JPH06136055A - ポリプロピレンの製造方法 - Google Patents

ポリプロピレンの製造方法

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JPH06136055A
JPH06136055A JP28457892A JP28457892A JPH06136055A JP H06136055 A JPH06136055 A JP H06136055A JP 28457892 A JP28457892 A JP 28457892A JP 28457892 A JP28457892 A JP 28457892A JP H06136055 A JPH06136055 A JP H06136055A
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polypropylene
component
stage
group
polymerization
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JP28457892A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Imanishi
邦彦 今西
Miyuki Usui
幸 碓氷
Takeshi Ishihara
毅 石原
Satoshi Ueki
聰 植木
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロピレンの多段階重合において、触媒活性
の低下が少なく、加工性が良好で、かつ高剛性のポリプ
ロピレンを得る方法を提供する。 【構成】 下記1)〜3)により得られる重合触媒成分
を用いて、プロピレンを多段階重合することからなり、
かつ各段階において得られるポリマーのメルトフローレ
ートを違えることからなるポリプロピレンの製造法。 1)活性化三塩化チタンを、 2)有機アルミニウム化合物の存在下、 3)アルケニル基含有アルコキシシランと接触させてな
る重合触媒成分。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレンの製造
方法に関し、より詳しくは、特定の重合触媒成分を用い
て、プロピレンを単独で多段階にて重合し、加工性と剛
性に優れたポリプロピレンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マグネシウム,チタン,塩素及び電子供
与性化合物を含有する触媒成分を用いてポリα−オレフ
ィンを製造する場合、有機アルミニウム化合物と共にS
i−O−C結合を有する、或いは一般式SiR1 2 n
(OR3 3-n (n=0〜2)で表わされる有機珪素化
合物を用いると、生成するポリマーの立体規則性が向上
することが知られている(例えば、特開昭54−946
90号、同56−36203号、同57−63310
号、同58−83016号、同62−11705号等公
報)。
【0003】しかしながら、立体規則性の向上に反し
て、重合活性が有機珪素化合物を用いない場合に比べ半
分以下に低下することがあり、立体規則性の向上と、重
合活性の低下の関係は、有機珪素化合物の種類に依存す
る。一方、重合方法に関しては、ポリマーの物性バラン
スを改良するなど、付加価値を高めることを目的とし
て、重合を多段階に分けて行う多段階重合方法が知られ
ている。この方法は、最初の段階での重合終了後、使用
した触媒が未だ活性を有する状態であるうちに引き続き
次の段階の重合を行わせるものであり、エチレン−プロ
ピレンブロック共重合体の製造等に用いられている。さ
らにこの方法をプロピレンの単独重合に利用し、プロピ
レンの単独多段階重合を行うことにより、加工性に優れ
たポリプロピレンを得ることも知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の多
段階重合方法では、後段になるほど触媒の活性が低下
し、あまり重合をしなくなるという問題があった。前述
したように、従来の有機珪素化合物を用いた場合では、
最初の重合段階においてすでに活性が低下してしまい、
後段ではほとんど重合しないといった問題が生じること
もあった。さらに、従来のプロピレンの単独多段階重合
方法で得られたポリプロピレンは、加工性は改良された
ものの、剛性に関しては未だ不十分であった。本発明
は、プロピレンの単独多段階重合により加工性のよいポ
リプロピレンを得るに際して、後段でも触媒の失活が著
しく少なく、かつ高剛性のポリプロピレンを得る方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行った結果、特定の重合触媒成分を用いてプロピレン
の多段階重合を行うことにより、本発明の目的が達成し
得ることを見出して本発明を完成した。
【0006】発明の要旨 すなわち、本発明の要旨は、(A)活性化三塩化チタン
を、(B)有機アルミニウム化合物の存在下、(C)一
般式
【化2】 〔但し、R1 は炭素数1〜10個のアルキレン基若しく
はアリーレン基、R2 は炭素数1〜10個の脂肪族、脂
環式若しくは芳香族炭化水素基又はR4 O、R3は炭素
数3〜10個の脂肪族、脂環式若しくは芳香族炭化水素
基、R4 はR3 と同一か異なる炭素数3〜10個の脂肪
族、脂環式若しくは芳香族炭化水素基であり、xは1若
しくは2、yは0若しくは1、zは4−x−yであ
る。〕で表わされる有機珪素化合物と接触させてなる重
合触媒成分の存在下、プロピレンを多段階で重合するこ
とからなり、各段階において生成するポリプロピレン成
分のメルトフローレート(MFR)を、最も高分子量の
