JPH07173213A - Catalyst for producing ethylene-propylene copolymer rubber - Google Patents

Catalyst for producing ethylene-propylene copolymer rubber

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JPH07173213A
JPH07173213A JP5344054A JP34405493A JPH07173213A JP H07173213 A JPH07173213 A JP H07173213A JP 5344054 A JP5344054 A JP 5344054A JP 34405493 A JP34405493 A JP 34405493A JP H07173213 A JPH07173213 A JP H07173213A
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ethylene
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propylene
catalyst component
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Tetsuo Otsuka
哲雄 大塚
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide a catalyst which gives a good rubber like ethylene- propylene copolymer comprising very randomly arranged ethylene and propylene units and scarecely contg. polyethylene chains and polypropylene chains by compounding a specific solid catalyst component, an arom. carboxylic ester compd., and an organoaluminum compd. CONSTITUTION:This compsn. comprises a solid catalyst component, an arom. carboxylic ester compd., and an organoaluminum compd. The solid catalyst component is obtd. by bringing a dialkoxymagnesium into contact with an electron donor having a carbonyl group and dimethylpolysiloxane in the presence of an alkylbenzene, reacting the resulting product with a titanium halide of the formula: TiX4 (wherein X is a halogen atom), washing the resulting solid substance with a hydrocarbon solvent, and bringing the substance into contact with a 5C or higher olefin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性、耐水性、耐衝
撃性が要求されるゴム製品分野、例えばホース、パッキ
ン類などの工業製品、電線ケーブル、履物などに幅広く
用いられると共に、ポリプロピレンから構成される樹脂
の改質用としても利用され、例えば自動車用バンパーや
フィルムなどに応用されるエチレンとプロピレンとがラ
ンダム状に重合した共重合体ゴムを高い収率で得ること
のできるエチレン−プロピレン共重合体ゴム製造用の高
性能触媒に関する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely used in the field of rubber products requiring insulation, water resistance and impact resistance, for example, industrial products such as hoses and packings, electric cables and footwear, and polypropylene. It is also used for the modification of a resin composed of, for example, ethylene and propylene which are applied to automobile bumpers and films, etc., which can be obtained in a high yield of a copolymer rubber in which ethylene and propylene are randomly polymerized. The present invention relates to a high performance catalyst for producing a propylene copolymer rubber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エチレン−プロピレン共重合体ゴ
ムの製造用触媒としては、重合時の溶媒に可溶なバナジ
ウム化合物と有機アルミニウムとの組み合わせによる触
媒が主に用いられているが、バナジウム系触媒の重合活
性は高温において低いため、重合は比較的低温で行われ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a catalyst for producing an ethylene-propylene copolymer rubber, a catalyst obtained by combining a vanadium compound soluble in a solvent during polymerization and an organoaluminum has been mainly used. Since the polymerization activity of the catalyst is low at high temperature, the polymerization is carried out at a relatively low temperature.

【0003】一方、チタンハロゲン化物などの遷移金属
化合物を活性成分とするチーグラー触媒においては、塩
化マグネシウムなどの担体を用いて担持型触媒とするこ
とにより、エチレンないしはプロピレンの単独重合に供
した際の触媒活性を、飛躍的に向上させることができる
という提案が数多くなされている。しかしながら、こう
したチタン系の触媒をそのままエチレンとプロピレンの
共重合に用いた場合には、エチレンとプロピレンのラン
ダム共重合体を高収率で得ることは非常に難しいとされ
ている。
On the other hand, in a Ziegler catalyst containing a transition metal compound such as a titanium halide as an active ingredient, a carrier such as magnesium chloride is used to prepare a supported catalyst, which is used for homopolymerization of ethylene or propylene. Many proposals have been made that the catalytic activity can be dramatically improved. However, when such a titanium-based catalyst is used as it is for the copolymerization of ethylene and propylene, it is extremely difficult to obtain a random copolymer of ethylene and propylene in a high yield.

【0004】オレフィン類の単独重合に用いられる触媒
として、本出願人は例えば特開昭62−158704号
公報、特開平2−238004号公報、特開平3−21
0306号公報、特開平4−8709号公報等におい
て、ジアルコキシマグネシウム、チタンハロゲン化物、
特定の電子供与体などを出発原料とした触媒成分を提供
しており、極めて高い触媒活性を実現させている。しか
し、該触媒成分と、有機アルミニウム化合物とからなる
触媒をエチレン−プロピレンの共重合に供した場合、所
期の目的である単独重合における極めて高い触媒活性を
そのまま維持することはできるが、ランダム重合性の高
いゴム状の共重合体を高収率で得ることはできない。
As a catalyst used for homopolymerization of olefins, the applicant of the present invention has disclosed, for example, JP-A-62-158704, JP-A-2-238004, and JP-A-3-21.
0306, JP-A-4-8709, etc., dialkoxy magnesium, titanium halide,
We provide catalyst components using specific electron donors as starting materials, and achieve extremely high catalytic activity. However, when a catalyst comprising the catalyst component and an organoaluminum compound is subjected to ethylene-propylene copolymerization, it is possible to maintain extremely high catalytic activity in homopolymerization, which is the intended purpose, as it is, but random polymerization is performed. A highly rubbery copolymer cannot be obtained in high yield.

