JPH0780961B2 - 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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JPH0780961B2
JPH0780961B2 JP4270589A JP4270589A JPH0780961B2 JP H0780961 B2 JPH0780961 B2 JP H0780961B2 JP 4270589 A JP4270589 A JP 4270589A JP 4270589 A JP4270589 A JP 4270589A JP H0780961 B2 JPH0780961 B2 JP H0780961B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔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する。更に詳し
くは、著しく透明性の優れた高剛性ポリプロピレンの製
造方法に関する。
〔従来の技術とその課題〕
本発明者等は、先に、特定の方法によって得られた三塩
化チタン組成物と有機アルミニウム化合物および特定の
ケイ素化合物の特定の使用割合を組み合わせてなる触媒
を用いて高剛性ポリプロピレンを製造する方法(特願昭
63-121,523号公報、特願昭63-123,673号、特願昭63-13
6,821号、以下先願発明という。)を提案しており、該
先願発明の方法によれば、なんら特別な添加剤を添加し
なくても、著しく高い剛性を有する成形品が得られるポ
リプロピレンを製造することが可能となった。
しかしながら、先願発明の方法により得られたポリプロ
ピレンは上記の様な高剛性を有してはいるものの、半透
明な為、用途分野においては商品価値を損なう場合があ
り、透明性の向上が望まれていた。
一方、ポリプロピレンの透明性を改良する試みや、剛性
を改良する他の試みとして、スチレン、o−メチルスチ
レン、p−t−ブチルスチレン、1−ビニルナフタレン
の重合とプロピレンの重合を多段に行う方法やその組成
物(特開昭62-1,738号公報、特開昭62-227,911号公報、
特開昭63-15,803号公報、特開昭63-68,648号公報)が提
案されているが、本発明者等が該提案の方法に従ってポ
リプロピレンの製造を行ったところ、いずれの方法にお
いてもプロピレンの重合活性が低下するのみならず塊状
のポリマーが生成するので、工業的な長期間の連続重合
法においては採用できない方法であった。
更に、得られたポリプロピレンの剛性は先願発明の方法
によって得られたポリプロピレンに比較して低いもので
あり不十分であった。また、該ポリプロピレンをフィル
ムに加工した場合には透明性において一定の改良が見ら
れたものの、該フィルムにはボイドが多数発生してお
り、商品価値を損なうものであった。
また同様な技術として、プロピレン製造用遷移金属触媒
成分の製造途中でp−t−ブチルスチレン重合体を添加
して得られた該触媒成分を用いてプロピレンを重合する
方法(特開昭63-69,809号公報)が提案されているが、
該提案の方法は別途p−t−ブチルスチレン重合体を製
造する工程が必要であるため、工業上の不利を伴うばか
りでなく、既述の多段重合技術と同様な不十分な剛性、
フィルムのボイド発生という課題を有していた。
本発明者等は、先に述べた先願発明や従来技術の抱えて
いる諸課題を解決する、透明性の改良された高剛性ポリ
プロピレンを製造する方法について鋭意研究した。その
結果、特定の方法によって特定の芳香族系重合体を含有
せしめた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合
物、更に特定の有機ケイ素化合物の特定量を組み合わせ
てなる触媒を使用してポリプロピレンを製造する場合に
は、既述した従来技術の製造上および品質上の課題を解
決し、また先願発明の方法により得られたポリプロピレ
ンに比べて、著しく優れた透明性を有するばかりでな
く、剛性においても更に向上することを見いだし、本発
明に至った。
以上の説明から明らかなように本発明の目的は、ボイド
の発生が極めて少ない、透明性の著しく優れた、高剛性
ポリプロピレンを製造する方法を提供するにある。他の
目的はボイドの発生が極めて少ない、透明性の著しく優
れた高剛性ポリプロピレンを提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は以下の構成を有する。
(1)有機アルミニウム化合物(A1)若しくは有機
アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(B1)との反
応生成物(I)に四塩化チタンを反応させて得られた固
体生成物(II)を、次式、 (式中、nは0、1、mは1、2のいずれかであり、R
1はケイ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖
状炭化水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよ
い炭素数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロ
ゲンを表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なって
よい。)で示される芳香族系単量体で重合処理し、更に
電子供与体(B2)と周期律表第III〜VI族元素のハロゲ
ン化物である電子受容体とを反応させる方法によって得
られる三塩化チタン組成物(III)であって、次式、 (式中、nは0、1、mは1、2のいづれかであり、R
1はケイ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖
状炭化水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよ
い炭素数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロ
ゲンを表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なって
よい。)で示される繰り返し単位からなる芳香族系重合
体を0.01重量%〜99重量%含有する三塩化チタン組成物
(III)と 有機アルミニウム化合物(A2)および Si−O−C結合および/またはメルカプト基を有する
有機ケイ素化合物(S)とを組み合わせ、該有機ケイ素
化合物(S)と該三塩化チタン組成物(III)のモル比
を(S)/(III)=1.0〜10.0とし、該有機アルミニウ
ム化合物(A2)と該三塩化チタン組成物(III)のモル
比を(A2)/(III)=0.1〜200とした触媒を用いてプ
ロピレンを重合させることを特徴とする高剛性ポリプロ
ピレンの製造方法。
(2)有機アルミニウム化合物(A1)として、一般式
がAlR3 p4 p′3−(p+p′)(式中、R3、R4
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭化水
素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを表わし、ま
たp、p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わす。)
で表わされる有機アルミニウム化合物を用いる前記第1
項に記載の製造方法。
(3)有機アルミニウム化合物(A2)として、ジアル
キルアルミニウムモノハライドを用いる前記第1項に記
載の製造方法。
(4)三塩化チタン組成物(III)に代えて、三塩化チ
タン組成物(III)と有機アルミニウム化合物を組み合
わせ、少量のα−オレフィンを用いて予備活性化した触
媒成分を使用する前記第1項に記載の製造方法。
(5)製造されたポリプロピレンのメルトフローレート
(MFR)と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR
−τ;赤外線の波数997cm-1と973cm-1における吸光度
比、A997/A973)との関係が、 IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950の式を満足する前記第
1項に記載の製造方法。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(III)は、次式、 (式中、nは0、1、mは1、2のいづれかであり、R
1はケイ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖
