル酸ジク
ロライド(e)(以下、場合により、単に(e)物質と
いう。)の使用量比は、通常(a)物質1.0 gに対して
それぞれ0.01〜0.5 mlの範囲である。 ここで使用され
る(d)物質としてはトリエトキシホウ素、トリプロポ
キシホウ素、トリイソプロポキシホウ素、トリブトキシ
ホウ素、トリイソブトキシホウ素等があげられる。
【0011】本発明の固体触媒成分は、次に述べる操作
により製造される。(a)物質を(b)物質中に懸濁さ
せた後に、その懸濁液を該(b)物質に対する容量比で
1以下の(c)物質と接触させ、得られた混合物に、80
℃以下で(d)物質、さらに80〜125 ℃の温度域で
(e)物質を加えて反応混合物とし、その反応混合物を
撹拌下に10分ないし10時間、上記の温度域に保持し、そ
の反応混合物より液状物質を可及的に除去して固体物質
を得、得られた固体物質をアルキルベンゼンで洗浄す
る。この洗浄に用いるアルキルベンゼンは、前述のアル
キルベンゼン(b)と必ずしも同一の種類のものである
必要はない。
【0012】上記の洗浄後に得られた固体物質を、次い
でアルキルベンゼン(b)に懸濁させ、得られた懸濁液
を、このアルキルベンゼン(b)に対する容量比で1以
下の(c)物質と接触させて反応混合物とし、この反応
混合物を可及的に除去して、固体物質を得る。この固体
物質に対し、さらに、下記(イ)、(ロ)、(ハ)、
(ニ)のプロセスを2〜4回繰り返す。 (イ)アルキルベンゼンで洗浄する(ロ)アルキルベン
ゼン(b)中に懸濁させる(ハ)得られた懸濁液を、ア
ルキルベンゼン(b)に対する容量比で1以下の四塩化
チタン(c)と接触させて反応混合物とする(ニ)得ら
れた反応混合物より液状物質を可及的に除去して固体物
質を得る。
【0013】上記の(イ)〜(ニ)のプロセスを2〜4
回繰り返して行った場合と全然行わなかった場合ならび
にこのプロセスを1回行った場合とを比較すると重合活
性は、本願発明に係る上記の2〜4回の繰り返しにより
得られる固体触媒成分を用いた触媒の場合は、格別に著
しく高められていることが認められる。また、このプロ
セスを5回以上繰り返し行ってもより以上の効果は期待
されないことが認められ、むしろ、逆に触媒性能が低下
する恐れすら生ずることが判明した。
【0014】上記の80〜125 ℃の温度域での反応は通常
10分〜10時間の範囲で行われる。また、前述したとお
り、上記の洗浄に用いるアルキルベンゼンは、前記
(b)物質と同一であっても異なってもよい。この洗浄
の際の温度は特に限定されないが、90℃以上、用いられ
るアルキルベンゼンの沸点までの温度範囲が好ましい。
洗浄に用いるアルキルベンゼンの例としては、前述の
(b)物質の例示において列挙したものがあげられる。
【0015】なお、このアルキルベンゼンによる洗浄に
先立ち、該アルキルベンゼン以外の有機溶媒を用いて洗
浄することもできる。
【0016】次いでこの洗浄を行った後の固体物質を、
さらに(b)物質中に懸濁させ、その懸濁液を、その
(b)物質に対する容量比で1以下の(c)物質と接触
させて、反応混合物を調製する。
【0017】この際の温度は特に限定されるものではな
いが、好ましくは80〜125 ℃の範囲であり、この反応は
通常10分ないし10時間の範囲で行われる。上記の各処理
工程における好適な温度範囲を使用する(b)物質の種
類に応じて適宜定められる。
【0018】以上の処理工程は、通常撹拌機を具備した
容器を用いて撹拌下に行われる。
【0019】(a)物質の(b)物質への懸濁を行う場
合の温度は、必ずしも室温付近である必要はないが、操
作が容易でかつ簡便な装置で行えるので通常は室温付近
で行うのが好ましい。
【0020】最終的に得られた固体触媒成分は、必要に
応じn−ヘプタン等の有機溶媒で洗浄することもでき
る。この固体触媒成分は洗浄後、そのままの状態で、あ
るいは洗浄後乾燥してオレフィン類の重合用触媒に用い
る。
【0021】次に上記固体触媒成分を使用する本発明の
オレフィン類重合用触媒について説明する。
【0022】 (式中Rはアルキル基、シクロアルキル基、アリ−ル基
またはビニル基から選ばれる基でも、また、異なった基
の組合せでもよく、R’はアルキル基である。Rがアル
キル基である場合は、そのアルキル基はR’と同一であ
っても異なっていてもよい。mは0≦m≦3である。)
で表されるケイ素化合物の例としては、フェニルアルコ
キシシラン、アルキルアルコキシシラン、フェニルアル
キルアルコキシシラン、シクロアルキルアルコキシシラ
ンおよびシクロアルキルアルキルアルコキシシランなど
をあげることができる。具体的にはフェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ
プロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラ
ン、ジ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、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリメトキシエチルシラン、トリメトキシメチルシ
ラン、トリエトキシメチルシラン、エチルトリエトキシ
シラン、エチルトリイソプロポキシシラン、シクロヘキ
シルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメト
キシシランなどをあげることができる。
【0023】本発明の触媒において使用される前記
(C)のエポキシパラメンタン化合物としては、1,4 −
エポキシパラメンタン化合物または1,8−エポキシパラ
メンタン化合物が好ましいが、これらの化合物にアルキ
ル基やハロゲンなどの置換基のついたものを用いること
も可能である。
【0024】本発明の触媒において用いられる前記
(D)の有機アルミニウム化合物の例としては、トリア
ルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライ
ド、アルキルアルミニウムジハライドおよびこれらの混
合物があげられる。
【0025】本発明の触媒において使用される前記
(D)の有機アルミニウム化合物は前記(A)の固体触
媒成分中のチタン原子のモル当りモル比で1〜1000、前
記(B)のケイ素化合物および前記(C)のエポキシパ
ラメンタン化合物は、該有機アルミニウム化合物のモル
当りモル比で合計0.01〜0.5 の範囲で用いられる。
【0026】重合は、有機溶媒の存在下でも或いは不存
在下でも行うことができ、またオレフィン単量体は、気
体および液体のいずれの状態でも用いることができる。
重合温度は、200 ℃以下好ましくは 100℃以下であり、
重合圧力は 100kg/cm2・G以下好ましくは50kg/cm2・G以下
である。
【0027】本発明に係る触媒を用いて単独重合または
共重合されるオレフィン類はエチレン、プロピレン、1
−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等である。
【0028】
【発明の作用と効果】本発明の触媒を用いてオレフィン
類の重合を行った場合、従来技術からは、到底予期し得
ない程の高い活性を示す。その結果、生成重合体中に存
在する触媒残渣量を極めて低い量に押さえることがで
き、従って生成重合体中の残留塩素量も脱灰工程を全く
必要としない程度にまで低減することができる。
【0029】また、本発明の触媒を用いてオレフィン類
の重合を行った場合、生成重合体における立体規則性重
合体の収率は極めて高い。
【0030】さらに、工業的なポリオレフィンの製造に
おいては重合装置の能力、後処理工程の能力などの上か
ら生成重合体の嵩比重は、非常に大きな問題とされる
が、本発明に係る触媒はこの点においても極めて優れた
特性を有する。
【0031】本発明に係る触媒においては、重合時間の
経過に伴う活性の低下が従来の触媒に比較して極めて小
さい。
【0032】さらに付言すると、工業的なオレフィン重
合体の製造においては重合時に水素を共存させることが
MI制御などの点から一般的とされているが、本発明に
係る触媒を用いて水素共存下にオレフィンの重合を行っ
た場合、生成重合体のMIが極めて高い場合において
も、活性および立体規則性重合体の収率は低下しない。
【0033】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0034】実施例1 <固体触媒成分の調製>窒素ガスで充分置換され、撹拌
機を具備した容量 500mlの丸底フラスコにジエトキシ
マグネシウム10 gおよびトルエン60mlを装入して懸濁状
態とし、次いでこの懸濁液にTiCl4 40mlを加えて
昇温し、70℃でトリブトキシホウ素1.5ml、さらに90℃
でフタル酸ジクロライド 2.0mlを加える。その後、 1
15℃に昇温して2時間撹拌しながら反応させた。反応終
了後、固体分を沈降させて上澄液を除去し、得られ
た固体物質を 200mlのトルエンで還流下において2回洗
浄し、これに、新たにトルエン60mlを加えて懸濁液と
し、この懸濁液にTiCl4 40mlを加えて 115℃で2
時間撹拌しながら反応させ、得られた混合物中の固体
分を沈降させて上澄液を除去する。次いで、上記と
同じく 200mlのトルエンを用いて同様に洗浄した後、ト
ルエン60mlを加えて懸濁液を調製し、上記、、にお
ける操作と同様にTiCl4を加えて、撹拌反応させ、
混合物中の固体分を沈降させて上澄液を除去するという
操作を2回繰り返した。その後、得られた固体物質を40
℃のn−ヘプタン 200mlで10回洗浄して固体触媒成分を
得た。
【0035】<重合>窒素ガスで充分に置換された内容
積2.0 l の撹拌装置付オ−トクレ−ブにトリエチルアル
ミニウム 200mg、シクロヘキシルメチルジメトキシシラ
ン15mg、1,8−エポキシパラメンタン45mgおよび前記で