【0005】同様に、本願出願人の先願に係る特開平3
−106910号公報および特開平3−115312号
公報においては、ジアルコキシマグネシウム、ハロゲン
化チタン、芳香族カルボン酸モノエステルおよびジメチ
ルポリシロキサンを出発原料とした特定の固体触媒成分
と有機アルミニウム化合物およびエステル化合物とで形
成するエチレン−プロピレン共重合体ゴム製造用触媒が
提案されており、生成ポリマー中の結晶性ポリプロピレ
ンの割合に限っては非常に少ないことが報告されている
が、エチレンやプロピレンの長連鎖部分の割合が多いと
いう未解決な部分を残していた。
Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3 (1999) -1994 relating to the prior application of the applicant of the present application.
-106910 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-115312, a specific solid catalyst component starting from dialkoxymagnesium, titanium halide, aromatic carboxylic acid monoester and dimethylpolysiloxane, an organoaluminum compound and an ester compound. A catalyst for the production of an ethylene-propylene copolymer rubber formed by and has been proposed, and it has been reported that the ratio of crystalline polypropylene in the produced polymer is very low. There was an unsolved part that there was a large proportion of the part.

【0006】さらに、本発明者らは特開平3−2054
06号公報において、ジエトキシマグネシウム、テトラ
ブトキシチタン、C=O結合を有する電子供与性化合物
などを出発物質とした固体触媒成分を提案した。これに
よれば、ランダム重合性が高く、結晶性ポリマーを有さ
ない均一性の高いエチレン−プロピレン共重合体が得ら
れるが、触媒活性においてはなお改善の余地が残されて
いた。
Further, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-2054.
In JP-A 06-06, a solid catalyst component was proposed, which uses diethoxymagnesium, tetrabutoxytitanium, an electron-donating compound having a C = O bond as a starting material. According to this, an ethylene-propylene copolymer having high random polymerizability and having no crystalline polymer and having high homogeneity can be obtained, but there is still room for improvement in catalytic activity.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】バナジウム系触媒をエ
チレン−プロピレン共重合に供した場合、単位バナジウ
ム当たりの重合体収量(以下、「触媒活性」という)は
低く、得られる共重合体ゴム中に含まれる残留触媒の割
合が大きいために、触媒残差を除去し脱色するための工
程(脱灰工程)が不可避である。この脱灰工程は多量の
アルコールまたはキレート剤を使用するために、それら
の回収装置または再生装置が不可欠であり、資源、エネ
ルギーその他付随する問題が多く、当業者にとっては早
急な解決が切望される重要な課題となっている。また、
低温で重合反応を行うために、重合時の発熱の除去が難
しく、プロセス設計上および操作面で問題となる点が多
い。さらに、バナジウムは毒性を有するため、生成する
共重合体ゴムの安全性を考慮すると、触媒組成としては
好ましくないものであった。
When a vanadium-based catalyst is subjected to ethylene-propylene copolymerization, the polymer yield per unit vanadium (hereinafter referred to as "catalytic activity") is low, and the resulting copolymer rubber contains Since the proportion of the residual catalyst contained is large, a step (deashing step) for removing the catalyst residual and decolorizing is unavoidable. Since this deashing process uses a large amount of alcohol or a chelating agent, a recovering device or a regenerating device for them is indispensable, and there are many resources, energy, and other incidental problems, and those skilled in the art urgently need a solution. It has become an important issue. Also,
Since the polymerization reaction is carried out at a low temperature, it is difficult to remove the heat generated during the polymerization, and there are many problems in terms of process design and operation. Further, since vanadium has toxicity, it is not preferable as a catalyst composition in consideration of safety of the produced copolymer rubber.