状炭化水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよ
い炭素数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロ
ゲンを表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なって
よい。)で示される繰り返し単位からなる芳香族系重合
体(以後、特定の芳香族系重合体と省略していうことが
ある。)を0.01重量%〜99重量%含有する三塩化チタン
組成物(III)であるが、その製造方法について説明す
る。
三塩化チタン組成物(III)の製造はつぎのように行
う。まず、有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与
体(B1)とを反応させて反応生成物(I)を得て、こ
の(I)と四塩化チタンとを反応させて得られる固体生
成物(II)、若しくは有機アルミニウム化合物(A1
と四塩化チタンとを反応させて得られる固体生成物(I
I)を、次式、 (式中、nは0、1、mは1、2のいづれかであり、R
1はケイ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖
状炭化水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよ
い炭素数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロ
ゲンを表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なって
よい。)で示される芳香族系単量体(以後、特定の芳香
族系単量体と省略していうことがある。)で重合処理し
た後に、更に電子供与体(B2)と電子受容体とを反応
させて本発明に用いる三塩化チタン組成物(III)が得
られる。
なお、本発明で「重合処理する」とは、特定の芳香族系
単量体を重合可能な条件下に固体生成物(II)に接触せ
しめて特定の芳香族系単量体を重合せしめることをい
う、この重合処理で固体生成物(II)は重合体で被覆さ
れた状態となる。
上述の有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体
(B1)との反応は、溶媒(D)中で−20℃〜200℃、好
ましくは−10℃〜100℃で30秒〜5時間行なう。有機ア
ルミニウム化合物(A1)、(B1)、(D)の添加順序
に制限はなく、使用する量比は有機アルミニウム化合物
(A1)1モルに対し電子供与体(B1)0.1モル〜8モ
ル、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5L〜5L、好ましくは
0.5L〜2Lである。
かくして反応生成物(I)が得られる。反応生成物
(I)は分離をしないで反応終了したままの液状態(反
応生成液(I)と言うことがある。)で次の反応に供す
ることができる。
この反応生成物(I)と四塩化チタンとを、若しくは有
機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタンとを反応
させて得られる固体生成物(II)を特定の芳香族系単量
体で重合処理する方法としては、反応生成物(I)、
若しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタ
ンとの反応の任意の過程で特定の芳香族系単量体を添加
して固体生成物(II)を重合処理する方法、反応生成
物(I)、若しくは有機アルミニウム化合物(A1)と
四塩化チタンとの反応終了後、特定の芳香族系単量体を
添加して固体生成物(II)を重合処理する方法、および
反応生成物(I)、若しくは有機アルミニウム化合物
(A1)と四塩化チタンとの反応終了後、濾別またはデ
カンテーションにより液状部分を分離除去した後、得ら
れた固体生成物(II)を溶媒に懸濁させ、更に有機アル
ミニウム化合物(A1)、特定の芳香族系単量体を添加
し、重合処理する方法がある。
反応生成物(I)、若しくは有機アルミニウム化合物
(A1)と四塩化チタンとの反応は、反応の任意の過程
での特定の芳香族系単量体の添加の有無にかかわらず、
−10℃〜200℃、好ましくは、0℃〜100℃で5分〜10時
間行なう。
溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪族または芳香族炭
化水素を用いることができる。(I)若しくは有機アル
ミニウム化合物(A1)、四塩化チタン、および溶媒の
混合は任意の順に行えば良く、特定の芳香族系単量体の
添加も、どの段階で行っても良い。
(I)若しくは有機アルミニウム化合物(A1)、四塩
化チタン、および溶媒の全量の混合は5時間以内に終了
するのが好ましく、混合中も反応が行なわれる。全量混
合後、更に5時間以内反応を継続することが好ましい。
反応に用いるそれぞれの使用量は四塩化チタン1モルに
対し、溶媒は0〜3,000ml、反応生成物(I)若しくは
有機アルミニウム化合物(A1)は該(I)若しくは該
(A1)中のAl原子数と四塩化チタン中のTi原子数の比
(Al/Ti)で0.05〜10、好ましくは0.06〜0.3である。
特定の芳香族系単量体による重合処理は反応生成物
(I)若しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩
化チタンとの反応の任意の過程で特定の芳香族系単量体
を添加する場合および反応生成物(I)若しくは有機ア
ルミニウム化合物(A1)と四塩化チタンとの反応終了
後、特定の芳香族系単量体を添加する場合は、反応温度
0〜90℃で1分〜10時間、反応圧力は大気圧〜10kgf/cm
2Gの条件下で、固体生成物(II)100g当り、0.01g〜10
0kgの特定の芳香族系単量体を用いて、最終の三塩化チ
タン組成物(III)中の特定の芳香族系重合体の含量が
0.01重量%〜99重量%となる様に重合させる。
該特定の芳香族系重合体の含量が0.01重量%未満である
と得られた三塩化チタン組成物を用いて製造したポリプ
ロピレンの透明性および結晶性向上の効果が不十分であ
り、また99重量%を超えると該向上効果が顕著でなくな
り経済的に不利となる。
特定の芳香族系単量体による重合処理を、反応生成物
(I)若しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩
化チタンとの反応終了後、濾別またはデカンテーション
により液状部分を分離除去した後、得られた固体生成物
(II)を溶媒に懸濁させてから行う場合には固体生成物
(II)100gに対し、溶媒100ml〜5,000ml、有機アルミニ
ウム化合物0.5g〜5,000gを加え、反応温度0℃〜90℃で
1分〜10時間、反応圧力は大気圧〜10kgf/cm2Gの条件
下で固体生成物(II)100g当り、0.01g〜100kgの特定の
芳香族系単量体を用いて、最終の三塩化チタン組成物
(III)中の特定の芳香族系重合体の含量が0.01重量%
〜99重量%となる様に重合させる。
溶媒は脂肪族炭化水素が好ましく、有機アルミニウム化
合物は反応生成物(I)を得る際に用いたもの、若しく
は電子供与体(B1)と反応させることなく直接四塩化
チタンとの反応に用いたものと同じであっても、異なっ
たものでも良い。
反応終了後は、瀘別またはデカンテーションにより液状
部分を分離除去し、更に溶媒で洗浄を繰返した後、得ら
れた重合処理を施した固体生成物(以下固体生成物(II
−A)と言うことがある)を、溶媒に懸濁状態のまゝ次
の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物として取
り出して使用しても良い。
固体生成物(II−A)は、ついで、これに電子供与体
(B2)と電子受容体(F)とを反応させる。この反応
は溶媒を用いないでも行うことができるが、脂肪族炭化
水素を用いる方が好ましい結果が得られる。
使用する量は固体生成物(II−A)100gに対して、(B
2)0.1g〜1,000g、好ましくは0.5g〜200g、(F)0.1g
〜1,000g、好ましくは0.2g〜500g、溶媒0〜3,000ml、
好ましくは100〜1,000mlである。
反応方法としては、固体生成物(II−A)に電子供与
体(B2)および電子受容体(F)を同時に反応させる
方法、(II−A)に(F)を反応させた後、(B2
を反応させる方法、(II−A)に(B2)を反応させ
た後、(F)を反応させる方法、(B2)と(F)を
反応させた後、(II−A)を反応させる方法があるがい
ずれの方法でも良い。