成分を生成する段階では0.0001g/10分〜10
g/10分未満、最も低分子量の成分を生成する段階で
は10g/10分〜1000g/10分の範囲内とし、
かつ各段階において生成するポリプロピレンのMFRを
異なるものとすることからなるポリプロピレンの製造方
法にある。
【0007】活性化三塩化チタン 本発明で用いられる活性化三塩化チタン(以下、成分A
という。)は、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物
で還元して得られたβ型三塩化チタンを、更に活性化し
たものである。β型三塩化チタンの活性化は、該三塩化
チタンをアルコール、エーテル、エステル、ラクトン、
アミン、酸ハロゲン化物、酸無水物等の電子供与性化合
物で処理することによりなされる。更に、活性化した三
塩化チタンを四塩化チタン、四塩化珪素、ハロゲン化水
素、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化有機アルミニウム
化合物等のハロゲン含有化合物又はヨウ素、塩素等のハ
ロゲン元素等の活性化剤で処理することも可能であり、
又上記の電子供与性化合物による処理をこれらの活性化
剤の存在下で行うこともできる。成分Aのより詳細な調
製法は、例えば特開昭47−34478号、同50−7
4594号、同50−74595号、同50−1230
90号、同50−123091号、同52−10729
4号、同53−14192号、同53−65286号、
同53−65287号公報等に開示されている。
【0008】すなわち、 TiCl4 を有機アルミニウム化合物で還元し、得
られた固体(以下、還元固体という。)を、錯化剤(電
子供与性化合物)で処理し、更にTiCl4 と反応させ
る方法(特開昭47−34478号)。 該還元固体を錯化剤で処理し、更にモノアルキルア
ルミニウムジハライドで処理する方法(特開昭50−7
4594号)。 上記で得られた触媒成分を、更に錯化剤で処理す
る方法(特開昭50−74595号)。 該還元固体を錯化剤で処理し、更に40℃以下の温
度においてTiCl4 で処理する方法(特開昭50−1
23090号)。 上記で得られた触媒成分を、更に四塩化炭素で処
理する方法(特開昭50−123091号)。 該還元固体を錯化剤の存在下、炭素数2の塩素化炭
化水素で処理する方法(特開昭52−107294
号)。 該還元固体を錯化剤の存在下、炭素数3以上の塩素
化炭化水素で処理する方法(特開昭53−14192
号)。 該還元固体を錯化剤及びTiCl4 の存在下、炭素
数2以上の塩素化炭化水素で処理する方法(特開昭53
−65286号)。 該還元固体を錯化剤及びAlCl3 −エーテルの存
在下、炭素数2以上の塩素化炭化水素で処理する方法
(特開昭53−65287号)。 上記のようにして成分Aは調製されるが、成分Aは必要
に応じて不活性媒体で洗浄してもよく、更に乾燥しても
よい。
【0009】又、成分Aは、更に有機アルミニウム化合
物の存在下、オレフィンと接触させて成分A中に生成す
るオレフィンポリマーを含有させてもよい。有機アルミ
ニウム化合物としては、本発明の触媒の一成分である後
記の有機金属化合物の中から選ばれる。オレフィンとし
ては、エチレンの他プロピレン、1−ブテン、1−ヘキ
セン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィンが
使用し得る。オレフィンとの接触は、不活性媒体の存在
下行うのが望ましい。接触は、通常100℃以下、望ま
しくは−10〜+50℃の温度で行われる。成分A中に
含有させるオレフィンポリマーの量は、成分A1g当り
通常0.01〜100gである。成分Aとオレフィンの
接触は、有機アルミニウム化合物と共に電子供与性化合
物を存在させてもよい。電子供与性化合物としてはカル
ボン酸エステル類、アミン類、ホスファイト類、アルコ
キシシラン類、フェノキシシラン類等が特に望ましい。
オレフィンと接触した成分Aは、必要に応じて不活性媒
体で洗浄することができ、又更に乾燥することができ
る。
【0010】有機アルミニウム化合物 有機アルミニウム化合物(以下成分Bという。)は、一
般式 Rn AlX3-n(但し、Rはアルキル基又はアリ
ール基、Xはハロゲン原子、アルコキシ基又は水素原子
を示し、nは1≦n≦3の範囲の任意の数である。)で
示されるものであり、例えばトリアルキルアルミニウ
ム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、モノアルキ
ルアルミニウムジハライド、アルキルアルミニウムセス
キハライド、ジアルキルアルミニウムモノアルコキシド
及びジアルキルアルミニウムモノハイドライドなどの炭
素数1ないし18個、好ましくは炭素数2ないし6個の
アルキルアルミニウム化合物又はその混合物もしくは錯
化合物が特に好ましい。具体的には、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、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルア
ルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシ
ルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジメ
チルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロ
リド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミ
ニウムアイオダイド、ジイソブチルアルミニウムクロリ