【0008】一方、チタン系触媒を使用して得られた共
重合体のランダム性は一般に悪く、エチレンやプロピレ
ンの長連鎖部分の割合が多いという未解決な部分を多く
残していた。前記エチレン−プロピレン共重合用チタン
系触媒として提案されているものの中では、担体物質と
して塩化マグネシウムを用いる系が主流であるが、ラン
ダム重合性が悪いことに加え、触媒活性も充分というに
は程遠く、かつ担体物質としてその主流を占める塩化マ
グネシウムに含有される塩素は、チタンハロゲン化物中
の塩素と同様に生成重合体に悪影響を及ばすという欠点
を有しており、そのために事実上塩素の影響を無視し得
るほどの高活性が要求されたり、あるいはまた塩化マグ
ネシウムそのものの濃度を低く抑えなければならないと
いう課題を残していた。
On the other hand, the randomness of the copolymer obtained by using the titanium-based catalyst is generally poor, and a large proportion of the long chain portion of ethylene or propylene remains unsolved. Among those proposed as the titanium-based catalyst for ethylene-propylene copolymer, the system in which magnesium chloride is used as a carrier substance is the mainstream, but in addition to its poor random polymerizability, its catalytic activity is far from sufficient. In addition, chlorine contained in magnesium chloride, which occupies the main stream as a carrier substance, has a drawback that it has an adverse effect on a produced polymer similarly to chlorine in titanium halides, and therefore, chlorine is practically affected. However, there remains a problem that the activity is required to be negligible, or the concentration of magnesium chloride itself must be kept low.

【0009】本発明の目的は、毒性を有するバナジウム
化合物を含有せず、残留塩素の影響が少なく、共重合に
際し高度の触媒活性を維持しながら優れたランダム重合
性と、エチレンおよびプロピレンモノマーの連鎖部分が
少ない良質のゴム重合体を与えることができるエチレン
−プロピレン共重合体ゴム製造用触媒を提供することに
ある。
The object of the present invention is to contain no toxic vanadium compound, little influence of residual chlorine, excellent random polymerizability while maintaining high catalytic activity during copolymerization, and chain of ethylene and propylene monomers. An object of the present invention is to provide a catalyst for producing an ethylene-propylene copolymer rubber capable of giving a good quality rubber polymer having a small amount of parts.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるエチレン−プロピレンとも重合体ゴム
製造用触媒は、下記の(A)、(B)および(C)から
なることを構成上の特徴とする。 (A) (a)ジアルコキシマグネシウムを、 (b)アルキル
ベンゼンの存在下で (c)C=O結合を有する電子供与性
化合物および (d)ジメチルポリシロキサンと接触させ、
次いで (e)一般式TiX4 (Xはハロゲン元素)で表さ
れるハロゲン化チタンと反応させて得られる固体物質を
炭化水素溶媒で洗浄後、 (f)炭素数が5以上のオレフィ
ンと接触させることにより得られる固体触媒成分、 (B)芳香族カルボン酸エステル化合物、 (C)有機アルミニウム化合物
[Means for Solving the Problems] A catalyst for producing a polymer rubber of both ethylene and propylene according to the present invention for achieving the above object comprises the following (A), (B) and (C): Characterize above. (A) (a) dialkoxymagnesium is contacted with (b) an electron-donating compound having a C═O bond and (d) dimethylpolysiloxane in the presence of alkylbenzene,
Then, (e) a solid substance obtained by reacting with a titanium halide represented by the general formula TiX 4 (X is a halogen element) is washed with a hydrocarbon solvent, and (f) is contacted with an olefin having 5 or more carbon atoms. Solid catalyst component thus obtained, (B) aromatic carboxylic acid ester compound, (C) organoaluminum compound

【0011】本発明において(A)の固体触媒成分を構
成する (a)ジアルコキシマグネシウム(以下、単に「
(a)物質」ということがある)としては、ジエトキシマ
グネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマ
グネシウム、ジフェノキシマグネシウムなどが挙げられ
るが、中でも好ましい物質はジエトキシマグネシウムで
ある。
In the present invention, (a) dialkoxymagnesium (hereinafter, simply referred to as "A") constituting the solid catalyst component (A)
Examples of (a) substance) include diethoxymagnesium, dipropoxymagnesium, dibutoxymagnesium, diphenoxymagnesium and the like, and among them, diethoxymagnesium is preferable.

【0012】(b)アルキルベンゼン(以下、単に「 (b)
物質」ということがある)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
ンゼンなどが挙げられるが、これらを任意の割合で混合
したものを用いることも可能である。
(B) Alkylbenzene (hereinafter simply referred to as "(b)
Examples of the “substance” may include toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, trimethylbenzene, and the like, but it is also possible to use a mixture of these in an arbitrary ratio.