反応条件は、上述の、の方法においては、40℃〜20
0℃、好ましくは50℃〜100℃で30秒〜5時間反応させる
ことが望ましく、の方法においては(II−A)と(B
2)の反応を0℃〜50℃で1分〜3時間反応させた後、
(F)とは前記、と同様な条件下で反応させる。
またの方法においては(B2)と(F)を10℃〜100℃
で30分〜2時間反応させた後、40℃以下に冷却し、(II
−A)を添加した後、前記、と同様な条件下で反応
させる。
固体生成物(II−A)、(B2)、および(F)の反応
終了後は瀘別またはデカンテーションにより液状部分を
分離除去した後、更に溶媒で洗浄を繰返し、本発明に用
いる特定の芳香族系重合体を0.01重量%〜99重量%含有
する三塩化チタン組成物(III)が得られる。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(III)の製造に使
用する有機アルミニウム化合物(A1)としては、一般
式がAlR3 p4 p′3−(p+p′)(式中R3、R4
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭化水
素基またはアルコキシ基、Xはハロゲンを表わし、また
p、p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わす。)で
表わされる有機アルミニウム化合物が使用される。
その具体例として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n−プロピルアルミニウム、トリ
n−ブチルアルミニウム、トリi−ブチルアルミニウ
ム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリi−ヘキシル
アルミニウム、トリ2−メチルペンチルアルミニウム、
トリn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミ
ニウム等のトリアルキルアルミニウム類、ジエチルアル
ミニウムモノクロライド、ジn−プロピルアルミニウム
モノクロライド、ジi−ブチルアルミニウムモノクロラ
イド、ジエチルアルミニウムモノフルオライド、ジエチ
ルアルミニウムモノブロマイド、ジエチルアルミニウム
モノアイオダイド等のジアルキルアルミニウムモノハラ
イド類、ジエチルアルミニウムハイドライド等のジアル
キルアルミニウムハイドライド類、メチルアルミニウム
セスキクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライ
ド等のアルキルアルミニウムセスキハライド類、エチル
アルミニウムジクロライド、i−ブチルアルミニウムジ
クロライド等のモノアルキルアルミニウムジハライド類
などがあげられ、他にモノエトキシジエチルアルミニウ
ム、ジエトキシモノエチルアルミニウム等のアルコキシ
アルキルアルミニウム類を用いることもできる。これら
の有機アルミニウム化合物は2種類以上を混合して用い
ることもできる。
本発明に用いる電子供与体としては、以下に示す種々の
ものが示されるが、(B1)、(B2)としてはエーテル
類を主体に用い、他の電子供与体はエーテル類と共用す
るのが好ましい。電子供与体として用いられるものは、
酸素、窒素、硫黄、憐のいずれかの原子を有する有機化
合物、すなわち、エーテル類、アルコール類、エステル
類、アルデヒド類、脂肪酸類、ケトン類、ニトリル類、
アミン類、アミド類、尿素又はチオ尿素類、イソシアネ
ート類、アゾ化合物、ホスフィン類、ホスファイト類、
ホスフィナイト類、硫化水素又はチオエーテル類、チオ
アルコール類などである。具体例としては、ジエチルエ
ーテル、ジn−プロピルエーテル、ジn−ブチルエーテ
ル、ジイソアミルエーテル、ジn−ペンチルエーテル、
ジn−ヘキシルエーテル、ジi−ヘキシルエーテル、ジ
n−オクチルエーテル、ジi−オクチルエーテル、ジn
−ドデシルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノー
ル、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフ
ェノール、ナフトール等のアルコール類、若しくはフェ
ノール類、メタクリル酸メチル、酢酸エチル、ギ酸ブチ
ル、酢酸アミル、酪酸ビニル、酢酸ビニル、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2−エチルヘキシル、トルイル酸メチ
ル、トルイル酸エチル、トルイル酸2−エチルヘキシ
ル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、アニス酸プロピ
ル、ケイ皮酸エチル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エ
チル、ナフトエ酸プロピル、ナフトエ酸ブチル、ナフト
エ酸2−エチルヘキシル、フェニル酢酸エチルなどのエ
ステル類、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどの
アルデヒド類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、修
酸、こはく酸、アクリル酸、マレイン酸などの脂肪酸、
安息香酸などの芳香族酸、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、ベンゾフェノンなどのケトン類、ア
セトニトリル等のニトリル類、メチルアミン、ジエチル
アミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、β
(N,N−ジメチルアミノ)エタノール、ピリジン、キノ
リン、α−ピコリン、2,4,6−トリメチルピリジン、N,
N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、アニリ
ン、ジメチルアニリンなどのアミン類、ホルムアミド、
ヘキサメチルリン酸トリアミド、N,N,N′N,′N″−ペ
ンタメチル−N′−β−ジメチルアミノメチルリン酸ト
リアミド、オクタメチルピロホスホルアミド等のアミド
類、N,N,N′,N′−テトラメチル尿素等の尿素類、フェ
ニルイソシアネート、トルイルイソシアネートなどのイ
ソシアネート類、アゾベンゼンなどのアゾ化合物、エチ
ルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリn−ブチル
ホスフィン、トリn−オクチルホスフィン、トリフェニ
ルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシドなどの
ホスフィン類、ジメチルホスファイト、ジn−オクチル
ホスファイト、トリエチルホスファイト、トリn−ブチ
ルホスファイト、トリフェニルホスファィトなどのホス
ファイト類、エチルジエチルホスフィナイト、エチルジ
ブチルホスフィナイト、フェニルジフェニルホスフィナ
イトなどのホスフィナイト類、ジエチルチオエーテル、
ジフェニルチオエーテル、メチルフェニルチオエーテ
ル、エチレンサルファイド、プロピレンサルファイドな
どのチオエーテル類、エチルチオアルコール、n−プロ
ピルチオアルコール、チオフェノールなどのチオアルコ
ール類などをあげることもできる。これらの電子供与体
は混合して使用することもできる。反応生成物(I)を
得るための電子供与体(B1)、固体生成物(II−A)
に反応させる(B2)のそれぞれは同じであっても異な
っていてもよい。
本発明で使用する電子受容体(F)は周期律表III〜VI
族の元素のハロゲン化物に代表される。具体例として
は、無水塩化アルミニウム、四塩化ケイ素、塩化第一ス
ズ、塩化第二スズ、四塩化チタン、四塩化ジルコニウ
ム、三塩化リン、五塩化リン、四塩化バナジウム、五塩
化アンチモンなどがあげられ、これらは混合して用いる
こともできる。最も好ましいのは四塩化チタンである。
溶媒としてはつぎのものが用いられる。脂肪族炭化水素
としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ン、n−オクタン、i−オクタン等が示され、また、脂
肪族炭化水素の代りに、またはそれと共に、四塩化炭
素、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクロルエチレ
ン、テトラクロルエチレン等のハロゲン化炭素水素も用
いることができる。芳香族化合物として、ナフタリン等
の芳香族炭化水素、及びその誘導体であるメシチレン、
デュレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、2