ドなどのジアルキルアルミニウムモノハライド、メチル
アルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリ
ド、メチルアルミニウムジブロミド、エチルアルミニウ
ムジブロミド、エチルアルミニウムジアイオダイド、イ
ソブチルアルミニウムジクロリドなどのモノアルキルア
ルミニウムジハライド、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、ジメ
チルアルミニウムメトキシド、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フェノキシド、ジプロ
ピルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウ
ムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムフェノキシド
などのジアルキルアルミニウムモノアルコキシド、ジメ
チルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウム
ハイドライド、ジプロピ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などのジアルキ
ルアルミニウムハイドライドが挙げられる。これらの中
でも、ジアルキルアルミニウムモノハライドが、特にジ
エチルアルミニウムクロリドが望ましい。
【0011】有機珪素化合物 有機アルミニウム化合物(成分B)の存在下、活性化三
塩化チタン(成分A)と接触させる有機珪素化合物(以
下、成分Cという。)は、前記一般式で表わされる。式
において、R1 のアルキレン基は−Cn 2n−(n=1
〜10)で表わされるが、望ましくは−(CH2 n
で表わされる(ポリ)メチレン基及びイソプロピレン基
である。又、アリーレン基は二価の芳香族炭化水素を示
すが、望ましくはフェニレン、ビフェニレン、ナフチレ
ン基、特に望ましくはフェニレン基である。R2 ,R3
及びR4 OにおけるR4 の脂肪族炭化水素基としては、
アルキル基、アルケニル基等が、脂環式炭化水素基とし
ては、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロ
アルカジエニル基等が、芳香族炭化水素基としては、ア
リール基、アルアルキル基等が挙げられる。
【0012】アルキル基としては、メチル、エチル、プ
ロピル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、s−ブチ
ル、t−ブチル、アミル、i−アミル、t−アミル、ヘ
キシル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル基等
が、アルケニル基としては、ビニル、アリル、プロペニ
ル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、
1−オクテニル、1−デケニル、1−メチル−1−ペン
チニル、1−メチル−1−ヘプテニル、1−メチルエテ
ニル、1−エチルエテニル、1−n−プロピルエテニ
ル、1−n−ブチルエテニル等が、シクロアルキル基と
しては、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシク
ロヘキシル基等が、シクロアルケニル基としては、シク
ロペンテニル、シクロヘキセニル、メチルシクロヘキセ
ニル基等が、シクロアルカジエニル基としては、シクロ
ペンタジエニル、メチルシクロペンタジエニル、インデ
ニル基等が、アリール基としては、フェニル、トリル、
キシリル基等が、アルアルキル基としては、ベンジル、
フェネチル、3−フェニルプロピル基等が挙げられる。
【0013】以下、成分Cの具体例を列挙する。なお、
下記において、VはCH2 =CHを意味し、MeはCH
3 (メチル基)、EtはC2 5 (エチル基)、Prは
(C 3 7 (プロピル基)、BuはC4 9 (ブチル
基)、PeはC5 11(ペンチル基)、HexはC6
13(ヘキシル基)、PhはC6 5 (フェニル基)、c
yはシクロをそれぞれ示す。なお、以下化学式における
〔OC(=CH2 )Me〕のC(=CH2 )Meは1−
メチルエテニルを、〔OC(=CH2 )Et〕のC(=
CH2 )Etは1−エチルエテニルをそれぞれ示す。
【0014】(1)x=1,y=0,z=3のとき V−C2 4 −Si(Oi−Pr)3 ,V−C2 4
Si(On−Bu)3,V−C2 4 −Si(Os−B
u)3 ,V−C2 4 −Si(Ot−Bu)3,V−C
2 4 −Si(On−Pe)3 ,V−C2 4 −Si
(On−Hex) 3 ,V−C2 4 −Si〔OC(=C
2 )Me〕3 ,V−C2 4 −Si〔OC(=C
2 )Et〕3 ,V−C3 6 −Si(Oi−P
r)3 ,V−C3 6 −Si(On−Bu)3,V−C
3 6 −Si(Os−Bu)3 ,V−C3 6 −Si
(Ot−Bu)3,V−C3 6 −Si(On−Pe)
3 ,V−C3 6 −Si(On−Hex) 3 ,V−C3
6 −Si〔OC(=CH2 )Me〕3 ,V−C3 6
−Si〔OC(=CH2 )Et〕3 ,V−C4 8 −S
i(Oi−Pr)3 ,V−C4 8 −Si(On−B
u)3,V−C4 8 −Si(Os−Bu)3 ,V−C
4 8 −Si(Ot−Bu)3,V−C4 8 −Si
(On−Pe)3 ,V−C4 8 −Si(On−He
x) 3 ,V−C4 8 −Si〔OC(=CH2 )Me〕
3 ,V−C4 8 −Si〔OC(=CH2 )Et〕3
V−C5 10−Si(Oi−Pr)3 ,V−C5 10