【0013】(c)C=O結合を有する電子供与性化合物
(以下、単に「 (c)物質」ということがある)として
は、カルボン酸エステル、ジカルボン酸ジエステル、カ
ルボン酸無水物、ケトンなどが挙げられる。これらのう
ち、カルボン酸エステル類としては、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、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、クロトン
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、トルイ
ル酸メチル、トルイル酸エチルなどがある。ジカルボン
酸ジエステル類としては、フタル酸ジエステルが好まし
く、例えばジメチルフタレート、ジエチルフタレート、
ジプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブ
チルフタレート、ジアミルフタレート、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を挙げるこ
とができる。カルボン酸無水物としては、無水酢酸、無
水安息香酸、無水トルイル酸、無水マレイン酸、無水フ
タル酸などがある。ケトン類としては、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、アクリルア
ルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトン、エチルメチル
ケトン、4−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプ
タノン、メチルビニルケトン、アセトフェノン、シクロ
ペンタノンなどが挙げられる。
Examples of the electron-donating compound having a C═O bond (c) (hereinafter sometimes simply referred to as “(c) substance”) include carboxylic acid ester, dicarboxylic acid diester, carboxylic acid anhydride, and ketone. Can be mentioned. Among these, as carboxylic acid esters, methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, vinyl acetate, propyl acetate, octyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl crotonic acid, methyl benzoate, ethyl benzoate, benzoic acid. Examples include propyl, butyl benzoate, octyl benzoate, methyl toluate and ethyl toluate. The dicarboxylic acid diesters are preferably phthalic acid diesters such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate,
Examples thereof include dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diamyl phthalate, diisoamyl phthalate, ethyl butyl phthalate, ethyl isobutyl phthalate and ethyl propyl phthalate. Examples of carboxylic acid anhydrides include acetic anhydride, benzoic anhydride, toluic anhydride, maleic anhydride, and phthalic anhydride. Examples of the ketones include formaldehyde, acetaldehyde, butyraldehyde, acrylaldehyde, benzaldehyde, acetone, ethyl methyl ketone, 4-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, methyl vinyl ketone, acetophenone, cyclopentanone and the like. .

【0014】(d)ジメチルポリシロキサン(以下、単に
「 (d)物質」ということがある)としては、25℃にお
ける粘度が10〜50cSt のものが用いられる。
As the dimethylpolysiloxane (d) (hereinafter sometimes simply referred to as “(d) substance”), those having a viscosity at 25 ° C. of 10 to 50 cSt are used.

【0015】(e)ハロゲン化チタン(以下、単に「 (e)
物質」ということがある)としては、四塩化チタン、四
臭化チタン、四ヨウ化チタンなどが挙げられるが、中で
も四塩化チタンが好ましい。
(E) Titanium halide (hereinafter referred to simply as "(e)
Examples of the "substance" include titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, etc., among which titanium tetrachloride is preferable.

【0016】(f)炭素数が5以上のオレフィン(以下、
単に「 (f)物質」ということがある)は常温で液体であ
り、例えば、ペンテン、ヘキセン、オクテン、ノネン、
デセン、メチルブテン、メチルペンテン、メチルヘキセ
ン、エチルペンテン、エチルヘキセン、ジメチルヘキセ
ン、ジメチルペンテン、スチレン、ジメチルスチレン、
ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサンなどが挙
げられる。
(F) An olefin having 5 or more carbon atoms (hereinafter,
(Sometimes referred to simply as "(f) substance") is a liquid at room temperature, such as pentene, hexene, octene, nonene,
Decene, methylbutene, methylpentene, methylhexene, ethylpentene, ethylhexene, dimethylhexene, dimethylpentene, styrene, dimethylstyrene,
Examples thereof include vinylcyclopentane and vinylcyclohexane.

【0017】本発明において用いられる(B)の芳香族
カルボン酸エステル化合物としては、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、トルイル酸メチル、トルイル酸エチ
ルなどが挙げられる。
As the aromatic carboxylic acid ester compound (B) used in the present invention, methyl benzoate,
Ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate,
Examples include octyl benzoate, methyl toluate, ethyl toluate and the like.

【0018】本発明において用いられる(C)の有機ア
ルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、
トリイソブ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クロリド、ジブチルアル
ミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライ
ド;エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニ
ウムジクロリドなどの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、ブチルアルミ
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;ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチ
ルアルミニウムブトキシドなどのアルキルアルミニウム
アルコキシド;ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチ
ルアルミニウムヒドリド、エチルアルミニウムジヒドリ
ドなどのアルキルアルミニウムヒドリド;およびこれら
の混合物を挙げることができる。
The organoaluminum compound (C) used in the present invention is triethylaluminum,
Trialkylaluminums such as triisobutylaluminum; Dialkylaluminum halides such as diethylaluminum chloride and dibutylaluminum chloride; Alkylaluminum dihalides such as ethylaluminum dichloride and propylaluminum dichloride; Alkylaluminum sesquichlorides such as ethylaluminum sesquichloride and butylaluminum sesquichloride Halides; alkyl aluminum alkoxides such as diethyl aluminum ethoxide and dibutyl aluminum butoxide; alkyl aluminum hydrides such as diethyl aluminum hydride, dibutyl aluminum hydride and ethyl aluminum dihydride; and mixtures thereof.