−エチルナフタリン、1−フェニルナフタリン等のアル
キル置換体、モノクロルベンゼン、クロルトルエン、ク
ロルキシレン、クロルエチルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン、ブロムベンゼン等のハロゲン化物等が示される。
重合処理に用いる特定の芳香族系単量体は、次式、 (式中、nは0、1、mは1、2のいづれかであり、R
1はケイ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖
状炭化水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよ
い炭素数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロ
ゲンを表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なって
よい。)で示される芳香族系単量体である。その具体例
としては、スチレン、およびその誘導体であるo−メチ
ルスチレン、p−t−ブチメスチレン等のアルキルスチ
レン類、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレ
ン、3,4−ジメチルスチレン、3,5−ジメチルスチレン等
のジアルキルスチレン類、2−メチル−4−フルオロス
チレン、2−エチル−4−クロロスチレン、o−フルオ
ロスチレン、p−フルオロスチレン等のハロゲン置換ス
チレン類、p−トリメチルシリルスチレン、m−トリメ
チルシリルスチレン、p−トリエチルシリルスチレン、
m−トリエチルシリルスチレン、p−エチルジメチルシ
リルスチレン等のトリアルキルシリルスチレン類、o−
アリルトルエン、p−アリルトルエン等のアリルトルエ
ン類、2−アリル−p−キシレン、4−アリル−o−キ
シレン、5−アリル−m−キシレン等のアリルキシレン
類、ビニルジメチルフェニルシラン、ビニルエチルメチ
ルフェニルシラン、ビニルジエチルフェニルシラン、ア
リルジメチルフェニルシラン、アリルエチルメチルフェ
ニルシラン等のアルケニルフェニルシラン類、また、4
−(o−トリル)−ブテン−1や1−ビニルナフタレン
等があげられ、これらの特定の芳香族系単量体は1種類
以上が用いられる。
以上の様にして得られた三塩化チタン組成物(III)と
有機アルミニウム化合物(A2)、更にSi−O−C結合
および/またはメルカプト基を有する有機ケイ素化合物
(S)(以後、有機ケイ素化合物(S)と省略していう
ことがある。)とを後述する所定量でもって組み合せ、
本発明に使用する触媒とするか更に好ましくは、α−オ
レフィンを反応させて予備活性化した触媒として用い
る。
上記の触媒を用いるプロピレンの重合の重合形式は限定
されず、スラリー重合、バルク重合の様な液相重合のほ
か、気相重合においても好適に実施できる。スラリー重
合またはバルク重合には三塩化チタン組成物(III)と
有機アルミニウム化合物(A2)、および有機ケイ素化
合物(S)とを組み合わせた触媒でも充分に効果を表す
が、気相重合に使用する場合には、三塩化チタン組成物
(III)に代えて三塩化チタン組成物(III)と有機アル
ミニウム化合物を組み合わせて、このものにα−オレフ
ィンを反応させて予備活性化したより高活性度の触媒成
分を用いることが好ましい。スラリー重合またはバルク
重合に続いて気相重合を行なう場合は、当初使用する触
媒が前者であっても、気相重合のときは既にプロピレン
の反応が行なわれているから後者の触媒と同じものとな
って優れた効果が得られる。
予備活性化は、三塩化チタン(III)1gに対し、有機ア
ルミニウム化合物0.005g〜500g、溶媒0〜50l、水素0
〜1,00ml、およびα−オレフィン0.01g〜5,000g、好ま
しくは0.05g〜3,000gを用い、0℃〜100℃で1分〜20時
間、α−オレフィンを反応させ、三塩化チタン組成物
(III)1g当り0.01g〜2,000g、好ましくは0.05g〜200g
の特定のα−オレフィンを重合させる事が望ましい。
予備活性化の為のα−オレフィンの反応はn−ペンタ
ン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン等の脂肪族
または芳香族炭化水素溶媒中でも、また、溶媒を用いな
い液化プロピレン、液化ブテン−1等の液化α−オレフ
ィン中でも行え、エチレン、プロピレン等のα−オレフ
ィンを気相で反応させることもでき、予めα−オレフィ
ン重合体や水素を共存させて行う事もできる。また予備
活性化において、予め有機ケイ素化合物(S)を添加す
ることも可能である。
予備活性化する為に用いるα−オレフィンとしては、例
えばエチレン、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等の直
鎖モノオレフィン類、4−メチル−ペンテン−1、2−
メチル−ペンテン−1等の枝鎖モノオレフィン等があげ
られ、1種類以上のα−オレフィンが使用される。ま
た、有機アルミニウム化合物としては、既述の(A1
と同様なものが使用可能であるが、好適には後述する
(A2)と同様なジアルキルアルミニウムモノハライド
が用いられる。
予備活性化反応が終了した後は、該予備活性化触媒成分
スラリーに所定量の有機ケイ素化合物(S)を添加した
触媒をそのままプロピレンの重合に用いることもできる
し、また、共存する溶媒、未反応のα−オレフィンおよ
び有機アルミニウム化合物を瀘別またはデカンテーショ
ンで除き、乾燥した粉粒体若しくは該粉粒体に溶媒を加
えて懸濁した状態とし、このものに有機アルミニウム化
合物(A2)および有機ケイ素化合物(S)とを組み合
せて触媒とし、プロピレンの重合に供する方法や、共存
する溶媒、および未反応のα−オレフィンを減圧蒸留、
または不活性ガス流等により、蒸発させて除き、粉粒体
若しくは該粉粒体に溶媒を加えて懸濁した状態とし、こ
のものに必要に応じて有機アルミニウム化合物(A2
を追加し、更に有機ケイ素化合物(S)とを組み合せて
触媒とし、プロピレンの重合に用いることも可能であ
る。
プロピレンの重合時における、以上の三塩化チタン組成
物(III)、有機アルミニウム化合物(A2)、および有
機ケイ素化合物(S)の使用量については、該有機ケイ
素化合物(S)と該三塩化チタン組成物(III)のモル
比(S)/(III)が1.0〜10.0、また該有機アルミニウ
ム化合物(A2)該三塩化チタン組成物(III)のモル比
(A2)/(III)が0.1〜200、好適には0.1〜100となる
範囲で使用する。
有機ケイ素化合物(S)の添加が少ないと結晶性の向上
が不十分な為、高剛性とならず、また多すぎると重合活
性が低下し、実用的でない。なお、三塩化チタン組成物
(III)のモル数とは、実質的に(III)に含まれている
Tiグラム原子数をいう。
プロピレンの重合時に三塩化チタン組成物(III)と組
み合わせる有機アルミニウム化合物(A2)としては、
一般式がAlR56Xで示されるジアルキルアルミニウム
モノハライドが好ましい。なお、式中R5、R6はアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アルカリール基
等の炭化水素基またはアルコキシ基を示し、Xはハロゲ
ンを表わす。具体例とてしては、ジエチルアルミニウム
モノクロライド、ジn−プロピルアルミニウムモノクロ
ライド、ジi−ブチルアルミニウムモノクロライド、ジ
n−ブチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアル
ミニウムモノアイオダイド、ジエチルアルミニウムモノ
ブロマイド等があげられる。
触媒を構成するもう一つの成分であるSi−O−C結合お
よび/またはメルカプト基を有する有機ケイ素化合物
(S)として用いることのできる具体例としては、メチ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ア
リルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチル
メトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、テトラ
エトキシシラン、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、プロピ
ルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ペ
ンチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−オクタデシ