Si(On−Bu)3,V−C5 10−Si(Os−B
u)3 ,V−C5 10−Si(Ot−Bu)3,V−C
5 10−Si(On−Pe)3 ,V−C5 10−Si
(On−Hex) 3 ,V−C5 10−Si〔OC(=C
2 )Me〕3 ,V−C5 10−Si〔OC(=C
2 )Et〕3 ,V−C6 12−Si(Oi−P
r)3 ,V−C6 12−Si(On−Bu)3,V−C
6 12−Si(Os−Bu)3 ,V−C6 12−Si
(Ot−Bu)3,V−C6 12−Si(On−Pe)
3 ,V−C6 12−Si(On−Hex) 3 ,V−C6
12−Si〔OC(=CH2 )Me〕3 ,V−C6 12
−Si〔OC(=CH2 )Et〕3 ,V−C2 4 −S
i(OPh)3 ,V−C2 4 −Si(OcyHex)
3 ,V−C4 8 −Si(OPh)3 ,V−C4 8
Si(OcyHex)3 ,V−C6 12−Si(OP
h)3 ,V−C6 12−Si(OcyHex)3 ,V−
6 4 −Si(Oi−Pr)3 ,V−C6 4 −Si
(Ot−Bu)3
【0015】(2)x=1,y=1,z=2のとき V−C2 4 −Si(Me)(Oi−Pr)2 ,V−C
2 4 −Si(Me)(Ot−Bu)2 ,V−C2 4
−Si(Et)(Oi−Pr)2 ,V−C2 4 −Si
(n−Pr)(Ot−Bu)2 ,V−C2 4 −Si
(Ot−Bu)(Oi−Pr)2 ,V−C4 8 −Si
(Me)(Oi−Pr)2 ,V−C4 8−Si(E
t)(Ot−Bu)2 ,V−C4 8 −Si(n−P
r)(Oi−Pr)2 ,V−C4 8 −Si(i−P
r)(Ot−Bu)2 ,V−C4 8 −Si(Ot−B
u)(Oi−Pr)2 ,V−C6 12−Si(Me)
(Oi−Pr)2 ,V−C6 12−Si(Me)(Ot
−Bu)2 ,V−C6 12−Si(Ot−Bu)(Oi
−Pr)2 ,V−C6 12−Si(Oi−Pr)(Ot
−Bu)2 ,V−C2 4 −Si(Ph)(Oi−P
r)2 ,V−C2 4 −Si(cyHex)(Oi−P
r)2 ,V−C4 8 −Si(Ph)(Oi−P
r)2 ,V−C4 8 −Si(cyHex)(Oi−P
r)2 ,V−C6 12−Si(Ph)(Oi−P
r)2 ,V−C6 12−Si(cyHex)(Oi−P
r)2 ,V−C6 4 −Si(Me)(Oi−P
r)2 ,V−C6 4 −Si(Me)(Ot−B
u)2
【0016】(3)x=2,y=0,z=2のとき (V−C2 4 2 Si(Oi−Pr)2 ,(V−C2
4 2 Si(On−Bu)2 ,(V−C2 4 2
i(Os−Bu)2 ,(V−C2 4 2 Si(Ot−
Bu)2 ,(V−C2 4 2 Si(On−Pe)2
(V−C2 42 Si(On−Hex)2 ,(V−C
2 4 2 Si〔OC(=CH2 )Me〕2 ,(V−C
2 4 2 Si〔OC(=CH2 )Et〕2 ,(V−C
3 6 2 Si(Oi−Pr)2 ,(V−C3 6 2
Si(On−Bu)2 ,(V−C3 6 2 Si(Os
−Bu)2 ,(V−C3 6 2 Si(Ot−B
u)2 ,(V−C3 6 2 Si(On−Pe)2
(V−C3 62 Si(On−Hex)2 ,(V−C
3 6 2 Si〔OC(=CH2 )Me〕2 ,(V−C
3 6 2 Si〔OC(=CH2 )Et〕2 ,(V−C
4 8 2 Si(Oi−Pr)2 ,(V−C4 8 2
Si(On−Bu)2 ,(V−C4 8 2 Si(Os
−Bu)2 ,(V−C4 8 2 Si(Ot−B
u)2 ,(V−C4 8 2 Si(On−Pe)2
(V−C4 82 Si(On−Hex)2 ,(V−C
4 8 2 Si〔OC(=CH2 )Me〕2 ,(V−C
4 8 2 Si〔OC(=CH2 )Et〕2 ,(V−C
5 102 Si(Oi−Pr)2 ,(V−C5 102
Si(On−Bu)2 ,(V−C5 102 Si(Os
−Bu)2 ,(V−C5 102 Si(Ot−B
u)2 ,(V−C5 102 Si(On−Pe)2
(V−C5 102 Si(On−Hex)2 ,(V−C
5 102 Si〔OC(=CH2 )Me〕2 ,(V−C
5 102 Si〔OC(=CH2 )Et〕2 ,(V−C
6 122 Si(Oi−Pr)2 ,(V−C6 122
Si(On−Bu)2 ,(V−C6 122 Si(Os
−Bu)2 ,(V−C6 122 Si(Ot−B
u)2 ,(V−C6 122 Si(On−Pe)2
(V−C6 122 Si(On−Hex)2 ,(V−C
6 122 Si〔OC(=CH2 )Me〕2 ,(V−C
6 122 Si〔OC(=CH2 )Et〕2 ,(V−C
6 12 2 Si(OPh)2 ,(V−C6 122 Si
(OcyHex)2
【0017】(4)x=2,y=1,z=1のとき (V−C6 122 Si(Me)(Ot−Bu),(V
−C6 122 Si(Me)(On−Pe),(V−C
6 122 Si(Et)(On−Hex),(V−C6
122 Si(Ot−Bu)(Oi−Pr),(V−C
6 122 Si(On−Hex)(Ot−Bu),(V
−C6 122 Si(Ph)(OPh),(V−C6
122 Si(cyHex)(OcyHex)。
【0018】予備重合 活性化三塩化チタン(成分A)と有機珪素化合物(成分
C)の接触は、有機アルミニウム化合物(成分B)の存
在下に行われる。この接触(以下、予備重合という。)
により成分Aに成分Cの重合体が取り込まれる。
【0019】予備重合は、不活性媒体の存在下で行うの
が望ましい。予備重合は、通常100℃以下の温度、望
ましくは−30℃〜+50℃、更に望ましくは−5℃〜