【0019】本発明における前記(A)の固体触媒成分
は、まず (a)物質、 (b)物質、 (c)物質および (d)物質
をそれぞれ接触させ、次いでこれを (e)物質と反応さ
せ、炭化水素溶媒により洗浄後、 (f)物質と接触させる
ことによって得られる。この際、各物質の使用割合は任
意に設定されるが、通常 (a)物質1gに対し、 (b)物質
は5〜100ml、 (c)物質は0.05〜1.0ml、 (d)
物質は0.02〜1.0ml、 (e)物質は0.5〜100
ml、 (f)物質は0.01〜10gの範囲でそれぞれ用い
られる。
In the solid catalyst component (A) in the present invention, first, the substance (a), the substance (b), the substance (c) and the substance (d) are brought into contact with each other and then reacted with the substance (e). And washed with a hydrocarbon solvent and then contacted with the substance (f). At this time, the use ratio of each substance is arbitrarily set, but usually (a) substance 1 g, (b) substance 5 to 100 ml, (c) substance 0.05 to 1.0 ml, (d)
Substance is 0.02-1.0ml, (e) substance is 0.5-100
ml and substance (f) are used in the range of 0.01 to 10 g, respectively.

【0020】(a)〜(d) の各物質の接触順序および反応
手段については特に制限はなく任意に行うことができる
が、通常、撹拌機を具備した容器を用い、室温付近の温
度域で1分以上撹拌しながら行われる。次いで (e)物質
との反応は、通常60〜135℃の温度域で行われ、反
応時間は通常5分以上、好ましくは1時間以上の条件下
で行われる。なお、この際得られる固体物質に、新たに
(e)物質を添加して繰り返し反応することも好ましい態
様の一つである。
There are no particular restrictions on the order of contact of the substances (a) to (d) and the reaction means, and any reaction can be carried out. Usually, a container equipped with a stirrer is used and the temperature range is around room temperature. It is performed with stirring for 1 minute or more. Then, the reaction with the substance (e) is usually performed in the temperature range of 60 to 135 ° C., and the reaction time is generally 5 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. In addition, the solid substance obtained at this time is newly added to
It is also one of the preferable embodiments to add the substance (e) and repeat the reaction.

【0021】このようにして得られた固体物質は、ヘキ
サン、ヘプタンなどの不活性炭化水素溶媒で洗浄し、
(f)物質との接触に用いられる。この際、 (f)物質の接
触方法や温度条件等については特に限定はなく、通常、
該固体物質を (f)物質中に添加して撹拌しながら接触さ
せる方法が一般的である。また、 (f)物質は上述の不活
性炭化水素溶媒で希釈して用いることができる。
The solid substance thus obtained is washed with an inert hydrocarbon solvent such as hexane or heptane,
(f) Used for contact with substances. At this time, there are no particular restrictions on the method of contacting the substance (f), temperature conditions, etc.
A general method is to add the solid substance to the substance (f) and bring them into contact with each other while stirring. Further, the substance (f) can be used by diluting it with the above-mentioned inert hydrocarbon solvent.

【0022】該固体触媒成分は、通常の場合、さらにn
−ヘプタン、n−ヘキサンのような有機溶媒を用いて洗
浄し、必要に応じ乾燥した後、前記(C)の有機アルミ
ニウム化合物および(B)の芳香族カルボン酸エステル
化合物と組み合わせて本発明のエチレン−プロピレン共
重合体ゴム製造用触媒を形成する。
The solid catalyst component is usually n
-Ethylene of the present invention in combination with an organoaluminum compound of (C) and an aromatic carboxylic acid ester compound of (B) after washing with an organic solvent such as heptane or n-hexane and drying if necessary. Form a catalyst for the production of propylene copolymer rubber.

【0023】使用される(C)の有機アルミニウム化合
物は、触媒成分中のチタン原子のモル当たりモル比で1
〜1000の範囲で用いられる。また、(B)の芳香族
カルボン酸エステル化合物は前記有機アルミニウム化合
物のモル当たりモル比で0.01〜0.5の範囲で用い
られる。
The organoaluminum compound (C) used has a molar ratio of 1 per mole of titanium atom in the catalyst component.
Used in the range of up to 1000. The aromatic carboxylic acid ester compound (B) is used in a molar ratio of 0.01 to 0.5 per mol of the organoaluminum compound.