ルトリエトキシシラン、6−トリエトキシシリル−2−
ノルボルネン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリ
フェニルエトキシシラン、アリルオキシトリメチルシラ
ン、メチルトリi−プロポキシシラン、ジメチルジi−
プロポキシシラン、トリメチルi−プロポキシシラン、
テトラn−ブトキシシラン、メチルトリn−ブトキシシ
ラン、テトラ(2−エチルブトキシ)シラン、メチルト
リフェノキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ト
リメチルフェノキシシラン、トリメトキシシラン、トリ
エトキシシラン、トリエトキシクロロシラン、トリi−
プロポキシクロロシラン、トリn−ブトキシシクロロシ
ランテトラアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシ
ラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、メチルジアセトキシシラン、ジアセトキシ
メチルビニルシラン、ジメチルジアセトキシシラン、メ
チルフェニルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセト
キシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリエチル
アセトキシシラン、フェニルジメチルアセトキシシラ
ン、トリフェニルアセトキシシラン、ビス(トリメチル
シリル)アジペート、トリメチルシリルベンゾエート、
トリエチルシリルベンゾエート等のSi−O−C結合を有
する有機ケイ素化合物や、メルカプトメチルトリメチル
シラン、2−メルカプトエチルトリメチルシラン、3−
メルカプトプロピルトリメチルシラン、4−メルカプト
−n−ブチルトリメチルシラン、メルカプトメチルトリ
エチルシラン、2−メルカプトエチルトリエチルシラ
ン、3−メルカプトプロピルトリエチルシラン、1−メ
ルカプトエチルトリメチルシラン、3−メルカプトプロ
ピルジメチルフェニルシラン、3−メルカプトプロピル
エチルメチルフェニルシラン、4−メルカプトブチルジ
エチルフェニルシラン、3−メルカプトプロピルメチル
ジフェニルシラン等のメルカプト基を有する有機ケイ素
化合物、また、メルカプトメチルトリメトキシシラン、
メルカプトメチルジメチルメトキシシラン、メルカプト
メチルジメトキシメチルシラン、メルカプトメチルトリ
エトキシシラン、メルカプトメチルジエトキシメチルシ
ラン、メルカプトメチルジメチルエトキシシラン、2−
メルカプトエチルトリメトキシシラン、3−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、ジメトキシ−3−メルカ
プトプロピルメチルシラン、ジメトキシ−3−メルカプ
トプロピルメチルシラン、3−メルカプトプロピルトリ
エトキシシラン、ジエトキシ−3−メルカプトプロピル
メチルシラン、メルカプトメチルジメチル−2−フェニ
ルエトキシシラン、2−メルカプトエトキシトリメチル
シラン、3−メルカプトプロポキシトリメチルシラン等
のSi−O−C結合およびメルカプト基を有する有機ケイ
素化合物や3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3
−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロ
ピルジエトキシメチルシラン、3−アミノプロピルジメ
チルエトキシシラン、3−アミノフェノキシジメチルビ
ニルシラン、4−アミノフェノキシジメチルビニルシラ
ン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラ
ン、3(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシ
メチルシラン、2−アミノエチルアミノメチルベンジロ
キシジメチルシラン、3−〔2−(2−アミノエチルア
ミノエチルアミノ)プロピル〕トリメトキシシラン等の
Si−O−C結合およびアミノ基を有する有機ケイ素化合
物等があげられる。
かくして得られた本発明に使用する触媒は、プロピレン
の重合に用いられる。プロピレンを重合させる重合形式
としては、プロピレンの重合をn−ヘキサン、n−ヘプ
タン、n−オクタン、ベンゼン若しくはトルエン等の炭
化水素溶媒中で行うスラリー重合、または液化プロピレ
ン中で行うバルク重合および気相重合で行うことができ
る。
上述の種々の重合形式によって得られたポリプロピレン
についての本発明の効果を発揮できるポリマー結晶性と
しては、ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)
と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−τ;赤
外線の波数997cm-1と973cm-1における吸光度比、A997/
A973)との関係が、 IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950の式を満足することに
特徴づけられる。
ポリプロピレンの結晶性が高い程IR−πは高く、またMF
Rが高い程IR−πは高くなる傾向にある。MFRは通常0.05
〜200、好ましくは0.1〜100程度が実用的である。重合
温度は通常20〜100℃、好ましくは40〜85℃である。温
度が低すぎる場合は、重合活性が低くなり実用的でな
く、温度が高い場合は、結晶性を上げるのが困難になっ
てくる。重合圧力は常圧〜50kg/cm2Gで通常30分〜15時
間程度実施される。重合の際、分子量調節のための適量
の水素を添加するなどは従来の重合方法と同じである。
かくして本発明の方法によって得られたポリプロピレン
は、著しく高い透明性を有する高剛性ポリプロピレンで
あり、公知の射出成形、真空成形、押し出し成形、ブロ
ー成形等の技術により、各種成形品の用に供される。
〔作用〕
本発明の方法で得られた高剛性ポリプロピレンは、詳細
な機構は不明であるが本発明に用いた触媒成分の所定量
の組合せからなる触媒の保有する、高剛性ポリプロピレ
ン製造性能によって、高剛性を示す。また高立体規則性
の特定の芳香族系重合体を分散して含んでいることによ
り、溶融成形時には該特定の芳香族系重合体が造核作用
を示すことによって、ポリプロピレンの結晶化を促進す
る結果、ポリプロピレン全体の透明性および結晶性を高
め、かつ該特定の芳香族系重合体の分散状態が本発明の
導入方法の結果極めて良好であることにより、ボイドの
発生も極めて少ないものにしている。
更に、本発明の方法によって導入された特定の芳香族系
重合体は上述のように、立体規則性高分子量重合体であ
ることにより、表面にブリードすることがない。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を説明する。実施例、比較
例において用いられている用語の定義、および測定方法
は次の通りである。
(1)TY:重合活性を示し、チタン1グラム原子当りの
重合体収量(単位:kg/グラム原子) (2)MFR:メルトフローレートJIS K 7210表1の条件14
による(単位:g/10分) (3)IR−τ:プレス成形機を用いて温度200℃、圧力2
00kg/cm2Gの条件下で試料を予熱1分−加圧1分でフィ
ルム状に成形した後、ただちに20℃に水冷し、約40μの
フィルムを得た。ついで該フィルムをアニール管に入
れ、真空に吸引後135℃のオイルバス中で1時間、アニ
ーリングを行った。アニーリング後の該フィルムから3
枚の小フィルムを切り出し、これらの小フィルムのそれ
ぞれを測定試料として、997cm-1と973cm-1との吸光度比
(A997/A973)を測定し、その平均値をIR−τ値とす
る。このIR−τ測定はパーキンエルマー783型の赤外分
光光度計にて行った。
(4)内部ヘーズ:表面の影響を除いたフィルム内部の
ヘーズであり、プレス機を用いて温度200℃、圧力200kg
/cm2Gの条件下でポリプロピレンを厚さ150μのフィル
ムとし、フィルムの両面に流動パラフィンを塗った後、
JIS K 7105に準拠してヘーズを測定した。(単位:%) (5)結晶化温度:示差走査熱量計を用いて、10℃/分
の降下速度で測定した。
(単位:℃) (6)剛性:ポリプロピレン100重量部に対して、テト
ラキス[メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−
4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.