+30℃の温度で行われる。重合方式としては、バッチ
式、連続式のいずれでもよく、又二段以上の多段で行っ
てもよい。多段で行う場合、重合条件をそれぞれ変え得
ることは当然である。成分Bは、予備重合系での濃度が
50〜500ミリモル/リットル、望ましくは80〜2
00ミリモル/リットルになるように用いられ、又成分
A中のチタン1グラム原子当り、4〜50,000モ
ル、望ましくは6〜1,000モルとなるように用いら
れる。
【0020】予備重合は、電子供与性化合物の存在下に
行ってもよい。電子供与性化合物としては、成分Aを調
製する際に用いられる前記の化合物の中から適宜選ばれ
る他、有機珪素化合物からなる電子供与性化合物や、窒
素、イオウ、酸素、リン等のヘテロ原子を含む電子供与
性化合物も使用可能である。
【0021】有機珪素化合物としては、Si−O−C結
合又はSi−N−C結合を有する有機珪素化合物が挙げ
られるが、望ましくはSi−O−C結合を有する化合物
である。このような化合物としては、一般式 Rn Si
(OR1 4-n 〔但し、Rは炭化水素基又はハロゲン原
子、R1 は炭化水素基、0≦n≦3を示す。〕で表され
る化合物が挙げられる。上記一般式におけるRの炭化水
素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、アルアルキル基、アルケニル基、アルカジエニル
基、シクロアルケニル基、シクロアルカジニル基等が挙
げられる。Rのハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨ
ウ素等が挙げられる。又、R1 の炭化水素基としてはア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル
基等が挙げられる。更に、n個のRの炭化水素と(4−
n)個のOR1 のR1 の炭化水素基は同じでも異なって
もよい。
【0022】その具体例としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テ
トライソブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テ
トラ(p−メチルフェノキシ)シラン、テトラベンジル
オキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリイソブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラ
ン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシ
ラン、ブチルトリブトキシシラン、ブチルトリフェノキ
シシラン、イソブチルトリイソブトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジメ
チルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラ
ン、ジメチルジヘキシルオキシシラン、ジメチルジフェ
ノキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジ
イソブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、ジ
ブチルジイソプロポキシシラン、ジブチルジブトキシシ
ラン、ジブチルジフェノキシシラン、ジイソブチルジエ
トキシシラン、ジイソブチルジイソブトキシシラン、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、ジフェニルジブトキシシラン、ジベンジルジエトキ
シシラン、ジビニルジフェノキシシラン、ジアリルジプ
ロポキシシラン、ジフェニルジアリルオキシシラン、メ
チルフェニルジメトキシシラン、クロロフェニルジエト
キシシラン等が挙げられる。
【0023】ヘテロ原子を含む電子供与性化合物の具体
例としては、窒素原子を含む化合物として、2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、2,6−ジメチルピ
ペリジン、2,6−ジエチルピペリジン、2,6−ジイ
ソプロピルピペリジン、2,6−ジイソブチル−4−メ
チルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチルピ
ペリジン、2,2,5,5−テトラメチルピロリジン、
2,5−ジメチルピロリジン、2,5−ジエチルピロリ
ジン、2,5−ジイソプロピルピロリジン、1,2,
2,5,5−ペンタメチルピロリジン、2,2,5−ト
リメチルピロリジン、2−メチルピリジン、3−メチル
ピリジン、4−メチルピリジン、2,6−ジイソプロピ
ルピリジン、2,6−ジイソブチルピリジン、1,2,
4−トリメチルピペリジン、2,5−ジメチルピペリジ
ン、ニコチン酸メチル、ニコチン酸エチル、ニコチン酸
アミド、安息香酸アミド、2−メチルピロール、2,5
−ジメチルピロール、イミダゾール、トルイル酸アミ
ド、ベンゾニトリル、アセトニトリル、アニリン、パラ
トルイジン、オルトトルイジン、メタトルイジン、トリ
エチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、テト
ラメチレンジアミン、トリブチルアミン等が、イオウ原
子を含む化合物として、チオフェノール、チオフェン、
2−チオフェンカルボン酸エチル、3−チオフェンカル
ボン酸エチル、2−メチルチオフェン、メチルメルカプ
タン、エチルメルカプタン、イソプロピルメルカプタ
ン、ブチルメルカプタン、ジエチルチオエーテル、ジフ
ェニルチオエーテル、ベンゼンスルフォン酸メチル、メ