【0024】通常、重合は炭化水素を溶媒として用いる
スラリー重合のほか、液化プロピレンを媒体としたバル
ク重合およびエチレン、プロピレンの混合ガスを用いた
気相重合により行われる。重合温度は0〜150℃、重
合圧力は0〜100kg/cm2・G である。エチレンおよび
プロピレンの分圧は、得られる共重合体中のエチレン含
有量が10〜70wt%になるように任意に調節される。
Usually, the polymerization is carried out by slurry polymerization using hydrocarbon as a solvent, bulk polymerization using liquefied propylene as a medium, and gas phase polymerization using a mixed gas of ethylene and propylene. The polymerization temperature is 0 to 150 ° C., and the polymerization pressure is 0 to 100 kg / cm 2 · G. The partial pressures of ethylene and propylene are arbitrarily adjusted so that the ethylene content in the obtained copolymer is 10 to 70 wt%.

【0025】エチレン−プロピレンの共重合には、必要
に応じて非共役ポリエン類の単量体を添加することも可
能であり、また共重合体の分子量を調節するために、必
要に応じて水素を用いることもできる。
In the ethylene-propylene copolymerization, a non-conjugated polyene monomer may be added, if necessary, and hydrogen may be added as necessary in order to control the molecular weight of the copolymer. Can also be used.

【0026】[0026]

【作用】本発明によって形成される触媒の存在下に、エ
チレン−プロピレンの共重合を行った場合、触媒活性を
高度に維持したまま、ランダム重合性が高く、しかもエ
チレンおよびプロピレンモノマーの連鎖部分が少ない良
質のゴム状重合体を得ることができる。そのうえ、毒性
を有するバナジウム化合物を含有しないため安全性が高
く、残留塩素が微量である関係で脱灰工程が不要となる
程度まで塩素の影響を低減化することが可能となる。
When ethylene-propylene copolymerization is carried out in the presence of the catalyst formed according to the present invention, the random activity is high and the chain portion of ethylene and propylene monomers is high while maintaining a high catalytic activity. A small amount of good quality rubbery polymer can be obtained. Moreover, since it does not contain a toxic vanadium compound, it is highly safe, and the influence of chlorine can be reduced to such an extent that the decalcification step is not necessary due to the small amount of residual chlorine.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples.

【0028】実施例1 (1) 固体触媒成分の調製 窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量50
0mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、
トルエン60mlを装入し、懸濁状態とした。この中に安
息香酸エチル2.0mlおよびジメチルポリシロキサン
(粘度20cSt/25℃)1.4mlを挿入し、室温で5分間撹
拌した。次いで、この中に四塩化チタン40mlを加え、
90℃に昇温後1時間撹拌しながら反応させた。反応終
了後、トルエン100mlを用いて90℃で2回洗浄し、
上澄み液を除去した。さらに、トルエン60mlおよび四
塩化チタン40mlを新たに加え、80℃で2時間撹拌し
ながら反応させた。その後、40℃のヘプタン100ml
で5回洗浄した。こうして得られた固体物質は、さらに
3mlの1−ヘキセンを予め溶解させた100mlのヘプタ
ン中に懸濁させ、室温で撹拌しながら30分接触させた
後、室温のヘプタン100mlで1回洗浄した。この固体
触媒成分中のTi含有量を測定したところ、2.8wt%
であった。
Example 1 (1) Preparation of solid catalyst component Capacity fully replaced with nitrogen gas and equipped with stirrer 50
10 g of diethoxymagnesium in a 0 ml round bottom flask,
60 ml of toluene was charged to make a suspension. 2.0 ml of ethyl benzoate and 1.4 ml of dimethylpolysiloxane (viscosity 20 cSt / 25 ° C.) were inserted therein and stirred at room temperature for 5 minutes. Then, add 40 ml of titanium tetrachloride into this,
After the temperature was raised to 90 ° C., the mixture was reacted with stirring for 1 hour. After completion of the reaction, wash with 90 ml of toluene twice with 100 ml of toluene,
The supernatant was removed. Further, 60 ml of toluene and 40 ml of titanium tetrachloride were newly added, and the reaction was carried out at 80 ° C. for 2 hours while stirring. Then 100 ml of heptane at 40 ℃
It was washed 5 times. The solid substance thus obtained was suspended in 100 ml of heptane in which 3 ml of 1-hexene had been previously dissolved, and the suspension was contacted at room temperature for 30 minutes while stirring, followed by washing once with 100 ml of heptane at room temperature. When the Ti content in this solid catalyst component was measured, it was 2.8 wt%
Met.