1重量部、およびステアリン酸カルシウム0.1重量部を混
合し、該混合物をスクリュー口径40mmの押出造粒機を用
いて造粒した。ついで該造粒物を射出成形機で溶融樹脂
温度230℃、金型温度50℃でJIS形のテストピースを作成
し、該テストピースについて湿度50%、室温23℃の室内
で72時間放置した後、下記の方法で測定した。
(イ)曲げ弾性率:JIS K 7203に準拠 (単位:kgf/cm2) (ロ)引張強度:JIS K 7113に準拠 (単位:kgf/cm2) (ハ)ロックウエル硬度(Rスケール): JIS K 7202に準拠 (ニ)熱変形温度(HDT):JIS K 7207に準拠 (単位:℃) (7)ボイド:前項と同様にしてポリプロピレンの造粒
を行い、得られた造粒物をT−ダイ式製膜機を用い、溶
融樹脂温度250℃で押出し、20℃の冷却ロールで厚さ1mm
のシートを作成した。該シートを150℃の熱風で70秒間
加熱し、二軸延伸機を用いて、縦横方向に7倍づつ延伸
し、厚さ20μの二軸延伸フィルムを得た。該フィルムを
光学顕微鏡にて観察し、直径が10μ以上のボイドの数を
測定し、1cm2当り20個未満を○、20個以上50個未満を
△、50個以上を×で示した。
実施例1 (1)三塩化チタン組成物(III)の製造 n−ヘキサン6l、ジエチルアルミニウムモノクロライド
(DEAC)5.0モル、ジイソアミルエーテル12.0モルを25
℃で1分間で混合し、5分間同温度で反応させて反応生
成液(I)(ジイソアミルエーテル)/DEACのモル比2.
4)を得た。
窒素置換された反応器に四塩化チタン40モルを入れ、35
℃に加熱し、これに上記反応生成液(I)の全量を180
分間で滴下した後、同温度に60分間保ち、80℃に昇温し
て更に1時間反応させ、室温まで冷却し、上澄液を除
き、n−ヘキサン20lを加えてデカンテーションで上澄
液を除く操作を4回繰り返して固体生成物(II)を得
た。
この(II)全量をn−ヘキサン30lの中に懸濁させ、ジ
エチルアルミニウムモノクロライド400gを加え、40℃で
2,4−ジメチルスチレン21kgを添加し、40℃で2時間重
合処理を行った。処理後50℃まで昇温し、上澄液を除き
n−ヘキサン30lを加えてデカンテーションで上澄液を
除く操作を4回繰り返して、重合処理を施した固体生成
物(II−A)を得た。
この固体生成物の全量をn−ヘキサン9l中に懸濁させた
状態で、四塩化チタン3.5kgを室温にて約10分間で加
え、80℃にて30分間反応させた後、更にジイソアミルエ
ーテル1.6kgを加え、80℃で1時間反応させた。反応終
了後、上澄液を除く操作を5回繰り返した後、減圧で乾
燥させ、三塩化チタン組成物(III)を得た。得られた
三塩化チタン組成物(III)中の2,4−ジメチルスチレン
重合体含量は50.0重量%、チタン含量は12.6重量%であ
った。
(2)予備活性化触媒成分の調製 内容積150lの傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素ガ
スで置換した後、n−ヘキサン100l、ジエチルアルミニ
ウムモノクロライド114g、(1)で得た三塩化チタン組
成物(III)1.8kgを室温で加えた後、30℃で2時間かけ
てエチレンを1.8Nm3供給し、反応させた(三塩化チタン
組成物(III)1g当り、エチレン1.0g反応)後、未反応
エチレンを除去し、n−ヘキサンで洗浄後、乾燥して予
備活性化触媒成分を得た。
(3)プロピレンの重合 内容積200lの2段タービン翼を備えた攪拌機付重合器に
上記(2)で得た予備活性化触媒成分にn−ヘキサンを
添加し、4.0重量%n−ヘキサン懸濁液とした後、該懸
濁液をチタン原子換算で12.8ミリグラム原子/hr、ジエ
チルアルミニウムモノクロライドおよび3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランをチタン原子に対して、モル比
がそれぞれ4.0および2.5となるように同一配管から、ま
た別配管からn−ヘキサンを21kg/hrで連続的に供給し
た。更にまた、重合器の気相中の濃度が2.3容積%を保
つように水素を、全圧が10kg/cm2Gを保つようにプロピ
レンをそれぞれ供給して、プロピレンの連続重合を120
時間、連続して行った。
該重合期間中は、重合器内のスラリーの保有レベルが75
容積%となるようにスラリーを重合器から連続的に内容
積50lのフラッシュタンクに抜き出した。フラッシュタ
ンクにおいて落圧され、未反応のプロピレンおよび水素
が除去される一方、メタノールが1kg/hrで供給され70℃
にて接触処理された。引き続いて、水酸化ナトリウム水
溶液で中和後、重合体の水洗、分離、乾燥工程を経てMF
R2.0の製品ポリプロピレンが10kg/hrで得られた。
比較例1 (1)実施例1の(1)において、2,4−ジメチルスチ
レンによる重合処理をせずに固体生成物(II)を固体生
成物(II−A)相当物とすること以外は同様にして三塩
化チタン組成物を得た。
(2)実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物
(III)の代わりに、上記(1)で得た三塩化チタン組
成物を用いること以外は同様にして予備活性化触媒成分
の調製を行った。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用いるこ
と、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触媒成分を重
合器に供給すること以外は同様にしてポリプロピレンを
得た。
実施例2,3 実施例1の(3)において、重合器の気相中の水素濃度
を3.5容積%(実施例2)、8.7容積%(実施例3)と変
化させること、また全圧が10Kg/cm2Gを保つように各触
媒成分を重合器に供給すること以外は実施例1と同様に
してポリプロピレンを得た。
比較例2,3 比較例1の(3)において、重合器の気相中の水素濃度
を3.5容積%(比較例2)、8.7容積%(比較例3)と変
化させること、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触
媒成分を重合器に供給すること以外は比較例1と同様に
してポリプロピレンを得た。
比較例4 (1)比較例1の(1)と同様にして三塩化チタン組成
物を得た。
(2)実施例1の(2)で使用した反応器に、n−ヘキ
サン100l、ジエチルアルミニウムモノクロライド300g、
および上記(1)で得た三塩化チタン組成物1.8kgを室
温で加えた後、p−t−ブチルスチレン3.3kgを加え40
℃にて2時間反応させた(三塩化チタン組成物1g当り、
1.0g反応)。反応終了後はn−ヘキサンで洗浄後、濾過
乾燥してp−t−ブチルスチレンで予備活性化された触
媒成分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得たp−t−ブチルスチレンで予備
活性化された触媒成分を用いる以外は同様にしてプロピ
レンの重合を行ったところ、生成した塊状ポリマーが、
スラリー抜き出し配管を閉塞してしまった為、重合開始
後15時間で製造を停止しなければならなかった。
比較例5 (1)比較例1の(1)において、反応生成液(I)と
四塩化チタンを反応させる際に、別途、比較例1の
(1)と同様にして得た三塩化チタン組成物500gとジエ
チルアルミニウムモノクロライド120gを触媒として用い
て、n−ヘキサン100l中に2.9kg添加したp−t−ブチ
ルスチレンを60℃にて2時間重合した後、メタノール洗