チルサルファイト、エチルサルファイト等が、酸素原子
を含む化合物として、テトラヒドロフラン、2−エチル
テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、
2−メチルテトラヒドロフラン、2,2,5,5−テト
ラエチルテトラヒドロフラン、2,2,5,5−テトラ
メチルテトラヒドロフラン、2,2,6,6−テトラエ
チルテトラヒドロピラン、2,2,6,6−テトラメチ
ルテトラヒドロピラン、ジオキサン、ジメチルエーテ
ル、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、ジフェニルエーテル、アニソール、アセト
フェノン、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルア
セトン、o−トリル−t−ブチルケトン、メチル−2,
6−ジt−ブチルフェニルケトン、2−フラル酸エチ
ル、2−フラル酸イソアミル、2−フラル酸メチル、2
−フラル酸プロピル等が、リン原子を含む化合物とし
て、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、
トリフェニルホスファイト、トリベンジルホスファイ
ト、ジエチルホスフェート、ジフェニルホスフェート等
が挙げられる。
【0024】必要に応じて用いられる電子供与性化合物
は、予備重合系での濃度が1〜100ミリモル/リット
ル、望ましくは5〜50ミリモル/リットルになるよう
に用いられる。
【0025】予備重合により成分A中に取り込まれる成
分Cの重合体を、成分A1g当り0.05〜500g、
特に0.2〜50gとするのが望ましい。
【0026】上記のようにして調製された本発明の触媒
成分は、不活性媒体で希釈或いは洗浄することができる
が、触媒成分の保存劣化を防止する観点からは、特に洗
浄するのが望ましい。洗浄後、必要に応じて乾燥しても
よい。又、触媒成分を保存する場合は、出来る丈低温で
保存するのが望ましく、−50℃〜+30℃、特に−2
0℃〜+5℃の温度範囲が推奨される。
【0027】α−オレフィンの重合 上記のようにして得られた本発明の触媒成分は、有機金
属化合物、更には必要に応じて電子供与性化合物と組み
合せて炭素数3〜10個のα−オレフィンの単独重合又
は他のモノオレフィン若しくは炭素数3〜10個のジオ
レフィンとの共重合の触媒として有用であるが、特に炭
素数3ないし6個のα−オレフィン、例えばプロピレ
ン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキ
セン等の単独重合又は上記のα−オレフィン相互及び/
又はエチレンとのランダム及びブロック共重合の触媒と
して極めて優れた性能を示す。
【0028】用い得る有機金属化合物は、周期表第I族
ないし第III 族金属の有機化合物である。該化合物とし
ては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛及び
アルミニウムの有機化合物が使用し得る。これらの中で
も特に、有機アルミニウム化合物が好適である。用い得
る有機アルミニウム化合物としては、前記活性化三塩化
チタン(成分A)の予備重合の際に用いられる化合物の
中から適宜選ばれるが、ジアルキルアルミニウムモノハ
ライド、特にジエチルアルミニウムクロリドが望まし
い。又、ジアルキルアルミニウムモノハライドは、その
他の有機アルミニウム化合物、例えば、工業的に入手し
易いトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、エチルアルミニウムセスキクロリド、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ハイドラ
イド又はこれらの混合物若しくは錯化合物等と併用する
ことができる。
【0029】又、酸素原子や窒素原子を介して2個以上
のアルミニウムが結合した有機アルミニウム化合物も使
用可能である。そのような化合物としては、例えば(C
2 5 2 AlOAl(C2 5 2 ,(C4 9 2
AlOAl(C4 9 2
【化3】 等を例示できる。
【0030】アルミニウム金属以外の金属の有機化合物
としては、ジエチルマグネシウム、エチルマグネシウム
クロリド、ジエチル亜鉛等の他LiAl(C
2 5 4 ,LiAl(C7 154 等の化合物が挙げ
られる。
【0031】本発明の触媒成分及び有機金属化合物と必
要に応じて組み合せることができる電子供与性化合物と
しては、前記成分Aの予備重合の際に用いられることが
ある電子供与性化合物の中から適宜選ばれる。これら電
子供与性化合物は、二種以上用いてもよい。又、これら
電子供与性化合物は、有機金属化合物を触媒成分と組合
せて用いる際に用いてもよく、予め有機金属化合物と接
触させた上で用いてもよい。
【0032】本発明の触媒成分に対する有機金属化合物
の使用量は、該触媒成分中のチタン1グラム原子当り、
通常0.5〜100グラムモル、特に1〜40グラムモ
ルが望ましい。
【0033】又、有機金属化合物と電子供与性化合物の
比率は、電子供与性化合物1モルに対して有機金属化合
物がアルミニウムとして0.1〜40、好ましくは1〜
25グラム原子の範囲で選ばれる。
【0034】プロピレンの多段階重合 プロピレンの多段階重合は、前記の重合触媒の存在下、
2段階以上の多段階でプロピレンの重合反応を行うもの
である。各段階においては、そこで得られるポリプロピ
レン成分の分子量を各々違えられるが、最も高分子量の
成分を生成する段階におけるポリプロピレン成分の分子
量をメルトフローレート(MFR)を尺度として、0.