【0029】(2) 重 合 エチレンおよびプロピレンの混合ガスで完全に置換され
た内容積300mlの撹拌装置付きセパラブルフラスコに
n−ヘプタン200mlを装入し、エチレンおよびプロピ
レンの混合ガス雰囲気下に保ちつつトリイソブチルアル
ミニウム1.7mmolおよびp−トルイル酸メチル0.2
8mmolを装入した。エチレンおよびプロピレンの流量を
それぞれ1.0 l/minおよび0.8 l/minとし、系内の
温度を60℃に昇温した後、前記固体触媒成分を5mg装
入し、60℃に温度を保ちながら常圧で15分間重合を
行った。重合の停止はエタノール2mlを添加することに
より行い、得られた共重合体の懸濁液は予め用意した容
量1000mlの撹拌装置付フラスコ内のエタノール60
0ml中に装入し、次いで塩酸10mlを加えて一昼夜撹拌
した。生成した固体共重合体を濾別し、80℃に加温し
て減圧乾燥して4.3g のエチレン−プロピレン共重合
体ゴムを得た。
(2) Polyethylene 200 ml of n-heptane was charged into a separable flask equipped with a stirrer and having an inner volume of 300 ml, which was completely replaced with a mixed gas of ethylene and propylene, and kept under a mixed gas atmosphere of ethylene and propylene. While adding 1.7 mmol of triisobutylaluminum and 0.2 of methyl p-toluate.
8 mmol was charged. The flow rates of ethylene and propylene were set to 1.0 l / min and 0.8 l / min, respectively, the temperature in the system was raised to 60 ° C, 5 mg of the solid catalyst component was charged, and the temperature was raised to 60 ° C. Polymerization was carried out at normal pressure for 15 minutes while maintaining. The termination of the polymerization was carried out by adding 2 ml of ethanol, and the suspension of the obtained copolymer was prepared by adding 60 ml of ethanol in a flask equipped with a stirrer with a volume of 1000 ml prepared in advance.
The mixture was charged into 0 ml, 10 ml of hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred overnight. The produced solid copolymer was separated by filtration, heated to 80 ° C. and dried under reduced pressure to obtain 4.3 g of ethylene-propylene copolymer rubber.

【0030】(3) 物性の評価 上記のようにして製造したエチレン−プロピレン共重合
体の、重合時間15分における触媒1g当たりの活性は
860g/g-cat.であり、チタン1g当たりの活性は30
700g/g-cat.となった。13C−NMRにより解析し
た結果、上記共重合体中のプロピレン含有量は51重量
%、ランダム分率は67%、またIRにより求めたラン
ダム性は100%であった。
(3) Evaluation of Physical Properties The ethylene-propylene copolymer produced as described above has an activity per gram of catalyst of 860 g / g-cat. Thirty
It became 700 g / g-cat. As a result of 13 C-NMR analysis, the propylene content in the copolymer was 51% by weight, the random fraction was 67%, and the randomness determined by IR was 100%.

【0031】なお、得られたエチレン−プロピレン共重
合体のランダム性は、次のようにして13C−NMRお
よびIRにより解析した。NMRにおける各ピークの帰
属はC.J.Carmanらの報告〔Macromolecules,vol.10,P536
(1974)〕に従った。NMRランダム分率はエチレンおよ
びプロピレンのモノマーユニットのトリアド分布から次
式により算出した。 NMRランダム分率(%)=100−(PPP+EE
E) ここで、PPPおよびEEEはそれぞれプロピレンおよ
びエチレンのトリアドの割合(モルパーセント)であ
る。IRによるランダム性はLuongoらの方法〔J.Appl.P
olym.Sci,vol3,P302(1960)〕により、995cm-1と97
4cm-1との吸光度比から、プロピレンのメチル基の非結
晶部分の割合(%)として示した。
The randomness of the obtained ethylene-propylene copolymer was analyzed by 13 C-NMR and IR as follows. The attribution of each peak in NMR is reported by CJ Carman et al. [Macromolecules, vol.10, P536
(1974)]. The NMR random fraction was calculated from the triad distribution of ethylene and propylene monomer units by the following formula. NMR random fraction (%) = 100- (PPP + EE
E) where PPP and EEE are the proportions (mol percent) of the propylene and ethylene triads, respectively. Randomness by IR is the method of Luongo et al. [J.Appl.P]
olym.Sci, vol3, P302 (1960)], 995 cm -1 and 97
The ratio (%) of the amorphous portion of the methyl group of propylene was shown from the absorbance ratio with 4 cm -1 .