得られた固体触媒成分を 3.0mg装入した。その後水素ガ
ス 1.8 l、液化プロピレン 1.4 lを装入し、70℃で30分
間の重合を行った。重合終了後、得られた重合体を80℃
で減圧乾燥し、得られた量(g)を(A)として表す。
また、これを沸騰n−ヘプタンで6時間抽出し、n−ヘ
プタンに不溶解の重合体を得、この量(g)を(B)と
して表す。
【0036】使用した固体触媒成分当りの重合活性
(C)は、式 で表す。
【0037】また全結晶性重合体の収率(D)は、式 で表す。生成重合体のMIを(E)、嵩比重を(F)で
表す。得られた結果は、第1表に示す通りである。
【0038】実施例2 60mlのトルエンを 100mlに代えた以外は実施例1の操作
にならい、同様にして、固体触媒成分の調製を行い、重
合に関しても同様に反応を行った。得られた結果は第1
表に示す通りである。
【0039】実施例3 トルエン 60mlの代わりに同量のキシレンを用いた以外
は実施例1の操作にならい、同様にして固体触媒成分の
調製を行い、重合に関しても、同様に反応を行った。得
られた結果は第1表に示す通りである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を例示した模式的フロ−チャ−ト
である。
【表1】 第 1 表 実 施 例 1 2 3 全重合体量 174.0 168.6 165.9 (A)g 沸騰n−ヘプタンに不溶解の 170.7 165.4 162.9 重合体量 (B)g 固体触媒成分当りの重合活性 58000 56200 55300 (C) 全結晶性重合体の収率 98.1 98.1 98.2 (D)% 生成重合体のMI 2.6 2.9 3.4 (E) 生成重合体の嵩比重 0.41 0.42 0.41 (F)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ジエトキシマグネシウム(a)
    をアルキルベンゼン(b)中に懸濁させ、得られた懸
    濁液と該アルキルベンゼン(b)に対する容量比で1以
    下の四塩化チタン(c)とを接触させ、得られた混合
    物に80℃以下でトリアルコキシホウ素(d)、さらに80
    〜125℃の温度域でフタル酸ジクロライド(e)を加え
    て反応させることによって反応混合物とし、該反応混
    合物を撹拌下に10分ないし10時間、上記の温度域に保持
    し、該反応混合物より液状物質を可及的に除去するこ
    とにより固体生成物を得、該固体生成物をアルキルベ
    ンゼンで洗浄した後、アルキルベンゼン(b)中に懸濁
    させ、得られた懸濁液をアルキルベンゼン(b)に対
    する容量比で1以下の四塩化チタン(c)と接触反応さ
    せ、該反応後、液状物質を可及的に除去して固体物質
    を得、該固体物質に対し、下記(イ)、(ロ)、
    (ハ)、(ニ)のプロセスを2〜4回繰り返す。(イ)
    アルキルベンゼンで洗浄する(ロ)アルキルベンゼン
    (b)中に懸濁させる(ハ)得られた懸濁液を、アルキ
    ルベンゼン(b)に対する容量比で1以下の四塩化チタ
    ン(c)と接触させて反応混合物とする(ニ)得られた
    反応混合物より液状物質を可及的に除去して固体物質を
    得る。上記〜の操作の結果得られるオレフィン類重
    合用固体触媒成分、 (式中Rはアルキル基、シクロアルキル基、アリ−ル基
    またはビニル基から選ばれる基であり、m個のRは異な
    った基の組合せでもよく、R’はアルキル基である。R
    がアルキル基である場合はそのアルキル基はR’と同一
    であっても異なっていてもよい。mは、0≦m≦3であ
    る。)で表されるケイ素化合物、 (C)エポキシパラメンタン化合物 および (D)有機アルミニウム化合物 よりなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒。
JP24406491A 1991-08-30 1991-08-30 オレフイン類重合用触媒 Pending JPH0559121A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518481A (ja) * 2005-12-06 2009-05-07 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ オレフィン重合用の触媒成分

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518481A (ja) * 2005-12-06 2009-05-07 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ オレフィン重合用の触媒成分

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