浄し、乾燥させて得られたp−t−ブチルスチレン重合
体1.9kgを容量10lの振動ミル中で室温にて5時間粉砕
後、四塩化チタン中に懸濁させたこと以外は同様にし
て、p−t−ブチルスチレン重合体を50重量%含有した
三塩化チタン組成物を得た。
(2)三塩化チタン組成物(III)の代わりに、上記
(1)で得た三塩化チタン組成物を用いる以外は実施例
1の(2)と同様にして予備活性化触媒成分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用いるこ
と、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触媒成分を重
合器に供給すること以外は同様にしてポリプロピレンを
得た。
比較例6 窒素置換した反応器にn−ヘキサン4lおよび四塩化チタ
ン10モルを入れ、0℃に保ち、これにジエチルアルミニ
ウムモノクロライド8モルを含んだn−ヘキサン溶液4l
を滴下後、40℃に昇温し、更に1時間反応させた。つい
で2,4−ジメチルスチレンを21kg添加後、同温度にて2
時間重合処理した。重合処理後、上澄液を除いた後、n
−ヘキサン5lを加えてデカンテーションで除く操作を3
回繰り返し、得られた重合処理を施した固体生成物をn
−ヘキサン9lに懸濁させた。引き続いて、四塩化チタン
3.5kgを室温にて加え、90℃にて1時間反応させた。反
応終了後、n−ヘキサンで洗浄し三塩化チタン組成物を
得た。該三塩化チタン組成物を用いること以外は、比較
例1と同様にしてプロピレンの重合を行い、ポリプロピ
レンを得た。
比較例7 実施例1の(3)において、触媒成分の3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを使用しないこと以外は比較例
1と同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例8および実施例4,5 実施例1の(1)において、2,4−ジメチルスチレンの
代わりに、p−トリメチルシリルスチレンを用い、その
使用量をそれぞれ0.08g、400g、15kgと変化させて重合
処理を行い、また(3)において、3−アミノプロピル
トリエトキシシランの代わりにフェニルトリエトキシシ
ランを三塩化チタン組成物(III)中のチタン原子に対
してモル比が2.0となるように重合器に供給すること以
外は実施例1と同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例9〜11および実施例6,7 実施例1の(1)において、2,4−ジメチルスチレンの
代わりに、4−アリル−o−キシレン26kgを用いるこ
と、および(3)において、3−アミノプロピルトリエ
トキシシランの代わりに、ジメトキシ−3−メルカプト
プロピルメチルシランを用いての三塩化チタン組成物
(III)に対するモル比をそれぞれ表のように変化させ
ること以外は、実施例1と同様にしてポリプロピレンを
得た。
実施例8 n−ヘプタン4l、ジエチルアルミニウムモノクロライド
5.0モル、ジイソアミルエーテル9.0モル、ジn−ブチル
エーテル5.0モルを18℃で30分間反応させて得た反応液
を四塩化チタン27.5モル中に40℃で300分間かゝって滴
下した後、同温度に1.5時間保ち反応させた後、65℃に
昇温し、1時間反応させ、上澄液を除き、n−ヘキサン
20lを加えデカンテーションで除く操作を6回繰り返
し、得られた固体生成物(II)1.8kgをn−ヘキサン40l
中に懸濁させ、ジエチルアルミニウムモノクロライド50
0gを加え、50℃で2−メチル−4−フルオロスチレン16
kgを加え1時間反応させ、重合処理を施した固体生成物
(II−A)を得た。
反応後、上澄液を除いた後、n−ヘキサン20lを加えデ
カンテーションで除く操作を2回繰り返し、上記の重合
処理を施した固体生成物(II−A)をn−ヘキサン7l中
に懸濁させ、四塩化チタン1.8kg、n−ブチルエーテル
1.8kgを加え、60℃で3時間反応させた。反応終了後、
上澄液をデカンテーションで除いた後、20lのn−ヘキ
サンを加えて5分間攪拌し静置して上澄液を除く操作を
3回繰り返した後、減圧で乾燥させ三塩化チタン組成物
(III)を得、該三塩化チタン組成物(III)を用いて実
施例1の(2)と同様に予備活性化反応を行った後、有
機ケイ素化合物(S)として3−アミノプロピルトリエ
トキシシランの代わりに、アリルトリエトキシシランを
三塩化チタン組成物(III)に対するモル比が1.8となる
ように重合器に供給すること以外は実施例1の(3)と
同様にしてプロピレンの重合を行って、ポリプロピレン
を得た。
比較例12 実施例8において2−メチル−4−フルオロスチレンに
よる重合処理をせず固体生成物(II)を固体生成物(II
−A)相当物とすること以外は同様にして三塩化チタン
組成物を得て、後は該三塩化チタン組成物を用いて実施
例8と同様にポリプロピレンを得た。
実施例9 (1)n−ヘキサン12lに四塩化チタン27.0モルを加
え、1℃に冷却した後、更にジエチルアルミニウムモノ
クロライド27.0モルを含むn−ヘキサン12.5lを1℃に
て4時間かけて滴下した。滴下終了後15分間同温度に保
ち反応させた後、続いて1時間かけて65℃に昇温し、更
に同温度にて1時間反応させた。
次に上澄液を除きn−ヘキサン10lを加え、デカンテー
ションで除く操作を5回繰り返し、得られた固体生成物
(II)5.7kgのうち、1.8kgをn−ヘキサン50l中に懸濁
させ、ジエチルアルミニウムモノクロライド350gを加
え、40℃でスチレン5.7kgを更に加えた後、40℃で2時
間重合処理を行った。
重合処理後、上澄液を除いた後、n−ヘキサン30lを加
えてデカンテーションで除く操作を2回繰り返した後、
得られた重合処理を施した固体生成物(II−A)の全量
をn−ヘキサン11中に懸濁し、これにジイソアミルエ
ーテル1.2lおよび安息香酸エチル0.4lを添加した。この
懸濁液を35℃で1時間攪拌後、n−ヘキサン3lで5回洗
浄し処理固体を得た。得られた処理固体を四塩化チタン
40容積%および四塩化ケイ素10容積%のn−ヘキサン溶
液6l中に懸濁した。
この懸濁液を65℃に昇温し、同温度で2時間反応させ
た。反応終了後、1回にn−ヘキサン20lを使用し、3
回得られた固体を洗浄した後、減圧で乾燥させて三塩化
チタン組成物(III)を得た。
(2)予備活性化触媒成分の調製 実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物(II
I)として上記(1)で得られた三塩化チタン組成物(I
II)1.8kgを用い、またエチレンの代わりに、プロピレ
ン1.3kgを用いること以外は実施例1の(2)と同様に
して、予備活性化触媒成分を得た。
(3)プロピレンの重合 実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分として
上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用い、またジエ
チルアルミニウムモノクロライドの三塩化チタン組成物
(III)に対するモル比を3.0とすること、更に3−アミ
ノプロピルトリエトキシシランの代わりに、ジメチルジ
アセトキシシランを用いて、三塩化チタン組成物(II
I)に対するモル比を2.5とし、かつ全圧が10kg/cm2Gを
保つように各触媒成分を供給すること以外は実施例1の
(3)と同様にしてプロピレンの重合を行い、ポリプロ
ピレンを得た。
比較例13 実施例9の(1)において、スチレンによる重合処理を