0001g/10分〜10g/10分未満、望ましくは
0.001〜5g/10分、最も低分子量の成分を生成
する段階におけるポリプロピレン成分のそれを同じく1
0g/10分〜1000g/10分、望ましくは50〜
500g/10分の範囲とすることが肝要である。
【0035】各段階で得られるポリプロピレン成分の分
子量は、最終的に得られるポリプロピレンの使用目的に
応じ、上記の範囲内で適宜設定でき、その調節は、通常
水素若しくは他の公知の分子量調節剤の使用量を変える
ことにより行われる。
【0036】重合反応は、気相、液相のいずれでもよ
く、液相で重合させる場合は、ノルマルブタン、イソブ
タン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の不活性炭化水素中及び液状モノマー中
で行うことができる。重合温度は、通常−80℃〜+1
50℃、好ましくは40〜120℃の範囲である。重合
圧力は、例えば1〜60気圧でよい。各段階における重
合条件は、上記の範囲内で任意に設定できることは言う
迄もない。
【0037】多段階重合は、重合触媒、ポリプロピレン
及びその他を含む前段の反応生成物の存在下、次段のプ
ロピレンの重合反応を連続して行う直列方式、各段階で
個別にプロピレンの重合反応を行わせ、各段階で得られ
る反応生成物を合体させる並列方式のいずれでもよい。
勿論、必要に応じ直列方式と並列方式を組み合せること
も任意である。又、各段階の重合割合は、最終ポリプロ
ピレンの使用目的に応じ任意に選択することができる。
更に、プロピレンの重合反応時に、各段階で得られるポ
リプロピレンの高結晶性を損なわない程度の少量のエチ
レンや1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘ
キセン等のα−オレフィンを存在させることも可能であ
る。
【0038】このようにして得られたポリプロピレン
は、通常1〜700g/10分のMFRを有するが、そ
のMFRを5〜400g/10分にするのが好ましく、
10〜200g/10分とするのが特に好ましい。
【0039】
【実施例】本発明を実施例及び比較例により具体的に説
明する。なお、例におけるパーセント(%)は特に断ら
ない限り重量による。ポリマーの物性測定は、該ポリマ
ー粉末に、BHT(2,6−ジターシャリーブチル−4
−メチルフェノール)を0.18重量%、DSTDP
(ジステリアルチオジプロピオネート)を0.08重量
%、IRGANOX1010〔テトラキス−{メチレン
−(3,5−ジターシャリーブチル−4−ヒドロキシヒ
ドロ−シンナメート)メタン}〕を0.04重量%、カ
ルシウムステアレートを0.06重量%それぞれ添加
し、溶融混練によりペレットとした後、射出成形により
試験片を作成して行った。曲げ弾性率:JIS K 7
203−1982に準拠。又、ポリマーのMFRはAS
TM D−1238に従って測定した。
【0040】実施例1 成分A(活性化三塩化チタン)の調製 攪拌機を取り付けた2リットルのフラスコを0℃に保っ
た恒温水槽中に設置し、このフラスコに700mlの精
製ヘプタンと250mlの四塩化チタンを加えて混合し
た。次いでこの四塩化チタンのヘプタン溶液の温度を0
℃に保持しながら315mlのジエチルアルミニウムク
ロリド、117mlのエチルアルミニウムジクロリド及
び400mlの精製ヘプタンから成る混合物を3時間に
わたって滴下混合した。滴下終了後、内容物を攪拌しな
がら加熱し1時間後に65℃とし、さらにこの温度で1
時間攪拌することによって還元固体を得た。得られた還
元固体を分離し、精製ヘプタンで洗浄後、減圧下65℃
で30分乾燥した。次に、この還元固体25gを100
mlの精製ヘプタンに分散した懸濁液を調製し、次いで
この懸濁液に還元固体中のチタン1グラム原子当り1グ
ラムモルに相当する量のヘキサクロルエタンを100m
l中に25gのヘキサクロルエタンを含む溶液の形で加
え、さらに還元固体中のチタン1グラム原子当り0.6
グラムモルに相当する量のジノルマルブチルエーテルを
加えて攪拌混合した。次に、この混合液を攪拌下に加熱
して80℃とし、5時間攪拌を行った後、得られた固体
を100mlの精製ヘプタンで5回洗浄し、65℃で3
0分間乾燥して成分Aを調製した。
【0041】予備重合 攪拌機を取付けた500mlの反応器に、窒素ガス雰囲気
下、上記で得られた成分A2.3g及びn−ヘプタン1
80mlを入れ、攪拌しながら20℃に冷却した。次にジ
エチルアルミニウムクロリド(以下DEACと略称す
る。)のn−ヘプタン溶液(2.0モル/リットル)を
最終的な反応系におけるDEAC濃度が100ミリモル