【0032】実施例2 安息香酸エチル2.0mlに代えて2,6−ジメチル−4
−ヘプタノン2.5mlを用いた以外は実施例1と同様に
して固体触媒成分の調製を行った。この際、該固体触媒
成分中のTi含有量は3.4wt%であった。重合は、該
固体触媒成分を使用し、p−トルイル酸メチルの代わり
に同量の安息香酸エチルを用いた以外は実施例1と同様
に行った。実施例1と同様の方法で評価し、その結果を
表1に示した。
Example 2 2,6-Dimethyl-4 instead of 2.0 ml of ethyl benzoate
-A solid catalyst component was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.5 ml of heptanone was used. At this time, the Ti content in the solid catalyst component was 3.4 wt%. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component was used and the same amount of ethyl benzoate was used instead of methyl p-toluate. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

【0033】実施例3 安息香酸エチルに代えて同量の安息香酸イソプロピル、
1−ヘキセンの代わりに同量の4−メチル−1−ペンテ
ンを用いた以外は実施例1と同様にして固体触媒成分の
調製を行った。この際、該固体触媒成分中のTi含有量
は3.4wt%であった。重合は、該固体触媒成分を用い
た以外、実施例1と同様にして行い、実施例1と同様の
方法で評価した。得られた結果を表1に併載した。
Example 3 Instead of ethyl benzoate, the same amount of isopropyl benzoate,
A solid catalyst component was prepared in the same manner as in Example 1 except that the same amount of 4-methyl-1-pentene was used instead of 1-hexene. At this time, the Ti content in the solid catalyst component was 3.4 wt%. Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component was used, and was evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are also shown in Table 1.

【0034】比較例1 1−ヘキセンによる触媒処理を施さないことおよび重合
時にp−トルイル酸メチルを使用しないこと以外は実施
例1と同様にして固体触媒成分の調整および重合を行っ
た。実施例1と同様の方法で評価した結果を表1に併載
した。
Comparative Example 1 A solid catalyst component was prepared and polymerized in the same manner as in Example 1 except that the catalyst treatment with 1-hexene was not carried out and methyl p-toluate was not used during the polymerization. The results evaluated in the same manner as in Example 1 are also shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る触媒を用い
てエチレン−プロピレンの共重合を行なうと、触媒が非
常に高活性であるため生成共重合中の触媒残渣を極めて
低く抑えることができ、しかも残留塩素が微量であるた
めに脱灰工程を全く必要としない程度まで生成共重合体
に及ぼす塩素の影響を低減することができる。また、成
分中にバナジウム化合物を含有しないため、固体触媒成
分そのものや得られる共重合体の安全性が高い。それに
加えて、本発明における触媒を用いると、ランダム重合
性が高く、エチレンおよびプロピレンモノマーの連鎖部
分が少なく良好なゴム状の重合体を得ることができる。
更には、本触媒によって得られる共重合体の分子量分布
は一般に狭く、低分子量の重合体の生成割合が少ないた
め、重合段階でポリマーがリアクター内で付着すること
もなく、プロセスの操作上の付加的なメッリトが同時に
もたらされる。
As described above, when ethylene-propylene copolymerization is carried out using the catalyst according to the present invention, the catalyst residue in the produced copolymerization can be suppressed to an extremely low level because the catalyst has a very high activity. Moreover, since the amount of residual chlorine is very small, the effect of chlorine on the produced copolymer can be reduced to the extent that no deashing step is required. Further, since the component does not contain a vanadium compound, the safety of the solid catalyst component itself or the obtained copolymer is high. In addition, when the catalyst of the present invention is used, it is possible to obtain a good rubber-like polymer having a high random polymerizability and a small number of chain portions of ethylene and propylene monomers.
Furthermore, the copolymer obtained by this catalyst generally has a narrow molecular weight distribution, and since the production ratio of low-molecular weight polymer is small, the polymer does not adhere in the reactor during the polymerization stage, which is an operational addition to the process. Mellitism is brought at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の触媒の構成を例示した模式的フローチ
ャートである。
FIG. 1 is a schematic flowchart illustrating the configuration of a catalyst of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の(A)、(B)および(C)から
なることを特徴とするエチレン−プロピレン共重合体ゴ
ム製造用触媒。 (A) (a)ジアルコキシマグネシウムを、 (b)アルキル
ベンゼンの存在下で (c)C=O結合を有する電子供与性
化合物および (d)ジメチルポリシロキサンと接触させ、
次いで (e)一般式TiX4 (Xはハロゲン元素)で表さ
れるハロゲン化チタンと反応させて得られる固体物質を
炭化水素溶媒で洗浄後、 (f)炭素数が5以上のオレフィ
ンと接触させることにより得られる固体触媒成分、 (B)芳香族カルボン酸エステル化合物、 (C)有機アルミニウム化合物
1. A catalyst for producing an ethylene-propylene copolymer rubber, comprising the following (A), (B) and (C): (A) (a) dialkoxymagnesium is contacted with (b) an electron-donating compound having a C═O bond and (d) dimethylpolysiloxane in the presence of alkylbenzene,
Then, (e) a solid substance obtained by reacting with a titanium halide represented by the general formula TiX 4 (X is a halogen element) is washed with a hydrocarbon solvent, and (f) is contacted with an olefin having 5 or more carbon atoms. Solid catalyst component thus obtained, (B) aromatic carboxylic acid ester compound, (C) organoaluminum compound
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