省略して三塩化チタン組成物を得て、後は実施例9と同
様にしてポリプロピレンを得た。
実施例10 (1)実施例1の(1)において、ジエチルアルミニウ
ムノモクロライドの代りにジn−ブチルアルミニウムノ
モクロライド4.0モルを用い反応生成液(I)を得て、
四塩化チタンに45℃で滴下すること、また2,4−ジメチ
ルスチレンの代わりにp−t−ブチルスチレンを4.0kg
用いること以外は同様にして三塩化チタン組成物(II
I)を得た。
(2)実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物
(III)として上記(1)で得られた三塩化チタン組成
物(III)1.8kgを用いること以外は実施例1の(2)と
同様にして、予備活性化触媒成分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒製粉を、また有
機アルミニウム化合物(A2)としてジエチルアルミニ
ウムモノアイオダイドとジn−プロピルアルミニウムモ
ノクロライドの等モル混合物をそれぞれ用いて該有機ア
ルミニウム化合物(A2)の三塩化チタン組成物(III)
に対するモル比を5.0とすること、更に有機ケイ素化合
物(S)としてメルカプトメチルトリメチルシランを用
いて該有機ケイ素化合物(S)の三塩化チタン組成物
(III)に対するモル比を2.8とすること、かつ全圧が10
kg/cm2Gを保つように各触媒成分を供給すること以外は
同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例14 実施例10の(1)において、p−t−ブチルスチレンに
よる重合処理を省略して三塩化チタン組成物を得て、後
は実施例10と同様にしてポリプロピレンを得た。
以上の実施例1〜10、比較例1〜14の触媒系と重合結果
および評価結果を後述の表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の主要な効果は、塊状ポリマー生成等の製造上の
問題を生じることなく、ボイドの発生が極めて少ない、
透明性と剛性の著しく高いポリプロピレンが得られるこ
とである。
前述した実施例で明らかなように、本発明の方法により
得られたポリプロピレンを用いて製造したフィルムの内
部ヘーズは、特定の芳香族系単量体による重合処理をし
ないで得た三塩化チタン組成物を使用して得られたポリ
プロピレンを用いた場合に比べて約1/4〜3/8となってお
り、著しく高い透明性を有する。(実施例1〜10、比較
例1〜3,7,12〜14参照) また、結晶化温度は、先願発明の方法により得られたポ
リプロピレンに比べて約3℃〜4℃上昇しており、著し
く結晶性が向上した結果、曲げ弾性率も更に向上してい
る。(実施例1〜10、比較例1〜3,12〜14参照) 更に、ボイドの発生数においても、本発明以外の方法に
よって特定の芳香族系重合体を導入したポリプロピレン
に比べて著しく少ないことが明らかである。(実施例1
〜10、比較例4〜5参照)
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を説明するための製造工程図
(フローシート)である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機アルミニウム化合物(A1)若しく
    は有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(B1
    との反応生成物(I)に四塩化チタンを反応させて得ら
    れた固体生成物(II)を、次式、 (式中、nは0,1、mは1,2のいずれかであり、R1はケ
    イ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖状炭化
    水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよい炭素
    数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロゲンを
    表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なってよ
    い。) で示される芳香族系単量体で重合処理し、更に電子供与
    体(B2)と周期律表第III〜VI族元素のハロゲン化物で
    ある電子受容体とを反応させる方法によって得られる三
    塩化チタン組成物(III)であって、次式、 (式中、nは0,1、mは1,2のいずれかであり、R1はケ
    イ素を含んでいてもよい炭素数1から6までの鎖状炭化
    水素基を表わし、R2はケイ素を含んでいてもよい炭素
    数1から12までの炭化水素基、水素、またはハロゲンを
    表わし、mが2の時、各R2は同一でも異なってよ
    い。) で示される繰り返し単位からなる芳香族系重合体を0.01
    重量%〜99重量%含有する三塩化チタン組成物(III)
    と 有機アルミニウム化合物(A2)および Si−O−C結合および/またはメルカプト基を有する
    有機ケイ素化合物(S)とを組み合わせ、該有機ケイ素
    化合物(S)と該三塩化チタン組成物(III)のモル比
    を(S)/(III)=1.0〜10.0とし、該有機アルミニウ
    ム化合物(A2)と該三塩化チタン組成物(III)のモル
    比を(A2)/(m)=0.1〜200とした触媒を用いてプ
    ロピレンを重合させることを特徴とする高剛性ポリプロ
    ピレンの製造方法。
  2. 【請求項2】有機アルミニウム化合物(A1)として、
    一般式がAlR3 p4 p′3−(p+p′)(式中、R3,
    R4はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭
    化水素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを表わ
    し、またp,p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わ
    す。)で表わされる有機アルミニウム化合物を用いる特
    許請求の範囲第1項に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】有機アルミニウム化合物(A2)として、
    ジアルキルアルミニウムモノハライドを用いる特許請求
    の範囲第1項に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】三塩化チタン組成物(III)に代えて、三
    塩化チタン組成物(III)と有機アルミニウム化合物を
    組み合わせ、少量のα−オレフィンを用いて予備活性化
    した触媒成分を使用する特許請求の範囲第1項に記載の
    製造方法。
  5. 【請求項5】製造されたポリプロピレンのメルトフロー
    レート(MFR)と赤外線吸収スペクトル法による吸光度
    比(IR−τ:赤外線の波数997cm-1と973cm-1における吸
    光度比、A997/A973)との関係が、 IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950の式を満足する特許請
    求の範囲第1項に記載の製造方法。
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