/リットルになるように添加し、5分間攪拌した。次い
で1−ヘキセニルトリイソプロポキシシラン100mlを
添加し、1時間重合させた。重合終了後、各100mlの
n−ヘキサンで3回、室温にて固相部を洗浄した。更
に、固相部を室温で1時間減圧乾燥して、触媒成分を調
製した。予備重合量は成分A1g当り1.4gであっ
た。
【0042】実施例2〜4 実施例1の予備重合において、1−ヘキセニルトリイソ
プロポキシシランの代りに、表−1に示す有機珪素化合
物を、又DEAC若しくはDEACの代りにトリエチル
アルミニウム(TEAL)をそれぞれ表−1に示す濃度
で用い、かつ予備重合条件を表−1に示す通りにした以
外は、実施例1と同様にして成分Cの重合を行い、触媒
成分を調製した。なお実施例3においては、表−1に示
す電子供与性化合物を表−1に示す濃度で用いた。
【0043】比較例1 予備重合を行わなかった以外は、実施例1と同様にして
触媒成分(成分A)を調製した。
【0044】比較例2 実施例1の予備重合において、1−ヘキセニルトリイソ
プロポキシシランの代りに、プロピレンを、またDEA
Cの代りにTEALを用い表−1に示す条件にて触媒成
分を調製した。
【0045】
【表1】
【0046】プロピレンの重合 充分に窒素置換した5リットルのオートクレーブに窒素
ガス雰囲気下、DEACのn−ヘプタン溶液(1mol
/リットル)6mlを入れた。第1段重合では液体プロピ
レン3リットルを圧入した後、反応系を70℃に昇温し
た。実施例1で得られた触媒成分346mgを反応系に装
入した後、1時間プロピレン重合を行った。オートクレ
ーブ内液相よりサンプルを一部採取した後、引き続きオ
ートクレーブ内部温度を70℃に維持したままで水素を
10リットル添加して、第2段重合を開始し、35分間
重合した。重合終了後、水素及び未反応のプロピレンを
パージしてオートクレーブ内のポリマーを取り出し、M
FR 10.1g/10分のポリマー558.7gが得
られた。なお、第1段重合終了時に採取したサンプル中
のポリマー重量は、19.8gであり、そのMFRは
0.7g/10分であった。次にポリマーの化学分析を
行い、第1段及び第2段の触媒単位重量当たりの重合体
の収量を求め、この値から第1段と第2段の重合量比率
を求めた。第2段で生成したポリマーのMFRは、第1
段と最終的に得られたポリマーの前記のMFR及び第1
段と第2段の重合量比率から算出した。表2に、重合活
性(ポリマーkg/g・成分A・時間)及び得られたポ
リマーの曲げ弾性率を示した。実施例2〜4、比較例1
及び2で得られた触媒成分についても同様にプロピレン
重合を行った。
【0047】
【表2】
【0048】
【発明の効果】プロピレンの単独多段重合により加工性
のよいポリプロピレンを得るに際して、後段でも触媒の
失活を著しく低減することができしかも高剛性のポリプ
ロピレンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の方法を示すフローチャート図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 聰 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)活性化三塩化チタンを、(B)有機
    アルミニウム化合物の存在下、(C)一般式 【化1】 〔但し、R1 は炭素数1〜10個のアルキレン基若しく
    はアリーレン基、R2 は炭素数1〜10個の脂肪族、脂
    環式若しくは芳香族炭化水素基又はR4 O、R3は炭素
    数3〜10個の脂肪族、脂環式若しくは芳香族炭化水素
    基、R4 はR3 と同一か異なる炭素数3〜10個の脂肪
    族、脂環式若しくは芳香族炭化水素基であり、xは1若
    しくは2、yは0若しくは1、zは4−x−yであ
    る。〕で表わされる有機珪素化合物と接触させてなる重
    合触媒成分の存在下、プロピレンを多段階で重合するこ
    とからなり、各段階において生成するポリプロピレン成
    分のメルトフローレート(MFR)を、最も高分子量の
    成分を生成する段階では0.0001g/10分〜10
    g/10分未満、最も低分子量の成分を生成する段階で
    は10g/10分〜1000g/10分の範囲内とし、
    かつ各段階において生成するポリプロピレンのMFRを
    異なるものとすることからなるポリプロピレンの製造方
    法。
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